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1、光的折射全反射(实验：测定玻璃的折射率)巩固检测一、选择题1(2020衢州、湖州、丽水三地市4月教学质量检测)小明同学利用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率，他在白纸上作一直线MN以及它的垂线AB，将玻璃砖(底边圆心为O)的底边与直线MN对齐，在垂线AB上插两枚大头针P1和P2，如图所示。实验时，小明在半圆柱形玻璃砖右侧区域内观察，均无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像。为了同时看到P1、P2的像。下列说法正确的是()A半圆柱形玻璃砖沿MN向M平移适当距离B半圆柱形玻璃砖沿MN向N平移适当距离C半圆柱形玻璃砖平行于MN向左平移适当距离D半圆柱形玻璃砖平行于MN向右平移适当距离2.(202
2、1辽宁省选择性考试模考)如图所示，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为1、2，频率分别为f1、f2，则()A12B12Cf1f2Df1f23.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 二、非选择题4. (2019高考全国卷)如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53(取sin
3、530.8)。已知水的折射率为。(1)求桅杆到P点的水平距离；(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。5.(2018高考全国卷)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE2 cm，EF1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)6.
4、(2020东北三省四市下学期一模)如图所示，一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上，从N点进入玻璃球直接打在B点，在B点反射后到球面的P点(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R，折射率n，光在真空中的传播速度为c，求：(1)入射点N与出射点P间的距离；(2)此单色光由N点经B点传播到P点的时间。7. (2021湖南省适应性考试模考)如图，泳池底部半球形玻璃罩半径为r，内为空气，其球心处有一个点光源S。S发射的光通过罩内空气穿过厚度不计的玻璃罩，进入水中，最后有部分光线折射出水面，在水面形成圆形光斑。(1)水深h2 m，水对光的折射率取，计算光斑的直径d；(2)若光源发出的是白光，考虑到色散，问
5、出射水面的光斑边缘颜色为红色还是紫色，并说明理由。8.(2020高考全国卷)如图，一折射率为 的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，A90，B30。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。9. (2020汉中市第二次检测)如图所示，有一棱镜ABCD，BC90，D75。某同学想测量其折射率，他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光，从Q点射出时与AD面的夹角为45，Q点到BC面垂线的垂足为E，PQE15。(1)求该棱镜的折射率；(2)改变入射激光的方向，使激光在AD边恰好发生全反射，其反射光直接到达CD边后是否会从C
6、D边出射？请说明理由。10. (1)一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下面光路图可能正确的是_。(2)如图所示，含有两种单色光的一细光束，以入射角射入厚度为d的平行玻璃砖中，该玻璃砖对两种单色光的折射率分别为n1和n2，且n1n2。求两束单色光从下表面射出时出射点之间的距离。11. (2019高考天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度_。A选用两光学表面间距大的玻璃砖B选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验D插在玻璃砖同侧的两枚大
7、头针间的距离尽量大些(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_。(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n_。(用图中线段的字母表示)12. (2020北京市第13中学开学测试)某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa和bb。O为直线AO与aa的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大
8、头针。(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_。A插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像D插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)过P3、P4作直线交bb于O，过O作垂直于bb的直线NN，连接OO。测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率n_。(3)如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)准确值。答案：1 A2. B3. D 4. (1)7 m(2)5.5 m5.过D点作AB边的法线NN，连接OD，则ODN为O点发
9、出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为，如图所示。根据折射定律有nsin sin 式中n为三棱镜的折射率由几何关系可知60EOF30 在OEF中有EFOEsinEOF由式和题给条件得OE2 cm因为OEDE2 cm，所以OED为等腰三角形，有30由式得n。6. (1)R(2)7. (1)4.5 m(2) 因红光的折射率最小，则临界角最大，则出射水面的光斑边缘颜色为红色。8. 29. (1)(2)激光能够从CD边出射，理由设全反射临界角为C，如图所示。sin C，C45，JOD90C45，D75因而OJD60激光在CD边的入射角为3045，因而激光能够从CD边出射。10. (1)B(2)dsin 11. (1)AD(2)D(3)12. (1)BD(2)(3)小于