《大高考》2016届高考物理（全国通用）配套课件+配套练习：专题

考点一 光的折射和全反射

1．[2015·新课标全国Ⅱ，34(1)，5分](难度★★★)(多选)如图，一束光沿半径方

向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )

A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在真空中，a光的波长小于b光的波长 C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率

D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间

距大于b光的干涉条纹间距

解析 由题图可知,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判断c

出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据n＝v可知，在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,根据λ＝

c

ν可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正

确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失,故D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误． 答案 ABD

2．(2015·安徽理综，18，6分)(难度★★★)如图所示，一束单色光从空气入射到

棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角i′

和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( )

α＋θsin2A.

αsin2sin θC.

α

sin（θ－2）

α＋θsin2B.

θsin2sin αD.θ sin （α－2）

解析 由题图可知,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判断c

出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据n＝v可知，在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,根据λ＝

c

ν可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正

确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失,故D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误． 答案 A

3．(2015·福建理综，13，6分)(难度★★)如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为

两束单色光a、b,波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( )

A．λa＜λb，na＞nb C．λa＜λb，na＜nb

B．λa＞λb，na＜nb D．λa＞λb，na＞nb

解析 由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以na＜nb.又因为光的频率

越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c＝λν，所以b光的波长小于a光的波长，即λa＞λb，所以B正确，A、C、D错误． 答案 B

4．(2015·天津理综,2，6分)(难度★★)中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐

人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光( )

A．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光

B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能

D．以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时，一定是a

光

解析 由题图可知，a光的折射率大于b光的折射率，即na＞nb，有fa＞fb，c

B错误，C正确；由v＝n知a光在玻璃中的传播速度小于b光，A错误；由1

sin C＝n知a光的全反射临界角小于b光，D错误． 答案 C

5．(2015·四川理综，3，6分)(难度★★)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束

a、 b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图．a、b光相比( )

A．玻璃对a光的折射率较大 B．玻璃对a光的临界角较小 C．b光在玻璃中的传播速度较小 D．b光在玻璃中的传播时间较短

解析 由图可知，b折射程度较大，故玻璃对b的折射率较大，A错误；由1c

sin C＝n知b的临界角较小,B错误；由v＝n知，b在玻璃中的传播速度较小，s

C正确；由t＝v知,b在玻璃中传播距离大且传播速度小，故b在玻璃中的传播时间较长，D错误． 答案 C

6．(2014·北京理综，20，6分)(难度★★)以往，已知材料的折射率都为正值(n＞

0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n＜0)，sin i

称为负折射率材料．位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )

解析 折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项A、D错误．因为材料折射率n＝－1,在电磁波由空气进入介质的入射点，sin α＝－sin (－β)，得α＝β，则C项错；故正确选项为B. 答案 B

7．[2014·重庆理综，11(1)，6分](难度★★★)打磨某剖面如图所示的宝石时，必

须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )

A．若θ＞θ2，光线一定在OP边发生全反射

B．若θ＞θ2，光线会从OQ边射出 C．若θ＜θ1，光线会从OP边射出 D．若θ＜θ1，光线会在OP边发生全反射

解析 作出θ1＜θ＜θ2时的光路如图所示.由图中几何关系有i1＝90°－θ，

2θ＋90°－i1＋90°－i2＝180°,即i1＋i2＝2θ.则有i2＝3θ－90°.可见θ越大

时i2越大、i1越大．要使光线在OP上发生全反射，应有i1≥C，即θ≤90°C

－C；要使光线在OQ上发生全反射，应有i2≥C，即θ≥30°＋3.可见在OPC

边和OQ边都发生全反射时应满足θ1＜30°＋≤θ≤90°－C＜θ2.故当θ

3＞θ2时一定有θ＞90°－C,光线一定不会在OP边上发生全反射,同时也一C

定有θ＞30°＋3，即光线若能射在OQ边上，一定会发生全反射，故A、B皆错误．当θ＜θ1时，一定有θ＜90°－C，即光线一定在OP边发生全反射，C错误，D正确．

答案 D

8．(2014·福建理综，13，6分)(难度★★)如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃

砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )

解析 光束沿玻璃砖半径射向O点，在界面处入射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中的折射角大于入射角，A正确，C错误；当光束由空气射向玻璃砖时，由发生全反射的条件可知B错误；在玻璃中的折射角应小于入射角，D错误． 答案 A

9．(2014·四川理综，3，6分)(难度★★★)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( )

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