第75課時光的折射、全反射課時精練[A][分值：60分]1~6題每小題5分，共30分1.(2024·江蘇卷·6)現(xiàn)有一光線以相同的入射角θ，打在不同濃度NaCl的兩杯溶液中，折射光線如圖所示(β1<β2)，已知折射率隨濃度增大而變大。則()A.光在甲中折射率大 B.甲的NaCl濃度小C.光在甲中速度大 D.甲的臨界角大答案A解析入射角θ相同，β1<β2，由n＝sinθsinβ可知n甲>n乙，故甲濃度大；根據(jù)v＝cn，可知光線在甲中的傳播速度較小，由sinC＝2.如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的()A.① B.②C.③ D.④答案C解析根據(jù)折射定律有n＝sini1sinr1，且n>1，解得i根據(jù)折射定律有n＝sini2sinr2，根據(jù)幾何關(guān)系可知r1＝r2，解得i1＝3.(多選)(2024·甘肅卷·10)如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當θ＝30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是()A.該材料對紅光的折射率為3B.若θ＝45°，光線c消失C.若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光D.若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直答案ABC解析由幾何關(guān)系可知當入射角為30°時，折射角為60°，故折射率為n＝sin60°sin30°＝3設(shè)臨界角為C，得sinC＝1n＝故C<45°，故若θ＝45°，會發(fā)生全反射，光線c消失，故B正確；由于反射角等于入射角，故當入射光a變?yōu)榘坠?，光線b也為白光，故C正確；對同種介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，故若入射光a變?yōu)樽瞎?，折射角將變大，光線b和c不會垂直，故D錯誤。4.(八省聯(lián)考·河南·4)如圖，一棱鏡的橫截面為等腰三角形△PMN，其中邊長PM與PN相等，∠PMN＝30°，PM邊緊貼墻壁放置，現(xiàn)有一束單色光垂直于MN邊入射，從PN邊出射后恰好與墻面垂直(不考慮光線在棱鏡內(nèi)的多次反射)，則該棱鏡的折射率為()A.2 B.32 C.53 答案D解析光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得∠1＝30°，∠2＝60°根據(jù)折射定律可得n＝sin60°sin30°＝35.(2023·江蘇卷·5)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是()答案A解析由n1sinθ上＝n2sinθ下可知，越靠近地球表面，空氣的折射率越大，從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)的光路如圖所示，隨著折射率不斷變大，太陽光不斷向法線方向偏折，A正確。6.(多選)如圖所示，一束光由空氣斜射到透明介質(zhì)球上的A點，入射角為i，則()A.當i足夠大時，在A點將發(fā)生全反射B.當i足夠大時，光從球內(nèi)向外射出時將發(fā)生全反射C.無論i多大，在A點都不會發(fā)生全反射D.無論i多大，光從球內(nèi)向外射出時，都不會發(fā)生全反射答案CD解析光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時才可能發(fā)生全反射，因此光在A點由空氣射入介質(zhì)球，肯定不會發(fā)生全反射。在圖中，對于球上任意一點，球面法線一定過球心，設(shè)r為光從A點射入時的折射角，i'為光從B點射出時的入射角，它們?yōu)榈妊切蔚膬傻捉?，由光路的可逆性可知，光線在球內(nèi)不可能等于或大于臨界角，即光從B點射出時，也不可能發(fā)生全反射，在B點的反射光射向D點，從D點射出時也不會發(fā)生全反射。故選C、D。7~9題每小題7分，共21分7.(2024·廣東卷·6)如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以θ角從MN面射入某長方體透明均勻介質(zhì)。折射光束在NP面發(fā)生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐漸增大，兩束光在NP面上的全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是()A.在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點B.θ逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C.θ逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D.θ逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大答案B解析在MN面，入射角相同，紅光的折射率小于綠光的折射率，根據(jù)折射定律n＝sinθsinα，可知綠光在MN面的折射角較小，由題圖可知綠光比紅光更靠近P根據(jù)發(fā)生全反射的臨界條件sinC＝1n可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較大，θ逐漸增大時，折射光線與NP面的交點左移過程中，在NP面的入射角先小于紅光發(fā)生全反射的臨界角，所以紅光的全反射現(xiàn)象先消失，故B在MN面，光是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，無論θ多大，在MN面都不可能發(fā)生全反射，故C錯誤；根據(jù)折射定律n＝sinθsinα可知θ逐漸減小時，兩束光在MN8.如圖所示，“階躍型”光導纖維由“纖芯”和“包層”兩個圓柱體組成，其截面為同心圓，中心部分是“纖芯”，“纖芯”以外的部分稱為“包層”。下列說法正確的是()A.光導纖維只能傳輸可見光B.光導纖維中“纖芯”的折射率小于“包層”的折射率C.不同頻率的光從同一根光導纖維的一端傳輸?shù)搅硪欢说臅r間相同D.光從“纖芯”一端傳到另一端的時間與從“纖芯”端面射入時的入射角有關(guān)答案D解析只要滿足全反射條件，光導纖維能傳播電磁波，A錯誤；在光導纖維發(fā)生全反射，光導纖維中“纖芯”的折射率應大于“包層”的折射率，B錯誤；設(shè)光程為s，光導纖維長度為l，則sinC＝ls＝1n，又n＝cv，t＝sv，解得t＝9.光纖準直器是光通信系統(tǒng)中的一種重要組件，它的作用是將光纖內(nèi)傳輸來的發(fā)散光轉(zhuǎn)變成準直光(平行光)，其簡化工作原理如圖所示，棱鏡的橫截面為等腰三角形，從光纖一端射入三束相同的單色光a、b、c，b光與棱鏡的中心線重合，a、c光恰好分別入射到上、下側(cè)面的中點，經(jīng)棱鏡折射后與中心線平行。已知棱鏡橫截面的底角和入射光與中心線的夾角均為30°，棱鏡底邊長為d，光在真空中的傳播速度為c，則()A.棱鏡對該單色光的折射率為n＝3B.棱鏡對該單色光的折射率為n＝2C.b光通過棱鏡需要的時間為t＝3D.a光通過棱鏡需要的時間為t＝d答案D解析根據(jù)幾何關(guān)系，a光在棱鏡上側(cè)面的入射角為α＝60°a光在棱鏡上側(cè)面的折射角為β＝30°根據(jù)折射定律，棱鏡對該單色光的折射率為n＝sinαsinβ＝3，故A、根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)b＝d2tan30°＝3la＝12lb＝3b光通過棱鏡需要的時間為tb＝lbv＝d2c，故C錯誤；a光通過棱鏡需要的時間為t(9分)10.(多選)一個柱狀玻璃磚的橫截面如圖所示，它由半圓CPB和等腰直角三角形ABC組成，其中O為半圓的圓心，AC＝BC。一束單色光從光源Q射到圓面上的P點，入射角i＝45°，光束折射后與AC平行且恰好經(jīng)過OB中點。已知圓的半徑為R，光在真空中的速度大小為c，則()A.玻璃磚材料的折射率為2B.玻璃磚材料的折射率為3C.光從P點射入到離開玻璃磚的時間為(D.光從P點射入到離開玻璃磚的時間為3答案AC解析由幾何關(guān)系知，P點的折射角r