练习【37】第十四章光与电磁波的相对论第一讲光的折射与全反射1.多项选择题（本题共有8个子题，1-4为单选，5-8为多项-选择）1.（2022·江西中考）很多景区的水池顶上都有彩灯。 当一束红光和蓝光从水底斜向射向空中时，可能存在如下光路图的情况 是（C） 【分析】当两种颜色的光可以折射到水中时空气中，根据折射定理n=知道，绿光和蓝光的折射率不同，当入射角相等时，折射角一定不同，红光的折射角大的话，A为不可能的; 当光线照射到海面时，必然会发生反射，所以反射光中既有绿光，也有蓝光，而图B和图D是不可能的； 因为绿光的折射率比蓝光小，根据临界角公式sinC = 知道绿光的临界角比蓝光大，所以有可能蓝光的全反射有发生但未发生绿光全反射，C 是可能的。 2.（2021·云南一月考试）如图所示，一束细细的白光从垂直于PQ的半正方形玻璃块的顶点射向圆心O。 保持入射光恒定，让玻璃块绕圆心逆时针平稳旋转。 当转过角度α时，PQ侧就没有光出射。 由此可以判断（A）A。绿光的临界角为αB。 绿光的临界角为C。紫光的临界角为αD。 紫光的临界角为 【解析】转动角度α，可知光在PQ界面上的入射角为α。 恰巧PQ侧没有光出射，可知临界角为α，因为紫光的折射率最大，根据sinC=，可知紫光的临界角最小，紫光先消失，现在没有光出来，说明临界角最大的绿光没有射出，所以可知绿光的临界角为α。 因此，A项符合题意，B、C、D项不符合题意。 3.（2021·北京中考）已知天然材料的折射率均为正值（n>0）。 近年来，针对电磁波各个频段设计的人造材料可以使折射率为负值（n
v==c，所以B错误； b、c、d 处光束的硬度之和大于 a 光束的硬度，因为 Q 处的光
对于反射光，C错误； 光束c的硬度与反射光PQ的硬度之和等于折射光OP的硬度，因此D是正确的。 因此选择D.5.Ikko
通信光纤中信号传播的主要载体是光纤。 其结构如图所示，可以看作是一条直线。
核心和衣服内部的材质不同，光在材质核心中传播。 下列关于光纤导管的说法正确的是（AC）A.内部
芯体的折射率比衬衫的折射率大，光传播时芯体与衣服的界面发生全反射 B. 内部
芯体的折射率大于衬衫的折射率，光传播时在袖子与外界的界面处发生全反射。
长度越长，光在光纤中传播的速度越快 D.频率
光在光纤中传播的速度越大，
A。 1B． 2C． 3D． 4 【分析】电磁波通过负折射率介质后，折射光与入射光位于界面法线的同侧，故折射线1和2是错误的，而A和B 是错误的。 经过折射率板介质后，在另一边左侧会形成虚像，但折射线3不能成虚像，但折射线4可以成虚像，所以C错误，D正确。 4.（2021·浙江6月卷，12）用激光笔照射透明塑料圆盘边缘时观察到的现象如图所示。 入射点O和两个出射点P、Q恰好位于圆盘边缘等距的三点处，空气中的四束细光束分别是入射光束a、反射光束b、出射光束c和d ， 分别。 假设梁a和b之间的倾斜角为90°，则(D)A。 光盘材料的折射率n=2B。 圆盘中的光速是真空中光速C的三分之二。光束b、c、d的硬度之和等于光束a的硬度D。光束c的硬度大于O点折射光束OP的硬度，故A错误； 根据
芯线的折射率大于护套光的折射率，传播时在内芯与短路线的界面上发生全反射，故A正确，B错误；
光越长，频率越小，介质的折射率n也越小，根据公式v=，光中的光
错误在光纤中传播的速度越快。 C 是正确的，D 很大，所以 6。（2021 完整版
如图所示，一束平行于等腰三棱柱AB截面的单色光从空中射向E点。
且偏。 至F点，知入射边与AB边的倾斜角为θ=30°，方向E、F分别为边AB、BM的中点，则(ACD)A。
上的棱镜。 光在B单色光C.来自空气的折射率的F点发生全反射
进入棱镜后，波长D变短。从F点出射的光束相对于在E点入射的光束
E点烧蚀60°[解角为]
已知法线，入射角i=60°，折射定律r=30°，固定的折射角可由三棱镜确定
this=光的折射率n单色=，所以A是正确的； 由sinC=，可知全反射的临界角小于30°，由光路可知BM面的入射角等于30°，大于全反射的临界角全反射，所以不是
F点发生全反射，故B错误； 根据公式n===，我们得到λ介=，我们可以看到光是从空气中传播的
步入棱镜，波长变短，故C正确； 从 F 点发射的光束相对于入射到 E 点的光束
偏角°2(i－r)=60为 ，故D正确。 7.如图所示，一束光
沿直径方向射向半圆锥形玻璃块，玻璃块底面的入射角为形状θ。 折射后发出两束单色光a、b。 然后 (AB) A. 在玻璃里，一盏灯
光波的传播速度大于光速 B．
比b光的波长长C.
入射光进入玻璃后，ab和长度均减小，因此单色光的颜色变为D。玻璃砖对光a的折射率大于对光b的折射率【分析】通过
从标题图中可以看出，折射后，如果光a的偏转距离b小于光a的偏转距离，则玻璃砖对光a的折射率小于光b的折射率，并且D选项错误； 光a的频率小于光b的频率，波
比b光的波长长
，选项B正确； 单色光进入玻璃后，波长不减小，但频率略有变化，颜色没有变化，故C为错误颜色； 从 n = 已知，在玻璃中光的折射率大于1吗，a 的光
传播速度大于b的光的传播A是正确的。 速度，选项 8。（2021·四
川高和两人在海面上）水下的一个光源在a、b阶段结束时发出两道单色光。顺着方向看，如图所示，是湖I区的中心
发射光a和光b，并且在区域II中，如下仅发射光a。 中断（正确的是AB）
【分析】内幕
当光在某一点的折射角度倾斜发射时，B.在真空中，光波
长光的波长比b短。 水下 C．水对光 a 的折射率小于光 b 的折射率。 D 比光长 B．
对于b光来说，全反射临界角小于n，C=小于si，因此可以看出水对b光的折射率比b光低。
大，光a的折射率小，光a和b从区域I中的一点倾斜，光a的折射角小。 选项A斜射时正确，C选项错误； 由 c=λf 可知光的频率 a
较小、波长较长的水选项 B 是正确的； 下b的光线可以到达标题图中的区域Ⅱ
，因为题图中II区有全反射，II区只有a发出光，所以D选项错误。 二，
非（29.选择题021广东
Vol., 16(2)) 如图所示，光学传感是接收器Q接收到的光的硬度变化
触发器工作。光线从挡风玻璃扫到玻璃外P两侧的M点，然后折射到空气中。 测量折射角为α光的折射率大于1吗，入射角为β； 光线从 P 扫到
两侧N点，恰好发生全反射，接收到Q，光线从玻璃射向空气时临界角θ的正值
字符串值表达式。 [回答
案例】【分析】根据光的折射定理，有n=，根据光的全反射
定律有sinθ＝，同时
解为sinθ=。 10.（2021·重庆
卷。 16(2)) 将自然光引入户外进行照明是一项新的红能技术。一项技术兴趣
课题组设计了一个接收太阳光的实验装置，如图所示，穿过装置中心轴的横截面，下部是集光球体
它是某种均匀半透明材料制成的透明球体，直径为R，上部是光管，两部分相交。如果表面有PQ，则只有PQ
高度h=R范围内的光束平行并直接射向PQ的背面，并可通过PQ表面连接至导光管。
光球的内表面（表面的反射）来求物质的折射率。 [回答
案例】【分析】
A。 a、b光来自Ⅰ区
考虑到聚光球内表面的表面反射，所以第一束光线进入聚光球，从后面的Q点出射。 光路图如图所示。 由几何关系可知，sinθ==①解为θ=60° ②因为梁是平的
线PQ，由几何关系可知，入射角θ1=θ=60°③折射角θ2==30°④根据折射定理，材料的折射率n==。 ⑤11. (2021·重庆
透明物体的横截面如图所示，平面中的ABC是腰三角形，直线AB是直角边，
长度为L，度数ADC是一条圆心在边AC上的圆弧。 透明物体n的折射率=2.0。
如果一束长度等于AB边宽度的平行光从AB边垂直入射到透明物体上，求）（1：光从ADC圆处传播
弧线射击 2 秒。 （面积弦长）来自 ADC 圆的射线
透明物体中电弧射出的最长时间t。 [回答
案例】（1）（2）【分析】（1）从全反射临界角可以看出，sinθ==，透明
物体的临界角为30°，如圆圈右侧所示
弧形ADC发出的边缘光对应的入射角等于临界角，正好发生全反射。 由几何关系可知，圆
弧形EDF的长度s=2θ度×L=。 (2) 由几何关系可知，光线经BC面全反射后，经过半圆圆心射出时，光线的路径为
直径最大
长的，最长的
因为没有考试
传播速度为v==，光在介质中的距离+L'=即L=L光从ADC圆出来
电弧射出，透明物体中最长的时间t==。
介质中的光