《河北省邢台市高中物理13.2全反射课时训练新人教版选修3_420170718279.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省邢台市高中物理13.2全反射课时训练新人教版选修3_420170718279.doc（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、全反射基础夯实一、选择题。1如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45，下面四个光路图中，正确的是()2（多选）透明的水面上有一圆形荷叶，叶梗直立在水中，紧靠叶梗有一条小鱼，在岸上的人恰能看到小鱼，则()A当小鱼潜深点时，人就看不见它 B当小鱼潜深点时，人照样能看见它C当小鱼上浮点时，人就看不见它 D当小鱼上浮点时，人照样看见它3.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C、内芯的折射率比
2、外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用4空气中两条光线a和b从虚框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图1所示。虚框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜。图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是()5三种透明媒质叠放在一起，且相互平行，一束光在和两媒质的界面上发生了全反射后，射向和两媒质界面，发生折射如图所示，设定光在这三种媒质中的速率分别是v1、v2、v3，则它们的大小关系()Av1v2v3 Bv1v3v2 Cv1v2v1v36.（多选）如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平
3、行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面和界面，光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中，如果改变光到达界面时的入射角，则()A只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象B只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象C不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象D不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象7海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的()A正立虚像 B倒立虚像 C正立实像 D倒立实像二、计算题。8一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生
4、全反射。已知水的折射率为，求：sin的值。9如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。(1)求：该玻璃棒的折射率；(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_ (填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。10如图所示，水的折射率为n，水面上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大头针，且在水中部分长为h。若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖P，则圆木板的面积为多大？能力提升一、选择题。1如图所示，光液面传感器有一个象试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线
5、在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。以下说法正确的是()A玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B玻璃管被液体包住之后，出射光消失C玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变2如图所示，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数
6、是()A2 B3 C4 D53如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()A B C D4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5.（多选）如图所示，半径为R的半圆形透明材料，折射率n2.0。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是()A所有光线都能透过这种材
7、料B只有距圆心O两侧范围内的光才能通过C射出的光束会形成发散光束D射出的光束会形成会聚光束6.（多选）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则( )A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大7.如题图所示，空气中在一折射率为
8、的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为（ ）A B C D 8.如图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )A.不能从圆孤射出 B.只能从圆孤射出C.能从圆孤射出 D.能从圆孤射出 二、计算题。9如图所示abc是一块用折射率n2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R
9、的圆弧，ac边与bc边垂直，aOc60。当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的。求黄亮部分的弧长为多少？10有人在河中游泳，头部露出水面，在某一位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上，这个人再向前游12m，正好不能看见此物体，求：河深。(水的折射率为4/3)11.如图所示，是一种折射率n1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小iarcsin0.75。求：(1)光在棱镜中传播的速率。(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光
10、线)第二节 基础夯实1A解析：sinC，C45，故发生全反射。2BC 3.A4B解析：四个选项产生光路效果如图所示：则可知B项正确。5B解析：光在和两介质的界面上发生了全反射，说明的折射率小于的折射率，即n1n3；介质与相比较，介质的折射率小于介质的折射率，即有n1n3n1，根据光在这三种介质中的速率公式v得知，光速与折射率成反比，则v1v3v2。6.CD解析：在界面光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不会发生全反射现象，则选项A错误，C正确；在界面光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面和界面平行，光由界面进入玻璃后再达到界面，在界面上的入射角等
11、于在界面上的折射角，因此入射角总是小于临界角，也不会发生全反射现象，故B错误D正确。7A8解析：当光线在水面发生全反射时，有sinC当光线从左侧射入时，由折射定律n联立式，代入数据可得sin9(1)(2)能解析：(1)因为细束单色光由MN端面中点垂直射入，所以到达弧面EF界面时入射角为45，又因为恰好发生全反射，所以45为临界角C，由sinC可知，该玻璃棒的折射率n。(2)若将入射光向N端平移，第一次射到弧面EF上的入射角将增大，即大于临界角45，所以发生全反射。10解析：当P点光线射到木板边缘时恰好发生全反射，即在空气中没有出射光线，则圆板半径rhtanC，又由全反射公式sinC，cosC，
12、即tanC，则r。面积Sr2。能力提升1C解析：玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出。当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C项正确。2B解析：sinC，C45；n，30。光路图如图所示。所以共3条射出玻璃球。3A解析：在AB面上，设入射角为i，i45折射角为，则n在AC面上，由几何知识可知，此时入射角i90则n由解得n，A项正确。4D解析：本题考查光的折射问题，解题的关键是理解光在不同介质传播时各物理量的变化。只要不发生全反射，小球放在缸底什么位置都可
13、以看到，选项A错误；只有小于临界角的光才能从水面射出，选项B错误；光的频率是由光源决定的，光从水中射入空气后频率不变，选项C错误；由公式n知，光在空气中的传播速度较大，选项D正确。5.BD解析：平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心D两侧范围内的光线入射角小于临界角Carcsin30，发生折射形成会聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射。6.BD解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮
14、区宽度小于AB的长度,B对.D正确。7.B8.B解析：本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为可知其临界角C满足：,可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。9R解析：假定光线MN射到ab界面上时恰好发生了全反射，则MN上方的光线一定在界面ab上发生全反射，因此只有射到界面Nb上的光线才能射出玻璃，界面Nb部分是亮的。由sinC，得C30。由几何关系知30，所以弧Nb的长度：s2RR1010.6m解析：如图所示，由题意知C为临界角，则sinC从图可得sinC联立得：解得h10.6m。11.(1)2108m/s(2)见解析解析：(1)光在棱镜中传播的速率vm/s2108m/s(2)由折射率n得AB面上的折射角r30由几何关系得，BC面上的入射角45全反射临界角Carcsin45，光在BC面上发生全反射，随后垂直AC面射出棱镜，光路如图所示。 10