2016-2017学年高中物理 第13章 光 2 全反射课时作业 新人教版选修3-4

2 全反射

A组(15分钟)

1.关于全反射,下列叙述中正确的是( ) A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱 B.光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象 C.光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象 D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象

解析:全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角,二者缺一不可,故选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光线全部消失,只剩下反射光线,选项A错误。 答案:C

2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )

A.图乙、丙、丁 B.图乙、丁 C.图乙、丙

D.图甲、丙

解析:题图甲、乙情景中,光由空气进入玻璃,由光疏介质进入光密介质,应有θ1>θ2,乙正确,甲错误;题图丙、丁情景中,光由玻璃进入空气中,sin C==sin 45°,即C<45°,即入射角大于临界角,应发生全反射,丙错误,丁正确。 答案:B

3.

一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( ) A.光从真空射入介质后,频率不变 B.此介质的折射率等于

C.入射角大于45°时可能发生全反射现象 D.入射角小于30°时可能发生全反射现象

解析:光的频率由光源决定,在传播过程中频率不变,选项A正确;由折射定律n=,选项B正确;发生全反射的临界角C=arcsin =45°,只有当光线从光密介质射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时才会发生全反射现象,所以选项C、D错误。 答案:AB 4.

如图所示,半径为R的半圆形透明材料,折射率n=2.0。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

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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C=arcsin =30°,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。 答案:BD 5.

三种透明介质叠放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和

Ⅲ两介质界面,发生折射,如图所示,设定光在这三种介质中的速率分别是v1、v2、v3,则它们的大小

关系是( ) A.v1>v2>v3 C.v1

B.v1>v3>v2 D.v2>v1>v3

解析:光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率,即n1

Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生了折射,而且折射角大于入射角,说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射率,即n2>n3;

介质Ⅰ与Ⅲ相比较,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率,即有n1n3>n1,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v1>v3>v2。 答案:B

6.已知介质对某单色光的临界角为C,则( ) A.该介质对单色光的折射率等于

B.此单色光在该介质中的传播速度等于c·sin C(c是光在真空中的传播速度) C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C 倍 D.此单色光在该介质中的频率是真空中的倍

解析:由临界角的计算式sin C=,得n=,选项A正确;将n=代入sin C=,得sin C=,故v=c sin C,选项B正确;设该单色光的频率为f,在真空中的波长为λ0,在介质中的波长为λ,由波长、频率、光

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速的关系得c=λ0f,v=λf,故sin C=,λ=λ0sin C,选项C正确;该单色光由真空进入介质时,频率不发生变化,选项D错误。 答案:ABC 7.

如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则( )

A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ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Ⅱ上都不可能发生全反射现象

解析:在界面Ⅰ,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A错误,C正确;在界面Ⅱ,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Ⅰ和界面Ⅱ平行,光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ,在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ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。 答案:CD

8.导学号38190083

如图所示,一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。 解析:设入射角为θ1,折射角为θ2,由折射定律得

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