教科版 (2019)选择性必修第一册3 光的全反射精练

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这是一份教科版 (2019)选择性必修第一册3 光的全反射精练，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示，一光导纤维内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，一束光信号与界面夹角为α由内芯射向外套，要在界面发生全反射，必须满足的条件是（）
A．n1>n2，α小于某一值B．n1C．n1>n2，α大于某一值D．n12．如图所示的是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径AB射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到B点．已知入射光线到直径AB的距离为R，R是圆柱体的半径．已知光在真空中的传播速度为c，则 ( )
A．该透明圆柱体介质的折射率为
B．该单色光从C点传播到B点的时间为
C．折射光线过B点时可能发生全反射
D．改变入射光线到直径AB的距离，折射光线仍然能够射到B点
3．用MN表示A、B两种介质的分界面，下图表示射向分界面的一束光线发生反射和折射时的光路图．则其中正确的判断是（）
A．两介质相比，A是光疏介质，B是光密介质
B．光由B进入A时有可能发生全反射
C．光由A进入B时不可能发生全反射
D．光在介质B中的传播速度大于在介质A中的传播速度
4．如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°．以下说法正确的是( )
A．反射光线与折射光线的夹角为120°
B．该液体对红光的折射率为
C．该液体对红光的全反射临界角为45°
D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°
5．下列现象中，能用光的直线传播规律解释的是（）
A．雨后彩虹B．水中“月亮”C．墙上手影D．海市蜃楼
6．如图所示，扇形AOB为透明玻璃砖截面示意图，圆心角∠AOB=60°，OM为∠AOB的角平分线平行于OM的单色光在空气中由OA边射入玻璃砖，经OA面折射后的光线恰平行于OB面。则下列说法正确的是（）
A．该入射光在空气中的波长与在玻璃砖中的波长相等
B．该入射光在空气中的频率与在玻璃砖中的频率不相等
C．该玻璃砖的折射率为
D．经OA面折射后的光线射到AMB面都将发生全反射
7．如图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射．逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化．关于该实验现象，下列说法正确的是（）
A．反射光线和折射光线都沿顺时针方向转动
B．反射光线和折射光线转过的角度相同
C．在还未发生全反射过程中，反射光越来越强
D．最终反射光完全消失
8．如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点，且与M点的距离（R为半圆形截面的半径）．一束与玻璃砖横截面平行的白光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏P上得到由红到紫的彩色光带．如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向上或向下移动，移动的距离小于，则（）
A．向下移动时，屏上红光最先消失
B．向下移动时，屏上紫光最先消失
C．向上移动时，屏上红光最先消失
D．向上移动时，屏上紫光最先消失
9．一束由a、b两种单色光组成的复色光垂直照射在1/4圆柱形玻璃砖的AB面上，进入玻璃砖后光路如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．a光的波长比b光的波长大
C．b光在该玻璃中的折射率
D．a光在该玻璃中的速度小于b光的速度
10．如图所示的长玻璃体，AB面平行于CD面，端面AC与CD面的夹角为45°，玻璃的折射率n=。要使入射光从AC面进入玻璃并向另一端无损失地传输，则图中α角的范围应是（）
A．0°<α≤30°B．0°<α≤90°C．0°<α≤60°D．0°<α≤45°
11．如图所示，有一等腰直角玻璃三棱镜ABC，它对各种色光的临界角都小于45°，一束平行于BC面的白光射到AB面上，进入三棱镜后射到 BC面上，则光束

A．从BC面出射，仍是白色光束
B．从AC面出射，仍是白色光束
C．从AC面出射，变成了彩色光束
D．从AC面出射，变成没有紫光的彩色光束
12．光纤维通信是一种现代化的通信手段，它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信服务，为了研究问题方便，我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管，如图所示．设此玻璃管长为L，折射率为n．已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射，最后从玻璃管的右端面射出．设光在真空中的传播速度为c，则光通过此段玻璃管所需的时间为（）
A． B． C． D．
13．一束光从空气射向折射率为的某种玻璃的表面，如图所示，θ1表示入射角，则下列说法中不正确的是( )
A．无论入射角θ1有多大，折射角θ2都不会超过45°角
B．欲使折射角θ2＝30°，应以θ1＝45°角入射
C．当入射角θ1增大到临界角时，界面上能出现全反射
D．光线进入介质后频率一定不发生变化
14．图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从、点射出。下列说法正确的是（）
A．光线的频率
B．光线在玻璃中传播速度
C．光线在玻璃中传播时间
D．增大复色光入射角，光线将会在半圆面上发生全反射
15．水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是（）
A．空气泡对光线有会聚作用，因而较亮
B．空气泡对光线有发散作用，因而较亮
C．从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生反射，因而较亮
D．从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮
二、填空题（共4题）
16．当光由___________射入___________时，当入射角增大到一定程度时，光线将全部反射回光密介质中，这种现象叫光的全反射。
17．观察全反射现象
如图让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。
实验现象
随着入射角的逐渐增大的过程中
折射角逐渐___________；
折射光线亮度逐渐___________；
反射角逐渐___________；
反射光线亮度逐渐___________；
当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，___________。
全反射的定义
全反射：___________，___________，光线全部被反射回原光密介质的现象。
临界角：当光从光密介质射入光疏介质时，折射角等于90°角时的入射角叫做临界角。用C表示。
发生全反射的条件
（1）光从光密介质射入光疏介质；
（2）入射角等于或大于临界角；
临界角C的大小由折射率可得：___________
临界角的正弦值：___________
18．光在真空和某种介质的界面上的光路如图所示，则在这个界面上发生全反射的条件应是________；光在这种介质中的传播速度为________．
19．一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的极靠近A点处以60°的入射角入射，已知真空中的光速为c．求：
（1）光在透明体中的传播速度_____；
（2）光线在极靠近A点处进入透明体后的折射角_____
（3）该光线从射入透明体到第一次射出透明体时所经历的时间_____．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，空气中有一折射率为的正方形玻璃，若光线以入射角θ投射到AB面上，接着在BC面上发生全反射，最后从CD面上射出，求：
（i）入射角θ角的取值范围；
（ii）射出光线与CD面的夹角．
21．如图所示为一半径为m的半圆柱玻璃砖， AB为其截面直径，AB正上方一架实验飞行器沿着图示方向匀速飞行，飞行器飞行轨迹平行于AB。飞行器前端固定一激光发射装置，可以在纸面内持续向地面发射一束极细的激光束，一激光束和水平方向成固定角度θ=45°。通过观察发现，在半圆柱玻璃砖的弧面有激光射出的时间持续了0.1s，已知该激光在该玻璃砖中的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c，求：
①该激光在玻璃砖中传播的速度大小；
②飞行器向左匀速运动的速度v0的大小。
22．在厚度为d、折射率为n的大玻璃板下表面，有一个半径为r的圆形发光面．为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？
23．如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，
(ⅰ)求三棱镜的折射率；
(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．C
5．C
6．C
7．C
8．B
9．B
10．B
11．C
12．A
13．C
14．C
15．D
16．光密介质光疏介质
17．增大变暗增大变亮光线将全部反射回光密介质中当入射角增大到某一角度时折射光线消失
18．由介质向真空入射，i＞45° 2.1×108m/s
19． 30°
20．（1）（2）
21．①；②
22．
23．（i）三棱镜的折射率为．（ii）三棱镜的AC边无光线透出．