高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4章 光的折射和全反射第3节 光的全反射达标测试

4.3光的全反射基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是

A．A光的频率大于B光的频率

B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度

C．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大

D．玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率

2．等腰直角三角形的棱镜置于空气中，折射率为1.5，当光垂直于直角边射入棱镜时，下列光路图中正确的是（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到点。已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（　　）

A．光从空气进入棱镜，波长不变

B．光在点发生全反射

C．该棱镜的折射率为

D．从点出射的光束与入射到点的光束平行

4．如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道

A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度

B．这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距

C．光密介质的密度一定大于光疏介质密度

D．这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射

5．一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着的变化而变化，如图乙的图线所示，则下列说法正确的是（       ）

A．透明体的临界角为 B．透明体的临界角为

C．透明体的折射率为 D．透明体的折射率为

6．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法错误的是（　　）

A．该棱镜的折射率为

B．光在F点发生全反射

C．光从空气进入棱镜，波长变短

D．光从空气进入棱镜，波速变小

7．如图所示，一束光由空气射入某种介质的折射情况，入射光线、折射光线与法线的夹角分别为、，则（　　）

A．这束光在介质中的传播速度比空气中大

B．适当减小，就会发生全反射

C．介质的折射率为

D．介质的折射率为

8．如图所示，一束白光以入射角射向三棱镜，在光屏上形成彩色光带，则（　　）

A．处光的波长小于处光的波长

B．在棱镜中，处光的传播速度小于处光的传播速度

C．增大，处的光可能在面上发生全反射

D．减小，处的光可能在面上发生全反射

9．有一玻璃圆柱体，其横截面为半径的圆，一点光源位于圆柱体中轴线上的点，点在圆柱体外距截面圆圆心的距离，如图甲所示。点光源向各个方向发射单色光，发现从半径的圆面内射入圆柱体的光线均无法从圆柱体的侧面出射，如图乙所示，则该玻璃的折射率为（　　）。

A． B． C． D．

10．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则下列选项错误的是（　　）

A．此玻璃的折射率为

B．光线从B到D需用时

C．该玻璃球的临界角应小于45°

D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象

11．如图所示， 是一直角三棱镜的横截面， ， 。一细光束从AB边上的D点以与AB边成45°角射入三棱镜，AD长度为a，AC长度为2 ，三棱镜的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（　　）

A．光在三棱镜中发生全反射的临界角为30°

B．光在AC面上一定发生全反射

C．光在BC面上一定发生全反射

D．光束在三棱镜中传播的时间为

12．一束由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

13．如图所示，P是一束含有两种单色光的光线,沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后分成图中的a、b两束光线，则下列说法中正确的是（     ）

A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B．a光频率小于b光频率

C．在玻璃砖中传播的时间a光比b光短

D．若让玻璃砖在纸面内绕O点逆时针转动，a光先消失

14．如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R1，内径为R2，MN为一条直径。有两束光线，其中光线A在纸平面内传播，从P点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，另一束光线B平行于MN射向容器，经过一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，则（　　）

A．光线A入射角的正弦值

B．光线A射入柱形容器后折射出去的时间为

C．光线B的入射角的正弦值

D．光线B到MN的距离等于R2

15．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角出射，则此介质的折射率为（       ）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．如图所示，某一复色光由半球形玻璃的右侧面斜射到球心O处，经AB界面折射后得到C、D两束可见单色光．已知AB竖直，OO1水平，若＝30°，＝45°，则玻璃对C光的折射率为_______．现将复色光绕O点沿逆时针转动，则__________（填“C”或“D”）光后消失．

17．玻璃片形状如图示，为直角，，玻璃材料折射率为1.5，细光束从HM边垂直入射，第一次经HN边__________（填“会”或“不会”）发生全反射。光线第一次射到MN边，出射光线与法线夹角___________60°（填“大于”“等于”或“小于”）。

18．在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由于空气中的水蒸气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故．如图所示为太阳光照射到六角冰晶上折射的光路图，a、b是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶对单色光a的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对单色光b的折射率，单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b在冰晶中的传播速度_________(填“大”或“小”)．如果让太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，则a、b两种单色光中，单色光_________(填“a”或“b”)更容易发生全反射．

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，半径为R的透明半圆柱体A，距离A有一很大的屏B，两者之间的距离为d。用一束单色光沿半径照射。当θ=60°时，A右侧恰好无光线射出。

（1）求半圆柱体对该单色光的折射率n；

（2）当θ=30°时，求出射光线打在屏上位置距O的距离h。

21．如图OAB是折射率、截面为圆的透明材料，O为该圆的圆心，半径，且。单色光线a垂直某半径所在平面从C点射入该透明材料。已知，光在真空中的传播速度为c。求：

（1）光线a从OB面离开透明材料时的出射方向与入射时方向的夹角；

（2）光线a在该材料中的传播时间。

22．半径为R的半球形玻璃砖放在水平地面上，其过圆心的竖直截面如图所示。AB为圆的水平直径，在A点嵌入一个点光源（大小忽略不计），由A点向圆弧面上发射平行于圆面的光线，发现照射到圆弧上C点光线的出射光线与AB平行，C到AB的距离为R，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）截面圆弧上没有光射出部分的弧所对的弦长。

23．如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，，现有一束光从图示的位置垂直入射到棱镜的面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。

参考答案：

1．C

2．D

3．C

4．D

5．B

6．B

7．D

8．D

9．A

10．D

11．B

12．B

13．D

14．D

15．D

16．          C

17．     会    

18．     小于     大     b

19．          30°    

20．（1）；（2）

21．（1）；（2）

22．（1）；（2）

23．