人教版 (2019)选择性必修 第一册2 全反射随堂练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册2 全反射随堂练习题，共5页。试卷主要包含了关于全反射，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
考点一 全反射的理解与计算
1．(多选)关于全反射，下列说法正确的是( )
A．光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射
B．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射
C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射
D．光从其传播速度大的介质射向其传播速度小的介质时可能发生全反射
2．某种介质相对空气的折射率是eq \r(2)，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )
3.某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为( )
A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．1.8
4．(2022·威海市期末)为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，横截面如图(a)所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向射入，与过O点的法线成θ角。CD为光传感器，用以探测光的强度。从AB面反射回来的光的强度随θ角变化的情况如图(b)所示。已知sin 53°＝0.8，该材料的折射率为( )
A.eq \f(5,4) B.eq \f(4,3) C.eq \r(2) D.eq \r(3)
考点二 全反射棱镜和光导纤维
5．(多选)(2022·北京交通大学附属中学月考)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正建设高质量的宽带光纤通信网络。光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是( )
A．光纤通信利用光作为载体来传递信息
B．内芯折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套的小，光传播时的内芯与外套的界面上发生全反射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
6.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反射回去，某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n>eq \r(2))组成，棱镜的横截面如图所示，一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是( )
A．平行于AC边的光线①
B．平行于入射光线的光线②
C．平行于CB边的光线③
D．沿AB边的光线④
7.如图所示是两个城市间光缆中的一条光导纤维的一段，光缆总长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2。若光在空气中的传播速度近似为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程，下列判断中正确的是( )
A．n1n2，光通过光缆的时间大于eq \f(n1L,c)
8．(2022·昆明市期中联考)现有的光纤通讯是通过传输一系列经过调制的光脉冲来传输信息的，当光信号以不同的入射角进入光纤后，沿不同途径到达光纤的输出端的时间是不相同的。如图所示，设有长为L的直光纤，折射率为eq \r(3)，外层为空气，紧贴光纤A端面内侧的信号源向各个方向发出光信号，已知真空中光速为c，求：
(1)光信号在该光纤中的传播速度v；
(2)光信号到达光纤另一端面B所需的最长时间t。
9．(2022·山东高二期末)如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线以0.5 m/s的速度游泳，已知这条河的深度为eq \r(7) m，不考虑水面波动对视线的影响。t＝0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t＝6 s时他恰好看不到小石块了，下列说法正确的是( )
A．再经过6 s后，小孩会再次看到河底的石块
B．河水的折射率n＝eq \f(5,3)
C．河水的折射率n＝eq \f(4,3)
D．t＝0时小孩看到的石块深度为eq \f(4\r(7),3) m
10．(2020·浙江7月选考)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则( )
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．O、P之间的距离为eq \f(\r(2),2)R
C．光在玻璃砖内的传播速度为eq \f(\r(3),3)c
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
11．(2022·南通市崇川区高二期末)由物镜、转像系统和目镜等组成的光学潜望镜最早应用于潜艇，直角三棱镜是转像系统的重要部件。如图所示，ABC是等腰直角三棱镜，一束单色光沿平行于其底边BC的方向射向直角边AB，光束进入棱镜后直接射到另一直角边AC时，刚好能发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c。求：
(1)该三棱镜对此单色光的折射率n；
(2)此单色光在该三棱镜中的传播速度v。
12．(2022·重庆一中期中)眼球结构类似球体，眼睛发生病变时，会使眼球内不同部位对光的折射率发生变化。现在用一个玻璃球模拟眼球研究对光的传播的影响。玻璃球由两个折射率不同、半径均为R的半球拼合在一起，拼合面为MN，球心为O，Q为MO的中点，PQ垂直MN交左半球于P点。一束单色光从P点以与PQ反向延长线成30°角方向射入。该单色光在左、右半球的折射率分别为n1＝eq \r(3)和n2＝eq \r(2)，真空中的光速为c。
(1)通过计算说明此单色光能否从右半球射出？
(2)计算此单色光在玻璃球中传播时第一次到达右半球与空气交界面所用时间。
13．(2022·苏州市期末)电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心O重合的圆面，如图所示，PQ为发光圆面的直径，圆弧ABC在半球体介质过球心O的纵截面上，B、D分别为圆弧ABC、BDC的中心。由PQ上的M点发出的一条光线经D点折射出去后与OB平行，已知θ＝75°。
(1)求半球体介质的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；
(2)为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，则管芯发光圆面的面积最大为多少？