物理选择性必修 第一册全反射课堂检测

这是一份物理选择性必修 第一册全反射课堂检测，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.已知水、水晶、玻璃的折射率分别为 1.33、1.55 和 1.60，则由此可知（）
A. 水是光疏介质
B. 玻璃为光密介质
C. 水对于水晶或玻璃是光疏介质
D. 水晶对于玻璃是光密介质
2.图示为半径为 R 的玻璃球缺过球心的纵截面，底面半径为球体半径的 32 倍，已知该玻璃的折射率为 3。激光束垂直底面从球面上的 M 点射入玻璃球缺，激光束的延长线过底面边缘上的 A 点。则折射光线与底面直径 AB 的交点到 A 的距离为（）
A. 2R B. 3R2 C. 3R4 D. 3R3
3.如图，透明柱状均匀介质的横截面是以 O 为圆心的四分之一圆，其 OC 边涂有吸光材料，光射到 OC 边会被全部吸收。真空中有两束同种单色光均垂直 AO 边射入该介质（介质内部的光路未画出）。下列从 AC 边射出的光路图可能正确的是（）
A. B.
C. D.
4.虚线方框内有截面是等腰直角三角形的全反射棱镜。同频率的两束光 1、2 平行或垂直于棱镜某面射入，对应的出射光是 1′、2′，下列可能实现的情境是（）
A. B.
C. D.
5.如图所示，一细束激光由光导纤维左端的中心点以 i=60∘ 的入射角射入，折射角 θ=30∘，经过一系列全反射后从光导纤维右端射出。已知光导纤维长 L=3000m，真空中的光速 c=3×108m/s，则该激光在光导纤维中传输所经历的时间为（）
A. 1×10−5s B. 2×10−5s C. 2×10−5s D. 23×10−5s
6.镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中用来选择波长。如图，一束复色光以一定的入射角 i（i≠0）从 O 点进入棱镜后，不同颜色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。某一含红、绿、蓝光的复色光入射到三棱镜时，激光器输出的是绿光，则（）
A. 绿光在棱镜中的折射角大于红光的折射角
B. 有可能通过调节入射角 i，使激光器同时输出红、绿、蓝光
C. 若要调为红光输出，需将棱镜绕 O 点逆时针转动一小角度
D. 不管怎么调节，激光器都不可能输出红光
7.如图所示，黄蓝两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角 θ 从 MN 面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在 NP 面发生全反射。反射光射向 PQ 面。若 θ 逐渐增大，两束光在 NP 面上的全反射现象会先后消失。下列说法正确的是（）
A. 在 PQ 面上，黄光比蓝光更靠近 P 点
B. θ 逐渐增大时，黄光的全反射现象先消失
C. θ 逐渐增大时，入射光可能在 MN 面发生全反射
D. θ 逐渐减小时，两束光在 MN 面折射的折射角逐渐增大
8.如图为一个用折射率为 n 的透明介质做成的四棱柱横截面图，其中 ∠A=∠C=90∘，∠B=60∘，C 到 AB 的垂直距离 CE 为 d。现有一束光垂直入射到棱镜的 AB 面上，入射点可在 AE 之间移动，光在真空中传播速度为 c。下列说法正确的是（）
A. 若 n=3，则光在 CD 面可以发生全反射
B. 光在四棱柱中发生全反射的最短传播时间为 4dc
C. 若光从 AB 面出射，出射方向可能不同
D. 无论从哪个面射出，光在四棱柱中传播的路径长度均为 3d
9.一透明圆柱体容器的底面直径为 d，圆柱体的高为 12d，圆柱体容器中装满水，其下底面的中心有一点光源发射某单色光，在水面上恰好有一半面积有光射出。已知真空中光速为 c，下列说法正确的是（）
A. 水对该光的折射率为 3
B. 该光从水中射出所用的最短时间为 d2c
C. 降低水面的高度，水面上的透光面积会增大
D. 水中加入食盐稳定后，由于折射率增大，透光面积会增大
10.某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光 I 和 II 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 c，已知两光与法线间的夹角分别为 45∘ 和 30∘，其出射光都是由圆心 O 点沿 OC 方向射出，下列说法正确的是（）
A. II 光与 I 光在玻璃砖中的传播时间之比为 1:2
B. II 光与 I 光在玻璃砖中的折射率之比为 1:2
C. II 光与 I 光在玻璃砖中传播速度大小的比为 1:2
D. II 光与 I 光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为 1:2
二、多选题
11.如图甲所示，光在介质 1 和介质 2 间折射时有 n1sinθ1=n2sinθ2。如图乙所示是一种折射率测量仪的简化结构，半圆形玻璃砖的直径边水平且固定。操作步骤如下：
①将待测宝石放在玻璃砖的圆心处，宝石与玻璃砖的接触面紧密贴合，中间空气不计；
②左下方的圆弧形光源发出同一种光，光均沿半径方向对着玻璃砖圆心射入，玻璃砖的左边四分之一圆为亮区；
③在玻璃砖的右边四分之一圆内会出现亮区及暗区，使得右下方的角度尺上出现明暗分区，读出明暗分界线所在位置的角度值，即可得到待测宝石的折射率。现已知玻璃砖的折射率为 1.74，并测得玻璃砖右边四分之一圆中明暗分界线与法线的夹角为 67.1°，又查得 sin67.1°=0.921，则（）
A. 图甲中，θ1 大于 θ2，则相对于介质 2，介质 1 是光疏介质
B. 图乙中，待测宝石的折射率大于玻璃砖的折射率
C. 图乙中，该待测宝石的折射率为 1.80
D. 图乙中，该待测宝石的折射率为 1.60
12.如图所示，一玻璃三棱镜的截面为边长为 L 的正三角形 abc，一细单色光从 B 处垂直 bc 面射入，光线经 bc 反射后从 ac 上某点射出棱镜，已知 B 到 b 点的距离为 13L，玻璃对该单色光的折射率为 n=3，光在真空中的速度为 c。下列说法正确的是（）
A. 光在 bc 上发生了折射和反射
B. 光在 bc 上发生了全反射
C. ac 上的出射光线相比 ab 上的入射光线的偏转角为 150°
D. 光从 ab 传到 ac 所用的时间为 3Lc
三、非选择题
13.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>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，试分析出射光线是图中的哪一条。
14.如图所示为光导纤维的示意图（简化为长直玻璃丝），AB、CD 分别代表左、右两平行端面。一单色光从 AB 端面以入射角 θ（未知）射入玻璃丝，在 AB 面经折射后，恰好在 AC 面发生全反射，最后从 CD 端面射出。已知该单色光在玻璃丝中的折射率 n=43，玻璃丝长度 l=8.1m，光在真空中的速度 c=3×108m/s，求：
（1）光在玻璃丝中的速度大小；
（2）sinθ 的值；
（3）光在玻璃丝中传播的时间。
15.如图所示，阴影部分 ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC 为一半径为 R 的 14 圆弧，D 为圆弧的圆心，ABCD 构成正方形。在 B 处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为 n=2。已知真空中光速为 c，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧 AC 的光线，求：
（1）该单色光从 B 处射出到达 D 点所用的时间；
（2）从点光源射向圆弧 AC 的光中，有一部分不能从 AC 直接射出，这部分光射在圆弧 AC 上的弧长。
一、单选题
1.C
2.A
3.D
4.B
5.C
6.C
7.A
8.B
9.A
10.A
二、多选题
11.AD
12.CD
三、非选择题
13. 解：光线垂直AB边射入棱镜，传播方向不变。由于棱镜是等腰直角棱镜，折射率n>2，根据全反射临界角公式sinC=1n，可知临界角C