4.3光的全反射 同步練習（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁4.3光的全反射同步練習2021—2022學年高中物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．在溫度℃時，波長nm的單色光在幾種介質(zhì)中的折射率如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)結合所學知識，下列判斷正確的是（）介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率空氣1.00028水1.33玻璃1.65水晶1.55A．該單色光在玻璃中的速度大于在水中的速度B．該單色光在水中比在空氣中更容易發(fā)生衍射C．該單色光從玻璃射入水中可能會發(fā)生全反射D．水晶對其他波長的單色光的折射率也都是1.552．在海面上經(jīng)常發(fā)生海市蜃樓現(xiàn)象。如果沿水平和豎直方向建立直角坐標系xOy，豎直向上為y軸的正方向，則海面上方空氣的折射率沿y軸正方向是變化的?？梢耘卸êＣ嫔戏娇諝獾恼凵渎恃貀軸正方向發(fā)生變化的情況是（）A．折射率沿y軸正方向逐漸增大B．折射率沿y軸正方向先增大后減小C．折射率沿y軸正方向逐漸減小D．折射率沿y軸正方向先減小后增大3．如圖所示，一束復色可見光入射到三棱鏡后，出射時分成了兩束光a和b，則下列說法中正確的是(

)A．兩束光通過同一裝置進行雙縫干涉實驗時，b光的相鄰亮條紋中心間距比a光大B．兩束光入射到同一金屬板上，如果b光能發(fā)生光電效應，那么a光也一定能發(fā)生C．按照玻爾理論，兩束光如果都是由高能級躍遷回n=2能級產(chǎn)生的，那么b光可能是n=3能級向下躍遷產(chǎn)生的D．兩束光從水中折射到空氣中發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光大4．一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大5．如圖所示，一平行光恰好完整的射在半圓玻璃的上表面，在距離玻璃上表面8m的正下方有一足夠長的長方形玻璃，且長方形玻璃的厚度為2m，現(xiàn)已知玻璃的折射率為，忽略半圓玻璃的厚度，則從長方形玻璃下表面射出的光線的區(qū)域的長度為（）A． B． C． D．6．光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸。如圖所示，一條圓柱形的光導纖維，長為，它的玻璃芯的折射率為，外層材料的衍射率為，光在空氣中的傳播速度為，若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最長時間為，則下列說法中正確的是（）A． B．C． D．7．如圖所示，一截面為折射率為n=1.5直角三角形的玻璃磚，，一細激光束自中點垂直射入玻璃磚，在面全反射。光線第一次射到邊時，自邊折射出的光線與邊夾角為，則為（）A． B． C． D．8．有一腰長為16cm的等腰直角三棱鏡，為了測定它的折射率，先把三棱鏡的一個端面放在鋪好白紙的桌面上，用鉛筆畫出它的輪廓線ABO，如圖所示。從OB上的C點觀察A，發(fā)現(xiàn)A的像的位置在D處，測得，，光在真空中的傳播速度為c。則下列判斷正確的是（）A．觀察者看到A點的像時的折射光線對應的折射角的正弦值為0.6B．三棱鏡的折射率為C．光在三棱鏡中傳播的速度為D．光在三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為0.59．一束光從空氣射向折射率為的某種玻璃的表面，如圖所示，θ1表示入射角，則下列說法中不正確的是(

)

A．無論入射角θ1有多大，折射角θ2都不會超過45°角B．欲使折射角θ2＝30°，應以θ1＝45°角入射C．當入射角θ1增大到臨界角時，界面上能出現(xiàn)全反射D．光線進入介質(zhì)后頻率一定不發(fā)生變化10．如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠B=90°，∠C=53°，M點為AB邊的中點。復色光k由a、b兩種單色光混合而成，k由M點平行于底邊BC射入棱鏡。僅有a光從AC上的N點射出，在BC下側P點（圖中未畫出）檢測到b光。sin53°=0.8，cos53°=0.6。則下列選項錯誤的是（）A．該棱鏡對b光的折射率等于B．在BC邊下方射出的b光的右側，可檢測到a光C．若k光經(jīng)M點斜向下入射，則a光可能在界面AC上發(fā)生全反射D．由M點至N點，a光所用的時間小于b光所用的時間11．如圖1所示，a、b兩束單色光分別從左側中點處射入后與玻璃磚上表面成角，兩束射向上表面單色光的折射光線強度與角的關系如圖2所示，已知玻璃磚的長為4L，寬為2L，光速為c，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的折射率為2B．a(chǎn)光頻率比b光的大C．兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光產(chǎn)生的相鄰條紋間距較小D．若，則b光從開始射入玻璃磚到再次回到入射點時的傳播時間為12．如圖所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直線以0.5m/s的速度游泳，已知這條河的深度為m，不考慮水面波動對視線的影響。t=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=6s時他恰好看不到小石塊了，下列說法正確的是（）A．6s后，小孩會再次看到河底的石塊B．河水的折射率C．河水的折射率D．t=0時小孩看到的石塊深度為m13．某透明介質(zhì)的橫截面為半圓，一束平行單色光線垂直于半圓的直徑AB射入透明介質(zhì)，如圖所示，在半圓弧上恰好有占半圓周長的的圓弧部分有光透出。則透明介質(zhì)的折射率為（）A．3 B．1.5 C． D．14．某玻璃棱鏡的截面如圖所示，由半徑為R的四分之一圓和直角三角形構成，玻璃折射率為，一平行細光束從D點入射，OD=R，以下判斷正確的是（）A．有光從AB射出 B．有光從BC水平射出C．有光從OC垂直射出 D．有光從OC射出15．一半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，半圓的半徑為R、圓心為O。一光線DE沿橫截面從直徑AB上的E點以入射角經(jīng)玻璃磚折射后，射到圓弧AB上的F點（圖中未畫出）恰好發(fā)生全反射。已知玻璃磚對該光線的折射率，則O、E兩點間的距離為（）A． B． C． D．二、填空題（共4題）16．如圖所示，某一復色光由半球形玻璃的右側面斜射到球心O處，經(jīng)AB界面折射后得到C、D兩束可見單色光．已知AB豎直，OO1水平，若＝30°，＝45°，則玻璃對C光的折射率為_______．現(xiàn)將復色光繞O點沿逆時針轉(zhuǎn)動，則__________（填“C”或“D”）光后消失．17．在北方寒冷的冬天，有時會出現(xiàn)“多個太陽”的“幻日”奇觀，這時由于空氣中的水蒸氣在集冷的大氣里凝結成了小冰晶，太陽通過冰晶折射的緣故．如圖所示為太陽光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b是太陽光中的兩種單色光，由此可以判斷，冰晶對單色光a的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶對單色光b的折射率，單色光a在冰晶中的傳播速度比單色光b在冰晶中的傳播速度_________(填“大”或“小”)．如果讓太陽光從水中射向空氣，逐漸增大入射角，則a、b兩種單色光中，單色光_________(填“a”或“b”)更容易發(fā)生全反射．18．如圖，直徑為d、長度的玻璃圓柱體，其中軸線為AB，一束光以入射角θ從A點射入，在側面恰好發(fā)生全反射，經(jīng)兩次反射剛好傳播到C點，已知光在真空中的傳播速度為c，則該玻璃的折射率n=__________，入射角θ=__________，光從A傳播到C的時間為__________。19．小明有一個圓形量角器，指針可繞圓心O轉(zhuǎn)動，如圖所示．小明用它測量透明液體的折射率，在量角器刻度盤下方300°處固定一個標記物P，然后將量角器豎直放人液體中，使液面與0~180°刻度線相平，保持量角器不動，順時針緩慢轉(zhuǎn)動指針，逆著指針方向觀察，當觀察到指針與P在一條直線上時停止轉(zhuǎn)動，此時指針對應的刻度為135°．(1)該液體的折射率為____．(2)不斷改變標記物P在量角器圓周上的位置，讓指針在0~180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，逆著指針方向能看到標記物，標記物在液體中對應的刻度范圍為____度到____度．三、綜合題（共4題）20．如圖所示，某光學儀器由橫截面為等腰直角三角形的玻璃磚ABC和以BC為直徑的半圓形玻璃磚BDC組成。一束平行單色光垂直整個AB面入射，在AC面發(fā)生全反射，然后經(jīng)BC射入半圓形玻璃磚，有光在BDC圓周上的部分弧上射出。已知半圓形玻璃磚的半徑為R=3m，單色光在半圓形玻璃磚中的折射率，求：（1）等腰直角三角形玻璃磚的折射率應滿足什么條件？（2）光在BDC圓周上能射出的那部分弧長。21．如圖所示，一個半徑為R的半圓（O為圓心）玻璃柱弧面鍍銀，豎直放置在水平面上，一細激光束沿水平方向射在A點，入射光線第一次射到圓弧面上的入射角為60°．入射光線與進入玻璃再出來的出射光線恰好平行．已知玻璃柱對激光的折射率為，激光在真空中的傳播速度為c．求：①AO的距離大小L；②激光在玻璃柱內(nèi)的傳播時間．22．某同學欲測直角三棱鏡ABC的折射率n，他讓一束平行光以一定入射角從空氣投射到三棱鏡的側面AB上（不考慮BC面上的光束反射），經(jīng)棱鏡兩次折射后，又從另一側面AC射出．逐漸調(diào)整在AB面上的入射角，當側面AC上恰無射出光時，測出此時光在AB面上的入射角為α。①在右面圖上畫出光路圖，②若測得入射角α=60o，求出折射率n的值。23．如圖表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖，并標出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。答案第=page11頁，