新教材2025版高中物理課時素養(yǎng)評價19光的全反射教科版選擇性必修第一冊

課時素養(yǎng)評價19光的全反射A組合格性考試練1．(多選)下列說法正確的是()A．因為水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介質(zhì)B．因為水的折射率小于酒精的折射率，所以水對酒精來說是光疏介質(zhì)C．同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較大D．同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較小2．關(guān)于光纖的說法正確的是()A．光纖是由高級金屬制成的，所以它比一般電線容量大B．光纖是特別細(xì)的特制玻璃絲，但導(dǎo)電性能特殊好，所以它比一般電線衰減小C．光纖是特別細(xì)的特制玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩層組成，光纖是利用全反射原理來實現(xiàn)光的傳導(dǎo)的D．在實際應(yīng)用中，光纖必需呈筆直狀態(tài)，因為彎曲的光纖是不能傳導(dǎo)光的3．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63，假如光按下面幾種方式傳播，可能發(fā)生全反射的是()A．從水晶射入玻璃B．從水射入二硫化碳C．從玻璃射入水中D．從水射入水晶4.(多選)如圖所示，ABCD是兩面平行的透亮玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的分界面，分別設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ.光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，假如變更光到達(dá)界面Ⅰ時的入射角，則()A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不行能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不行能發(fā)生全反射現(xiàn)象5．酷熱的夏天，在平坦的柏油馬路上你會看到肯定距離之外，地面顯得特別光明，仿佛是一片水面，好像還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影，但當(dāng)你靠近“水面”時，它也隨你靠近而后退．對此現(xiàn)象正確的說明是()A．出現(xiàn)的是“空中樓閣”，是由于光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽輻射到地面，使地表溫度上升，折射率增大，發(fā)生全反射D．太陽輻射到地面，使地表溫度上升，折射率減小，發(fā)生全反射6．如圖所示為單反照相機(jī)取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個截面，AB⊥BC.光線垂直AB射入，分別在CD和EA上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最終光線垂直BC射出．若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡的折射率()A．最小值為2B．最大值為2C．最小值為1sin22.57．如圖所示，一束單色光沿半圓柱形玻璃磚的半徑垂直于ab面入射，有光線從ab面射出．以O(shè)點為圓心，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時，恰好沒有光線從ab面射出，則該玻璃磚的折射率為()A．1sinθ2B．1sin8．如圖甲所示，為探討一半圓柱形透亮新材料的光學(xué)性質(zhì)，用激光由真空沿半圓柱體的徑向射入，入射光線與法線成θ角，由光學(xué)傳感器CD可以探測反射光的強(qiáng)度．試驗獲得從AB面反射回來的反射光的強(qiáng)度隨θ角變更的狀況如圖乙所示．光在真空中的傳播速度為c，則該激光在這種透亮新材料中()A．折射率為3B．傳播速度為32C．θ＝0°時，反射光強(qiáng)度為0D．反射光的強(qiáng)度隨θ角的增大而增大9．為了表演《隱形的大頭針》節(jié)目，某同學(xué)在半徑為r的圓形軟木片中間垂直插入一枚大頭針，并將其放入盛有水的碗中，如圖所示．已知水的折射率為43，為了保證表演勝利即在水面上看不到大頭針，大頭針末端離水面的最大距離hA．73rB．43rC．34r10．如圖所示，AB為一長L＝30km的光導(dǎo)纖維，一束光線從端面A射入，在側(cè)面發(fā)生全反射，最終從B端面射出．已知光導(dǎo)纖維的折射率n＝1.35，光線從纖維內(nèi)側(cè)面對外射出時，臨界角的正弦值為0.9，設(shè)在側(cè)面發(fā)生全反射的光線從A端傳播到B端所需時間為t，真空中的光速為3×108m/s，則下列說法正確的是()A．t的最小值是1.35×10－4sB．t的最大值小于1.5×10－4sC．t的最大值大于1.5×10－4sD．以上說法都不正確B組選擇性考試練11.(多選)如圖甲為一種檢測油深度的油量計，油量計豎直固定在油桶內(nèi)，當(dāng)入射光豎直向下照耀時，通過視察油桶上方的矩形窗口亮暗兩個區(qū)域可確定油量．油量計結(jié)構(gòu)可看成由多塊長度不同的鋸齒形的透亮塑料拼疊而成，圖乙是其中一塊的示意圖，鋸齒形的底是一個等腰直角三角形，最右邊的鋸齒剛接觸到油桶的底部，已知透亮塑料的折射率小于油的折射率，則下列說法正確的是()A．透亮塑料的折射率應(yīng)小于2B．塑料鋸齒和油的界面處發(fā)生全反射形成暗區(qū)C．油量增加時，亮區(qū)范圍變小D．對于透亮塑料和油來說，油是光密介質(zhì)12．在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為()A．rB．1.5rC．2rD．2.5r[答題區(qū)]題號123456答案題號789101112答案13.一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，如圖所示為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射．已知水的折射率為43，求sinα14．如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑．來自B點的光線BM在M點射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射．已知∠ABM＝30°，求：(1)玻璃的折射率；(2)球心O到BN的距離．課時素養(yǎng)評價19光的全反射1．解析：因為水的折射率為1.33，酒精的折射率為1.36，所以水對酒精來說是光疏介質(zhì)，A錯誤，B正確；由v＝cn可知，光在光密介質(zhì)中的速度較小，C錯誤，D答案：BD2．解析：光導(dǎo)纖維的作用是傳導(dǎo)光，它是直徑為幾微米到一百微米之間的特制玻璃絲，且由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大；載有聲音、圖像及各種數(shù)字信號的激光傳播時，在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，光纖具有容量大、衰減小、抗干抗性強(qiáng)等特點；在實際應(yīng)用中，光纖是可以彎曲的，故選C.答案：C3．解析：光從水晶射入玻璃、從水射入二硫化碳、從水射入水晶，都是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不行能發(fā)生全反射，A、B、D錯誤；光從玻璃射入水中，是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，有可能發(fā)生全反射，C正確．答案：C4．解析：在界面Ⅰ，光由空氣進(jìn)入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不能發(fā)生全反射現(xiàn)象，A錯誤，C正確；在界面Ⅱ，光由玻璃進(jìn)入空氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ進(jìn)入玻璃后再到達(dá)界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，入射角總是小于臨界角，因此也不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，B錯誤，D正確．答案：CD5．解析：酷熱的夏天地面溫度高，地表旁邊空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處車、人反射的太陽光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射，D正確．答案：D6．解析：設(shè)入射到CD面上的入射角為θ，因為在CD和EA上發(fā)生全反射，且兩次反射的入射角相等，依據(jù)幾何關(guān)系有4θ＝90°，解得θ＝22.5°；由sinC＝1n，可得該五棱鏡折射率的最小值n＝1sin22.5°答案：C7．解析：由題意，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時，恰好沒有光線從ab面射出，說明光線發(fā)生了全反射，此時在ab面的入射角恰好等于臨界角，即有i＝C，而入射角i＝θ，則臨界角C＝θ.由臨界角公式sinC＝1n得n＝1sinC＝1答案：B8．解析：據(jù)題圖乙知θ＝60°時激光發(fā)生全反射，由折射定律得n＝1sin60°＝233，A錯誤；由速度公式得v＝cn＝32c，B正確；θ＝0°時大量的激光從O點射出，少量激光發(fā)生反射，C錯誤；依據(jù)題圖乙可知當(dāng)θ＝答案：B9．解析：大頭針末端射到軟木片邊緣的光線恰好發(fā)生全反射時，在水面上看不到大頭針，且大頭針末端離水面的距離最大，此時sinC＝rr2h2，又sinC＝1n，解得h＝答案：A10．解析：光從光導(dǎo)纖維到空氣的界面，當(dāng)入射角α＝C時，光的路程最長，所用時間也最長．光的傳播路程s＝Lsina，又n＝cv，設(shè)所用最長時間為tmax，則s＝vtmax，解以上各式得tmax＝nLcsina＝1.35×30×1033×108×0.9s＝1.5×10－4s，B、C錯誤；時間最小值為tmin＝L答案：A11．解析：如圖所示，光由上面射入塑料板中，在直角部分發(fā)生全反射時上面看起來才會光明，光在從透亮塑料板射向空氣，此時發(fā)生全反射的條件是折射率n＞1sin45°＝2，即透亮塑料的折射率應(yīng)大于2，A錯誤；光從塑料鋸齒和油的界面處發(fā)生折射，光線射向油中，在矩形窗口形成暗區(qū)，B錯誤；油量增加時，被浸入到油中的塑料鋸齒增多，則全反射光線減小，則亮區(qū)范圍變小，C正確；透亮塑料的折射率小于油的折射率，對于透亮塑料和油來說，油是光密介質(zhì)，答案：CD12．解析：光路圖如圖所示，α＝60°，sinα＝32，而sinC＝1n＝23，所以α＞C，光線將在BC面發(fā)生全反射，反射光線正好垂直于AC面射出，由對稱性可知CD即是光斑的半徑．由幾何學(xué)問可得，CD＝OC，在三角形OCE中，∠COE＝30°，CE＝r，則OC＝2r答案：C13．解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全反射時，有sinC＝1n，當(dāng)光線從左側(cè)射