新教材2021秋粤教版物理选择性必修第一册课后练习：4.3　光的全反射与光纤技术含解析

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课后素养落实(十三)　光的全反射与光纤技
术
(建议用时：40 分钟)
◎考点一　对全反射的理解
1．(多选)下述现象哪些是由于全反射造成的(　　)
A．露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮
B．直棒斜插入水中时呈现弯折现象
C．口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出
望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可及
D．在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观
察水中的试管，看到试管壁特别明亮
ACD　[露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下在部分位置发生全反射，所以
格外明亮，故 A正确；直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的折射，故 B
错误；口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，是折射和全反
射形成的现象，故 C正确；盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧
面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮，是由于发生了全反射，
故D正确．]
2．(多选)关于全反射，下列说法中正确的是(　　)
A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为
不存在折射光线而只有反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象
C．光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，
在界面发生全反射
CD　[全反射是当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角
时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质．光从水或玻璃射向
气泡时，一部分光线在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使
气泡看起来特别亮，A、B错误，C、D正确．]
3．(多选)如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说
法正确的是(　　)
A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖
B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖
C．通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折
D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射
BCD　[垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上．
其中通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折，入射角为零．由中心向外的光
线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近 90°角，折射角一定大于入
射角，所以一定会发生全反射．]
◎考点二　临界角公式的分析和计算
4．(多选)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
向E点，并偏折到 F点，已知入射方向与边 AB 的夹角为 θ＝30°，E、F分别为
AB、BC 的中点，则(　　)
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，波长变小
D．从 F点出射的光束与入射到 E点的光束平行
AC　[在E点作出法线可知入射角为 60°，折射角为 30°，折射率为，故 A
对；在 BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式 λ介＝，
可知 C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到 E点的光束
平行，故 D错．]
5．某种液体的折射率为 2，距液面下深 h处有一个点光源，从液面上看液
面被光源照亮的圆形区域的半径为(　　)
A．h　　B．h　　　C．h　　　D．h
C　[设水面上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径为 r．如图，
光线在圆形区域的边缘恰好发生全反射，入射角等于临界角 C．
由sin C＝＝，得：C＝30°，
根据几何关系可知：r＝h，选项 C正确．]
6．已知介质对某单色光的临界角为 C，则(　　)
A．此单色光在该介质中的传播速度等于在真空中的传播速度的倍
B．该介质对单色光的折射率等于
C．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的倍
D．此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍
B　[根据临界角公式 sin C＝得 n＝，故 B正确；
光在介质中传播速度 v＝＝c·sin C(c是光在真空中的传播速度)，故 A错误；
设光在真空中与介质中波长分别为 λ0和λ．由v＝，
v＝λf，
c＝λ0f，
得：n＝，
则得 λ＝λ0sin C，故 C错误；
光的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频率与在真
空中频率相等，故 D错误．]
7．有一束波长为 6×10－7 m 的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为
45°，折射角为 30°，则下列说法正确的是(　　)
A．介质的折射率是
B．这束光在介质中传播的速度是 1.5×108 m/s
C．这束光的频率是 5×1014 Hz
D．这束光发生全反射的临界角是 30°
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