2022版新教材物理人教版选择性必修第一册作业：第四章第2节全反射含解析

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课时评价作业
基础达标练
1.（多选）下列说法正确的是( )
A.因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质
B.因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质
C.同一束光，在光密介质中的传播速度较大
D.同一束光，在光密介质中的传播速度较小
答案：
B
;
D
解析：因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质，
A
错误，
B
正确；由
v=c
n
可知，同一束光在光密介质中的传播速度较小，故
C
错误，
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，在界面处发生了
全反射
答案：
;
D
解析：全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，发
生全反射时全部光线均不进入光疏介质，故
A
、
B
错误，
C
正确；当光线经由水或玻璃
射向气泡时，由于水和玻璃的折射率均大于空气的折射率，部分光线在界面处发生全反射，
所以气泡会显得特别亮，
D
正确。
3.光在某种介质中传播时的速度为
1.5 ×108m/s
，那么，光从此种介质射向空气并发生全
反射的临界角应为( )
A.
60∘
B.
45∘
C.
30∘
D.
75∘
答案：
解析：根据
n=c
v
，
sin C=1
n
，得
sin C=v
c=1.5×108m/s
3.0×108m/s=1
2
，解得
C=30∘
，
C
正
确。
4.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用。如图所示是一个质量分布均
匀的有机玻璃圆柱的横截面，
B
、
C
为圆上两点，一束单色光沿
AB
方向射入，然后从
C
点射出，已知
∠ABO=127∘
，
∠BOC=120∘
，真空中光速
c=3×108m/s
，
sin 53∘=0.8
，
cos 53∘=0.6
。则( )
A.光在该有机玻璃中的传播速度为
1.875 ×108m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为
1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为
53∘
D.若将该材料做成长
300 km
的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为
1×10−3s
答案：
A
解析：根据折射定律得
n=sin (180∘−127∘)
sin 30∘=0.8
0.5 =1.6
，则光在该有机玻璃中的传播速
度为
v=c
n=3×108
1.6 m/s=1.875 ×108m/s
，故
A
正确，
B
错误；根据
sin C=1
n
得，
sin C=1
1.6 =0.625<sin 53∘
，所以发生全反射的临界角不是
53∘
，故
C
错误；当光线与
光导纤维平行时，传播的时间最短，则传播的最短时间
t=L
v=nL
c=1.6 ×3×105
3×108s=1.6 ×10−3s
，故
D
错误。
5.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤
维的说法正确的是( )
A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小，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，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
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
答案：
A
解析：光导纤维是利用光从光密介质（内芯）射入光疏介质（外套）时发生全反射的现象
来传递信息的。
6.为测量一块等腰直角三棱镜的折射率，用一束光沿平行于
BC
边的方向射向
AB
边，如
图所示。光束进入棱镜后射到
AC
边时，刚好能发生全反射。该棱镜的折射率为( )
A.
❑
√
6
B.
❑
√
2
C.
❑
√
3
D.
❑
√
6
2
答案：
D
解析：作出光路图，如图所示，根据题意和几何关系可知，
i=45∘
，
n=sin i
sin r
，
sin C'=1
n
，
r=90∘− C'
，联立以上各式，可得
n=❑
√
6
2
，
A
、
B
、
C
错误，
D
正确。
7.如图所示，一束光从空气中垂直入射到折射率为
❑
√
3
的直角三棱镜中。求从棱镜第一次
射出的光线相对原入射方向的偏转角度。
答案：
30∘
解析：如图所示，光线射到斜边时，
i=60∘
设全反射的临界角为
C
，因为
sin C=1
n=❑
√
3
3
，
sin i=❑
√
3
2
，可得
sin i>sin C
，即
i>C
，
故光射到斜边上时发生全反射。
由几何关系知，光反射到另一直角边时的入射角：
i'=30∘
设光从另一直角边射出时的折射角为
r
，则由折射率的定义有
sin i'
sin r=1
n
，得
r=60∘
所以从棱镜第一次射出的光线相对原入射方向的偏转角
α=90∘−60∘=30∘
。
8.半径为
R
的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，
O
点为圆心，
O O'
为直径
MN
的
垂线，足够大的光屏
PQ
紧靠在玻璃砖的右侧且与
MN
垂直。一束复色光沿半径方向与
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