2023-2024学年高中物理人教版2019 选择性必修第一册课后习题 第四章 2　全反射 含答案

3.0 envi 2024-12-31 4 4 613.12KB 8 页 3知币
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2
　
全反射
必备知识基础练
1.关于全反射,下列叙述正确的是(
　　
)
A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱
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.光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象
D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象
2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为 1.5)(
　　
)
　　　　　　　　　　　　　
A.图乙、丙、丁 B.图乙、丁
C.图乙、丙 D.图甲、丙
3. (2021 山西大学附二月考)如图所示,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,
但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注
意到前面有自行车。下面说法正确的是(
　　
)
A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
4.三种透明介质叠放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和
Ⅲ两介质界面,发生折射,如图所示,设定光在这三种介质中的速率分别是 v1、v2、v3,则它们的大小关
系是(
　　
)
A.v1>v2>v3B.v1>v3>v2
C.v1<v2<v3D.v2>v1>v3
5.(多选)(2021 湖北武汉华中师大附中月考)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆柱玻璃砖
固定在量角器上,量角器的圆心 O与半圆柱玻璃砖的圆心重合,半圆柱玻璃砖可绕圆心 O旋转。实验
时将只含有红光和紫光的复色光 PO,沿半径方向从量角器 30°的刻度线射入半圆柱玻璃砖,复色光
PO 被分成 OA 和OB 两光束,OA 沿180°刻度线方向射出,OB 沿150°刻度线方向射出。下列判断正确
的是(
　　
)
A.OB 是复色光
B.玻璃对红光的折射率为 2
C.若半圆柱玻璃砖顺时针旋转 α,OA 消失,OB 顺时针旋转 2α
D.若半圆柱玻璃砖逆时针旋转 α,OA 消失,OB 顺时针旋转 2α
6.(2021 山东高二期末)如图所示,一运动员在清澈的水池里沿直线以 0.5 m/s 的速度游泳,已知水深为
❑
√
7
m,不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的水底有一小石块,t=6 s 时他恰
好看不到小石块了(眼睛在水面之上),下列说法正确的是(
　　
)
A.6 s 后,运动员会再次看到水底的小石块
B.水的折射率 n=
5
3
C.水的折射率 n=
4
3
D.水的折射率 n=
❑
√
7
7. (2021 山西朔州高二期中)如图所示,一半径为 R,高度也为 R的圆柱形均匀透明体的底面中心处有
一点光源 S,在圆柱体的上表面有一点 M,M离上表面中心 O的距离 d=
❑
√
3
3
R,经过 M点射出的光线其
折射角为 60°。
(1)求透明体的折射率 n;
(2)从透明体上表面观察,若要看不到光源,可用不透明的黑纸覆盖上表面,求黑纸的最小面积 Smin。
关键能力提升练
8. (多选)如图所示,S为位于泳池底部的一点光源,当泳池注入部分水时,从泳池上方观察发现,被光源
照亮的水面为一直径等于 d的圆形区域,若想让被照亮区域的面积增大,可采取的方法是(
　　
)
A.继续向泳池注水,增加水深
B.放出部分池水,减小水深
C.将水换成折射率比水大的某种液体
D.将水换成折射率比水小的某种液体
9.一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其射出后的折射光线的强度
进行记录,发现折射光线的强度随着 θ的变化而变化,如图乙的图线所示,此透明体的临界角为
　　　
,折射率为
　　　　
。
10. 如图所示,玻璃材料制成的一棱镜的截面图由
圆弧和矩形组成,一细光束从圆弧AB 的中点 E点
沿半径射入棱镜后,恰好在圆心 O点发生全反射,经CD 面反射,再从圆弧的F点射出,已知,
OA=a,OD=
❑
√
2
4
a。求:
(1)出射光线与法线夹角的正弦值;
(2)光在棱镜中传播的时间。
11.如图所示,一条长度为 l=5.0 m 的光导纤维的内芯用折射率为 n的材料制成,外套的折射率可认为
与空气的折射率相等且等于 1。一细束激光从其左端的中心点以 i角入射到光导纤维的端面上,并射
入其中,设折射角为 α,经过一系列的全反射后从右端面射出。
(1)若n=
❑
√
2
,i=45°,则该激光在光导纤维中的速度 v是多大?
(2)若n=
❑
√
2
,i=45°,则该激光在光导纤维中的传输时间是多少?
(3)若要保证不管i取何值时,激光都不会从光导纤维的侧面漏出,试求n的取值范围。
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