人教版高中物理选修3-4课后习题 第十三章 2 全反射.docVIP

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第十三章光

2全反射

课后篇巩固提升

基础巩固

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

解析全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角,二者缺一不可,故选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光线全部消失,只剩下反射光线,选项A错误。

答案C

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

解析题图甲、乙情景中,光由空气进入玻璃,由光疏介质进入光密介质,应有θ1θ2,乙正确,甲错误;题图丙、丁情景中,光由玻璃进入空气中,sinC=1n

答案B

3.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法正确的是()

A.光从真空射入介质后,频率不变

B.此介质的折射率等于2

C.入射角大于45°时可能发生全反射现象

D.入射角小于30°时可能发生全反射现象

解析光的频率由光源决定,在传播过程中频率不变,选项A正确;由折射定律n=sinθ1sin

答案AB

4.

如图所示,半径为R的半圆形透明材料,折射率n=2.0。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入,则下列说法正确的是()

A.所有光线都能透过这种材料

B.只有距圆心O两侧R2

C.射出的光束会形成发散光束

D.射出的光束会形成会聚光束

解析平行光射到底面时,光线与界面垂直,方向不变,继续射到球面时,距圆心D两侧R2范围内的光线入射角小于临界角C=arcsin1

答案BD

5.

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.v1v2v3 B.v1v3v2

C.v1v2v3 D.v2v1v3

解析光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率,即n1n2;光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生了折射,而且折射角大于入射角,说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射率,即n2n3;介质Ⅰ与Ⅲ相比较,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率,即有n1n3,所以有n2n3n1,根据光在这三种介质中的速率公式v=cn得知,光速与折射率成反比,则v1v3v2

答案B

6.已知介质对某单色光的临界角为C,则()

A.该介质对单色光的折射率等于1

B.此单色光在该介质中的传播速度等于c·sinC(c是光在真空中的传播速度)

C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍

D.此单色光在该介质中的频率是真空中的1sinC

解析由临界角的计算式sinC=1n,得n=1sinC,选项A正确;将n=cv代入sinC=1n,得sinC=vc,故v=csinC,选项B正确;设该单色光的频率为f,在真空中的波长为λ0,在介质中的波长为λ,由波长、频率、光速的关系得c=λ0

答案ABC

7.

如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则()

A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象

B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象

C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象

D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象

解析在界面Ⅰ,光由空气进入玻璃砖,是由光疏介质进入光密介质,不管入射角多大,都不会发生全反射现象,则A错误,C正确;在界面Ⅱ,光由玻璃进入空气,是由光密介质进入光疏介质,但是,由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行,光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ,在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角,因此入射角总是小于临界角,也不会发生全反射现象,故B错误,D正确。

答案CD

8.

(重庆南开中学高考模拟)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为37°,∠MOA=60°,∠NOB=30°,求:

(1)光线在M点的折射角;

(2)透明物体的折射率。

解析(1)如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,Q、P和N三点共线,在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQ=α,∠P