人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第4章 光 2 全反射 (3).docVIP

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2全反射

课后·训练提升

基础巩固

一、选择题(第1~3题为单选题,第4~7题为多选题)

1.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,尾灯由透明介质制成。下列说法正确的是()

A.汽车灯光从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射

B.汽车灯光从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射

C.汽车灯光从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射

D.汽车灯光从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射

答案C

解析从题图中取一个凸起并作出一条光路如图所示。由图可知,每一部分相当于一块全反射棱镜,要想让后面的司机看到反射光,光只能从右侧(直边)射入,经过尾灯左表面反射回去,选项C正确。

2.如图所示,MM是两种介质的分界面,AO是入射光线,OB是反射光线,OC是折射光线,O是入射光线的入射点,NN是法线,θ1是入射角,θ2是折射角,且θ1θ2,则下列判断正确的是()

A.θ1逐渐增大时,θ2也逐渐增大,有可能发生全反射现象

B.θ1逐渐减小时,θ2也逐渐减小,有可能发生全反射现象

C.θ1逐渐增大时,θ2将逐渐减小,有可能发生全反射现象

D.θ1逐渐增大时,θ2也逐渐增大,但不可能发生全反射现象

答案D

解析由n=sinθ1sinθ2可知,θ1逐渐增大时,θ2也逐渐增大,但因θ1

3.回归反光膜是由高折射率透明陶瓷圆珠、高强度黏合剂等组成的复合型薄膜材料。夜间行车时,它能把各种角度车灯射出的光逆向返回,使标志牌上的字特别醒目。一束平行光(宽度远大于陶瓷圆珠直径和圆珠间距),沿垂直基板方向照射到圆珠上,为使折射入陶瓷圆珠的光能发生全发射,则制作陶瓷圆珠材料的折射率n至少为()

A.22 B.2 C.32

答案B

解析考虑临界情况,设折射角为C,则有sinC=1n,由几何关系得2C=90°,解得n=2

4.(湖南卷)一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是 ()

A.水的折射率为1

B.水的折射率为1

C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°

D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°

答案BC

解析如图甲所示,其临界角C=90°-α,n=1sinC

5.光导纤维是由内芯和外套两层组成,光从一端进入,另一端传出。下列说法正确的是()

A.内芯的折射率大于外套的折射率

B.增大光从端面入射的入射角,在端面处可能发生全反射

C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不相同

D.若红光以如图所示的角度入射,恰能在内芯和外套界面上发生全反射,则改用紫光以同样角度入射时,在内芯和外套界面上将不会发生全反射

答案AC

解析光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理,所以内芯的折射率大于外套的折射率,在端面不可能发生全反射,故选项A正确,B错误。根据v=cn

6.如图所示,一束蓝光从空气垂直入射到直角三棱镜的BC面上,已知∠A=30°,蓝光从棱镜到空气全反射的临界角为45°,则()

A.该直角三棱镜对蓝光的折射率为2

B.该直角三棱镜对蓝光的折射率为2

C.蓝光第一次从棱镜射入空气时的折射角为45°

D.蓝光第一次从棱镜射入空气时的折射角为60°

答案AC

解析据全反射临界角公式sinC=1n得,折射率n=2,故选项A正确,B错误。光路图如图所示,因为i1=60°C,所以光线在AB面上将发生全反射。由几何知识得i2=i1-30°=30°C,则光线从AC面上第一次射入空气。由折射定律有n=sinr

7.右图是一横截面为直角三角形的玻璃三棱柱,∠C=30°。现有一细束光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入,折射后到达斜边BC发生反射,最后垂直AB界面射出。则()

A.透明玻璃材料的折射率为2

B.透明玻璃材料的全反射临界角为45°

C.光线在BC界面的入射角为30°

D.光线在BC界面发生全反射

答案BD

解析画出光路图如图所示,由图中几何关系可知光线在AC界面折射角r=30°,由折射定律n=sinisinr,解得n=2,故选项A错误。由sinC=1

二、非选择题

8.一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为h,在水池的底部放一点光源S,其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的分界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为90°,如图所示。求:

(1)液