25年高中物理选择性必修第一册人教版北京专用同步练习：第四章2　全反射.docx

第四章光

2全反射

基础过关练

题组一全反射

1.在观察光的全反射实验中,用激光笔从A点照射半圆形玻璃砖的圆心O点,发现有OB、OC两条细光束。当入射光束AO绕O点顺时针转动小角度θ,OB、OC也会随之转动。则 ()

A.光束OB顺时针转动的角度大于θ

B.光束OC逆时针转动的角度小于θ

C.光束OB逐渐变亮

D.光束OC逐渐变暗

2.(2023北京顺义月考)一束光线从折射率为1.8的玻璃射入空气,在界面上的入射角为45°。以下四幅光路图中正确的是 ()

3.(2024江苏徐州期中)如图所示,光束PO从半圆形玻璃砖的圆心O射入后分成Ⅰ、Ⅱ两束,分别射向玻璃砖圆弧面上的a、b两点。比较Ⅰ、Ⅱ两束光,下列说法不正确的是 ()

A.玻璃砖对光束Ⅰ的折射率更大

B.光束Ⅱ在玻璃砖中传播的速度更大

C.光束Ⅰ在玻璃砖里传播的时间更长

D.增大光束PO的入射角θ,光束Ⅰ先发生全反射

4.(教材习题改编)在潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,设这个圆锥的顶角为α,则sinα为(已知水的折射率为n) ()

A.n2−1n2 B.2n2−1n2

C.1n D.2n

5.(2023江苏南京一模)如图,航天员在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往水球中央注入空气,形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的P点恰好发生全反射,反射角为θ,光在真空中传播速度为c,则 ()

A.水的折射率n=sinθ

B.光在水球中的传播速度v=csinθ

C.光从空气进入水球,波长变短

D.光从空气进入水球,频率变大

6.(2024江苏南通期中)如图甲所示,椭圆有这样的光学特性:从椭圆的某一焦点发出的光线经椭圆反射后必经过另一焦点。如图乙为透明椭球体的截面图,焦距为2f,长轴为2a,左焦点F1处有一光源发出的光射向C点恰好发生全反射,已知光在真空中的速度为c,求:

(1)椭球体的折射率n;

(2)光线第一次返回左焦点F1的时间t。

题组二全反射棱镜

7.(经典题)在浅水中航行的潜艇为了观察水面情况常使用潜望镜。潜望镜有些是用两个相同的全反射棱镜(截面为等腰直角三角形),有些是用两个平面镜(厚度不计),平面镜和全反射棱镜安装在潜望镜的同一位置,光路如图所示。已知某潜望镜用的全反射棱镜的直角边长为L,折射率为n,真空中的光速为c。对于该潜望镜,用全反射棱镜与用平面镜,光线通过潜望镜的时间差为 ()

A.2nLc B.2(n−1)Lc

C.(n−1)Lc D.2L(n−1)c

8.如图甲所示,自行车尾灯在夜晚被灯光照射时特别明亮。尾灯结构可简化为截面为等腰直角三角形的三棱镜,如图乙所示,AB边长为22L,A、D距离为L,一束单色光从D点垂直于AM面入射,恰好在AB面上发生全反射,已知真空中的光速为c。求:

(1)三棱镜的折射率;

(2)光在三棱镜中的传播时间。

题组三光导纤维

9.(2024湖南师范大学附中月考)我国的光纤通信起步较早,现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图,图乙是光纤简化示意图(内芯简化为长直玻璃丝,外套简化为真空),玻璃丝长为AC=L,折射率为n,AB、CD代表端面,光从AB端面以某一入射角θ进入玻璃丝,在玻璃丝内部恰好发生全反射,已知光在真空中传播的速度为c,下列选项正确的是 ()

A.内芯相对于外套是光疏介质

B.sinθ=1n

C.光在玻璃丝中传播的速度为csinθ

D.光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为n2cL

能力提升练

题组一全反射与光学现象

1.(经典题)如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市等出现在远方的空中。沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,可望而不可即,这就是“蜃景”。下列有关蜃景的说法错误的是 ()

A.海面上,上层空气的折射率比下层空气的折射率要小

B.沙面上,上层空气的折射率比下层空气的折射率要小

C.A是蜃景,B是景物

D.C是蜃景,D是景物

2.(2024河北邯郸大名第一中学期中)双彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光(a、b是单色光)。下列说法正确的是 ()

A.a光在水滴中的波长大于b光在水滴中的波长

B.a光的频率小于b光的频率

C.改变白光L的入射角度,从水滴到空气,a光不可能发生全反射

D.改变白光L的入射角度,从水滴到空气,b光有可能发生全反射

题组二全反射与光线的范围

3.(2024江西宜春五校联考)如图所示,楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°,OA边上的点光源