2024_2025学年新教材高中物理第四章光2全反射训练含解析新人教版选择性必修第一册.docVIP

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全反射

A组·基础达标

1．(2024年北京检测)如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列推断正确的是()

A．光的入射角必需等于临界角

B．光的入射角必需小于临界角

C．a是光疏介质，b是光密介质

D．b是光疏介质，a是光密介质

【答案】D【解析】比照全反射的条件知，光的入射角必需大于或等于临界角，故A、B错误；光从介质a射向介质b，在a、b介质的分界面上发生了全反射，则a是光密介质，b是光疏介质，故C错误，D正确．

2．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是()

A．介质对a光的折射率小于b光

B．a光在介质中的速度小于b光

C．a光在真空中的波长小于b光

D．光从介质射向空气时，a光的临界角小于b光

【答案】A【解析】依据折射率的定义n＝eq\f(sini,sinr)，得知入射角相等，a光的折射角较大，则a光的折射率较小，A正确；由公式v＝eq\f(c,n)分析可知，a光在介质中的速度较大，B错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，因此a光在真空中的波长更长，C错误；依据临界角公式sinC＝eq\f(1,n)分析可知，a光的折射率小，临界角大，D错误．

3．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后干脆射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为()

A．eq\f(\r(6),2) B．eq\r(2)

C．eq\f(3,2) D．eq\r(3)

【答案】A【解析】在AB面上，设入射角为i，i＝45°，折射角为θ，则n＝eq\f(sini,sinθ)①，

在AC面上，由几何学问可知，此时入射角i′＝90°－θ②，

则n＝eq\f(1,sini′)③，

由①②③解得n＝eq\f(\r(6),2)，故A正确．

4．(多选)(2024年扶余联考)一束光从空气射向折射率n＝eq\r(2)的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则()

A．当i45°时会发生全反射现象

B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°

C．欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射

D．当入射角i＝arctaneq\r(2)时，反射光线跟折射光线恰好相互垂直

【答案】BCD【解析】因为光是从空气进入玻璃，所以不行能发生全反射，A错误；当入射角是90°时，折射角最大，依据n＝eq\f(sin90°,sinr)，则折射角最大值为r＝45°，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°，B正确；当折射角r＝30°，由n＝eq\f(sini,sin30°)＝eq\r(2)，解得i＝45°，C正确；当反射光线跟折射光线恰好相互垂直时，设入射角为i，折射角为r，有i＋r＝90°，n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sini,sin?90°－i?)＝tani，所以i＝arctaneq\r(2)，D正确．

5．如图所示，扇形AOB为透亮柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°，一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB，以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是()

A．eq\r(3)，不能发生全反射

B．eq\r(3)，能发生全反射

C．eq\f(2\r(3),3)，不能发生全反射

D．eq\f(2\r(3),3)，能发生全反射

【答案】A【解析】由光路图可知，光线在OA面上的入射角为i＝60°，折射角为r＝30°，依据折射定律得折射率为n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，光线在M点的入射角为i′＝30°，sini′＝0.5，临界角的正弦为sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)sini′，即有i′C，故折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射，故A正确，B、C、D错误．

6．如图是一个eq\f(1,4)圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可汲取其上的全部光线．已知该棱镜的折射率n＝eq\f(5,3)，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线()

A．不能从圆弧eq\o\ac(NF1,\s\up10(︵))射出 B．只能从圆弧eq\o\ac(NG1,\s\up10(︵))射出

C．能从圆弧eq\o\ac(G1H1,\s\up