4.3光的全反射 同步练习（word版含答案）

4.3光的全反射同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共14题）
1．如图所示的平面中，是边长为R的正方形，AC是圆心为O、半径为R的四分之一圆弧。阴影部分是折射率为2的透明材料。光源O发出沿纸面方向的光，则边和边没有光射出的总长度为（不考虑光的二次反射）（　　）
A．R B．
C． D．
2．光线由某种媒质射向与空气的分界面，当入射角大于450时折射光线消失，由此可断定这种媒质的折射率是（　　）
A． B． C． D．n=2
3．如图所示，一束绿光从水中的A点沿AO方向以入射角i射向空气，反射后通过B点，折射后通过C点（B、C在图中均未画出）．现从水中的A点沿AO方向发出一束红光，则
A．红光反射后不会通过B点
B．红光折射后可能通过C点
C．红光可能没有折射光线
D．红光不可能没有折射光线
4．如图所示，一块由玻璃制成的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，其中AB=AC，该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出。下列说法不正确的是（　　）
A．各色光在AB面的折射角都小于30°
B．各色光在BC面的入射角都大于45°
C．有的色光可能不在BC面发生全反射
D．从AC面射出的光束中红光在最下方
5．如图所示，一束含有红光和蓝光的光线，由空气射入玻璃三棱 镜，折射后分成了 a、b两束光，其中有一束光在AC边界发生 了全反射，则下列说法中正确的是（ ）
A．a为红光，b为蓝光，发生全反射的是a
B．a为红光，b为蓝光，发生全反射的是b
C．a为蓝光，b为红光，发生全反射的是a
D．a为蓝光，b为红光，发生全反射的是b
6．如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是( )
A． B．
C． D．
7．如图所示，折射率为n、半径为R的半圆形玻璃砖平放在桌面上，将宽度为L的平行单色光垂直于AC面射入，要使第1次射到圆面上的光能射出玻璃砖，则L的最大值为（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，ABD为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率，AD是一半径为R的圆弧，O为圆弧的圆心，ABDO构成正方形，在O处有一点光源。从点光源射到圆弧AD的光线进入透明材料后首次射向AB或BD界面时，有一部分不能从AB或BD界面直接射出。下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BD界面的光线，AB和BD截面上没有光线射出部分的总长度为（　　）
A． B． C． D．
9．如图1所示，某种油量计是由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。原理可以解释为光竖直向下射入固定在容器中的油量计，当容器内有油时，光大部分折射进入油中，只有少部分反射回观察窗口，当容器内无油时，光在塑料和空气的界面发生全反射而返回油量计上端，这样就可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少，下列说法正确的是（　　）
A．这款油量计对所有液体都适用
B．随着油量的减少，观察窗右边最先开始亮
C．观察窗亮的部分越长，说明剩余油量越多
D．可以用折射率为1.35的透明塑料来制作这款油量计
10．某种介质对空气的折射率是 ，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列光路图中正确的是（图 中 I 为空气，Ⅱ为介质）（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿直线传播，于玻璃球表面的B点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，c为光在真空中的传播速度，则下列说法中正确的是（　　）
A．激光束在B点的入射角
B．此激光束在玻璃中穿越的时间为
C．光在穿过玻璃球的过程中频率变小
D．改变入射角的大小，细激光束可能在球表面B处发生全反射
12．如图所示，一束白光通过三棱镜发生色散，a、b是其中的两束单色光，这两束光相比较（ ）
A．在真空中，a光的速度大
B．在真空中，a光的波长大
C．水对b光的折射率小
D．光从水中射向空气，b光的临界角大
13．光在真空中的传播速度为c，在水中的传播速度为v。在平静的湖面上，距水面深h处有一个点光源，在水面上某些区域内，光能从水面射出，这个区域的面积为（ ）
A． B．
C． D．
14．“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，其横截面为底角的等腰梯形，为中点，为中点，光线1和光线2两条与平行的光线，分别从和点入射棱镜，均在面上发生一次全反射后从面射出，其中光线2的出射点为中点（未画出），已知棱镜对两光线的折射率，，光在真空中的传播速度为，，则（　　）
A．光线1在棱镜中的传播速度为
B．光线2在棱镜中的传播时间为
C．光线1在棱镜中经过的路程长为
D．光线1从边射出点到边的距离为
二、填空题（共4题）
15．要发生全发射，必须同时具备两个条件：（1）光从________介质射入________介质，（2）入射角________临界角．
16．某介质对红光的折射率为n1，红光在该介质中的速度为v1,波长为λ1，发生全反射的临界角为C1，该介质对紫光的折射率为n2，，紫光在该介质中的速度为v2, 波长为λ2发生全反射的临界角为C2，则n1____n2；λ1____λ2；v1___v2；C1_____C2．（填<,>或=）。
17．为了增加夜间行车的安全性，很多人在电动车和自行车上贴上了“反光贴”。图甲所示的反光贴在保护层下面是全棱镜反射层（见图乙），它由很多微小的等腰直角棱镜组成。
如图丙所示，当光线1垂直直角棱镜的斜边入射时，在棱镜的两个直角边发生全反射，临界角__________（填“大于”或“小于”）45°，射出棱镜的出射光线与光线1平行：当光线2沿图示方向入射时，出射光线__________（填“能”或“不能”）与光线2平行射出棱镜。
18．如图所示，三角形ABC为某玻璃三棱柱的截面图，其折射率为，∠C=75°，一束光垂直AB边入射后，在AC边的D点恰好发生全反射，可知∠A=______；光线在D点反射后由BC边射出时，其折射角为______
三、综合题（共4题）
19．如图所示，半径为R的透明半圆柱体A，距离A有一很大的屏B，两者之间的距离为d。用一束单色光沿半径照射。当θ=60°时，A右侧恰好无光线射出。
（1）求半圆柱体对该单色光的折射率n；
（2）当θ=30°时，求出射光线打在屏上位置距O的距离h。
20．如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30．它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2．在距AC边d2处有一与AC平行的光屏．现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边上的P点射入棱镜，其中PA的长度为d1．
①为了使紫光能从AC面射出棱镜，n2应满足什么条件？
②若两种光都能从AC面射出，求两种光从P点到传播到光屏MN上的时间差．
21．如图甲所示，有一棱镜ABCD，，．某同学想测量该棱镜的折射率，他用激光笔在BC面上的P点射入一束激光，在AD边恰好发生全反射，然后反射光直接到达CD边并从CD边射出，量得（，），求：
①该棱镜的折射率；
②如图乙所示，改变激光入射的方向，使激光从AD面上的Q点射出，若出射光线与AD面的夹角为，Q点到BC面垂线的垂足为H，求的大小．
22．如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，，现有一束光从图示的位置垂直入射到棱镜的面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．C
5．B
6．A
7．B
8．B
9．B
10．D
11．B
12．B
13．A
14．C
15． 光密； 光疏； 大于或等于
16． < > > >
17． 小于 能
18． 45° 45°
19．（1）；（2）
20．①n2＜2；②
21．①,②.
23．
答案第1页，共2页