4.3光的全反射基础巩固练习(Word版含答案)

4.3光的全反射基础巩固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15题）
1．生活中有很多光现象，以下关于对光现象的解释说法不正确的是　　
A．我们看到水中的筷子弯折是光的折射现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C．水中的气泡特别明亮是光的干涉现象
D．小孔成像是利用光的直线传播
2．一束单色光照射到空气与水的界面，下列光路可能发生的是（ ）
A．B． C． D．
3．如图所示，平面上有一个厚度不计的发光圆环，半径为r，圆心为O。现用一个半径为R的透明半球盖住圆环（球心与圆环圆心重合），若圆环发出的光能全部射出半球，则半球的折射率可能为（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，一细束红蓝复色光垂直三棱镜的直角边AB射入直角三棱镜，在AC面上分成两束，其一为单色光．如果红光和蓝光在三棱镜中传播的速度分别为v1和v2，以下判断正确的是（　　）
A．单色光束为红色，v2＞v1 B．单色光束为蓝色，v2＞v1
C．单色光束为红色，v2＜v1 D．单色光束为蓝色，v2＜v1
5．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光的折射率大于介质对b光的折射率
B．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度
C．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长
D．光从介质射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角
6．如图所示，一束光从空气中射向折射率为的某种玻璃的表面，θ1表示入射角，则下列说法正确的是（　　）
A．当时会发生全反射现象
B．只有当时才会发生全反射现象
C．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°
D．欲使折射角，应以的角度入射
7．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．
8．单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，，光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率可能是（已知，）。（　　）
A．3.0 B．2.5 C．2.0 D．1.5
9．如图所示，平行玻璃砖置于空气中，一束由两种单色光组成的复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a，b两束。下列说法中正确的是（　　）
A．b光光子的能量大于a光光子的能量
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度
C．增大入射角θ，a光先从玻璃砖下表面消失
D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象
10．如图所示是一束由红光和蓝光组成的复色光射入半圆形玻璃砖界面发生反射和折射的光路图，其中OA、OB为复色光，OC为单色光，下列说法正确的是
A．OC为蓝光
B．保持入射光不变，顺时针转动玻璃砖，OC会逐渐消失
C．保持入射光不变，逆时针转动玻璃砖，OC会逐渐消失
D．若将复色光沿CO射向玻璃砖，有可能不会出现折射光
11．图示为一横截面为等腰直角三角形的三棱镜，光线O从它的一直角面垂直射入，临界角为40 ，关于图中画出的a、b、c三条光线，下列说法正确的是（ ）
A．a 是光线O的出射光
B．b是光线O的出射光
C．c是光线O的出射光
D．a、b、c都不是光线O的出射光
12．如图所示，一束红光PA从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠的球心．下列判断中正确的是( )
A．光线在B点可能发生了全反射
B．光从空气进入球形水珠后，波长变长了
C．光从空气进入球形水珠后，频率增大了
D．仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了
13．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出．以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出，则该玻璃砖的折射率为(　　)
A． B．
C． D．
14．如图所示，a、b两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列说法中正确的是（ ）
A．在玻璃中，a光传播速度较大
B．若a为绿光，则b可能为黄光
C．光从玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角较小
D．在玻璃中，b光波长较长
15．玻璃的折射率为1.5，如图所示，光线由空气射入半圆形玻璃砖，或由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是（　　）
A．图甲、丙 B．图甲、丁 C．图乙、丙 D．图乙、丁
二、填空题（共4题）
16．如图所示，一半球形玻璃砖放在真空中，一单色光沿玻璃砖的半径方向射入玻璃砖．当以i=45°角入射到AB界面时，在AB界面的下方刚好没有折射光线射出．则该玻璃砖的折射率为_________，该单色光在玻璃砖中的传播速度为_________．（已知真空中的光速为c）
17．光在真空和某种介质的界面上的光路如图所示，则在这个界面上发生全反射的条件应是________；光在这种介质中的传播速度为________．
18．如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3恰可挡住P1、P2所成的像，P4恰可挡住P3本身及P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n＝______。有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像，其原因是______。
19．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）
20．如图所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，其折射率为，四边形ABOD为一矩形，圆弧DE是半径为R的四分之一圆、圆心为O，光线从AB面上的某点射入（入射光线未画出），进入棱镜后射到BE面上的O点，恰好发生全反射，求：
（i）光线在棱镜中的传播速度大小v（已知光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s）；
（ii）光线从AB面上入射时的入射角．
21．如图所示，一玻璃球的半径为R，折射率为球心为O，为直径，四点在一条直线上，且， 在A点有一光源能向球内各个方向发出光线，球外空间为真空，真空中的光速为c，求：
（a）光从A点沿直线传播到M点需要的时间；
（b）不考虑光在球面内反射后再折射的情况，球面上有光线射出的面积有多大。
22．如图所示，一个盛有折射率n＝的液体的槽，槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB，顶角（∠ADB）为30 ，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中．槽底AB的中点C处有一点光源，液槽有足够的宽度，罩壁极薄．求：
①光线在哪个界面能发生全反射？
②在纸面内从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围时，光线可从液面上方射出．
23．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．C
2．C
3．B
4．C
5．A
6．C
7．B
8．A
9．D
10．B
11．B
12．D
13．B
14．A
15．D
16．
17． 由介质向真空入射，i＞45° 2.1×108m/s
18． 经过P1′P2′的光线在MN处发生全反射
19． 45° 45°
20．（i） 　（ii）45°
21．（a）；（b）
22．（1）光线在上方液体与空气交界处会发生全发射；（2）
23．
答案第1页，共2页