第3节 光的全反射 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第四章第3节光的全反射
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 如图所示， 是一直角三棱镜的横截面， ， 。一细光束从AB边上的D点以与AB边成45°角射入三棱镜，AD长度为a，AC长度为2 ，三棱镜的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．光在三棱镜中发生全反射的临界角为30°
B．光在AC面上一定发生全反射
C．光在BC面上一定发生全反射
D．光束在三棱镜中传播的时间为
2、 如图所示，折射率为的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且xBD=2xDA。一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（ ）
A．光在AB边的折射角为30°
B．光在三棱镜中的传播速度为c
C．光从BD之间入射，能从BC边射出
D．光从AD之间入射，能从AC边射出
3、 如图所示，玻璃半球半径为R，球心为O，AB为水平直径，M点是半球的最高点。半球内从A点发出与AB成θ=30°的光线从BM间某点C平行于AB射出。光在真空中的传播速度为c。则（ ）
A．此玻璃的折射率为
B．光从A到C的时间为
C．若增大θ，光线不可能在C与M间发生全反射
D．若θ为某个不为零的值，光从A到B的时间为
4、 如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况可能发生的是（ ）
A． B．
C． D．
5、 如图所示，在底面半径为R、装满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底放有一个蓝色点光源，已知水对蓝光的折射率约为，则下列判断正确的是（ ）
A．光源必须位于玻璃缸底中心才能从侧面射出
B．若光源离圆心距离为，则光从玻璃缸侧面任何位置都能射出
C．水面上方任何位置都有光射出
D．若把蓝色光源换成红色光源，从水面上方射出的范围变小
6、 在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（ ）
A．0.5r B．r C．1.5r D．2.0r
7、 如图所示，真空中平行玻璃砖的折射率n=，一束单色光与界面成=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，相距h=2.0cm。则（ ）
A．若减小角，则在玻璃砖的下表面将会没有光线射出
B．该单色光射入玻璃砖的折射角为60°
C．该玻璃砖的厚度d=cm
D．若减小角，则h变大
8、 如图所示，为一等腰直角棱镜的横截面，其材料的折射率为，同一颜色的光线1、2、3都平行入射到面，经面反射后都能从面射出。不考虑光在棱镜内的多次反射，则下列叙述错误的是（ ）
A．三条光线都在面上发生全反射
B．三条光线在面上射出后仍平行
C．从射出后，光线从上到下的顺序为3、2、1
D．若光线3绕入射点逆时针转过一小角度，则可能从面射出棱镜
9、 发光二极管的原理图如图所示，管芯的薄圆形发光面AB紧贴半球形透明介质，介质的折射率为n。半球球心O点与发光面的圆心重合，半球和发光面的半径分别为R和r。则（ ）
A．光穿出透明介质时，传播方向一定变化
B．光穿出透明介质时，频率一定变化
C．发光面的半径时，光可从半球形表面任意位置射出
D．发光面的半径r无论多大，光只能从半球形表面某区域射出
10、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
二、多选题
11、如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃砖的折射率为
B．之间的距离为
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
12、“道威棱镜”是一种用于光学图象翻转的仪器。如图，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OA中点，光线1和光线2是两条与平行的光线，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1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1在棱镜中经过的路程长为
C．光线2在棱镜中的传播时间为
D．光线1从边射出点到边的距离为
13、如图所示为一直角三棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°，一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n＝v，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则（ ）
A．有光线从ab面射出
B．有光线从ac面射出
C．有光线从bc面射出，且与bc面斜交
D．有光线从bc面射出，且与bc面垂直
E．光线不可能从ab面射出，即在ab面发生全反射
14、如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC=β，从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与平面镜发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则（ ）
A．此棱镜的折射率为
B．此棱镜的折射率为
C．增大α角，光线有可能因在AC面上发生全反射无法射入棱镜
D．增大α角，无论α角多大，光线都能射入棱镜
15、如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列有关这三束光的判断正确的是（ ）
A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E．减小α角且α>0，光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射
三、解答题
16、某透明介质的横截面如图所示，ABEF为直角梯形，，AB边的长度为a，DQE是半径为的圆弧。现有一单色细光束以45°入射角从P点射入透明介质，射到AB面发生反射，然后到达圆弧面上的Q点时恰好发生全反射。已知介质的折射率，光在真空中的速度为c，求：
（1）P点到AB面的距离h；
（2）该光线从P点传播到Q点的时间t。
17、如图所示ABC部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，已知这部分光照射圆弧AC的弧长为，求该材料的折射率。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第四章第3节光的全反射（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D B D C D C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC AB BDE AD ABD
三、解答题
16、（1）；（2）
17、
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