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
挑战学霸
一、单选题
1． 为了测定某上表面平整的透明胶状介质的折射率，往该介质中垂直插入一长的细铁丝，在介质上表面以细铁丝为圆心，用墨水涂出一个半径的圆，从上表面恰好看不见细铁丝，如图所示。胶状介质的折射率为（ ）
A．2 B． C． D．
2． 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．
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． 线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比（ ）
A．玻璃对a光的折射率较大
B．玻璃对a光的临界角较大
C．b光在玻璃中的传播速度较大
D．b光在玻璃中的传播时间较短
5． 如图所示，为一全反射棱镜，棱镜对不同色光的折射率不同，对红光的临界角为，M为一与边垂直的光屏，一束白光沿平行于的方向射向面，经面折射后的光线又射向面，则（ ）
A．面将有色光射出
B．光屏M上会出现彩色光带且紫光在上
C．光屏M上会出现彩色光带且红光在上
D．将光屏与保持垂直地向右平移，屏上彩色光带逐渐变宽
6． 如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合。一束白光沿着半圆柱形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（0°<θ<90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是（ ）
A．在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象
B．红光在玻璃砖中传播速度最小
C．折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动
D．玻璃砖旋转过程中弧形屏上最先消失的一定是红光
7． 为了夜间行车安全，很多公路的护栏上都安装有反光板，反光板是由实心透明材料做成的结构体，并不发光，如图所示为反光板的剖面图，由矩形和多个等腰直角三角形组成。当汽车灯光垂直矩形左侧照射时，光线经右侧边缘两次全反射后会沿着相反的方向返回。反光板的折射率至少应为（ ）
A． B． C． D．
8． 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
9． 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
10．图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从、点射出。下列说法正确的是（ ）
A．光线的频率
B．光线在玻璃中传播速度
C．光线在玻璃中传播时间
D．增大复色光入射角，光线将会在半圆面上发生全反射
二、多选题
11．关于全反射，下列说法中正确的是（ ）
A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射
C．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射
12．一束复色光从空气射入上下表面平行的玻璃砖后分成a、b两束单色光，光路如图所示。关于玻璃砖内的a、b两束光，正确的是（ ）
A．a光的频率比b光的频率高
B．a光在玻璃砖下表面可能发生全反射
C．a光的传播速度比b光的传播速度大
D．a、b两束光穿出玻璃砖下表面后的方向平行
13．如图所示，矩形ABCD为一玻璃砖的截面，、。该截面内一条单色光线a从A点射向BC中点E，刚好在BC发生全反射并直接射向D点。该单色光的另一条与AE平行的光线b从AB上的P点（未画出）折射进入玻璃砖，光线经BC反射后直接射向CD的中点F。已知真空中光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖的折射率为 B．光线b第一次打在BC面上时发生全反射
C．光线b第一次打在CD面上时发生全反射 D．光线b第一次从P点传播到F点用时为
14．某玻璃砖的横截面是底角为45°的等腰梯形，如图，一束由红绿两色组成的复色光从AB边中点E平行于BC边射入后，两种色光在BC边均发生全反射后再从CD边射出玻璃砖，其中的红光的射出点是CD边中点F。除了全反射，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则下列说法正确的是（ ）
A．绿光在CD边的出射点在F点下方
B．绿光在CD边出射的方向与BC平行
C．绿光在玻璃砖内传播的时间一定比红光要长
D．绿光在玻璃砖内传播的时间可能和红光相等
15．光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用，如图所示，一个半径为R，质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面，O为圆心，C、D为圆上两点，一束单色光在真空中沿直线传播，在C点的入射角，进入圆柱后在D点又经折射进入真空中，已知，光在真空中的传播速度为c，则下列说法中正确的是（ ）
A．有机玻璃对该束单色光的折射率为
B．此单色光在中穿越的时间为
C．若有机玻璃的折射率增大，光线可能在圆柱的内表面发生全反射
D．若改变入射角的大小，光线射入C点后在圆柱内表面某点反射后再次折射出圆柱的光线仍有可能与平行
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。
17．什么是全反射棱镜？全反射棱镜的原理是什么？
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 D D B B C B C D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD CD BD BC AB
三、解答题
16．（1）；（2）
17．横面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
图中的等腰直角三角形表示一个全反射棱镜的横截面，它的两个直角边AB和AC表示棱镜上两个互相垂直的侧面。如果光线垂直地射到AB面上，就会沿原来的方向射入棱镜，射到BC面上，由于入射角（45°）大于光从玻璃射入空气的临界角（42°），光会在BC面上发生全反射，沿着垂至于AC的方向从棱镜射出。如果光垂直的射BC面上，沿原方向射入棱镜后，在 AB、AC两个面上都会发生全反射，最后沿着入射时相反地方向入射时相反的方向从BC面上射出生活中很多地方都用到了这一原理，例如自行车尾灯，就利用了这一原理。
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