课时分层作业(十七) 全反射
?题组一 全反射
1.(多选)下述现象哪些是光的全反射造成的( )
A.露水珠或喷泉的水珠,在阳光照耀下格外明亮
B.直棒斜插入水中时呈现弯折现象
C.口渴的沙漠旅行者,往往会看到前方有一潭晶莹的池水,当他们喜出望外地奔向那潭池水时,池水却总是可望而不可及
D.在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮
2.某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上,将激光束垂直于AC面射入,可以看到光束从圆弧面ABC出射,沿AC方向缓慢平移该砖,在如图所示位置时,出射光束恰好消失,该材料的折射率为( )
A.1.2 B.1.4
C.1.6 D.1.8
3.(多选)(2024·甘肃卷)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当θ=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若θ=45°,光线c消失
C.若入射光a变为白光,光线b为白光
D.若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直
4.如图所示,直角三角形为某种透明介质的横截面,∠B=30°,P为BD边上的一点。若某单色光从P点垂直BD射入介质,在AB边恰好发生全反射,则介质对该光的折射率为( )
A. B. C.2 D.
5.如图所示,一碗口直径为12 cm的碗的中央深度为8 cm。将碗注满水后,在碗底中央放置一颗黄豆,在距离水面12 cm的水平面上有相邻位置相隔6 cm的六个位置,六个位置处在同一直线上,其中位置1在碗中央的正上方。已知水的折射率为,则可以看到黄豆的位置( )
A.有位置1、2、3 B.有位置1、2、3、4
C.有位置1、2、3、4、5 D.有位置1、2、3、4、5、6
6.一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。
?题组二 全反射棱镜和光导纤维
7.自行车的尾灯应用了全反射棱镜,它本身不发光,夜间骑车时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面的自行车,尾灯由折射率大于的透明介质制成,其外形如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
B.汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
C.汽车灯光斜向右面入射,一定会发生全反射
D.为了提高安全性,制成尾灯的透明介质的折射率越大越好,折射率越大,光进入介质后传播速度越大
8.如图所示是某种新型光导纤维材料的一小段,材料呈圆柱状,其中MQ为直径,一束单色光以入射角α从空气射向圆心O,下列说法正确的是( )
A.光纤通信应用了光的折射
B.单色光从MQ射入光导纤维时,折射角大于入射角
C.若α=45°时,单色光刚好不从MN射出,则光导纤维的折射率为
D.若光导纤维的折射率为2,则无论入射角α多大,单色光都不会从MN或QP射出
9.如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中。某种单色光在介质中传输,经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射,则此介质的折射率为( )
A. B.
C. D.
10.如图甲所示为一种检测油深度的油量计,油量计竖直固定在油桶内,当入射光竖直向下照射时,通过观察油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油量。图乙是油量计结构图,它是一块锯齿形的透明塑料(折射率比油小),锯齿形的底部是一个等腰直角三角形,最右边的锯齿刚接触到油桶的底部,则下列说法正确的是( )
A.透明塑料的折射率应小于
B.塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成暗区
C.油量增加时,亮区范围变大
D.对于透明塑料和油来说,油是光密介质
11.现在高速公路上的标志牌常贴有“回归反光膜”,它采用高折射率的微小玻璃球制成,并在后半表面镀铝膜,如图1所示。一光线沿平行于玻璃球水平直径AB方向射入玻璃球,发生折射后到达B处发生反射,再经折射后平行入射方向射出,光路及角度如图2所示,O为球心。已知光在空气中的传播速度约等于光在真空中的传播速度3×108 m/s。(结果保留3位有效数字)
(1)求玻璃球的折射率n;
(2)求光在玻璃球中的传播速度v;
(3)如果没有铝膜,通过分析说明该光线能否在B处发生全反射。
12.如图所示,一个半径为r=10 cm的圆木板静止在水面上,在圆木板圆心O的正下方h=50 cm处有一点光源S,从t=0时开始,光源正以加速度a=0.2 m/s2由静止向上运动,已知水的折射率n=,真空中光速c=3×108 m/s。计算结果均保留2位有效数字。求:
(1)光在该介质中传播的速度;
(2)t=0时,水面上可以观察到点光源发出的光射出水面的面积;
(3)经过多长时间,水面上方恰好观察不到点光源S发出的光。
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