13.2 全反射 课时跟踪检测+Word版含答案

课时跟踪检测（二）全反射
1．光线由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于45°时折射光线消失，由此可断定这种介质的折射率是(　　)
A．n＝　　　　　　　 　B．n＝
C．n＝ D．n＝2
解析：选B　入射角大于45°时折射光线消失，即这种介质的临界角C＝45°，所以n＝＝，故B正确。
2．一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是(　　)
A．该介质的折射率是
B．该介质的折射率是
C．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°
D．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象
解析：选B　由题意知，入射角α＝30°，折射角β＝60°，由折射定律可得：n＝＝＝，A项错误，B项正确；发生全反射的临界角为C，sin C＝，sin 45°＝，＜，C＜45°，C项错误；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射现象，D项错误。
3．在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，如果透光圆面的半径正在匀速增大，如图所示，则光源正在(　　)
A．匀加速上升 B．匀加速下沉
C．匀速上升 D．匀速下沉
解析：选D　因为发生全反射，所以圆形透光半径r＝dtan C，因为r是匀速变大，所以d也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，所以选项D正确。
4.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示。方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生如图效果的是(　　)
解析：选B　四个选项产生光路效果如图所示。
则可知B项正确。
5.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角α由内芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是(　　)
A．n1＞n2，α小于某一值 B．n1＜n2，α大于某一值
C．n1＞n2，α大于某一值 D．n1＜n2，α小于某一值
解析：选A　要使光信号在内芯与外层的界面上发生全反射，必须让内芯折射率n1大于外层折射率n2，同时入射角须大于某一值，故α应小于某一值，故A正确。
6．[多选]一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则(　　)
A．介质2的折射率最大
B．光线在介质2中的波长最长
C．光在介质3中的速度最大
D．入射光线到达介质2和介质3的界面时，一定也发生反射
解析：选BD　由光线经过介质时的入射角和折射角之间的大小关系可知n3＞n1＞n2，故选项A错误；由v＝可知在介质2中传播的速度最大，故选项C错误；光在不同介质内传播时的频率不变，根据v＝fλ可知传播速度越大，波长越长，故选项B正确；光由介质2进入介质3时，发生折射，也发生反射，故选项D正确。
7.半径为R的透明圆柱体固定于地面上，透明体对红光的折射率为n＝2，如图所示。今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧，经折射红光照射到右侧地面上。则圆柱体右侧地面上的黑暗部分长度为________。
解析：光线从圆柱体射出的临界角满足sin C＝＝所以C＝30°。地面上黑暗部分如图中阴影所示，其长度为l＝－R＝R。
答案：R
8．一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角γ(γ<)。与玻璃砖的底平面成(－γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。
解析：在半圆柱形玻璃砖横截面内，考虑沿半径方向射到圆心O的光线1(如图)，它在圆心处的入射角为θ1，满足θ1＝γ①
恰好等于全反射临界角，发生全反射，在光线1左侧的光线(例如光线2)经过柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角θ2满足θ2>γ②
因而在底面上发生全反射，不能直接折射出。在光线1右侧的光线(例如光线3)经柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角θ3满足θ3<γ③
因而在底面上不能发生全反射，能从玻璃砖底面射出
射到半圆柱面最右侧的光线4与柱面相切，入射角i为
i＝④
由折射定律知，经圆柱面折射后的折射角∠OAB＝θ4，满足sin i＝nsin θ4⑤
式子中，n是玻璃的折射率，由全反射角的定义知
1＝nsin γ⑥
联立④⑤⑥式得θ4＝γ⑦
由几何关系可得∠AOB＝γ，故底面上透光部分的宽度OB＝。
答案：