人教版高中物理选修3-4 全反射课时自测Word版含解析

全反射
1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是 (　　)
A.从水晶射入玻璃　　　　 B.从水射入二硫化碳
C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
【解析】选C。光只有从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射，从水晶射入玻璃、从水射入二硫化碳，从水射入水晶都是从光疏介质射入光密介质，都不可能发生全反射，故选项A、B、D错误；从玻璃射入水中是从光密介质射入光疏介质，有可能发生全反射，故选项C正确。
2.如图表示光线从介质2射入介质1发生全反射的情景，下列说法正确的
是 (　　)
A.介质1的折射率大于介质2的折射率，临界角小于θ
B.介质1的折射率大于介质2的折射率，临界角大于θ
C.介质2的折射率大于介质1的折射率，临界角不大于θ
D.介质2的折射率大于介质1的折射率，临界角不小于θ
【解析】选C。只有当光由折射率大的介质射入折射率小的介质时才会发生全反射，故介质2的折射率大于介质1的折射率；只有当入射角大于等于临界角时才会发生全反射；综上可知，选项C正确。
3.(多选)(2018·巴中高二检测)如图所示，ABDC是两面平行的透明玻璃，AB面和CD面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面1和界面2。光线从界面1射入玻璃砖，再从界面2射出，回到空气中，如果改变光到达界面1时的入射角，则 (　　)
A.只要入射角足够大，光线在界面1上可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大，光线在界面2上可能发生全反射现象
C.不管入射角多大，光线在界面1上都不可能发生全反射现象
D.光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移
【解析】选C、D。发生全反射的条件必须是光从光密介质进入光疏介质，所以不管入射角多大，光线在界面1上都不可能发生全反射现象，故A错误，C正确；根据几何知识可知:光经过界面2上的入射角与在界面1上的折射角相等，根据光路可逆性可知:不管入射角多大，光线在界面2上都不可能发生全反射现象，故B错误；根据光路可逆性可知:从1射向2时的入射角等于从2射向1的折射角，即入射光线和出射光线与玻璃砖的夹角相同，故光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移，D正确。
4.(2018·南昌高二检测)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.光线从介质射入真空的过程中，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。上面是介质，下面是真空，入射角i=30°，折射角r=60°，则折射率n===，故选项A错误，选项B正确；sinC==<，则C<45°，故选项C错误；发生全反射的条件是光由光密介质进入光疏介质，入射角大于临界角，所以当入射角大于临界角，就会发生全反射现象，故选项D错误。
5.一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=4 m，在距观景台右侧面x=4 m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距水面高3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB=3 m，求:
(1)水的折射率n。
(2)光能照亮的最远距离AC。(结果可以保留根式)
【解析】(1)点光源S在距水面高3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，由于n=，
所以水的折射率n==。
(2)点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90°，折射角为临界角C
则:n===
可得sinC=
由数学知识得tanC==，
解得AC=htanC= m。
答案:(1)　(2) m