《光的全反射》同步练习3.doc

光的全反射同步练习题组一光疏介质和光密介质1下列说法正确的是()A因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C同一束光，在光密介质中的传播速度较大D同一束光，在光密介质中的传播速度较小解析因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v可知，光在光密介质中的速度较小答案BD2一束光从介质1进入介质2，如图435所示，下列对于1、2两种介质的光学属性判断中正确的是()图435A介质1是光疏介质B介质1的折射率大C光在介质1中传播速度大D光在介质2中传播速度大解析光线从介质1射入介质2，从光路图可以看出入射角为：i906030，折射角为：r901575，入射角小于折射角，说明介质1的折射率大，选项B正确，A错误；由n可知光在介质2中的传播速度大，选项C错误，D正确答案BD3当光从光密介质射向光疏介质时()A反射光线的强度随入射角的增大而减小B折射光线的强度随入射角的增大而减小C当入射角等于临界角时，折射光线的强度等于零D当入射角等于零时，反射光线的强度等于零解析反射光的能量随入射角增大而增多，折射光的能量随入射角的增大而减少，当入射角等于临界角时，从光密介质射向光疏介质中的光线恰好发生全反射，故折射光线的强度等于零答案BC题组二全反射现象及应用4关于光纤的说法，正确的是()A光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的解析光导纤维的作用是传导光，它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，且由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射，光纤具有容量大、衰减小、抗干抗性强等特点在实际应用中，光纤是可以弯曲的所以，正确选项是C.答案C5以下哪些现象是由于光的全反射形成的()A在岸上能看见水中的鱼B夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C夏天，海面上出现的海市蜃楼D用光导纤维传输光信号E水中的气泡看起来特别明亮答案CDE6下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱镜射入空气的光路图可以发生的是()解析光垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时，在斜边发生全反射，故A正确答案A7光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图436所示下列论述：光在介质1中的传播速度较大；光在介质2中的传播速度较大；光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象其中正确的是()图436A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确解析由图可知，介质1的折射率小于介质2的折射率由n可知，折射率越大，光在其中的传播速度越小，说法正确，错误；由全反射的条件可知，错误，正确答案B8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，下列情况不可能发生的是()解析当光由空气射向玻璃的界面时，折射角小于入射角，选项A错误，B正确；当光由玻璃射向空气的界面时，折射角大于入射角；若入射角大于等于临界角，则发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，选项C、D都有可能答案A9一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图437所示下列说法中正确的是()图437A此介质的折射率等于1.5B此介质的折射率等于C入射角小于45时可能发生全反射现象D入射角小于30时可能发生全反射现象解析由折射定律n，得介质的折射率n，选项A错误，B正确；因为光从空气射向介质，无论入射角满足什么条件都不能发生全反射现象，选项C、D错误答案B10.如图438所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面和界面.光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中，如果改变光到达界面时的入射角，则()图438A只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象B只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象C不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象D不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象解析在界面光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则选项C正确；在界面光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面和界面平行，光由界面进入玻璃后再到达界面，在界面上的入射角等于在界面上的折射角，入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确答案CD题组三综合应用11.如图439所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为30，E、F分别为边AB、BC的中点，则()图439A该棱镜的折射率为B光在F点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，折射率为，A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错误；由公式介，可知C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错误答案AC12如图4310所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出图4310(1)求该玻璃棒的折射率；(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射解析(1)因为一细束单色光由MN端面中点垂直射入，所以到达弧面EF界面时入射角为45，又因为恰好发生全反射，所以45为临界角C，由sin C可知，该玻璃棒的折射率n.(2)如图所示若将入射光向N端平移，第一次射到弧面EF上的入射角将增大，即大于临界角45，所以能发生全反射. 答案(1)(2)能13图4311为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)图4311解析根据光路图可知490则入射角22.5，即临界角C由sin C，得折射率最小值n答案14.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图4312所示，为过轴线的截面图，调整入射角，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sin 的值图4312解析当光线在水面发生全反射时有sin C，当光线从左侧射入玻璃杯时，由折射定律有n，联立以上两式并代入数据可得sin .答案15如图4313所示，水的折射率为n，水面上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大头针，且在水中部分长为h.若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖P，则圆木板的面积是多少？图4313解析若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖P，则P点光线射到木板边缘时恰好发生全反射，即在空气中没有出射光线，则圆木板半径rhtan C，又由全反射公式得sin C，cos C.即tan C，则r.面积Sr2.答案16.如图4314所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射已知ABM30，求：图4314(1)玻璃的折射率；(2)球心O到BN的距离解析(1)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i30，r60，根据折射定律得n代入数据得n(2)光线BN恰好在N点发生全反射，则BNO为临界角Csin C设球心到BN的距离为d，由几何知识可知dRsin C联立式得dR答案(1)(2)R