【小初高学习】2018年高中物理第13章光课时跟踪检测十二全反射新人教版选修3_4

课时跟踪检测（十二） 全反射1.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1所示。

下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③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；④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1A ．只有①③正确B ．只有①④正确C ．只有②③正确D ．只有②④正确解析：选B 光从介质1进入介质2的光路如题图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，①对②错。

光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，③错④对，故选项B 对。

2.一束光从某介质进入真空，方向如图2所示，则下列判断中正确的是( )图2 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 ＝sin βsin α＝sin 60°sin 30°＝3，A 项错误，B 项正确；发生全反射的临界角为C ，sin C ＝33，sin 45°＝22，33＜22，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.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，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有自行车。

尾灯的构造如图3所示，下面说法正确的是( )图3A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析：选C 由全反射棱镜对光路的控制原理可知，选项C正确。

13.2 全反射新提升•课时作业基础达标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.从玻璃射入水晶 D .从水射入水晶【解析】光由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，由题目中给出的各物质的折射率的大小关系可得出选项C正确.【答案】C2.自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车•尾灯由透明介质做成，其外形如图所示•下列说法中正确的是（）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. 汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C. 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射D. 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射【解析】自行车尾灯为全反射棱镜，从右边进入的光线在左边的直角边上发生两次全反射而沿平行线被反射回去.【答案】D3.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC, / A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为（）入零B•谑C. 2 D•护【解析】根据折射率定义有：sin / 1 = n sin / 2, n sin / 3 = 1,已知/ 1 = 45°,又/ 2+Z 3= 90°, 解得：n =乎.【答案】A4 •在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为（）A •水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中B. 水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5 °C. 水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中D. 水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中【解析】水面上方的所有景物出现在顶角为97。

课时跟踪检测（十一） 光的反射和折射一、单项选择题1．若某一介质的折射率较大，那么( )A ．光由空气射入该介质时折射角较大B ．光由空气射入该介质时折射角较小C ．光在该介质中的速度较大D ．光在该介质中的速度较小解析：选D 由n ＝sin θ1sin θ2可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n 和入射角θ1共同决定的，所以A 、B 均错；由n ＝c v可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C 错，D 对。

2．如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质( )A ．折射角越大，表示这种介质对光线偏折作用越大B ．折射角越大，表示这种介质对光线偏折作用越小C ．折射角越小，表示这种介质对光线偏折作用越大D ．折射角越小，表示这种介质对光线偏折作用越小解析：选C 根据折射率n ＝sin θ1sin θ2，在入射角相同的情况下，折射率越大的介质，其折射角越小，该介质对光的偏折作用越大。

C 正确。

3．关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )A ．折射角一定小于入射角B ．折射率跟折射角的正弦值成反比C ．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D ．折射率大的介质，光在其中的传播速度小解析：选D 光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，折射角大于入射角，选项A 错误；折射率由介质材料决定，与折射角的大小无关，选项B 错误；折射率n ＝sin i sin r，折射角增大为原来的2倍，入射角并不增大为原来的2倍，选项C 错误；折射率与光速的关系是n ＝c v，则n 大时v 小，选项D 正确。

4．光线由空气射向某介质，当入射角为i 时，折射光线与反射光线正好垂直，那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为( )A ．n ＝sin i ，v ＝c ·sin iB ．n ＝tan i ，v ＝c ·tan iC ．n ＝tan i ，v ＝c tan iD ．n ＝cos i ，v ＝ctan i 解析：选C 由于折射光线与反射光线正好垂直，所以折射角r ＝90°－i ，则n ＝tan i ，A 、D 项错误；又n ＝c v ，故v ＝ctan i，B 项错误，C 项正确。

课时跟踪检测（十三） 光 的 干 涉一、单项选择题1．如图所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝距离之差S 2P －S 1P应为( )A.c 2fB.5c 2fC.c fD.3c 2f解析：选B 单色光的波长为λ＝c f ，又P 点出现第3级暗条纹，即S 2P －S 1P ＝5λ2＝5c 2f，选项B 正确。

2．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B ．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C ．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D ．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析：选A 各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹，故A 正确。

3．在杨氏双缝干涉实验中，如果( )A ．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B ．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C ．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D ．用紫光作为光源，屏上将看不到任何条纹解析：选B 用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作为光源，屏上将呈现红色条纹与暗条纹(即黑条纹)相间排列，B 对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作为光源，也会发生双缝干涉，即出现紫色黑色相间的条纹，D 错。

4．关于光的干涉的说法正确的是( )A ．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B ．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C ．只有颜色相同的两列光波才能产生干涉D ．颜色不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C 双缝干涉条纹中亮条纹与暗条纹的宽度相等，A 错；由干涉条纹的宽度正比于波长知，波长大，条纹宽，红光的波长大于紫光的波长，故入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变窄，B 错；频率决定光的颜色，由光的干涉条件知C 对，D 错。

——教学资料参考参考范本——【高中教育】最新高中物理课时跟踪检测十三光的干涉新人教版选修3_4______年______月______日____________________部门1．(多选)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( )A．不同的色光有可能发生干涉现象B．不同的色光不可能发生干涉现象C．光的强度不同有可能发生干涉现象D．光的强度不同不可能发生干涉现象解析：选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C正确，D错误。

2。

某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。

当他让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，他移走B后，C上出现一窄亮斑。

分析实验失败的原因可能是( )图1A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不相等D．阳光不能作光源解析：选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。

故选项B正确。

3．(多选)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )A．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C．在距双缝的光程差为n的点形成明条纹D．在距双缝的光程差为λ的点形成暗条纹解析：选BD 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n＝0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)，n＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹。

B、D正确。

4．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0。

全反射1．如下各图画的是光由空气进入全反射(等腰直角)玻璃棱镜，再由棱镜射入空气中的光路图。

其中正确的光路图是( )2．如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC ，∠A 为直角。

此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。

则该棱镜材料的折射率为( )A ．2BC ．32D 3．如图所示，ABCD 是两面平行的透明玻璃砖，AB 面和CD 面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )A ．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B ．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C ．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ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Ⅱ上都不可能发生全反射现象4．光纤电缆是20世纪最重要的发明之一。

发明光纤电缆的就是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟。

2008年奥运会上，光纤通信网覆盖所有的奥运场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输。

若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成，下列说法正确的是( )A ．内芯和包层折射率相同，折射率都大B ．内芯和包层折射率相同，折射率都小C ．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D ．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小5．如图所示，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θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则( )AB．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6．已知介质对某单色光的临界角为C，则( )A．该介质对这种单色光的折射率等于1 sin CB．此单色光在该介质中的传播速度等于c·sin C(c是光在真空中的传播速度) C．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin CD．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sin C倍7．如图所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱镜第一。

【金版教程】高中物理 13-2 全反射课时精练 新人教版选修3-41. 关于全反射及其应用的认识，下列说法正确的是( )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 ．全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象C ．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射D ．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射E ．光纤通信是利用了光的折射原理解析：发生全反射时，折射光线消失，A 错，同理B 错；由发生全反射的条件可知C 错D 对；光纤通信是利用了光的全反射原理，E 错。

答案：D2. 如图，光线在空气和半圆形玻璃砖的界面处的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )A ．图乙、丁B ．图甲、丁C ．图乙、丙D ．图甲、丙解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得：C ＝arcsin 1n ＝arcsin 11.5＝41°49′，入射角50°大于临界角，将发生全反射。

答案：A3. 光在某种介质中的传播速度为1.5×108m/s ，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )A ．15°B ．30°C ．45°D ．60°解析：由n ＝c v ＝2，又因为sin C ＝1n ＝12，故C ＝30°。

答案：B4. 潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形半径为( ) A．h tanθB．h sinθC.htanθD.hsinθ解析：画出全反射光路图可知sin C＝sinθ，tanθ＝Rh，R＝h tanθ，A正确。

答案：A5.光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。

以下关于光导纤维的说法正确的是( )A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析：光导纤维内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。

高中物理选修3---4第十三章《光》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《光的反射和折射》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《全反射》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《光的干涉》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《光的衍射》《光的偏振》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《光的颜色色散》《激光》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )A.光是从真空射入介质的B.C.D.反射光线与折射光线的夹角为60°2.如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )A.bO不可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线3.关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )A.光的传播方向发生改变的现象B.人在岸上观察水中的鱼比实际位置浅C.若光从空气射入某种液体中，它的速率一定减小D.观察者看见太阳刚从地平线升起时，其实太阳位于地平线以下4.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定5.假设地球表面不存在大气层，那么我们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )A.将提前B.将延后C.不变D.在某些地区将提前，在某些地区将延后6.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像7.在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能8.某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如表：由此实验数据可以初步得到的结论是( )A.在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值9.在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现在甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果．(1)从图上看，肯定把大头针插错了的同学是_________．(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是_________．10.如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11.一个圆柱形筒，直径为12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选C.根据图象可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率sini sin60n sinr sin30︒=︒＝＝只有C 正确. 2.【解析】选A 、B 、D.由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO 、Ob 应是入射光线或反射光线,PQ 是法线.又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO 是入射光线，Ob 是反射光线，Oc 是折射光线.3.【解析】选B 、C 、D.根据光的折射的规律，可知水中的物体视深变浅.光在介质中的传播速率c v n=变小，太阳光的传播方向发生弯曲，故B 、C 、D 对；光发生反射时传播方向也发生改变，故A 错.4.【解析】选C.经过玻璃砖的光路如题图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．5.【解析】选B.如果不存在大气层，只有当太阳上升到观察者的“地平线”时才能被观察到.6.【解析】选B.太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高，故B 正确.7.【解析】选A.当从水中确定空气中物体的位置时，潜水员会感觉到岸上物体的位置升高，故A 项正确．【变式备选】把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d 的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )A.a中的字比b中的字高B.b中的字比a中的字高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样【解析】选A、D.如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．8.【解析】选B.由表中数据可得，在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值.故B对.9.【解析】光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时，相对于入射光线向右下侧发生偏移.另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好．由上图可知，甲、乙图中出射光线向左上侧偏移，不符合事实，肯定插错了.丙与丁相比较，前者入射角及插针间距都比丁图小些，故丁同学测量最准确．答案：(1)甲、乙(2)丁10.【解析】画出光路图，设折射角为γ， 根据折射定律sin n siniγ＝，解得γ＝60°，由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan30°+2Rsin60°解得L 23.1 cm ≈ 答案：23.1 cm【总结提升】折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图；(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定；(3)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用．11.【解题指南】画光路图时应注意的问题：(1)光路是可逆的．(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上．【解析】先画出一圆柱形筒，筒高为H ＝16 cm ，直径d ＝12 cm.人眼在A 处，筒侧底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h＝9 cm.筒内盛满液体时，人眼看到B 点．根据光的折射定律画出光路如图所示．(1)1sin θ2sin θ 此液体的折射率12sin n sin θθ＝ 43＝ (2)光在此液体中的传播速度8c v 2.2510 m /s n ⨯＝＝答案：(1)43(2)2.25³108 m/s§§13.2《全反射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )A．光纤通信是利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的直线传播的原理C．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.如图所示的四个光路图中正确的是( )3．如图所示，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θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则( )AB．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4.如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出.已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.5．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )A．n B．n可能为2C．t可能为c D．t可能为4.8rc6．如图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM 分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线( )A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出7.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形玻璃砖的底面，下列说法正确的是( )A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面处发生全反射8．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )A．r B．1.5r C．2r D．2.5r 9.2008年奥运会会上，光纤通信网覆盖了所有的比赛场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．如图是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n1和n2，则n1____________________n2(选填“<”、“>”或“=”)；若发生全反射的临界角为θ，光在真空中的速度为c，则一束光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为__________．10．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上，求sinα的值．发生全反射．已知水的折射率为4311.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.（1）求介质的折射率.（2）折射光线中恰好射到M点的光线___________(选填“能”或“不能”）发生全反射.§§13.2《全反射》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选A 、D.光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，由内芯和外套组成，内芯的折射率大，其原理是光传播时在两个界面处发生全反射，故D 对，B 、C 错．光是一种电磁波，它像无线电波一样，作为一种载体来传递信息，A 对． 2．【解析】选A.设临界角为C ，则sinC=1n=0.67，sin45°，入射角45°大于临界角C ，发生全反射，故正确选项为A.3．【解析】选A 、C.本题考查折射率和全反射的有关知识，意在考查学生运用几何光学知识解决问题的能力．由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知sin60n sin30︒==︒，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B 、D 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确． 4.【解析】设折射角为r ，由折射定律sinin sinr=和几何关系l =2dtanr ，联立可解得厚度d .=5．【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）作出光路图，由临界角的范围求出折射率. （2）由n=cv 和t=x v分析时间的取值范围.【解析】选A 、B.根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45°，所以全反射的临界角C ≤45°，折射率n ≥1sin45 A 、B 项均正确；光在介质中的传播速度v=c n ，所以传播时间t=x v ≥c，C 、D 项均错误．6．【解析】选B.由折射率n=53知该棱镜的全反射临界角为C=37°(sinC=35)，刚好从G 点入射的光线垂直进入棱镜后，在G 1点恰好发生全反射，则 1G M 圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有 1NG 圆弧上入射的光线折射后射出棱镜．所以只有B 正确，A 、C 、D 错误．7.【解析】选B 、C 、D.垂直射向界面的光线不发生偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折；由中心向两侧，光从半圆面进入真空时的入射角逐渐增大并趋于90°，当入射角等于或大于临界角时，会发生全反射，故B 、C 、D 正确.8．【解析】选C.如图所示，光线射到A 或B 时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出．O点为△ABC 的重心，设EC=x ，则由几何关系得到：x 2x r 3=.解得光斑半径x=2r.9.【解析】光从内芯射向包层时会发生全反射，故内芯的折射率应大于包层的折射率；当内芯射向包层的入射光的入射角等于临界角θ时，光的路线最长，所用时间也最长，设为t max ，此时光束在沿光导纤维方向的速度分量为vsin θ，则光在穿过光导纤维时有l =vsin θ²t max ， 得1max 1n t .csin vsin csin n ===θθθl l l答案：>1n csin θl10．【解析】当光线在水面发生全反射时，有 sinC=1n① 当光线从左侧射入时，由折射定律有sin n sin C 2α=π-（）② 联立①②式，代入数据可得sin α=3.答案：3【变式备选】一束光波以45°的入射角，从AB 面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．【解析】sin α=sini 1n 2==，α=30°由1sinC n2==得，C=45°. 光在AC 面发生全反射，并垂直BC 面射出． 答案：30° 光路图如图11.【解析】（1）由题意画出光路图如图所示，可得入射角i=60°，折射角r=30°，由折射定律可得此介质的折射率为sini sin60n sinr sin30︒===︒（2）由题意画出恰好经过M 点的折射光线如图所示，可得出此时射向M 点的入射角为30°，全反射的临界角11sinC sin30n 2==>︒=，故不能发生全反射.答案：（1）（2）不能【总结提升】应用光的折射和全反射理论分析问题 （1）正确、灵活地理解、应用折射率公式 折射率公式为sinin sinr=（i 为真空中的入射角，r 为某介质中的折射角）.根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的.我们可以这样来理解、记忆：sini n sinr =（空）（介）或1sini n sinr =（介）（空）. （2）对临界角的理解光线从介质进入真空或空气.折射角r=90°时，发生全反射，此时的入射角i （介）叫临界角C. 由1sini sinC nsinr ==（介）（空）.（3）分析、计算问题的应用分析、计算时要掌握好n 的两种表达式及有关数学知识，如三角函数（尤其是特殊角的函数）.着重理解两点：第一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；第二，同一介质中，频率越大的光折射率越大.例如同一介质对紫光的折射率大，对红光的折射率小.再应用n=c v等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度等问题.§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一0点上，不会产生干涉现象．这是因为( )A．两个光源发出光的频率相同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源3．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为( )A．两盏灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定4．用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变__________，如果改用白光做实验，在屏上将出现__________色条纹．5.能发生干涉的两束光应是( )A.亮度一样B.颜色一样C.频率相等D.传播方向相同6．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么( )A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对7．取两块平板玻璃，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是( ) A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果8．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹；②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹；④在的点形成亮条纹；③在距双缝的路程差为n2距双缝的路程差为（n＋1）λ的点形成暗条纹．2A．①②B．②③C．③④D．②④9．用波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O点处为中央亮条纹，若要O点处为中央亮条纹上面的第一条亮条纹，则双缝应向_______移动_______．(双缝间距为d，挡板与屏间距离为l)10.如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹.其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置.若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？11．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm 的单色光．这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选D.紧扣相干光源的条件须为同频率的单色光源，而不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象．2．【解析】选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件．3．【解析】选C.一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的．4．【解析】在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小．改用白光做实验时，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同．在光屏幕上单色光加强的位置不同，于是出现彩色干涉条纹．可通过实验现象直接得出答案．答案：小彩5.【解析】选C.发生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定.6．【解题指南】（1）在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)．（2）所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．【解析】选A.本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的．7．【解析】选B.形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的路程差需要连续变化，当Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)时，形成明条纹，当λ(k＝0,1,2…)时，形成暗条纹．当入射光是白光时，Δr＝±(2k＋1)2就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件．8．【解析】选D.在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝λ，k＝0,1,2,3…这点为减弱点，该处出现暗条纹．(2k＋1)2【总结提升】光的干涉条件的分析生活中任何两个各自独立发光的光源产生的光在空间相叠加都不会产生干涉，这是由物体的发光机理决定的，即任何两个各自独立的光源都不是相干光源.所以杨氏双缝干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源，以便能有相同的频率和振动规律.双缝是由同一个狭缝照亮的，所以双缝也就成了一对相干光源.光的相干条件中频率相同是光发生干涉的必要条件，要发生干涉，两光源还必须具有相同的振动方向和恒定相位差.通常的问题中对相干光源的条件说法比较含蓄，要注意挖掘.9．【解析】当下移Δx＝dlλ时，开始的下边第一条亮条纹后来刚好是中央亮条纹，那么开始的中央亮条纹处刚好是上面第一条亮条纹．答案：下dlλ10.【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源.当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗.当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗.同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转.答案：见解析11．【解析】(1)设信号频率为f，真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ，则光在纤芯中的速度v＝λf，又n＝cv ，可以得出：n1.471.06m1.56m.λλ⨯μμ＝＝＝(2)上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．答案：（1）1.56 μm （2）见解析§§13.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变2．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是( )A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动4.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器。

第十三章第二节全反射基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(河北省衡水中学2017年高二下学期期中)夏天，海面上下层空气的温度比上层空气的温度低。

可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的。

景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向、人们逆着光线看去就出现了蜃景。

如图所示，则下列说法正确的是( C )A．蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物解析：当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。

远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象。

在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像。

这就是海市蜃楼的景象。

故选C。

2．(内蒙古包头九中2017年高二下学期期末)自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，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有自行车，尾灯由透明介质制成，其外形如图甲所示，下面说法正确的是( C )A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析：我们从题图中取一个凸起并作出一条光路如图所示。

由图可知，每一部分相当于一块全反射棱镜，要想让后面的司机看到反射光，因此光只能从右侧(直边)射入，经过尾灯左表面反射回去，故选项C 正确，A 、B 、D 错误。

3．三种透明媒质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两媒质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两媒质界面，发生折射如图所示，设定光在这三种媒质中的速率分别是v 1、v 2、v 3，则它们的大小关系( B )A ．v 1>v 2>v 3B ．v 1>v 3>v 2C ．v 1<v 2<v 3D ．v 2>v 1>v 3解析：光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射，说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率，即n 1<n 2；光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生了折射，而且折射角大于入射角，说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射率，即n 2>n 3；介质Ⅰ与Ⅲ相比较，介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率，即有n 1<n 3，所以有n 2>n 3>n 1，根据光在这三种介质中的速率公式v ＝cn得知，光速与折射率成反比，则v 1>v 3>v 2。

第2节全反射1． ( 对应重点一 ) 在完整透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，假如透光圆面的半径正在匀速增大，如图13－ 2－12 所示，则光源正在()A．匀加快上涨图 13－ 2－ 12 B．匀加快下沉C．匀速上涨D．匀速下沉分析：由于发生全反射，因此圆形透光半径r ＝ d tan C，由于 r 是匀速变大，因此 d 也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，因此选项D正确。

答案： D2．( 对应重点一 ) 光芒由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于45°时折射光芒消逝，由此可判定这类介质的折射率是()2A．n＝2B．n＝ 21D．n＝ 2C．n＝21分析：入射角大于45°时折射光芒消逝，即这类介质的临界角C＝45°，因此 n＝sin C ＝2，故 B 正确。

答案： B3． ( 对应重点二 ) 华侨科学家高锟获取 2009 年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通信之父”。

光纤通信中信号流传的主要载体是光导纤维，它的构造如图13－ 2－ 13 所示，其内芯和外衣资料不一样，光在内芯中流传。

以下对于光导纤维的说法中正确的选项是()图13－2－13 A．内芯的折射率比外衣的大，光流传时在内芯与外衣的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外衣的小，光流传时在内芯与外衣的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中流传的速度越大D．频次越大的光在光纤中流传的速度越大分析：光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射，所之内芯的折射率比外衣的大，故cA 对，B 错；频次越大 ( 波长越短 ) ，折射率越大，依据v＝n，折射率大的在玻璃中流传的速度小，故C、 D 错。

答案： A4．( 对应重点三 ) 在海洋上旅游，有时会看到前面或地平线上有高楼大厦或喧闹的市场，实质上却什么也没有，这类现象叫做“空中楼阁”，出现“空中楼阁”的原由是() A．光的全反射的缘由B．光从云层上反射的缘由C．光沿直线流传的缘由D．光在不平均的大气层中不沿直线流传的缘由分析：在海洋上方，随“高度的增添，空气的折射率愈来愈小，故远处的光景发出的光线在不平均的大气层中发生折射、全反射，再进入察看者的眼睛，进而看到远处的光景，故A、 D 均正确。