高中物理第十三章光2全反射达标训练新人教版选修3_4

全反射[A组素养达标]1.（多选）关于全反射,下列说法中正确的是( ）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.光线从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射Ｃ．光线从光疏介质射向光密介质时,不可能发生全反射D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是因为一部分光从水或玻璃射向气泡时,在界面发生了全反射解析：光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后,折射光线完全消失,只剩下反射光线的现象叫全反射，故A、B错误,Ｃ正确;光从水或玻璃射向气泡时,一部分光线在界面发生了全反射,即反射光增强,透射光减弱,就使气泡看起来特别亮，Ｄ正确.答案:CD2．(多选）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,如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是( )A．从玻璃射入水晶B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中ﻩＤ．从水晶射入水解析:发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质,光密介质折射率较大,故A、C、D正确.答案：ACD３．如图所示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．下列情况可以发生的是()解析：光线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:A4．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(）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，射向折射率较小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.答案:C５.(多选)一束光从空气射向折射率为ｎ＝＼r(2) 的某种玻璃的表面,如图所示,i表示入射角，r表示折射角,则（）A.当i〉45°时，会发生全反射现象Ｂ．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过４5°C．欲使折射角r=3０°,光线应以i＝45°的角度入射Ｄ.当tａｎi=错误!时,反射光线跟入射光线恰好互相垂直解析:光从空气（光疏介质）向玻璃(光密介质)中射入时,无论i多大,都不会发生全反射现象；当i=９0°时,由ｎ＝错误!未定义书签。

人教版物理高三选修3-4 第十三章第二节全反射同步练习一 .选择题1.以以以下图，一束光辉从折射率为1．5 的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下边四个光路图中，正确的选项是（）A. B.C. D.2.以下现象中是因为全反射造成的是（）（多项选择）A. 露珠在阳光下分外光明B直.棒插入水中时，表现弯折现象C. 海市蜃楼在D.酷热夏季的柏油马路上，远处的路面显得分外光明3.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在夜晚观察不同样颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，以下说法正确的选项是（）A. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大4.以以以下图是两个城市间的光缆中的一条光导纤维，光缆长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层资料的折射率为n2，光在空气中的流传速度为c，光由它的一端射入，经全反射后从另一端射出(已知 sinθ＝ n2/n 1，此中θ为全反射的临界角)，则有（）[A.n1>n2B.n1 <n2C. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于L/cD. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n1L/(n2c)5.以以以下图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光辉垂直射向AC 面．已知这类介质的折射率n＞ 2，则（）A. 可能有光辉垂直于AB 边射出B. 光辉只好从BC 边垂直射出C. 光辉只好从AC边垂直射出D.必然既有光辉垂直于BC边射出，又有光辉垂直于AC边射出6.潜水员在水深为h 的地方向水面观看时，发现整个天空及远处地面的光景均表此刻水面处的圆形地域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形地域的半径为（）A. htan θB. hsinθC. h/tanθD. h/sinθ7.以以以下图，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（）A. 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，波长变长D从. F 出射的光束与入射到 E 点的光束平行8.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABC，∠ A为直角．此截面所在平面内的光辉沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并恰好能发生全反射．该棱镜资料的折射率为（）A. B. C. D.完整版人教版物理高三选修34第十三章第二节全反射同步练习9.以以以下图，互相平行的平面Ⅰ和Ⅱ为两种光介质的分界面，两平面外为介质1，两平面间为介质2，一单色光以必然的入射角入射到界面Ⅰ上，已知介质 1 和介质 2 对此光的折射率分别为n1和 n2，则以下说法正确的有（）A.若 n 1＜ n2B.若 n1＜ n2C.若 n1＞ n2D.若 n1＞ n 2，此光辉可能在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉可能在界面Ⅰ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅰ上发生全反射10.以以以下图，一条光辉从空气中垂直射到棱镜界面BC 上，棱镜的折射率为，这条光辉走开棱镜时与界面的夹角为（）A.30 °°°°11.以以以下图，空气中有一横截面为半圆环的平均透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝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，光在透明柱体内流传的时间为t，若真空中的光速为c，则（）A. n 可能为B. n 可能为 2C. t 可能为D. t 可能为12.以以以下图，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光辉从ab 面射出．以 O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光辉从 ab 面射出．则该玻璃砖的折射率为（）A. B. C. D.13.一束白光从顶角为θ的一边以比较大的入射角i 射入并经过三棱镜后，在屏P 上可获得彩色光带，如图所示，在入射角i 逐渐减小到零的过程中，若是屏上的彩色光带先后所有消逝，则（）A.红光最初消逝，紫光最后消逝B.紫光最初消逝，红光最后消逝C. 紫光最初消逝，黄光最后消逝D红.光最初消逝，黄光最后消逝14.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方。

高中物理学习材料桑水制作13.2全反射同步测试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光纤通信网络．下列说法正确的是( )A．光纤通信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衍射原理C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝答案：AD2．下列现象中是由于全反射造成的是( )A．露水珠在阳光下格外明亮B．直棒斜插入水中时，呈现弯折现象C．海市蜃楼D．在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯的侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管特别明亮答案：CD3．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是( )A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角答案：AD4．已知介质对某单色光的临界角为C，则( )A．该介质对单色光的折射率等于1sin 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 C倍D．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sin C倍答案：ABC5.如图所示，介质Ⅰ的折射率为2，介质Ⅱ为空气．下列说法正确的是( )A．光线a、b都不能发生全反射B．光线a、b都能发生全反射C．光线a可发生全反射，光线b不会发生全反射D．光线a不会发生全反射，光线b可发生全反射答案： C6．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法中正确的是( )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发生全反射答案：BCD7.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．该棱镜材料的折射率为( )A.62B. 2C.32D. 3答案： A8．为了研究一海龟的生活习性，在其背部安装了强点光源，已知海水的折射率为53，水面平静时观测到水面圆形发光面半径为6 m ，据此求出海龟离水面的深度．答案： 8 m9．我国已建成了跨越太平洋海底的光缆通信网络，它是利用载有信息的激光传输来实现光纤通信的．设光缆中有一根光导纤维总长为s ，一激光脉冲信号从这根光纤的一端中点射入，在光纤的侧壁恰好发生全反射，激光传到另一端经历的时间为t ，已知光在真空中传播速度为c ，则这种光导纤维所用材料的折射率是多少？答案： ct s10．如图所示，OO ′是半圆柱形对称面与纸面的交线．在图内有两束与OO ′平行且到OO ′距离相等的单色光A 和B ，从玻璃砖射出后相交于OO ′下方的P 点．由此可以得出的结论是( )A ．A 光在玻璃砖中的速度比B 光在玻璃砖中的速度小B ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的折射率小C ．空气中，A 光的波长比B 光的波长短D ．B 光的临界角比A 光的临界角小答案： AC11．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________(填“能”或“不能”)发生全反射．答案： (1) 3 (2)不能。

13.2全反射每课一练（人教版选修3-4 ）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 ，假如光按下边几种方式流传，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．从水射入水晶图 52．如图 5 所示， ABCD是平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，光芒从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，假如改变光抵达界面Ⅰ时的入射角，则()A．只需入射角足够大，光芒在界面Ⅰ上可能发生全放射现象B．只需入射角足够大，光芒在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．不论入射角多大，光芒在界面Ⅰ上都不行能发生全反射现象D．不论入射角多大，光芒在界面Ⅱ上都不行能发生全反射现象3．某一束单色光在水中的流传速度是真空中的3/4 ，则 ()A．水的折射率为3/4B．水的折射率为4/3C．从水中射向水面的光芒，必定能够进入空气中D．这束光在水中流传时的频次为真空中的3/44．在完整透明的水下某处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正()A．加快上涨B．加快下沉C．匀速上涨D．匀速下沉5.图 6如图 6 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芒沿平行于 BC边的方向射到 AB边，进入棱镜后直接射到 AC边上，并恰巧能发生全反射．该棱镜资料的折射率为()63A.2B. 2C.2D. 3图 76．如图 7 所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其极点恰巧与桌面接触，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．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图 87．如图 8 所示，光芒从空气垂直射入棱镜界面BC上，棱镜的折射率n＝ 2，这条光芒走开棱镜时与界面的夹角为()A．30°B．45°．60°．90°C D8．空气中两条光芒 a 和 b 从方框左边入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光芒如图 9 所示．方框内有两个折射率n＝ 1.5 的玻璃全反射棱镜．下列图给出了两棱镜四种搁置方式的表示图．此中能产生以下图成效的是()图 9题12345678答案9.图 10如图 10 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形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰巧能在弧面EF 上发生全反射，而后垂直PQ端面射出．(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”“不可以”或“没法确立可否” ) 发生全反射．10．一束单色光由左边射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图11 为过轴线的截面图，调4整入射角α，使光芒恰幸亏水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为3，求sin α的值．图 1111. 在厚度为 d、折射率为 n 的大玻璃板的下表面，有一个半径为 r 的圆形发光面．为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，所贴纸片的最小半径为多大？图1212．如图 12 所示的圆柱形容器中盛满折射率 n＝ 2 的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径 L＝ 2H，在圆心正上方 h 高度处有一点光源 S，要使 S 发出光从液体上方察看照亮整个液体表面， h 应当知足什么条件．参照答案1．C [ 此题考察全反射的条件，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，都不行能发生全反射，故 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 C正确．]2．CD [ 在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不论入射角多大，都不会发生全反射现象，选项 C正确；在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，可是，因为界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再达到界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，所以入射角老是小于临界角，所以也不会发生全反射现象，选项 D也正确．]3．B[ 因为在水中的流传速度3v＝ 4c，所以折射率为c 4n＝ v＝ 3. 故A 错， B 正确．从水中射向水面，假如发生了全反射，则光不会进入空气中，故C错．光在不一样介质中流传时频次不变，故 D错．]4．D [ 所形成的透光圆面是因为全反射造成的，如图甲所示，圆面的边沿处是光发生全反射的地点，即 i ＝ C.若光源向上挪动，只好致使透光圆面愈来愈小，所以光源只好向下挪动．如图乙所示，取时间为 t ，则透光圆面扩大的距离为 s＝ vt.设这段时间内，光源下移的距离为L，由几何关系可得vtL＝tan C ＝ vt cot C ，由上边的表达式可知 v cot C 为定值， L 与 t 成正比率关系，知足匀速运动条件，所以，光源应向下匀速运动． ]5．A[ 依据折射率定义有，sin ∠1＝n sin ∠2，n sin ∠3＝1，已知∠1＝45°，又∠2＋∠3 6＝90°，解得： n＝ .]216．C [ 由sin C ＝n，得 C≈42°，可知光芒第一发生全反射，作出光路图以下图，由图中几何关系，可得 r tan 60°＝ (R＋ r) tan 30°，故 R＝ 2r.]7．B [ 光路图以下图，此棱镜的临界角为C，则sin C＝1＝2，所以 C＝45°，光芒n2在 AB 面上发生全反射，又因为n＝sinα＝2，所以sinα＝2sin30°，所以α＝45°，故光2线走开棱镜时与界面夹角为45°.]8．B [ 四个选项产生光路成效以下列图：由上图可知 B 项正确． ] 9．(1)2 (2) 能分析 (1) 以下图， 单色光照耀到 EF 弧面上时恰巧发生全反射， 由全反射的条件可知 C＝ 45°①sin 90°由折射定律得 n ＝sin C②联立①②式解得 n ＝ 2③ (2) 当入射光向 N 端挪动时，光芒在 EF 面上的入射角将增大，所以能产生全反射．10.731分析 当光芒在水面发生全反射时，有sin C ＝ n ① 当光芒从左边射入时，由折射定律sin απ＝n ②sin － C2联立①②式，代入数据可得 sin7α ＝ 3 .d11． r＋n 2－ 1分析依据题述，光路以下图，图中 S 点为圆形发光面边沿上一点，由该点发出的光芒能射出玻璃板的范围由临界光芒SA 确立，当入射角大于临界角C 时，sin C 1光芒就不可以射出玻璃板了．图中r ＝ d tan C ＝ d cos C ，而 sin C ＝ n ，则cos C ＝n2－ 1，所以r ＝d. 故所贴纸片的最小半径R＝ r ＋r ＝ r ＋d.n n2－ 1n2－ 112．H>h≥(3－ 1)H分析设点光源S 经过平面镜所成像为S′，如图，反射光芒能照亮所有液面，入射角θ ≤ C， C 为全反射临界角sin C ＝ 1/n ＝ 1/2C＝30°tanθ＝ (L/2)/(H＋h) ≤tan C解得 h≥( 3－ 1)H则 H>h≥( 3－ 1)H。

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。

荆门市龙泉中学2020年高二下学期物理选修3—4第十三章第2节：全反射 课时练一、选择题( )1．关于全反射，下列叙述中正确的是A ．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B ．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C ．光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D ．光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象( )2．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n >2)组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O 点垂直AB 边射入棱镜，先后经过AC 和CB 边反射后，从AB 边的O ′点射出，则出射光线是A ．平行于AC 边的光线①B ．平行于入射光线的光线②C ．平行于CB 边的光线③D ．沿AB 边的光线④( )3．如图所示是两个城市间光缆中的一条光导纤维的一段，光缆总长为L ，它的玻璃芯的折射率为n 1，外层材料的折射率为n 2.若光在空气中的传播速度近似为c ，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程，下列判断中正确的是A ．n 1<n 2，光通过光缆的时间等于n 1L cB ．n 1<n 2，光通过光缆的时间大于n 1L cC ．n 1>n 2，光通过光缆的时间等于n 1L cD ．n 1>n 2，光通过光缆的时间大于n 1L c( )4．某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)()5．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()6．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自行车尾灯上，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()7．光导纤维的结构如图4所示，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()8．光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用．如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO＝127°，∠BOC＝120°，真空中光速c＝3×108m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.则A．光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108m/sB．光在该有机玻璃中的折射率为1.8C．光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°D.若将该材料做成长300 km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3 s()9．如图所示，一个透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是A．2 B．3 C．4 D．5()10．)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是A．假若三条光线中只有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．假若光线aO恰能发生全反射，那么光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大()11．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定的距离之外，地面显得格外的明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是A．同海市蜃楼的光学现象具有相同的原理，是由于光的全反射作用造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地面温度升高，折射率小，发生全反射()12．夏天，海面上的下层空气的温度比上层低．我们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，远处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，以至发生全反射．人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图所示，下列说法中正确的是A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物()13．如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的分界面，分别设为界面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二、非选择题14．如图所示，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．(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上时能不能发生全反射．15.图为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．16.如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴R 3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离．17.如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n ＝2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L ＝2H ，在圆心正上方高度h 处有一点光源S ，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S 发出的光，h 应该满足什么条件？参考答案1C 2B 3D 4D 5B 6B 7A 8A 9B10ACD 11AD 12AC 13CD14. 答案 (1)2 (2)能 解析 (1)因为一细束单色光由MN 端面中点垂直射入，如图所示，可知光到达弧面EF 界面时入射角为45°，又因为恰好发生全反射，所以临界角C ＝45°，由sin C ＝1n可知， 该玻璃棒的折射率n ＝1sin C＝ 2. (2)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．15. 答案 (1)sin i ≤n 2－1 (2)n 2L c解析 (1)设光线在端面AB 上C 点的入射角为i ，折射角为r ，光路图如图所示 由折射定律有sin i ＝n sin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②式中θ是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足n sin θ＝1③由几何关系得α＋r ＝90°④由①②③④得sin i ≤n 2－1⑤(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v ＝c n⑥ 光速在玻璃丝轴线上的分量为v x ＝v sin α⑦光线从玻璃丝端面AB 传播到另一端面所需时间为t ＝L v x⑧ 光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到另一端面所需的时间最长，此时sin α＝1n⑨ 由⑥⑦⑧⑨得t max ＝n 2L c. 16. 答案 (1)23R (2)2.74R 解析 (1)如图甲，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角C 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离OA 为l . i ＝C ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有n sin C ＝1②由几何关系有sin i ＝l R ③ 联立①②③式并利用题给条件，得l ＝23R ④ (2)如图乙，设与光轴相距R 3的入射光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有n sin i 1＝sin r 1⑤设折射光线与光轴的交点为D ，在△OBD 中，由正弦定理有sin ∠BDO R ＝sin (180°－r 1)OD⑥ 由几何关系有∠BDO ＝r 1－i 1⑦sin i 1＝13⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得OD ＝3(22＋3)5R ≈2.74R . 17. 答案 H >h ≥(3－1)H解析 要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S 发出的光，点光源发出的光必须全部能折射进入空气，根据对称性，作出点光源经平面镜所成的像S ′，如图所示，当光射向水面时，入射角不大于临界角，光线才能射入空气中．则入射角i ≤C ，C 为全反射临界角，则有：sin C ＝1n根据几何关系得：sin i ＝L2(L 2)2＋(H ＋h )2，且L ＝2H解得：h ≥(3－1)H故H >h ≥(3－1)H .。

课后提升作业【基础达标练】1.(多选)全反射是自然界中常见的现象,下列与全反射相关的说法中正确的是( )A.光只有从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射B.如果条件允许,光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射C.发生全反射时,折射光线完全消失,反射光的能量几乎等于入射光的能量D.只有在入射角等于临界角时才能发生全反射E.光在不均匀的大气层中不沿直线传播的原因是在两介质的分界面上发生了折射和全反射现象【解析】选A、C、E。

发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角,则A正确,B、D错误;反射光的能量等于入射光的能量,则C正确;光在不均匀的大气层中传播时在两介质的分界面上发生了折射和全反射现象,则E正确。

2.(多选)光从一种介质射到另一种介质时,发生了全反射,则全反射发生在( )A.折射率较小的介质中B.折射率较大的介质中C.光速较小的介质中D.入射角小于临界角的条件下【解题指南】解答本题要理解发生全反射的条件:(1)光从光密介质射到光疏介质。

(2)入射角大于等于临界角。

【解析】选B、C。

光从光密介质射到光疏介质才可能发生全反射,全反射发生在折射率较大、光速较小的介质中。

3.如图所示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。

指出哪种情况是可以发生的( )【解析】选A。

光线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。

4.(2018·郑州高二检测)光在某种介质中传播时的速度为 1.5×108m/s,那么,光从此种介质射向空气并发生全反射的临界角应为( )A.60°B.45°C.30°D.75°【解析】选C。

根据n=,sin C=,得sinC===,得C=30°。

【补偿训练】如图所示的等腰直角三角形表示三棱镜。

光线垂直于一个面入射,在底面上发生全反射,由此看出棱镜的折射率不可能是( )A.1.7B.1.8C.1.5D.1.36【解析】选D。

高中物理学习材料桑水制作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.光从光密介质(折射率大)射向光疏介质(折射率小)可能发生全反射，故只有C 正确．2．(2013·福州一中高二检测)如图所示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．指出哪种情况是可以发生的( )解析：选A.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．3．光在某种介质中传播时的速度为1.5×108 m/s ，那么，光从此种介质射向空气并发生全反射的临界角应为( )A ．60°B ．45°C ．30°D ．75°解析：选C.n ＝c v ＝3.0×1081.5×108＝2，由sin C ＝1n ＝12得：C ＝30°，故C 正确． 4.如图所示，只含有黄光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两束光OA 和OB ，沿如图所示方向射出，则( )A ．OA 为黄光，OB 为紫光B ．OA 为紫光，OB 为黄光C ．OA 为黄光，OB 为复色光D ．OA 为紫光，OB 为复色光解析：选C.因为n 紫>n 黄，故临界角C 紫<C 黄，由图分析知，光线PO 的入射角恰好为紫光的临界角，经过界面时，部分黄光从OA 折射出去，部分黄光和全部紫光从OB 反射出去．5．(2013·高考江苏卷)图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE 为五棱镜的一个截面，AB ⊥BC .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)解析：光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得4α＝90° 所以入射角α＝22.5°根据全反射规律，sin A ＝1n故sin 22.5°≥1n所以n ≥1sin 22.5°，即折射率的最小值为1sin 22.5°. 答案：1sin 22.5°。