黑龙江省实验中学全反射测试题

黑龙江省实验中学全反射测试题一、全反射选择题1．光纤是现代通信普遍使用的信息传递媒介，现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端．下列说法正确的有( )A．光从空气进入光纤时传播速度变小B．光导纤维利用了光的全反射原理C．光纤材料的折射率可能为2D．光纤材料的折射率可能为1.22．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( )A．不可能发生全反射B．有可能发生全反射C．只要入射角i足够大就能发生全反射D．不知玻璃折射率，无法判断3．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则（）A．玻璃砖对a 光的折射率为1.5B．玻璃砖对a 光的折射率为2 2C．b 光在玻璃中的传播速度比a 光大D．b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小4．如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为θ=30º，该三棱镜对该单色光的折射率为3，则下列说法中正确的是（）A．该单色光在AB边界发生全反射B．该单色光从空气进入棱镜，波长变长C．该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行D．该单色光在AC边界发生全反射5．右图是一个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O N,O N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G H11射出D．能从圆弧1H M射出6．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。

以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出，则该玻璃砖的折射率为()A．B．C．D．7．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为( )A．3B．2C．6 2D．58．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线.则A．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失9．如图，一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b为折射光的上下边界，c为反射光，若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失，在光带完全消失之前，下列说法正确的有（）A．c光逐渐变暗B．ab光带逐渐变亮C ．a 光与b 光相比，a 光先消失D ．单色光a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光b 通过玻璃砖所需的时间10．虹和霓是太阳光在水柱内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明，两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN 和PQ 两条彩色光带，光路如图所示，下列说法中正确的是A ．M 、N 点的颜色分别为紫、红B ．M 、N 点的颜色分别为红、紫C ．P 、Q 点的颜色分别为紫、红D ．P 、Q 点的颜色分别为红、紫11．如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中，已知120COD ︒∠=，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（ ）A ．出射光线的频率变小B ．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C ．此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R c =（c 为真空中的光速） D ．激光束的入射角为α=45°12．列五幅图中关于振动和波的说法正确的是( )A ．粗糙斜面上的金属球M 在弹簧的作用下运动,则该运动是简谐运动B ．若单摆的摆长为L ,摆球的质量为m 、位移为x ,则此时回复力为mgF x=-LC．若此图为某简谐横波某时刻的波形图,则此时质点A、C之间的距离就是该波的一个波长D．若实线为某简谐横波某时刻的波形图,且此时质点M沿y轴负向运动,则经极短时间后波形图可能如虚线所示E.人站在水边观察,看不到远处水面下的物体,是因为水面下远处物体的光线射到界面上,入射角较大,发生了全反射,没有光能射到人眼处而不被觉察13．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。

一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。

CD为光学传感器，可以探测光的强度。

从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。

现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。

则下列说法正确的是A．该新材料的折射率n> 1B．该新材料的折射率n<1C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。

若该束激光不从光导纤维束侧面R r外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为1014．如图所示，一束红光从空气射向折射率n2种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（）A．当i=45°时会发生全反射现象B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°C．当入射角的正切值tan i=2，反射光线与折射光线恰好相互垂直D．光从空气射入玻璃，速度减小E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大15．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（）A．射出c板后的两束单色光与入射光平行B．射到P点的光在玻璃中的折射率较大C．若稍微增大入射角θ，光从b板上表面射入到其下表面时，在该界面上有可能发生全反射D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光16．如图中方框区域内有一个位置可以任意摆放的全反射棱镜，其横截面是等腰直角三角形，光线1、2、3、4表示的是入射光线，经过棱镜后，相应的出射光线是1'、2'、3'、4'下图4种情况中，哪些是可能实现的（）A．B．C．D．17．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，其光路如右图所示，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18．某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计，如图1所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶，通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计的上端面明暗相间的区域。

图2是油量计的正视图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，腰长为22d ，相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为2d ，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，塑料的折射率小于油的折射率。

若油面不会超过图2中的虚线Ⅰ，不计油量计对油面变化的影响，则（ ）A ．窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，折射光线与反射光线垂直，形成暗区B ．窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，形成亮区C ．透明塑料的折射率至少要大于2D ．油的深度h 与明线长度L 满足的关系式为52L h d =- 19．两束不同频率的单色光a 、b 从空气彼此平行射入水中，发生了如图所示的折射现象α>β。

光束a 与光束b 比较，下列正确的是（ ）A ．光束a 相对于水的折射率比b 大B ．光束a 在水中的速度比b 小C ．光束a 在水中的波长比b 小D ．若从水中斜射向空气，随着入射角的增大，光束b 比光束a 先发生全反射20．如图所示，一个厚度cm 303d =的军事设施，观察孔宽度L =60cm 。

为了扩大向外的观察视野，将折射率3n =的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图），则（ ）A ．在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大60°B ．在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大90°C ．若观察者在孔的边缘观察，可以观察到在中央观察所看不到的位置D ．要使视野角接近180°，则需嵌入折射率至少为n =2的玻璃砖【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、全反射 选择题1．ABC【解析】【分析】【详解】根据可知，光从空气进入光纤时传播速度变小，故A 正确；光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，故B解析：ABC【解析】【分析】【详解】根据c v n=可知，光从空气进入光纤时传播速度变小，故A 正确；光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，故B 正确；由图可知，光的入射角为i ，折射角为r ，根据折射定律得：sini n sinr =，当i 趋于90°时，r 最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射．即：()190sin rn︒-=，联立以上两式，并注意到90i=︒，可解得：n=故C正确，D错误．故选ABC．【点睛】光导纤维通信是利用光的全反射，光从光密介质进入光疏介质，并根据折射定律和全反射条件求出可能的折射率．2．A【解析】【分析】【详解】临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角，由题ABCD，折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等，解析：A【解析】【分析】【详解】临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB面上的折射角一定小于临界角，由题AB CD，折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等，所以入射角一定小于临界角，所以折射光线射到CD表面时一定不会发生全反射．故选A．【点睛】本题要紧扣全反射的条件：一、光线从光密介质射入光疏介质；二入射角大于临界角．也可以根据光路可逆原理分析．3．D【解析】【分析】【详解】AB．由折射定律可知，玻璃砖对光的折射率为故AB错误；C．由题图可知玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，根据可知在玻璃中光的传播速度比光小，故C错误；D解析：D【解析】【分析】【详解】AB ．由折射定律可知，玻璃砖对a 光的折射率为sin 45sin 30n ︒==︒故AB 错误； C ．由题图可知玻璃砖对b 光的折射率大于对a 光的折射率，根据c v n= 可知在玻璃中b 光的传播速度比a 光小，故C 错误；D ．玻璃砖对b 光的折射率大于对a 光的折射率，根据1sin C n= 可知b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a 光的小，故D 正确。