4.2全反射與光導(dǎo)纖維同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)一、選擇題（共14題）1．下列說法正確的是（       ）A．紅光的折射率比紫光的折射率大B．光從空氣射入介質(zhì)后，光的頻率發(fā)生改變C．綠光比紅光更容易發(fā)生全反射D．在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，藍(lán)光比紅光的傳播速率大2．如圖所示，為一塊建筑用幕墻玻璃的剖面圖，在其上建立直角坐標(biāo)系xoy，設(shè)該玻璃的折射率沿y軸正方向均勻發(fā)生變化?，F(xiàn)有一單色a從原點(diǎn)O以某一入射角θ由空氣射入該玻璃內(nèi)部，且單色光a在該材料內(nèi)部的傳播路徑如圖中實(shí)線所示，則玻璃的折射率沿y軸正方向發(fā)生變化的情況是（　?。?/span> A．折射率沿y軸正方向均勻減小B．折射率沿y軸正方向均勻增大C．折射率沿y軸正方向先均勻減小后均勻增大D．折射率沿y軸正方向先均勻增大后均勻減小3．如圖所示，一個(gè)半徑為R的玻璃半球，平放在水平桌面上，已知玻璃的折射率為，一束豎直平行光照射到半球的平面上與水平桌面上，結(jié)果在水平桌面上出現(xiàn)一個(gè)暗環(huán)，該暗環(huán)的面積為（不考慮多次反射）（　?。?/span>A． B． C． D．4．水中的空氣泡看上去比較亮，對(duì)這一現(xiàn)象有以下不同的解釋，其中正確的是（ ）A．空氣泡對(duì)光線有會(huì)聚作用，因而較亮B．空氣泡對(duì)光線有發(fā)散作用，因而較亮C．從空氣泡到達(dá)水中的界面處的光一部分發(fā)生反射，因而較亮D．從水中到達(dá)空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮5．一束光線由空氣射入截面為半圓形的玻璃磚，再由玻璃磚射出，入射光線的延長(zhǎng)線沿半徑方向，則圖中的光路圖正確的是（     ）A．①② B．②③ C．③④ D．①④6．在兩種介質(zhì)的界面處發(fā)生全反射，由此可判定：(       )①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)       ②光由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)   ③入射角等于或大于臨界角   ④入射角小于臨界角A．①③ B．②④ C．①④ D．②③7．如圖所示，某種透明介質(zhì)制成的截面為平行四邊形的棱鏡，其中。有一束單色光垂直于邊射入介質(zhì)，在邊恰好發(fā)生全反射，反射光線射到邊，且在邊的反射光線可射到邊上。則自邊射出光線與自邊射入光線夾角為（　?。?/span>A．0° B．30° C．90° D．120°8．如圖所示，讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在這個(gè)邊與空氣的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射． 逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是（       ）A．反射光線和折射光線都沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．反射光線和折射光線轉(zhuǎn)過的角度相同C．在還未發(fā)生全反射過程中，反射光越來越強(qiáng)D．最終反射光完全消失9．如圖所示，一束紅光從空氣穿過平行玻璃磚，下列說法正確的是A．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的波長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生變化B．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的速度不會(huì)發(fā)生變化C．若紫光與紅光以相同入射角入射，則紫光不能穿過玻璃磚D．若紫光與紅光以相同入射角入射，在玻璃磚中紫光的折射角比紅光的折射角小10．如圖所示，一束入射光AO從某種介質(zhì)以入射角α射入空氣，以O點(diǎn)為圓心，R1為半徑畫圓C1與折射光線OB交于M點(diǎn)，過M點(diǎn)向兩介質(zhì)的交界面作垂線與入射光線AO的延長(zhǎng)線交于N點(diǎn)，以O點(diǎn)為圓心，ON為半徑畫另一個(gè)圓C2，測(cè)得該圓的半徑為R2，下列判斷正確的是（　?。?/span>A．該介質(zhì)的折射率為B．若光由介質(zhì)射入空氣發(fā)生全反射，則臨界角為C．若過圓C1與界面的交點(diǎn)Ｄ作界面的垂線交圓C2于P點(diǎn)，則OP與法線所夾的銳角等于全反射的臨界角D．若入射光的強(qiáng)度保持不變，逐漸增大入射角α，則折射光的強(qiáng)度將逐漸增加11．如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，從空氣中沿半徑方向射入玻璃半圓柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。則（   ）A．OA為黃光，OB為紫光B．OA為紫光，OA為黃光C．OA為黃光，OB為復(fù)色光D．OA為紫光，OB為復(fù)色光12．如圖所示，一束復(fù)色光從空氣中射入水中，分成兩束單色光a和b，則下列說法中正確的是（　　）A．在水中，a光的頻率大于b光的頻率B．在水中，a光的光速大于b光的光速C．在水中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)D．若從水中向空氣射出時(shí)，a光能發(fā)生全發(fā)射，則b光也一定能發(fā)生全反射13．如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90o、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧 上的光，則上有光透出的部分的弧長(zhǎng)為（　?。?/span>   A． B．C． D．14．湖面上有一伸向水面的觀景臺(tái)，如圖所示是截面圖，觀景臺(tái)下表面恰好和水面相平，A為觀景臺(tái)右側(cè)面在湖底的投影，水深h＝4 m，在距觀景臺(tái)右側(cè)面x＝4 m處有一可沿豎直方向上下移動(dòng)的單色點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源S可從距水面高3 m處下移到接近水面，在移動(dòng)過程中，觀景臺(tái)水下被照亮的最遠(yuǎn)距離為AC，最近距離為AB，若AB＝3 m，則（　?。?/span>A．水的折射率n=B．水的折射率n=1.5C．光能照亮的最遠(yuǎn)距離AC= mD．光能照亮的最遠(yuǎn)距離AC=4m二、填空題（共2題）15．如圖所示，一束細(xì)激光垂直于半圓形玻璃磚的平直截面 由A點(diǎn)射入玻璃磚中并恰好在半圓弧界面發(fā)生全反射，經(jīng)過三次全反射之后從F點(diǎn)射出。已知出射光線與入射光線成180°角，玻璃磚的半徑為R，入射點(diǎn)A與出射點(diǎn)F關(guān)于圓心O對(duì)稱，且A、F兩點(diǎn)間的距離為，真空中的光速為c。則激光束發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C=_______；激光束從射入玻璃磚到射出玻璃磚的時(shí)間t =_____ 。16．利用插針法可以測(cè)量半圓柱形玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)方法如下：在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB。將半圓柱形玻璃磚（底面的圓心為O）放在白紙上，它的直徑與直線MN重合。在垂線AB上插兩個(gè)大頭針P1和P2（如圖），然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率。實(shí)驗(yàn)室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等。（1）某學(xué)生用上述方法測(cè)量玻璃的折射率，在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，無論從何處觀察都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，原因是________________________________________________。為了觀察到像，他應(yīng)采取的措施是______（選填“向左”、“ 向右”、“ 向上”、 “向下”）平移半圓柱形玻璃磚。（2）請(qǐng)?jiān)诎雸A柱形玻璃磚的右側(cè)估計(jì)所插大頭針的可能位置（用“×”表示）并作出光路圖______。為了計(jì)算折射率，應(yīng)該測(cè)量的量有________（在光路圖上標(biāo)出），計(jì)算折射率的公式為______________。三、綜合題（共4題）17．如圖所示為一個(gè)用透明介質(zhì)做成的直角三校鏡的橫截面圖，其中∠A=30°，∠C=90°，一束單色光平行于AC入射到AB面上，透明介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率，BC邊長(zhǎng)為L，一個(gè)足夠大的光屏MN平行于BC邊豎直放置。且與BC邊間距為L。求光屏上被照亮部分的豎直長(zhǎng)度。18．直角三角形ABC為某玻璃磚的橫截面，其中∠A=30°，BC長(zhǎng)度為L，平行光束以與AC成45°角的方向照射到AC面上，已知從BC面射出的光線與BC垂直，如圖，求①玻璃的折射率n； ②AB面上哪個(gè)范圍有光射出？19．在透明薄壁圓筒的底面圓心處豎直固定一刻度尺，其零刻度線與圓筒底面重合，圓筒和刻度尺足夠長(zhǎng)，圓筒的橫截面半徑為。將圓筒內(nèi)注滿透明液體，已知液體的折射率為，求在圓筒側(cè)壁既能看到刻度尺零刻度線又能看到刻度線的區(qū)域距筒底的高度范圍。20．如圖表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖，并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。
參考答案：1．C2．A3．B4．D5．D6．A7．D8．C9．D10．C11．C12．A13．B14．C15．          16．     光線P1P2垂直于界面進(jìn)入半圓柱形玻璃磚后，到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界角，從而發(fā)生了全反射現(xiàn)象，使光不能從圓弧面折射出來     向上          光在圓弧面的入射角i和折射角r     17．2L18．（1）   （2）射出光線的范圍為從B點(diǎn)到距離B點(diǎn)寬度內(nèi)19．距筒底的高度為，不包括和兩點(diǎn)20． 

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