4.2全反射同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)一、選擇題（共15題）1．一束光線從空氣射向折射率為的玻璃內(nèi)，入射角為45°，下面光路圖中正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．2．關(guān)于下列四幅圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，錯(cuò)誤的是（　?。?/span>A．甲圖是光的衍射圖樣B．乙圖是光的干涉圖樣C．丙圖是利用光的折射原理D．丁圖是光導(dǎo)纖維利用光的全反射原理，其內(nèi)芯折射率小于外套的折射率3．如圖所示，水面下1.5m處的M點(diǎn)水面有一點(diǎn)光源，點(diǎn)光源以M點(diǎn)為中心上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程為，水面上發(fā)光區(qū)域的面積時(shí)大時(shí)小，設(shè)水的折射率為，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．從點(diǎn)光源發(fā)出的光子到達(dá)水面的最短時(shí)間和最長(zhǎng)時(shí)間之比為1：2B．從點(diǎn)光源發(fā)出的光子到達(dá)水面的最短時(shí)間和最長(zhǎng)時(shí)間之比為1：3C．發(fā)光區(qū)域的最小面積和最大面積之比為1：2D．發(fā)光區(qū)域的最小面積和最大面積之比為1：44．光纖通信是一種現(xiàn)代化通信手段，光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是（　?。?/span>A．光的全反射 B．光的衍射C．光的干涉 D．光的折射5．如圖，一細(xì)束白光通過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．若三種色光在三棱鏡發(fā)生全反射，則a光的臨界角最小B．a、b、c三色光在真空傳播，a光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中傳播，a光速度最大D．若分別讓a、b、c三色光通過(guò)一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大6．如圖所示，有截面為半圓的光學(xué)介質(zhì)，介質(zhì)上方平行于底面且與底面距離為處放置了一塊平面鏡．一束光從A點(diǎn)垂直于底面入射進(jìn)入介質(zhì)后在圓弧上B點(diǎn)發(fā)生反射和折射．已知直線與過(guò)B點(diǎn)半徑夾角為．若把反射光到達(dá)圓弧上的點(diǎn)標(biāo)記為C點(diǎn)（圖中未畫出），則折射光經(jīng)平面鏡一次反射之后恰好也能到達(dá)C點(diǎn)．以下說(shuō)法正確的是（提示：）（　?。?/span>A．該介質(zhì)的折射率為B．介質(zhì)內(nèi)經(jīng)B點(diǎn)反射的光到達(dá)C點(diǎn)時(shí)能發(fā)生全反射C．在B點(diǎn)的反射光光速是折射光光速的倍D．反射光從B點(diǎn)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間是折射光從B點(diǎn)經(jīng)平面鏡反射到C點(diǎn)的倍7．如圖所示，一透明玻璃半球豎直放置，OO′為其對(duì)稱軸，O為球心，球半徑為R，半球左側(cè)為圓面，右側(cè)為半球面?，F(xiàn)有一束平行光從其左側(cè)垂直于圓面射向玻璃半球，玻璃半球?qū)υ摴獾恼凵渎蕿?/span>，真空中的光速為c，不考慮光在玻璃中的多次反射，則從左側(cè)射入剛好能從右側(cè)半球面射出的入射光束偏折后到與對(duì)稱軸OO′相交所用的傳播時(shí)間t為（　　）A． B． C． D．8．某種介質(zhì)對(duì)空氣的折射率是 ，一束光從該介質(zhì)射向空氣，入射角是 60°，則下列光路圖中正確的是（圖 中 I 為空氣，Ⅱ為介質(zhì)）（       ）A． B． C． D．9．一束光線穿過(guò)介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則（　?。?/span>A．介質(zhì)1的折射率最大B．介質(zhì)2是光密介質(zhì)C．光在介質(zhì)2中的速度最小D．當(dāng)入射角由45°逐漸增大時(shí)，在1、2分界面上可能發(fā)生全反射10．兩種單色光由水中射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角分別為θ1、θ2，已知θ1>θ2，用n1、n2分別表示水對(duì)兩單色光的折射率，v1、v2分別表示兩單色光在水中的傳播速度，則（　?。?/span>A．n1﹤n2、v1﹤v2 B．n1﹤n2、v1﹥v2C．n1﹥n2、v1﹤v2 D．n1﹥n2、v1﹥v211．如圖所示，由不同頻率的a、b兩種單色光組成的復(fù)色光沿半圓形玻璃磚的半徑MO方向以入射角射向玻璃磚的圓心O，其出射光束OP中只有a光，且出射光束的出射角。則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．玻璃磚對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的折射率小B．ab兩種單色光在玻璃磚中的傳播速率之比為4：5C．ON光束中只有b光D．玻璃對(duì)a光的折射率為0.7512．一束可見(jiàn)光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是（　?。?/span>A．a光的頻率大于b光的頻率B．玻璃對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率C．在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)D．發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大于b光的臨界角13．在圓心為O、半徑為R的光學(xué)介質(zhì)圓環(huán)內(nèi)有一點(diǎn)光源P，可以向紙面內(nèi)各方向發(fā)光，已知，介質(zhì)折射率，則從圓周上有光線射出的范圍是（，）（　?。?/span>A． B． C． D．14．在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（ ）A．r B．1.5r C．2r D．2.5r15．如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ＝75°，今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點(diǎn)E沿垂直OA的方向射入玻璃磚，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出，不考慮多次反射作用，則玻璃磚的折射率為(　     　)A．B．C．D．二、填空題（共4題）16．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)（1）光疏介質(zhì)：折射率較______（填“大”或“小”）的介質(zhì)。（2）光密介質(zhì)：折射率較______（填“大”或“小”）的介質(zhì)。（3）光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是______（填“相對(duì)”或“絕對(duì)”）的。17．如圖所示，容器中裝有某種透明液體，深度為h，容器底部有一個(gè)點(diǎn)狀復(fù)色光源S，光源S可發(fā)出兩種不同頻率的單色光。液面上形成同心圓形光斑Ⅰ、Ⅱ，測(cè)得光斑Ⅰ的直徑為，光斑Ⅱ的直徑為。透明液體對(duì)光斑Ⅱ這種單色光比光斑Ⅰ這種單色光的折射率___________；光斑Ⅱ這種單色光在液體中的傳播速度比光斑Ⅰ這種單色光在液體中的傳播速度___________（均選填“大”或“小”）18．如圖所示，是空氣和玻璃的分界面，一束單色光在界面上發(fā)生折射，可知下方是___________（填“空氣”或“玻璃”）；玻璃的折射率為____________，這束單色光從玻璃射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為___________。19．利用插針?lè)梢詼y(cè)量半圓柱形玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)方法如下：在白紙上做一直線MN，并做出它的一條垂線AB，將半圓柱形玻璃磚（底面的圓心為O）放在白紙上，它的直邊與直線MN對(duì)齊，在垂線AB上插兩個(gè)大頭針P1和P2，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(guò)半圓柱形玻璃磚后的光路，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)，不管眼睛放在何處，都無(wú)法透過(guò)半圓柱形玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，原因是_______措施是_________。（2）為了確定光線P1P2通過(guò)半圓柱形玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應(yīng)插___枚大頭針。三、綜合題（共4題）20．某棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，其折射率為，已知 、，一束平行于AC的光射向棱鏡的AB面，經(jīng)AC面反射后從BC面射出．①求光線從BC面射出時(shí)的折射角；②判斷光線在AC面是否發(fā)生了全反射．21．玻璃直角三棱鏡的截面如圖所示，，一束光線從邊上的M點(diǎn)以平行于的方向射入棱鏡，經(jīng)邊反射后的反射光線與邊平行。已知，，真空中的光速為c。求：（1）棱鏡的折射率n；（2）該束光線從M點(diǎn)射入到第一次從邊射出經(jīng)歷的時(shí)間。22．有一塊厚度為h，半徑為R的圓餅狀玻璃磚，折射率為，現(xiàn)經(jīng)過(guò)圓心截取四分之一，如圖所示，兩個(gè)截面為互相垂直的矩形，現(xiàn)使截面ABNM水平放置，一束單色光與該面成45°角入射，恰好覆蓋截面。已知光在真空中傳播速度為c，不考慮玻璃磚內(nèi)的反射光，求：(1)從ABCD弧面射出的光線在玻璃磚內(nèi)的最長(zhǎng)時(shí)間；(2)ABCD弧面上有光線射出的面積。 23．如圖是一個(gè)用折射率的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖，其中，，現(xiàn)有一束光從圖示的位置垂直入射到棱鏡的面上，畫出光路圖，確定射出光線。注意：每個(gè)面的反射光線和折射光線都不能忽略。
參考答案：1．C2．D3．D4．A5．A6．D7．C8．D9．D10．B11．A12．A13．B14．C15．B16．     小     大     相對(duì)17．     小     大18．     空氣          19．     發(fā)生了全反射     P1P2向O點(diǎn)平行下移（或玻璃磚向上平移）     120．①；②光線在AC面發(fā)生了全反射21．（1）；（2）22．(1)；(2)S=； 23．【解析】【詳解】根據(jù)全反射臨界角公式得所以根據(jù)幾何知識(shí)，光線在CD邊的入射角為30°，發(fā)生全反射，在AB邊的入射角為60°，發(fā)生全反射，然后垂直BC邊射出。光路如圖 

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