《(浙江專版)2019年高中物理 第十三章 光 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十二)全反射(含解析)新人教版選修3-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019年高中物理 第十三章 光 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十二)全反射(含解析)新人教版選修3-4(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、全反射一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于全反射,下列敘述中正確的是()A發(fā)生全反射時(shí)仍有折射光線,只是折射光線非常弱B光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),一定會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象C光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象D光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí),可能發(fā)生全反射現(xiàn)象解析:選C全反射發(fā)生的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)和入射角大于等于臨界角,二者缺一不可,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤,C正確;發(fā)生全反射時(shí),折射光線全部消失,只剩下反射光線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。2空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射,分別從方框下方和上方射出,其框外光線如圖所示。方框內(nèi)有兩個(gè)折射率 n1.5 的玻璃全反射棱鏡。選項(xiàng)中給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖,能
2、產(chǎn)生圖中光路效果的是()解析:選B四個(gè)選項(xiàng)產(chǎn)生光路效果如圖所示??芍?,B正確。3光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是()A光從玻璃射到分界面上,入射角足夠小B光從玻璃射到分界面上,入射角足夠大C光從空氣射到分界面上,入射角足夠小D光從空氣射到分界面上,入射角足夠大解析:選B發(fā)生全反射的條件:光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),入射角大于或等于臨界角,B正確。4已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為C,下列說法不正確的是()A該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率等于B此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csin C(c是光在真空中的傳播速度)C此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的sin C倍D此單色光在該介質(zhì)中的頻
3、率是在真空中的倍解析:選D由臨界角的計(jì)算式sin C,得n,選項(xiàng)A正確;將n代入sin C,得sin C,故vcsin C,選項(xiàng)B正確;設(shè)此單色光的頻率為f,在真空中的波長(zhǎng)為0,在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為,由波長(zhǎng)、頻率、光速的關(guān)系得c0f,vf,故sin C,0sin C,選項(xiàng)C正確;該單色光由真空傳入介質(zhì)時(shí),頻率不發(fā)生變化,選項(xiàng)D不正確。5如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則()A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大解析:選D只要不發(fā)生全反射,小球放在缸底什
4、么位置都可以從側(cè)面看到,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;只有小于臨界角的光才能從水面射出,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;光的頻率是由光源決定的,光從水中射入空氣后頻率不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由公式n知,光在空氣中的傳播速度較大,選項(xiàng)D正確。6如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,圖中能正確描述其光路的是()解析:選A光只有從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)且入射角大于等于全反射臨界角時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,而玻璃相對(duì)于空氣是光密介質(zhì),故B項(xiàng)錯(cuò);由折射定律可知,光由空氣射入玻璃,入射角大于折射角,D項(xiàng)錯(cuò);由光路可逆原理可知,光由玻璃射入空氣,入射角小于折射角,C項(xiàng)錯(cuò),故A項(xiàng)對(duì)。二、多項(xiàng)選擇題7.如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡
5、截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn),并偏折到F點(diǎn),已知入射方向與邊AB的夾角為30,E、F分別為AB、BC的中點(diǎn),則()A該棱鏡的折射率為 B光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束不平行D從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行解析:選AC在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60,折射角為30,折射率為,選項(xiàng)A正確;由光路的可逆性可知,在BC邊上的入射角小于臨界角,不會(huì)發(fā)生全反射,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;從F點(diǎn)出射的反射光線與法線的夾角為30,折射光線與法線的夾角為60,由幾何關(guān)系知,不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。8如圖所示,半徑為R的半圓形透明材料,折射率n2.0。一束平行光從空氣以
6、垂直于其底面的方向射入,則下列說法正確的是()A所有光線都能透過這種材料B只有距圓心O兩側(cè)范圍內(nèi)的光才能通過C射出的光束會(huì)形成發(fā)散光束D射出的光束會(huì)形成會(huì)聚光束解析:選BD平行光射到底面時(shí),光線與界面垂直,方向不變,繼續(xù)射到球面時(shí),距圓心O兩側(cè)范圍內(nèi)的光線入射角小于臨界角Carcsin 30,發(fā)生折射形成會(huì)聚光束,范圍外的光線發(fā)生全反射。故B、D正確。三、非選擇題9.如圖所示,一段橫截面為正方形的玻璃棒,中間部分彎成四分之一圓弧形狀,一細(xì)束單色光由MN端面的中心垂直射入,恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射,然后垂直PQ端面射出。(1)求該玻璃棒的折射率。(2)若將入射光向N端平移,當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱
7、F上時(shí)_(填“能”“不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射。解析:(1)如圖所示,單色光照射到弧面EF上時(shí)剛好發(fā)生全反射,由全反射的條件得C45由折射定律得n聯(lián)立式得n。(2)當(dāng)入射光向N端平移時(shí),入射角變大,即入射角大于臨界角,能發(fā)生全反射。答案:(1)(2)能10如圖所示,一棱鏡的截面為直角三角形ABC,A30,斜邊ABa。棱鏡材料的折射率為n。在此截面所在的平面內(nèi),一條光線以45的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡。畫出光路圖,并求出光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。解析:設(shè)入射角為1,折射角為2,由折射定律得n由已知條件及式得230如果入射光線在法線的右側(cè),光路圖如圖甲所示。設(shè)出射點(diǎn)為F,由幾何關(guān)系可得AFa即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)a的位置。如果入射光線在法線的左側(cè),光路圖如圖乙所示。設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為D。由幾何關(guān)系可知,光線在D點(diǎn)的入射角160設(shè)全反射的臨界角為C,則sin C由和已知條件得C45因此,光在D點(diǎn)發(fā)生全反射。設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E,由幾何關(guān)系得DEB90BDa2AFBEDBsin 30聯(lián)立式得BEa即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)a的位置。答案:見解析- 5 -