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1、2022高中物理 課時(shí)自測(cè) 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 13.2 全反射(含解析)新人教版選修3-4
1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63,如果光按下面幾種方式傳播,可能發(fā)生全反射的是 ( )
A.從水晶射入玻璃 B.從水射入二硫化碳
C.從玻璃射入水中 D.從水射入水晶
【解析】選C。光只有從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才可能發(fā)生全反射,從水晶射入玻璃、從水射入二硫化碳,從水射入水晶都是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì),都不可能發(fā)生全反射,故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤;從玻璃射入水中是從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),有可能發(fā)生全反射,故選項(xiàng)C正確。
2.如圖表示光線
2、從介質(zhì)2射入介質(zhì)1發(fā)生全反射的情景,下列說法正確的
是 ( )
A.介質(zhì)1的折射率大于介質(zhì)2的折射率,臨界角小于θ
B.介質(zhì)1的折射率大于介質(zhì)2的折射率,臨界角大于θ
C.介質(zhì)2的折射率大于介質(zhì)1的折射率,臨界角不大于θ
D.介質(zhì)2的折射率大于介質(zhì)1的折射率,臨界角不小于θ
【解析】選C。只有當(dāng)光由折射率大的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射,故介質(zhì)2的折射率大于介質(zhì)1的折射率;只有當(dāng)入射角大于等于臨界角時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射;綜上可知,選項(xiàng)C正確。
3.(多選)(2018·巴中高二檢測(cè))如圖所示,ABDC是兩面平行的透明玻璃,AB面和CD面平行,它們是玻璃和空氣的界面,設(shè)為
3、界面1和界面2。光線從界面1射入玻璃磚,再?gòu)慕缑?射出,回到空氣中,如果改變光到達(dá)界面1時(shí)的入射角,則 ( )
A.只要入射角足夠大,光線在界面1上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
B.只要入射角足夠大,光線在界面2上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
C.不管入射角多大,光線在界面1上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
D.光線穿過玻璃磚后傳播方向不變,只發(fā)生側(cè)移
【解析】選C、D。發(fā)生全反射的條件必須是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),所以不管入射角多大,光線在界面1上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)幾何知識(shí)可知:光經(jīng)過界面2上的入射角與在界面1上的折射角相等,根據(jù)光路可逆性可知:不管入射角多大,光線在界面2
4、上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;根據(jù)光路可逆性可知:從1射向2時(shí)的入射角等于從2射向1的折射角,即入射光線和出射光線與玻璃磚的夾角相同,故光線穿過玻璃磚后傳播方向不變,只發(fā)生側(cè)移,D正確。
4.(2018·南昌高二檢測(cè))一束光從某介質(zhì)進(jìn)入真空,方向如圖所示,則下列判斷中正確的是 ( )
A.該介質(zhì)的折射率是
B.該介質(zhì)的折射率是
C.該介質(zhì)相對(duì)真空發(fā)生全反射的臨界角是45°
D.光線從介質(zhì)射入真空的過程中,無論怎樣改變?nèi)肷浞较蚨疾豢赡馨l(fā)生全反射現(xiàn)象
【解析】選B。上面是介質(zhì),下面是真空,入射角i=30°,折射角r=60°,則折射率n===,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;sin
5、C==<,則C<45°,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;發(fā)生全反射的條件是光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),入射角大于臨界角,所以當(dāng)入射角大于臨界角,就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5.一湖面上有一伸向水面的混凝土觀景臺(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,求:
(1)水的折射率n。
(2)光能照亮的最遠(yuǎn)距離AC。(結(jié)果可以保留根式)
【解析】(1)點(diǎn)光源S在距水面高3 m處發(fā)出的光在觀景臺(tái)右側(cè)面與水面交接處折射到水里時(shí),被照亮的距離為最近距離AB,由于n=,
所以水的折射率n==。
(2)點(diǎn)光源S接近水面時(shí),光在觀景臺(tái)右側(cè)面與水面交接處折射到水里時(shí),被照亮的距離為最遠(yuǎn)距離AC,此時(shí),入射角為90°,折射角為臨界角C
則:n===
可得sinC=
由數(shù)學(xué)知識(shí)得tanC==,
解得AC=htanC= m。
答案:(1) (2) m