2019-2020學年高中物理第四章光的折射第3節(jié)光的全反射課時作業(yè)(含解析)教科版3-4

學必求其心得，業(yè)必貴于專精第3節(jié)光的全反射[隨堂檢測]1．（多項選擇）光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它能夠供應(yīng)大容量、高速度、高質(zhì)量的通佩服務(wù)．目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)．以下說法正確的選項是(）A．光纖通信利用光作為載體來流傳信息B．光導纖維傳達光信號是利用光的衍射原理C．光導纖維傳達光信號是利用光的色散原理D．目前廣泛應(yīng)用的光導纖維是一種特別細的特制玻璃絲解析:選AD．光導纖維傳達光信號是利用光的全反射原理來實現(xiàn)用光作為載體傳達信息的，故A選項正確，B、C選項錯誤．光纖是內(nèi)芯折射率大于外層表皮折射率的很細的玻璃絲，所以選項D正確．2．酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在必然距離之外，地面顯得格外光明，憂如是一片水面，憂如還能夠看到遠處車、人的倒影．但當你湊近“水面”時，它也隨你湊近爾退后．對此現(xiàn)象正確的講解是（)A．出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的-1-學必求其心得，業(yè)必貴于專精B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽輻射到地面，使地表溫度高升，折射率大，發(fā)生全反射D．太陽輻射到地面,使地表溫度高升，折射率小,發(fā)生全反射解析：選D．酷熱的夏天地面溫度高，地表周邊空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠處車、人反射的太陽光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射．3?？諝庵袃蓷l光輝a和b從方框左側(cè)入射,分別從方框下方和上方射出,其框外光輝以下列圖．方框內(nèi)有兩個折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡．以下列圖給出了兩棱鏡四種放置方式的表示圖．其中能產(chǎn)生圖中收效的是（)解析：選B．四個選項產(chǎn)生光路收效如圖：由圖可知B項正確．4．以下列圖,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方．一束白光沿-2-學必求其心得，業(yè)必貴于專精半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上表現(xiàn)七色光帶．若入射點由A向B緩慢搬動,并保持白光沿半徑方向入射到O點,觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失．在光帶未完好消失從前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是（）A．減弱，紫光B．減弱，紅光C．增強，紫光D．增強,紅光解析：選C．光在流傳時隨入射角增大，反射光能量增強，折射光能量減少．依照能量守恒定律可知,當折射光輝變?nèi)趸蛳r反射光輝的強度將增強,故A、B兩項均錯誤；在七色光中紫光頻率最大且最易發(fā)生全反射,故光屏上最先消失的光是紫光，故C項正確，D項錯誤．5．以下列圖,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,∠A＝30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點，并偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC.已知入射方向與BC的夾角為θ＝30°.試經(jīng)過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．-3-學必求其心得，業(yè)必貴于專精解析：光輝在BC界面的入射角θ1＝60°、折射角θ2＝30°依照折射定律得n＝錯誤!＝錯誤!＝錯誤!由幾何關(guān)系知，光輝在AB界面的入射角為θ＝60°而棱鏡對空3氣的臨界角C的正弦值sinC＝錯誤!＝錯誤!則在AB界面的入射角θ3＞C所以光輝在F點將發(fā)生全反射．答案：見解析[課時作業(yè)]一、單項選擇題1．關(guān)于全反射，以下表達中正確的選項是( )A．發(fā)生全反射時仍有折射光輝，可是折射光輝特別弱B．光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，必然會發(fā)生全反射現(xiàn)象C．光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，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，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象解析:選C．發(fā)生全反射時折射光輝的能量為零，折射光輝消失，所以選項A錯誤．發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，二者缺一不可以，所以選項B、D-4-學必求其心得，業(yè)必貴于專精錯誤，C正確．2．某種介質(zhì)對空氣的折射率是錯誤!，一束光從該介質(zhì)射向空氣，入射角是60°,則以下光路圖中正確的選項是(圖中Ⅰ為空氣，Ⅱ為介質(zhì)）(）解析：選D．由題意知,光由光密介質(zhì)射向了光疏介質(zhì),由sinC＝1n＝錯誤!得C＝45°<60°，即沒有折射光輝，故D選項正確．3．光導纖維的結(jié)構(gòu)以下列圖，其內(nèi)芯和外套資料不相同，光在內(nèi)芯中流傳．以下關(guān)于光導纖維的說法正確的選項是( )A．內(nèi)芯的折射率比外套大，光流傳時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外套小，光流傳時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C．內(nèi)芯的折射率比外套小，光流傳時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生-5-學必求其心得，業(yè)必貴于專精折射D．內(nèi)芯的折射率與外套相同，外套的資料有韌性，能夠起保護作用解析：選A．依照發(fā)生全反射的條件，必定從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時才可發(fā)生全反射．內(nèi)芯的折射率比外套大，并且在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生全反射,應(yīng)選A．4。直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖，a、b光對照( )A．玻璃對a光的折射率較大B．玻璃對a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的流傳速度較小D．b光在玻璃中的流傳時間較短解析：選C．由圖可知a、b兩入射光輝的入射角i1＝i2，折射角r1＞r2，由折射率n＝錯誤!知玻璃對b光的折射率較大,選項A錯誤;設(shè)玻璃對光的臨界角為C，sinC＝錯誤!，a光的臨界角較大,應(yīng)選項B錯誤；光在-6-學必求其心得，業(yè)必貴于專精c介質(zhì)中的流傳速度v＝n，則a光的流傳速度較大,b光的流傳速度較小，應(yīng)選項C正確；b光的流傳速度小，且經(jīng)過的行程長，故b光在玻璃中流傳的時間長，應(yīng)選項D錯誤．5．以下列圖，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡資料的折射率為1。4,則這束光進入棱鏡后的光路圖應(yīng)為圖中的（）解析：選D．入射光在界面AB上垂直入射，不發(fā)生偏折，以下列圖，當光傳播到AC界面上時,由圖中幾何關(guān)系可知入射角i1＝60°。因介質(zhì)的折射率n＝1.4，臨界角的正弦值siniC＝錯誤!＝錯誤!,可知30°〈iC<60°.故光輝將在界面AC處發(fā)生全反射；當光流傳到界面BC處時，i2-7-學必求其心得，業(yè)必貴于專精30°<iC，則光輝在BC界面要有一部分被反射，一部分被折射，被折射的部分在BC界面處由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，折射角應(yīng)大于入射角，可判斷D項正確．6．在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其極點恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形,以下列圖．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，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．rB．1。5rC．2rD．2.5r解析：選C．以下列圖,光輝射到A或B時，入射角大于臨界角，發(fā)生全反射，此后由幾何關(guān)系獲取第二次到達界面的時候垂直射出；同理，在-8-學必求其心得，業(yè)必貴于專精AB之間射入的光輝都發(fā)生全反射．O點為△ABC的重心,設(shè)FC＝x，則由幾何關(guān)系獲取錯誤!＝錯誤!，解得光斑半徑x＝2r.二、多項選擇題7．已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為θ,則（）A．該介質(zhì)對此單色光的折射率為錯誤!B．此單色光在該介質(zhì)中的流傳速度是真空中光速的sinθ倍C．此單色光在該介質(zhì)中的波長是真空中波長的sinθ倍D．此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中頻率的錯誤!解析：選ABC．由sinC＝錯誤!得A正確．又由v＝錯誤!得B正確．c＝錯誤!，f由光源決定、不變，故C正確，D錯誤．8．以下表達中正確的選項是( )A．背對陽光看玻璃球感覺比較光明，主要原因是光在球中發(fā)生全反射B．雨過天晴時，空中出現(xiàn)的彩虹是由于陽光在水滴的表面上反射而形成的C．?？吹降箍墼谒械目詹ＡП@得很光明的原因與水中上升的氣泡很亮的原因是相同的D．以上判斷均不正確-9-學必求其心得，業(yè)必貴于專精解析：選AC．背對陽光看玻璃球比較光明，是光在玻璃球中發(fā)生全反射；彩虹是由于陽光在水滴中折射形成的，B項錯誤；C項中現(xiàn)象的成因是由于光在介質(zhì)表面發(fā)生了全反射，A、C項正確．9。如圖直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡的橫截面,且∠A＝30°，在整個AC面上有一束垂直于AC的平行光輝射入,已知這種介質(zhì)的折射率n>2，則（)A．可能有光輝垂直AB面射出B．必然有光輝垂直BC面射出C．必然有光輝垂直AC面射出D．從AB面和BC面射出的光輝能匯聚于一點解析：選BC．由于折射率n>2，臨界角小于30°,射向BC面和AB面的光輝都將發(fā)生全反射．經(jīng)過作圖可知，射向BC面的光輝經(jīng)反射到達AB面，再次發(fā)生全反射，垂直AC面射出；射向AB面的光輝，一部分經(jīng)全反射射向AC面，此后再次發(fā)生全反射，垂直BC面射出；還有一部分經(jīng)全反射射向BC面,此后再次發(fā)生全反射,垂直AC面射出．10.一玻璃磚橫截面以下列圖，其中ABC為直角三角形（AC邊未-10-學必求其心得，業(yè)必貴于專精畫出）,AB為直角邊，∠ABC＝45°,ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點．此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏．若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則(）A．從BC邊折射出一束寬度與BC邊長度相等的平行光B．屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度C．屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D．當屏向遠離玻璃磚的方向平行搬動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小此后逐漸變大解析：選BD．設(shè)光在玻璃磚BC面與AC弧面上的臨界角為C，則有sinC＝錯誤!＝錯誤!，顯然C〈45°，故可知光將在整個BC面上發(fā)生全反射,也會在AC弧面上湊近A點和C點周邊地域發(fā)生全反射．D點周邊的射出光輝形成匯聚光束照到光屏P上．由以上解析可知B、D選項正確．三、非選擇題11．一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖為-11-學必求其心得，業(yè)必貴于專精過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，使光輝恰幸好水和空氣的界面上4發(fā)生全反射．已知水的折射率為3，求sinα的值．解析：以下列圖,當光輝在水面發(fā)生全反射時,有sinC＝錯誤!①當光輝從左側(cè)射入時,由折射定律得:錯誤!＝n②聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)可得sinα＝錯誤!.答案：錯誤!12．如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角．一細束光輝沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的M點，M、A間距為l。光進入棱鏡后直接射到AC邊上，并恰好能發(fā)生全反射．試求：(1)該棱鏡資料的折射率？-12-學必求其心得，業(yè)必貴于專精（2)光從AB邊到AC邊的流傳時間？(已知真空中的