1、第十三章 光课前预习作业课堂检测作业课时2 全反射课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1(多选)下列说法正确的是()A因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C同一束光，在光密介质中的传播速度较大D同一束光，在光密介质中的传播速度较小BD2在高山湖泊边拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物(石块、砂砾等)都看得很清楚，而远处只看到对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到下列说法中正确的是()A远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小C远处水面下
2、景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见D近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中C解析：远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故 A 错误光线由水射入空气，光的波速变大，频率不变，由波速公式 vf 知波长变大，故 B 错误远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故 C 正确近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光较弱而折射光较强，射出水面
3、而进入人眼睛中的能量较多，故 D 错误3.(多选)如图所示，ABCD 是两面平行的透明玻璃砖，AB 面和 CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面和界面，光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中，如果改变光到达界面时的入射角，则()CDA只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象B只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象C不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象D不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象4如图所示，光线由空气射入半圆形玻璃砖，或由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为 1.5)()A图乙、丁B图甲、丁C图乙、丙D图甲、
4、丙A解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得 Carcsin1narcsin 11.54149，入射角 50大于临界角，将发生全反射5.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示有一半径为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为 1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()ArB1.5rC2rD2.5rC解析：如图所示，光线射到 A 或 B 时，入射角为 60，大于临界角(Carcsin1n42)，发生全反射
5、，由几何关系可知第二次到达界面的时候与界面垂直；同理，在 AB 之间射入的光线都发生全反射O 点为ABC 的重心，设 FCx，则由几何关系得 xxr23，解得光斑半径 x2r.故选项 C 正确二、非选择题6.如图所示为单反照相机取景器的示意图，ABCDE 为五棱镜的一个截面，ABBC.光线垂直 AB 射入，分别在 CD 和 EA 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直 BC 射出若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)答案：1sin22.5解析：首先画出光路图，如图所示设光线射向 CD 面上时入射角为 1，根据两次反射的入射角相等，结合光路图
6、可得 123422.5，又因为玻璃的折射率 n 1sinC，当临界角 C122.5时，折射率最小，故五棱镜折射率的最小值为 n1sin22.5.基础训练课堂检测作业一、单选题1如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，如图能正确描述其光路的是()A解析：光沿圆心射向玻璃砖，传播方向不变，由玻璃砖射向空气，可以发生全反射或者同时发生反射和折射，根据折射定律和光路可逆，折射角应大于入射角，A 项正确，C 项错误，B 项中不会发生全反射，B 项错误；D 项中的折射角应小于入射角，D 项错误2.折射率 n 2的直角玻璃三棱镜截面如图所示，一条光线从 AB面入射，入射角为 i(图
7、中未标出)，ab 为其折射光线，ab 与 AB 面的夹角 60.则()Ai45，光在 AC 面上不发生全反射Bi45，光在 AC 面上发生全反射Ci30，光在 AC 面上不发生全反射Di30，光在 AC 面上发生全反射B解析：由折射定律可知：nsinisin2解得：i45，由 sinC1n可知，光线在 AC 面上发生全反射的临界角为 C45.由于 ab 在 AC 面上的入射角为 60，所以光线 ab 在 AC 面上发生了全反射，不能从 AC 面上折射出去故选 B.3潜水员在水深为 h 的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为，则所观察到的圆形
8、区域的半径为()AhtanBhsinCh/tanDh/sinA解析：如图所示，最远处的景物进入眼睛的光线几乎是紧贴水面，其入射角接近 90，则折射角为.因此，人看到的景物呈现在人眼上方以 O 点为圆心、r 为半径的水面区域内由图可知 rhtan.故选项 A 正确4.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形 ABC，A 为直角此截面所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边，进入棱镜后直接射到 AC 边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为()A.62 B.2 C.32 D.3A解析：根据折射率定义有，sin1sin2n，sin31n，即sin1sin21sin3，已知145，又2
9、390，解得 n 62.选项 A 正确二、多选题5.一束光从空气射向折射率 n 2的某种玻璃表面，如图所示，1代表入射角，则()A当 145时会发生全反射现象B无论入射角 1 是多大，折射角 2 都不会超过 45C欲使折射角 230，应以 145的角度入射D当入射角满足 tan1 2，反射光线跟折射光线恰好互相垂直BCD解析：因为光是从空气进入玻璃，所以不可能发生全反射，故 A错误；当入射角是 90时，折射角最大，根据 nsin1sin2，则折射角最大值为 245，所以无论入射角 1 是多大，折射角 2 都不会超过45，故 B 正确；当折射角 230，则 n sin1sin30 2，解得 14
10、5，故 C 正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，则有 1290，nsin1sin2sin1sin901tan1 2，故 D 正确6华裔科学家高锟获得过 2009 年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通信之父”光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播下列关于光导纤维的说法中正确的是()ADA内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C波长越短的光在光纤中传播的速度越大D频率越大的光在光纤中传播的速度越小解析：光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射，所以内芯的折射率比外套的大，故选项 A 正确，选项 B 错误；频率越大(波长越短)，折射率越大，根据 vcn，折射率大的在玻璃中传播的速度小，故选项 C 错误，D 正确三、非选择题7一束细光束由真空沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着 的变化而变化，如图乙所示此透明体的临界角 C 为多大？折射率 n 为多大？答案：60 1.15解析：由题图看出，当 30时，折射光线的强度为零，即折射光线消失，说明该介质全反射的临界角为 C90903060，由 sinC1n得，折射率 n1sin602 33 1.15.谢谢观赏！Thanks!