1、课时作业(十四)全反射限时：40分钟一、单项选择题1关于全反射，下列叙述正确的是()A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象2某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60，则下列光路图中正确的是(图中为空气，为介质)()3光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是()A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
2、界面上发生全反射C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折射D内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用4.一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是()A该介质的折射率是B该介质的折射率是C该介质相对真空发生全反射的临界角是45D光线从介质射入真空的过程中，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象5一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示图中O为圆心，MN为竖直方向的直径有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失
3、。则此玻璃的折射率为()A. B.C. D.6如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为()7如图所示，已知介质为空气，介质的折射率为，则下列说法中正确的是()A光线a、b都不能发生全反射B光线a、b都能发生全反射C光线a发生全反射，光线b不发生全反射D光线a不发生全反射，光线b发生全反射8如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且BAC30，有一束平行光线垂直射向AC面，已知这种介质的折射率n2，则()A可能有光线垂直于AB边射出B光线只能从BC边垂直射出C光线只能从AC边垂直射出D一定既有光线垂直于BC边射
4、出，又有光线垂直于AC边射出二、多项选择题9如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、集市、庙宇等出现在空中，沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，这就是“蜃景”下列有关“蜃景”的说法中正确的是()A海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小CA是“蜃景”，B是景物DC是“蜃景”，D是景物10下列关于光导纤维的说法正确的是()A光导纤维利用了全反射原理B光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率C光导纤维内芯的折射率小于外套的折射率D医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃、肠等脏器的内部11酷热的夏天，在平坦的柏
5、油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它也随你靠近而后退对此现象正确的解释是()A这一现象是由光的折射和光的反射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变小，发生全反射12如图所示，半径为R的半圆形透明材料，折射率n2.0.一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是()A所有光线都能透过这种材料B只有距圆心O两侧范围内的光才能通过C射出的光束会形成发散光束D射出的光束会形成会
6、聚光束三、非选择题131966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖如图所示，一长为L的直光导纤维，外套的折射率为n1，内芯的折射率为n2，一束单色光从图中O1点进入内芯，斜射到内芯与外套的介质分界面，在M点上恰好发生全反射，O1O2为内芯的中轴线，真空中的光速为c.求：(1)该单色光在内芯与外套的介质分界面上发生全反射时临界角C的正弦值；(2)该单色光在光导纤维中的传播时间14一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h4 m，在距观景台右侧面x4 m处
7、有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距水面高3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB3 m，求：(1)水的折射率n.(2)光能照亮的最远距离AC.(结果可以保留根式)课时作业(十四)全反射1解析：发生全反射时折射光线的能量为零，折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，选项C正确答案：C2解析：由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C，得C45160，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确答案
8、：D3解析：光导纤维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，故选项A对，选项B、C、D错误答案：A4解析：由题意知，入射角30，折射角60，由折射定律可得：n，A项错误，B项正确；发生全反射的临界角为C，sin C，sin 45，CC，所以光线在AC面发生全反射；光线到达BC面上的入射角i30，由于iC，所以有部分光线从BC面射出，还有部分光线经BC面反射到AC面上，此时入射角等于零度，光线垂直于AC面射出，D项正确答案：D7解析：根据发生全反射的条件，光从光密介质射向光疏介质，介质对空气来说是光密介质，光线a不能发生全反射，光线b可能发生全反射，临界角为C，有sin
9、C，则C45.题图中光线b与界面的夹角为60，而此时的入射角为302，而sin C，所以sin C，即C30，射到AB边的入射角i30，发生了全反射此光线反射后射到AC边的入射角i60，再次发生全反射而垂直射到BC边上射出同理，射到AB边上的光线，经两次全反射后垂直AC边射出答案：D9解析：沙漠里下层空气温度比上层高，故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大，远处的景物发出的光线射向沙漠地表时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入下层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看到倒立的景物，从而产生了沙漠“蜃景”现象海面上的上层空气的温度比下层空气的温度高，
10、故海面上的上层空气的折射率比下层空气的折射率要小，近处的景物反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角增大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层返回折射率较大的下一层，从而产生“蜃景”现象故A、C、D正确，B错误答案：ACD10解析：光导纤维利用了全反射原理，选项A正确；光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率，当光线从内芯射入外套时会发生全反射，选项B正确，C错误；医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃、肠等脏器的内部，选项D正确故选A、B、D.答案：ABD11解析：酷热的夏天地面温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光
11、斜向下由光密介质射入光疏介质时发生多次折射使入射角逐渐变大，达到临界角时发生全反射答案：AD12解析：平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心O两侧范围内的光线入射角小于临界角Carcsin30，发生折射形成会聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射答案：BD13解析：(1)由光的折射定律，得：n21当190时，sin C；(2)根据几何关系，则有：x因传播速度v；而传播时间t；联立上式，可解得：t.答案：(1)(2)14解析：(1)点光源S在距水面高3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，由于n，所以水的折射率n.(2)点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90，折射角为临界角C则：n可得sin C由数学知识得tan C，解得AChtan C m.答案：(1)(2) m
