高中物理第十三章光2全反射自主练习[新人教版]

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完整版人教版物理高三选修34第十三章第二节全反射同步练习

人教版物理高三选修3-4 第十三章第二节全反射同步练习一 .选择题1.以以以下图，一束光辉从折射率为1．5 的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下边四个光路图中，正确的选项是（）A. B.C. D.2.以下现象中是因为全反射造成的是（）（多项选择）A. 露珠在阳光下分外光明B直.棒插入水中时，表现弯折现象C. 海市蜃楼在D.酷热夏季的柏油马路上，远处的路面显得分外光明3.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在夜晚观察不同样颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，以下说法正确的选项是（）A. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大4.以以以下图是两个城市间的光缆中的一条光导纤维，光缆长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层资料的折射率为n2，光在空气中的流传速度为c，光由它的一端射入，经全反射后从另一端射出(已知 sinθ＝ n2/n 1，此中θ为全反射的临界角)，则有（）[A.n1>n2B.n1 <n2C. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于L/cD. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n1L/(n2c)5.以以以下图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光辉垂直射向AC 面．已知这类介质的折射率n＞ 2，则（）A. 可能有光辉垂直于AB 边射出B. 光辉只好从BC 边垂直射出C. 光辉只好从AC边垂直射出D.必然既有光辉垂直于BC边射出，又有光辉垂直于AC边射出6.潜水员在水深为h 的地方向水面观看时，发现整个天空及远处地面的光景均表此刻水面处的圆形地域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形地域的半径为（）A. htan θB. hsinθC. h/tanθD. h/sinθ7.以以以下图，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为θ＝30°，E，F分别为边AB，BC的中点，则（）A. 该棱镜的折射率为B. 光在 F 点发生全反射C. 光从空气进入棱镜，波长变长D从. F 出射的光束与入射到 E 点的光束平行8.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辉沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并恰好能发生全反射．该棱镜资料的折射率为（）A. B. C. D.完整版人教版物理高三选修34第十三章第二节全反射同步练习9.以以以下图，互相平行的平面Ⅰ和Ⅱ为两种光介质的分界面，两平面外为介质1，两平面间为介质2，一单色光以必然的入射角入射到界面Ⅰ上，已知介质 1 和介质 2 对此光的折射率分别为n1和 n2，则以下说法正确的有（）A.若 n 1＜ n2B.若 n1＜ n2C.若 n1＞ n2D.若 n1＞ n 2，此光辉可能在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉可能在界面Ⅰ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅰ上发生全反射10.以以以下图，一条光辉从空气中垂直射到棱镜界面BC 上，棱镜的折射率为，这条光辉走开棱镜时与界面的夹角为（）A.30 °°°°11.以以以下图，空气中有一横截面为半圆环的平均透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r．现有一束单色光垂直于水平端面 A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面 B 射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内流传的时间为t，若真空中的光速为c，则（）A. n 可能为B. n 可能为 2C. t 可能为D. t 可能为12.以以以下图，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光辉从ab 面射出．以 O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光辉从 ab 面射出．则该玻璃砖的折射率为（）A. B. C. D.13.一束白光从顶角为θ的一边以比较大的入射角i 射入并经过三棱镜后，在屏P 上可获得彩色光带，如图所示，在入射角i 逐渐减小到零的过程中，若是屏上的彩色光带先后所有消逝，则（）A.红光最初消逝，紫光最后消逝B.紫光最初消逝，红光最后消逝C. 紫光最初消逝，黄光最后消逝D红.光最初消逝，黄光最后消逝14.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方。

精品2019高中物理第十三章光2全反射达标训练新人教版选修3_64

2 全反射更上一层楼基础·巩固1.关于全反射，下列说法中正确的是（）A.发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B.光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于或等于临界时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质. 答案：CD2.光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，如图13-7-19所示，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（）图13-7-19A.图乙、丙、丁B.图甲、丁C.图乙、丙D.图甲、丙解析：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C=arcsin n1=arcsin 5.11=41°49′,入射角50°大于临界角，将发生全反射，故正确答案是A. 答案：A3.如图13-7-20所示，光线从空气垂直射入折射率为2的棱镜界面的BC 上，出射光浅与所在界面的夹角为( )图13-7-20A.30°B.45°C.60°D.90° 解析：光路图如图所示，设此棱镜的临界角为C ，则sinC=n 1=22,故C=45°.光线在AB 面上发生全反射，又n=︒30sin sin α=2,所以sin α=22,所以α=45°.答案：B4.用折射率为1.5的玻璃制成等边三棱镜，一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图13-4-21中光路正确的是（）图13-4-21解析：求玻璃的临界角：sinC=n 1=325.11，光射向棱镜的另一侧面时，入射角为60°，sin60°=23＞32，则C ＜60°，必发生全反射，D 选项正确. 答案：D5.截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30°，棱镜的折射率为2.两条平行光线垂直于棱镜底面入射，如图13-4-22所示，两条光线由棱镜射出时所成的角度为（）图13-4-22A.30°B.60°C.90°D.120° 解析：棱镜材料的临界角：sinC=n 1=21=22，则C=45°，从题图可知光线从棱镜内射向另一侧面的入射角i=30°＜C ，光线从侧面折射出，根据折射定律n=irsin sin ,sinr=nsini=2×sin30°=22，则r=45°，同理可知第二条出射光线偏离法线也是45°，从图中的四边形可求出α=360°-120°-90°-90°=60°，β=360°-135°-135°-α=90°-60°=30°，A 选项正确.答案：A6.（1）用简明的语言表述临界角的定义.（2）玻璃和空气相接触，试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角.（3）当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n 为临界角C 的关系式. 解析：（1）光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角. （2）如右图，C 为临界角.（3）用n 表示透明介质的折射率，C 表示临界角，由折射定律n=C sin 90sin ︒得sinC=n1.7.有人在河中游泳，头部露出水面，在某一些位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上.这个人再向前游10 m ，正好不能看见此物体，河水深________________m （水的折射率为4/3）. 解析：由题意作图，知C 为临界角，则sinC=n 1=43.① 从图可得sinC=221212h+.②联立①②得：43=221212h+，解之得：h≈10.6 m.答案：10.6 m8.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB 面以60°入射角射入长方体时光线刚好不能从BC 面射出，如图13-7-23所示.该材料的折射率是____________________.图13-7-23解析：如右图所示，根据折射定律：n=rsin 60sin ︒①由题意可知：sinC=n1② 而C=90°-r③ 由②③得cosr=n1④ 而cosr=r 2sin 1-代入④得r 2sin 1-⑤ 联立①和⑤得，n=27. 答案：27 综合·应用9.图13-7-24中的等腰直角三角形表示三棱镜，光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是（）图13-7-24A.1.7B.1.8C.1.5D.1.36解析：光线射向底边的入射角为45°，因为发生全反射，所以临界角要小于45°，故n ＞2，D 选项不可能. 答案：D10.三棱镜ABC 的顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带如图13-7-25所示，已知各色光在棱镜中的折射率和临界角如下表所表：A.紫光最先消失，最后只剩橙、红光B.紫光最先消失，最后只剩黄、橙、红光C.红光最先消失，最后只剩紫、蓝光D.红光最先消失，最后只剩紫、蓝、绿光解析：当入射角α减小时，进入AB 面内的折射角γ也减小，射至另一侧面AC 上的入射角β=θ=41.30°,由题中的临界角表可知，此时β已超过黄、绿、蓝、紫各色光的临界角，表示这四种色光不会从AC 面出射，由于紫光的临界角最小，在α减小到零的过程中必将最先消失.所以最后仅剩橙光、红光从AC 射出. 答案：A11.图13-7-26所示的直角三棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB 面，求光线从棱镜第一次折射入空气时的折射角，并作出光路图，已知折射率n=2.图13-7-26解析：由sinC=n1得，临介角C=45°，作垂直AB 的入射光线OO 1，在AC 界面上入射点为O 1，由图中几何关系可知∠1=70°，由反射定律得∠2=70°，作出反射光线O 1、O 2，在BC 上的入射点O 2，由图中的几何关系知，∠3=50°＞45°，光线还发生全反射，由反射定律知∠4=50°，作出反射光线O 2O 3，在AC 上的入射点为O 3，由几何关系可知∠5=30°＜45°，不能发生全反射，光线由O 3点折射出，根据折射定律n=irsin sin ，得sinr=nsini=2×sin30°=2×21=22，则∠6=45°.答案：45° 光路图如图所示.12.在厚度为d 、折射率为n 的大玻璃板下表面，有一个半径为r 的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？解析：根据题述，光路如图所示，S 点为圆形发光面边缘上一点.由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SA 确定，当入射角大于临界角C 时，光线就不能射出玻璃板了.答案：图中Δr=dtanC=d C C cos sin ,而sinC=n 1，则cosC=n n 12-,所以Δr=12-n d故应贴圆纸片的最小半径R=r+Δr=r+12-n d。

高中物理 13_2 全反射课时作业新人教版选修3-4

13.2 全反射1．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力建设高质量的光纤通信网络．下列说法正确的是( ) A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝解析：光纤是利用光的全反射现象而实现光作为载体的信息传递，光纤是内芯折射率大于外层表皮折射率的很细的玻璃丝．答案：AD2．下列现象中是由于全反射造成的是( )A．露水珠在阳光下格外明亮B．直棒斜插入水中时，呈现弯折现象C．海市蜃楼D．在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯的侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管特别明亮解析：露水珠在阳光下格外明亮属于光的散射，直棒斜插入水中时呈现弯折现象属于光的折射，所以选项A、B错误；海市蜃楼属于全反射现象，所以选项C正确；由于空试管内为空气，水中的试管在灯光照射下，光由玻璃射入空气发生全反射现象，光线被反射回来，显得特别明亮，所以选项D正确．答案：CD3．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是( )A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C ．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D ．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析：本题考查光的色散、全反射现象、光速和折射率之间的关系等知识点．由图知单色光1在界面折射时的偏折程度大，则单色光1的折射率大，因此单色光1的频率大于单色光2的，那么单色光1的波长小于单色光2的，A 项对；由n ＝c v 知，折射率大的单色光1在玻璃中传播速度小，当单色光1、2垂直射入玻璃时，二者通过玻璃板的路程相等，此时单色光1通过玻璃板所需的时间大于单色光2的，B 、C 项都错；由sin C ＝1n及单色光1的折射率大知，D 项对．答案： AD4．已知介质对某单色光的临界角为C ，则( )A ．该介质对单色光的折射率等于1sin CB ．此单色光在该介质中的传播速度等于c ·sinC (c 是光在真空中的传播速度)C ．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C 倍D ．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sin C倍解析：该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系．由临界角的计算式sin C ＝1n，得n ＝1sin C ，选项A 正确；将n ＝c v 代入sin C ＝1n ，得sin C ＝v c ，故v ＝c sin C ，选项B 正确；设该单色光的频率为f ，在真空中的波长为λ0，在介质中的波长为λ，由波长、频率、光速的关系得c ＝λ0f ，v ＝λf ，故sin C ＝v c ＝λλ0，λ＝λ0sin C ，选项C 正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D 错误．答案： ABC5.如图所示，介质Ⅰ的折射率为2，介质Ⅱ为空气．下列说法正确的是( )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可发生全反射，光线b不会发生全反射D．光线a不会发生全反射，光线b可发生全反射解析：与介质Ⅱ相比，介质Ⅰ为光密介质，由于介质Ⅱ是空气，根据发生全反射的条件可知，光线a可能发生全反射，光线b不可能发生全反射，B、D均错误；光线a发生全反射的临界角满足sin C＝1n1.解得C＝45°.由图可知，光线a的入射角为60°＞C＝45°，光线a能发生全反射，因此A错误，C正确．答案：C6．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法中正确的是( )A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面发生全反射解析：垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上．其中通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖，不发生偏折，入射角为零．由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角，且折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射，故B、C、D正确．答案：BCD7.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△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.62B.2C.32D.3 解析：作出几何光路图，如图所示．由折射规律可得sin 45°sin r＝n ，若光线在AC 边上的D 点发生全反射，则sin β＝1n ，由几何关系又有r ＝90°－β，结合以上三式可得n 2＝32，即n ＝62，正确答案为A.答案： A8．为了研究一海龟的生活习性，在其背部安装了强点光源，已知海水的折射率为53，水面平静时观测到水面圆形发光面半径为6 m ，据此求出海龟离水面的深度．解析：由折射定律，设全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n由几何关系知tan C ＝r h联立解得h ＝8 m答案： 8 m9．我国已建成了跨越太平洋海底的光缆通信网络，它是利用载有信息的激光传输来实现光纤通信的．设光缆中有一根光导纤维总长为s ，一激光脉冲信号从这根光纤的一端中点射入，在光纤的侧壁恰好发生全反射，激光传到另一端经历的时间为t ，已知光在真空中传播速度为c ，则这种光导纤维所用材料的折射率是多少？解析：激光在光纤中传播的总路程s ′＝s sin C ＝ns ，在光纤中的传播速度v ＝cn，因t ＝s ′v ＝n 2s c，则n ＝ct s . 答案： cts10．如图所示，OO ′是半圆柱形对称面与纸面的交线．在图内有两束与OO ′平行且到OO ′距离相等的单色光A 和B ，从玻璃砖射出后相交于OO ′下方的P 点．由此可以得出的结论是( )A ．A 光在玻璃砖中的速度比B 光在玻璃砖中的速度小B ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的折射率小C ．空气中，A 光的波长比B 光的波长短D ．B 光的临界角比A 光的临界角小解析：由光路图可知，A 、B 的入射角相同，而从玻璃向空气中折射时A 的折射角大，所以由折射率公式知A 光的折射率大，B 错误；由n ＝cv知，折射率越大，在玻璃中的速度越小，则A 的速度较小，A 正确；由于A 的频率大于B 的频率，由公式c ＝λf 可以判断C 正确；结合临界角公式sin C ＝1n，折射率越大，临界角越小，A 的临界角小，所以D 错误．答案： AC11．如图所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB .(1)求介质的折射率．(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．解析：依题意作出光路图，如下图所示(1)由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°，根据折射定律得n＝sin i sin r代入数据解得n＝3 (2)不能．答案：(1) 3 (2)不能。

2019_2020学年高中物理第十三章2全反射练习含解析新人教版选修3_4

2.全反射基础巩固1关于全反射,下列说法正确的是()A.光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射B.光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射C.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射D.光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时有可能产生全反射解析：全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,折射率大的介质相比于折射率小的介质是光密介质,同一种光在不同介质中传播,速度小说明这种介质是光密介质。

答案：ACD2关于光的全反射和光纤的应用,下列说法正确的是()A.光由不同介质射入真空或空气时临界角不同B.玻璃是光密介质C.光纤通信是光导纤维的唯一应用D.光导纤维的工作原理是光的全反射解析：不同介质的折射率不同,所以光由不同的介质射入真空或空气时临界角不同,A项正确;光疏介质、光密介质是相对的,只有一种介质不能说是光疏介质还是光密介质,B项错误;光纤通信是光导纤维的主要应用,光导纤维还可应用到内窥镜、潜望镜等,C项错误;光导纤维的工作原理是光的全反射,D项正确。

答案：AD3如图所示,一束光从空气中射向折射率n=√2的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法正确的是()A.当θ1>45°时会发生全反射现象B.无论入射角是多大,折射角θ2都不会超过45°C.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射D.当入射角θ1=arcta n√2时,反射光跟折射光恰好垂直解析：当入射光由光疏介质射入光密介质时,无论入射角有多大,都不会发生全反射,故A项错误。

由sinθ1sinθ2=θ=√2,当θ1=90°时,θ2=45°,故B项正确。

由sinθ1sinθ2=√2,当θ2=30°时,θ1=45°,C项正确。

由θ1=arcta n√2,得到tanθ1=√2,设折射角为θ2,从而求出sinθ1=cosθ2=√6 3,cosθ1=sinθ2=√33,可知θ1+θ2=90°,反射光线跟折射光线恰好垂直,D项正确。

高中物理第十三章光2全反射成长训练新人教版选修3_4

2 全反射主动成长夯基达标1.在空气与水的交界面处发生全反射的条件是（）A.由空气射入水中，入射角足够大B.由空气射入水中，入射角足够小C.由水中射入空气，入射角足够大D.由水中射入空气，入射角足够小思路解析：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象.发生全反射的条件为：（1）光线从光密介质射向光疏介质；（2）入射角大于或等于临界角.光线从某种介质射向真空时的临界角为：nC 1arcsin =. 答案：C2.两种介质交界面上发生全反射时（）A.光线一定在光密介质中B.入射角一定不小于临界角C.界面相当于一个镜面D.有一部分光线进入另一种介质中思路解析：根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.答案：ABC3.光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行通信所依据的原理是（）A.光的折射B.光的全反射C.光的干涉D.光的色散思路解析：光导纤维，简称化纤，是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播过程中是在内芯和外套的界面上发生全反射.答案：B4.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θ,则所观察到的圆形半径为（）A.htan θB.hsin θC.θtan hD.θsin h 思路解析：如图30所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在倾角为2θ的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处，而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°，折射角为θ，因此，人看到水面上的景物呈现在水面以r 为半径、人眼上方的水面上的O 点为圆心的区域内.图30由图可知r=htan θ.答案：A5.第4题中若已知水的折射率等于n ，则此圆形区域半径的表达式为___________. 思路解析：因为n1sin =θ所以cos θ=n n n11122-=- 则tan θ=,11cos sin 2-=n θθ即12-=n h r . 答案：12-n h 6.如图13-7-3所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，正确的是（）图13-7-3A.只有圆心两侧32R 范围内的光线不能通过玻璃砖 B.只有圆心两侧32R 范围内的光线能通过玻璃砖 C.通过圆心的光线将直线穿出不发生偏折D.圆心两侧32R 范围外的光线将在曲面上发生全反射思路解析：光线无偏折从直径边进入玻璃砖内后射向圆弧界面，这时，光有可能在圆弧界面上发生全反射（因为从光密介质射向光疏介质）.由几何知识知：这些光在圆弧界面上各处的入射角i 是不同的.设某光线距圆心O 的距离为x ，则i Rx sin =. 当光线过圆心时的入射角i=0，故不发生偏折而直线穿过，C 选项正确.当入射角i 等于临界角C 时，有325.111sin ====n C R x ，所以32R x =处的光线的入射角恰等于临界角.由几何知识知，x 越大，光线的入射角i 越大，故32R x >外的光线将在曲面发生全反射，32R x <内的光线不发生全反射能通过曲面，因此，B 、D 选项正确. 答案：BCD7.如图13-7-4所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC 上，棱镜的折射率为2，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（）图13-7-4A.30°B.45°C.60°D.90°。

【精选】高中物理第十三章光13.2全反射检测新人教版选修3_4

13.2 全反射新提升·课时作业基础达标1．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63.如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )A．从水晶射入玻璃 B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水晶 D．从水射入水晶【解析】光由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，由题目中给出的各物质的折射率的大小关系可得出选项C正确．【答案】 C2.自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯由透明介质做成，其外形如图所示．下列说法中正确的是( ) A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射【解析】自行车尾灯为全反射棱镜，从右边进入的光线在左边的直角边上发生两次全反射而沿平行线被反射回去．【答案】 D3.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△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( )∠2，n sin∠3＝1，已知∠是两面平行的透明玻璃砖，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如)．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多正确．在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖如图所示，光液面传感器有一个象试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反．当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故点的入射角为i，折射角为三种透明媒质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两媒质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两媒质界面，发生折射如图所示，设定光在这三种媒质中的速率分别是如图所示的等腰直角三角形表示三棱镜．光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，)．光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的．如右图所示，一光导纤维内芯折射率为，一束光信号沿与界面成夹角α由内芯射向外套，要在界面发生全反射，必须满足的条件是( )要使光信号在内芯与外套的界面上发生全反射，必须让内芯的折射率，同时入射角须大于临界角值，故α应小于某一值．．如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC，所以临界角C应满足BC界面时入射角为零度，故进入＝60°>C，故在AB面上发生全反射，面上既有反射光线又有折射光线．AC面夹角为45°，又因从面上时．由几何关系知其入射角为0°，所以从AB面上折射出的光线与界面夹角为45°，折射光线与。

(新)高中物理第十三章光第2课时全反射课时作业新人教版选修3-4

第2课时全反射一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。

)1．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解析因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v ＝c n可知，光在光密介质中的传播速度较小。

答案 BD2．当光从光密介质射向光疏介质时( )A ．反射光线的强度随入射角的增大而减小B ．折射光线的强度随入射角的增大而减小C ．当入射角等于临界角时，折射光线的强度等于零D ．当入射角等于零时，反射光线的强度等于零解析反射光的强度随入射角的增大而增大，折射光的强度随入射角的增大而减小，当入射角等于临界角时，从光密介质射向光疏介质中的光线恰好发生全反射，故折射光线的强度等于零。

答案 BC3．以下哪些现象是由于光的全反射形成的( )A ．在岸上能看见水中的鱼B ．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C ．夏天，海面上出现的海市蜃楼D ．水中的气泡看起来特别明亮答案 CD4．关于光纤的说法，正确的是( )A ．光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B．光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C．光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D．在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的解析光导纤维的作用是传导光，它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，且由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。

载有声音、图象及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射，光纤具有容量大、衰减小、抗干扰性强等特点。

在实际应用中，光纤是可以弯曲的。

所以，正确选项是C。

答案 C5．下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱镜射入空气的光路图。

高中物理第十三章光第2节全反射课后课时作业(含解析)新人教版选修3-4

第 2节全反射A组：合格性水平训练1． ( 光密介质与光疏介质)( 多项选择 ) 以下说法正确的选项是()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，在光密介质中的流传速度较大D．同一束光，在光密介质中的流传速度较小答案BD分析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， A 错误， B 正c确；由 v＝n可知，同一束光在光密介质中的流传速度较小，故 C 错误， D 正确。

2． ( 全反射的条件 )( 多项选择 ) 对于全反射，以下说法中正确的选项是()A．发生全反射时，仍有折射光芒，不过折射光芒特别弱，所以能够以为不存在折射光芒而只有反射光芒B．光从光密介质射向光疏介质时，必定会发生全反射现象C．光从光疏介质射向光密介质时，不行能发生全反射现象D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面处发生了全反射答案CD分析全反射发生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，发生全反射时所有光芒均不进入光疏介质，故A、B 错误， C 正确；当光芒经由水或玻璃射向气泡时，因为水和玻璃的折射率均大于空气的折射率，部分光芒在界面处发生全反射，所以气泡会显得特别亮， D 正确。

3． ( 临界角 ) 光在某种介质中流传时的速度为 1.5 ×10 8 m/s，那么，光此后种介质射向空气并发生全反射的临界角应为()A．60° B ．45° C ．30° D ．75°答案Cc1v 1.5×10 81分析依据 n＝v，sin C＝n，得sin C＝c＝3.0×10 8＝2，解得 C＝30°，C正确。

4．( 全反射的应用 ) 如下图，自行车的尾灯采纳了全反射棱镜的原理。

它固然自己不发光，但在夜间骑行时，从后边开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前方有自行车。

学年高中物理第十三章光第节全反射练习含解析新人教版选修

全反射A组(25分钟)1.关于全反射,以下表达正确的选项是()A.发生全反射时仍有折射光辉,可是折射光辉特别弱B.光从光密介质射向光疏介质时,必然会发生全反射现象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剖析：全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角,二者缺一不能,应选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光辉全部消失,只剩下反射光辉,选项A错误。

答案：C2.光辉由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图中,正确的选项是(玻璃的折射率为1.5)()A.图乙、丙、丁B.图乙、丁C.图乙、丙D.图甲、丙剖析：题图甲、乙情况中,光由空气进入玻璃,由光疏介质进入光密介质,应有θ1>θ2,乙正确,甲错误;题图丙、丁情况中,光由玻璃进入空气中,sin C=1n23<22=sin 45°,即C<45°,即入射角大于临界角,应发生全反射,丙错误,丁正确。

答案：B3.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路以下列图。

以下说法正确的选项是()A.光从真空射入介质后,频率不变B.此介质的折射率等于2C.入射角大于45°时可能发生全反射现象D.入射角小于30°时可能发生全反射现象剖析：光的频率由光源决定,在流传过程中频率不变,选项A正确;由折射定律n=sinθ1sin θ2=sin45°sin30°=2,选项B正确;发生全反射的临界角C=arcsin 1n=45°,只有当光辉从光密介质射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时才会发生全反射现象,因此选项C、D错误。

答案：AB4.以下列图,半径为R的半圆形透明资料,折射率n=2.0。

一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入,则以下说法正确的选项是()A.全部光辉都能透过这种资料B.只有距圆心O两侧R2范围内的光才能经过C.射出的光束会形成发散光束D.射出的光束会形成汇聚光束剖析：平行光射终究面时,光辉与界面垂直,方向不变,连续射到球面时,距圆心D两侧R2范围内的光辉入射角小于临界角C=arcsin 1n=30°,发生折射形成汇聚光束,范围外的光辉入射角大于或等于临界角发生全反射。

2019_2020学年高中物理第十三章第2节全反射练习(含解析)新人教版选修3_4

全反射[随堂检测]1．某种介质对空气的折射率是 2，一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Ⅰ为空气，Ⅱ为介质) ( )解析：选D.由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C ＝1n ＝12，得C ＝45°<60°，故光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．2．如图所示是一个用折射率n ＝2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图．其中∠A ＝∠C ＝90°，∠B ＝60°.现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB 面，A 、B 、C 、D 四个图中完整表示光线行进的过程是( )解析：选D.光线从左侧垂直AB 射入棱镜时，有反射也透射，透射方向不变．光线射到CD 时，由几何知识得入射角为i ＝30°.该棱镜的临界角为C ，则sin C ＝12.4＜12，故有C ＜30°，所以光线在DC 面上发生了全反射．由几何知识分析得到，光线射到AB 面上时入射角为i ′＝60°，发生全反射，反射光线与BC 面垂直，所以既有光线垂直射出BC 面，又有光线从BC 反射，根据光路的可逆性可知，这个反射光线沿原路返回，故D 正确．3.光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信服务，为了研究问题方便，我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管，如图所示．设此玻璃管长为L ，折射率为n .已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射，最后从玻璃管的右端面射出．设光在真空中的传播速度为c ，则光通过此段玻璃管所需的时间为()A.n 2L cB ．n 2L c 2 C.nL c D ．nL c 2 解析：选A.用C 表示临界角，则有sin C ＝1n ，光在玻璃管中的传播速度为v ＝c n.光在玻璃管中传播所用时间为t ＝L v cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－C ＝L v sin C ＝n 2L c .故A 正确． 4．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光线从ab 面射出．以O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab 面射出，则该玻璃砖的折射率为()A.1sin θ2 B ．1sin θC.1sin 2θD ．12sin θ 解析：选B.由题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab 面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有i ＝C ，而入射角i ＝θ，则临界角C ＝θ.由临界角公式sin C ＝1n 得n ＝1sin C ＝1sin θ，故B 选项正确． 5．有人在河中游泳，头部露出水面，在某一位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上．这个人再向前游12 m ，正好不能看见此物体，求河深．(水的折射率为4/3)解析：由题意知，C 为临界角，则sin C ＝1n ＝34① 由几何关系，可得sin C ＝12122＋h 2②联立①②得：34＝12122＋h2 解得：h ＝10.6 m.答案：10.6 m[课时作业] [学生用书P111(单独成册)]一、单项选择题1．关于全反射，下列叙述中正确的是( )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解析：选C.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．2.空气中两条光线a 和b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示．方框内有两个折射率n ＝1.5的玻璃全反射棱镜．如图给出了两棱镜的四种放置方式的示意图，其中能产生图中效果的是( )解析：选B.四个选项产生光路效果如图．由图可知B 项正确．3．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，下图能正确描述其光路的是( )。