江西省金溪县第一中学 高中物理-全反射测试题

江西省金溪县第一中学 高中物理-全反射测试题一、全反射 选择题1．黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面.若黄光恰好发生全反射，则( )A ．红光一定能发生全反射B ．绿光一定能发生全反射C ．红光在介质中的波长比它在空气中的波长短D ．三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大2．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB 、CD 分别是玻璃板的上、下表面,且AB ∥CD .光线经AB 表面射向玻璃砖，折射光线射到CD 表面时，下列说法正确的是( )A ．不可能发生全反射B ．有可能发生全反射C ．只要入射角i 足够大就能发生全反射D ．不知玻璃折射率，无法判断3．如图所示，EOFGC 为某种透明介质的截面图，EC 是半径为R 的四分之一圆弧，OFGC 是一个正方形AB 为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面，由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，该介质对红光和紫光的折射率分别为1223,2n n ==，设光在真空中的速度为c ，则A ．红光在介质中的传播速度为22红=v c B ．随着角度α逐渐变大的过程中，紫光和红光依次发生全反射C ．当53α︒=时，光在屏幕AF 上出现了两个亮斑，则这两个亮斑之间的距离为3914-D．红光在玻璃中的频率比空气中的频率大4．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M。

则下列说法中正确的是（）A．如果a为蓝色光，则b可能为红色光B．在该三棱镜中b色光的传播速率比a光的传播速率小C．棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D．a光的折射率小于b光折射率5．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光，可知( )A．a为波长较长的光B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大6．如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍(01)k<<。

若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的()21k-倍，则该材料折射率至少为（）A 6B2C．1.5 D．27．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为( )A ．3B ．2C ．62 D ．528．如图所示。

有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的红光从空气射向E 点，并偏折到F 点。

已知入射方向与边AB 的夹角45θ︒=，E ．F 分别为边AB ．BC 的中点，则（ ）A ．该三棱镜对红光的折射率为2B ．光在F 点发生全反射C ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒D ．若改用紫光沿相同角度从E 点入射，则出射点在F 点左侧9．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是 ( )A ．B ．C．D．10．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失11．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光12．在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状(如图所示)．已知此光纤长度为L，圆台对应底角为 ，折射率为n，真空中光速为c．现光从下方垂直射入下台面，则()A．光从真空射入光纤，光子的频率不变B．光通过此光纤到达小截面的最短时间为L cC．从上方截面射出的光束一定是平行光D．若满足1sinnθ>，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出13．如图，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合．一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上．使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动．在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是A．折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动B．折射光斑的亮度逐渐变亮C．折射光线消失前，折射角一定大于反射角D．反射光线转过的角度为θE.当玻璃砖转至θ=45°时，恰好折射光线消失，则此玻璃砖的折射率n214．如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，∠A =90°，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD和BC垂直相交于O 点。

现有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点，已知圆弧BQ与QD的长度相等，圆弧CP长度是DP长度的2倍，光在真空中传播的速度为C，若只考虑光从AB界面一次折射到圆弧界面，则A ．此玻璃工件的折射率为2B ．射到Q 点的光一定发生全反射C ．能从圆弧界面射出的圆弧长度为3R π D ．射到圆弧界面的最长时间为2sin15R C ︒ 15．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。

一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O 的法线成θ角射人。

CD 为光学传感器，可以探测光的强度。

从AB 面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。

现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R ，光导纤维束的半径为r 。

则下列说法正确的是A ．该新材料的折射率n > 1B ．该新材料的折射率n <1C ．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小D ．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF 射入，如图丙。

若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R 与纤维束半径r 应满足的关系为10R r16．如图所示，一束红光从空气射向折射率n =2种玻璃的表面，其中i 为入射角，则下列说法正确的是（ ）A．当i=45°时会发生全反射现象B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°C．当入射角的正切值tan i=2，反射光线与折射光线恰好相互垂直D．光从空气射入玻璃，速度减小E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大17．如图为边长为L的正三角形ABC是某玻璃砖的截面图，一束光线从AB边中点D射入玻璃砖内，折射光线恰好和底边BC平行，玻璃砖对该束光的折射率为3，真空中光速为c．A．光线射入玻璃砖后，光线的频率变小B．该光线的入射角为60︒C．从D点射入玻璃砖的光束，在玻璃砖中不经过反射传播的最短路程为3 4LD．从D点射入玻璃砖的光束，在玻璃砖中不经过反射传播的最长时间为3 2 L c18．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，其光路如右图所示，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19．2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90︒、半径为R的扇形OAB，一束光平行于横截面，以入射角θ照射到OA上，OB不透光．只考虑首次入射到圆弧AB上的光θ=︒，则AB面上最大的入射角为45︒A．若45θ=︒，则AB面上最大的入射角大于45︒B．若45C．若增大θ，则AB上有光透出部分的强长不变D．若增大θ，则AB上有光透出部分的弧长变长20．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。

现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示。

a、b两束光相比A．玻璃对a光的折射率小B．在玻璃中a光的传播速度小C．在玻璃中a光的传播时间短D．a、b光在P点都不能发生全反射【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、全反射选择题1．BC【解析】【详解】A、B、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发解析：BC【解析】【详解】A 、B 、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式1sinC n =，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发生全反射；故A 错误，B 正确．C 、由v λγ=与C v n=可得，同种光，介质折射率越大的，波长越小，所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短；故C 正确． D 、由C v n=可知，折射率越大的传播速度越小，所以绿光在介质中的传播速率最小；故D 错误．故选BC ．【点睛】本题考查光的折射定律以及全反射的性质，主要考查对不同色光特性的理解能力．对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆． 2．A【解析】【分析】【详解】临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角，由题ABCD ，折射光线射到CD 表面时入射角与AB 面上的折射角相等，解析：A【解析】【分析】【详解】临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角，由题AB CD ，折射光线射到CD 表面时入射角与AB 面上的折射角相等，所以入射角一定小于临界角，所以折射光线射到CD 表面时一定不会发生全反射． 故选A ．【点睛】本题要紧扣全反射的条件：一、光线从光密介质射入光疏介质；二入射角大于临界角．也可以根据光路可逆原理分析．3．C【解析】【详解】A ．红光在介质中传播的速度选项A错误；B ．α不是入射角，由可知，红光的全反射角为60° ，紫光的全反射角为45°，所以当α逐渐变大的过程中，入射角逐渐变小，红光和紫光均 解析：C【解析】 【详解】A ．红光在介质中传播的速度132红==c v c n 选项A 错误； B ．α不是入射角，由1sin C n=可知，红光的全反射角为60° ，紫光的全反射角为45°，所以当α逐渐变大的过程中，入射角逐渐变小，红光和紫光均不会发生全反射，B 错误； C ．当α=53°时，对应的入射角：i =37°，光在屏幕AF 上出现了两个亮斑分别是红色光与紫色光的紫色光，所以在AM 区域的亮斑P 1为红色，在AN 区域的亮斑P 2为红色与紫色的混合色．画出如图光路图．设折射角分别为r 1和r 2，两个光斑分别为P 1、P 2，根据折射定律：sinr n sini=得： 1253sinr ，2352sinr =由几何知识可得： 11R tanr AP =解得：11323FP R =同理解得：2FP R =所以：1212PP FP FP R =-== 故C 正确； D ．同一单色光在不同的介质中传播时频率不变，D 错误．4．A【解析】【分析】【详解】AD ．由图看出，a 光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a 光的折射率大于b 光折射率，若a 为蓝光，b 可能为红光，A 正确，D 错误；B ．a 光的折射率大于b 光解析：A【解析】【分析】【详解】AD ．由图看出，a 光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a 光的折射率大于b 光折射率，若a 为蓝光，b 可能为红光，A 正确，D 错误；B ．a 光的折射率大于b 光折射率，根据c v n= 则在该三棱镜中a 光的传播速率比b 光的传播速率小，B 错误；C ．由临界角公式1sin C n= 分析知从棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角小，C 错误。