高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：全反射(课后习题)【含答案及解析】

全反射

课后篇巩固提升

必备知识基础练

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

,二者缺一不可,故选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光线全部消失,只剩下反射光线,选项A错误。

2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再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、丙、丁

B.图乙、丁

C.图乙、丙

D.图甲、丙

,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、丁情景中,光由玻璃进入空气中,sin C=1

n =2

3

<√2

2

=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。

3.(2021山东潍坊一中高二期末)将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光束沿水流方向发生了弯曲,光被限制在水流内。则下列说法正确的是()

A.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生折射

B.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射

C.改用折射率更大的液体,激光束便不能被限制在水流内

D.激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度

,就像光导纤维一样,选项A错误,B

正确;改用折射率更大的液体,根据sin C=1

n

,得临界角变小,光束仍可在水流中发生全反射,选项C错

误;根据v=c

n 可知,激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度,选项D错误。

4.

三种透明介质叠放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面,发生折射,如图所示,设定光在这三种介质中的速率分别是v1、v2、v3,则它们的大小关系是()

A.v1>v2>v3

B.v1>v3>v2

C.v1

D.v2>v1>v3

Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率,即n1n3;介质Ⅰ与Ⅲ相比较,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率,即有n1n3>n1,根据光在这三种

介质中的速率公式v=c

n 得知,光速与折射率成反比,则v1>v3>v2。

5.(多选)已知介质对某单色光的临界角为C,则()

A.该介质对此单色光的折射率等于1

sinC

B.此单色光在该介质中的传播速度等于c·sin C(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真空中的1

sinC

倍

sin C=1

n ,得n=1

sinC

,选项A正确;将n=c

v

代入sin C=1

n

,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 =λ

λ0

,λ=λ0sin C,选项C正确;该单色光由真空进入介质时,频率不发生

变化,选项D错误。

6.(2021山东高二期末)如图所示,一运动员在清澈的水池里沿直线以0.5 m/s的速度游泳,已知水深为√7 m,不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的水底有一小石块,t=6 s时他恰好看不到小石块了(眼睛在水面之上),下列说法正确的是()

A.6 s后,运动员会再次看到水底的小石块

B.水的折射率n=5

3

C.水的折射率n=4

3

D.水的折射率n=√7

6 s时恰好看不到小石块,则知光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角C,6 s后,入射角大于临界角,光线仍发生全反射,所以不会看到小石块,故A错误;t=6 s时通过的位移为x=vt=0.5×6 m=3

m,根据全反射临界角公式得sin C=1

n ,sin C=

√ℎ+x2

=3

4

,则n=4

3

,选项B、D错误,C正确。

7.

如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成1

4

圆弧状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ端面射出。

(1)求该玻璃棒的折射率;

(2)若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时(选填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

因为细束单色光由MN端面中点垂直射入,所以到达弧面EF界面时入射角为45°,又因为恰

好发生全反射,所以45°为临界角C,由sin C=1

n 可知,该玻璃棒的折射率n=1

sinC

=√2。

(2)若将入射光向N端平移,第一次射到弧面EF上的入射角将增大,即大于临界角45°,所以能发生全反射。

√2(2)能