高中物理高三备考强化训练光的全反射光导纤维
高考物理一轮复习 专题57 光的折射 全反射 光导纤维(练)(含解析)
专题57 光的折射 全反射 光导纤维1．如图所示，水下光源 S 向水面A 点发射一束光线，折 射光线分别为 a 、、b 两束．则在水中 a 光的速度比 b 光的 （填 “大”或“小”）； 若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转从水面上方观察， （填“a ”或“b ”）光先消失．【答案】大b【名师点睛】本题整合了光的折射、全反射、干涉、速度等多个知识点，有效地考查了学生对光学内容的掌握情况。
2．如图所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A 点与玻璃球相切．自B 点发出的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，照射在接收屏上的Q 点．另一光线BN 恰好在N 点发生全反射．已知∠ABM =30°，求： （ⅰ）玻璃的折射率；（ⅱ）光由B 传到M 点与再由M 传到Q 点所需时间比； （ⅲ）N 点到直径AB 的距离．【答案】（i ） 3（ii ）6:1 （ⅲ）R 322BP3．如图所示，一左侧为四分之一圆形，右侧为直角梯形的等厚玻璃砖，圆形半径R＝1 m，直角梯形的高OP=1m，∠O M N=60°，一束平行蓝光（光束范围恰好在PQ之间）垂直射向该玻璃砖，经折射后在屏幕S上形成一个亮区．屏幕S至O的距离为OG＝（2＋1） m，试求：（1）若左侧四分之一圆形玻璃砖对蓝色光的折射率为n1＝2，右侧直角梯形玻璃砖对蓝色光的折射率为n2＝3，请你求出屏幕S上形成亮区的长度．（结果可保留根号）；（2）若将题干中蓝光改为白光，在屏幕S上形成的亮区的边缘是什么颜色，试说明理由。
【答案】见解析。
②根据折射定律：对于右侧梯形，由于入射角为300，正对O 点入射的光线经梯形折射后到达屏S 亮区最左端 sin i sin r ＝1n 2r =600由几何知识可知：∠FMG =300GM ＝OG —RL 2＝FG ＝GM tg n 300=26mL = L 1+ L 2=1+26m（2）由于白色光中紫光的折射率最大，临界角最小，故在屏幕S 上形成的亮区的边缘应是紫色光．4．如图所示，OMN 是放置在水平面上一半径为R 的14，①图中玻璃砖右侧有一束从球心O 开始的单色平行光垂直于MO 从空气射入玻璃砖，已知单色光宽度等于2R，求光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角： ②图中玻璃砖左侧有一细束光水平射到球体表面MN ，经折射后从OM 边射出的光线出射角为60°，求入射光线与桌面的距离。
57 光的折射 全反射 光导纤维(测)-2018年高考物理一轮复习讲练测含解析
【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中。
18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分,有选错的得0分。
）1．一条光线从空气射入折射率为2的介质中,在界面处的入射角为45°.入射光中，一部分被反射，另一部分被折射。
则反射光线和折射光线的夹角为：（ ）A ．75° B．90° C ．105°D ．120°【答案】C【解析】 根据折射定律452sini sin n sinr sinr ︒===，得：12sinr =；则r=30°；根据反射定律，反射角为45°，,则反射光线和折射光线的夹角为45°+90°-30°=105°，故选C。
【名师点睛】本题考查折射定律的直接应用，记住折射定律的表达式sini，理解入射角、折射角及反射角的nsinr概念；此题是基础题，考查基本规律的应用.2．某单色光在某种介质中的传播速度大小为1。
5×108m/s,则该单色光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是：（）A．15° B．30° C．45° D．60°【答案】B【名师点睛】此题是对光的折射定律及全反射的考查；要知道若是光是从空气射向液体则折射率应该是入射角的正弦与折射角的正弦相比．光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角.3．如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为090、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面,以045入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则弧AB上有光透出部分的弧长为：（)A、16RπB、14RπC、13RπD、512Rπ【答案】B【名师点睛】注意两条特殊光线，一是从O点沿半径方向进入玻璃柱体的光线，在AO面上折射后传播入方向不变，二是在AB面上发生全反射的光线，有光透出的部分在这两条光线之间,然后根据几何关系求解。
高考物理一轮复习 专题57 光的折射 全反射 光导纤维(讲)(含解析)
专题57 光的折射 全反射 光导纤维1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．1． 折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象． 2． 折射定律(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．(2)表达式：n =21sin sin θθ (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 3． 折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：21sin sin θθ=n (3)计算公式：vcn =，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1. (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角． 4． 全反射现象(1)条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角．(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．5． 临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝n1. 6． 光的色散(1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象．(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列． (3)光的色散现象说明： ①白光为复色光；②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢． (4)棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同．②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散．考点一 折射定律的理解与应用 解决光的折射问题的一般方法： (1)根据题意画出正确的光路图．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角． (3)利用折射定律建立方程进行求解． ★重点归纳★1． 玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图所示．2． 三棱镜对光路的控制(1)光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示．(2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折． (3)全反射棱镜(等腰直角棱镜)，如图所示．①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出(如图甲)． ②当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出 (如图乙)，入射光线和出射光线互相平行．特别提醒 不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．★典型案例★如图所示，ABC 是三棱镜的一个截面，其折射率为 1.5n =，现有一细束平行与截面的光线沿MN 方向射到棱镜的AB 面上的N 点，2AN NB cm ==，入射角的大小为，且sin 0.75i =，已知真空中的光速8/3.010c m s =⨯，求：①光在棱镜中传播的速率；②此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置（不考虑AB 面的反射）。
高考物理母题解读(十三)选修3-4母题10光的全反射、光导纤维
高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题10、光的全反射、光导纤维【解法归纳】【针对训练题精选解析】1（2010山东理综）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，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_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。
【解析】①根据一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射可知临界角C=45°，由sinC=1/n，sin45°=可得该玻璃棒的折射率②若将入射光向N端平移，射到弧面EF上时，入射角增大，大于临界角，所以能发生全反射。
【答案】①②能【点评】此题考查全反射等知识点。
解答时要领会恰好发生全反射的含义。
2（2010体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA 上，OB 不透光，若考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则 AB 上有光透出的部分的弧长为A ．16πRB ．14πRC ．13πRD ．512πR3. (2010全国新课标理综)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_________.(填入正确选项前的字母)A 、32 D【解析】根据折射率定义有，sin ∠1=n sin ∠2， sin ∠3=1/n ，已知∠1=45°，∠2+∠3=90°，解得：所以所以选项A 正确。
高考物理一轮复习 专题52 光的折射 全反射 光导纤维(
专题52 光的折射 全反射 光导纤维（练）1．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 光的传播速度大于b 光的传播速度B ．在真空中，a 光的波长大于b 光的波长C ．玻璃砖对a 光的折射率小于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 【答案】D 【解析】【名师点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式sini n sin γ=、光速公式v cn=。
2．（多选）如图所示，空气中有横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r ，外圆半径为R ，2R 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 ，光在透明柱体内传播的时间为t ，若真空中的光速为c ，则：（）A ．n 3B ．n 可能为2C．t可能为22rcD．t可能为4.8rc【答案】AB【解析】【名师点睛】由题意利用几何关系作出光路图可知第一次的入射角，即可判断临界角的大小，并能判断出折射率的大小范围；由光路图即可得出运行时间。
3．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面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面有自行车．尾灯的构造如图所示。
下面说法正确的是：（）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，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射【答案】C【解析】汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生；故选C。
【名师点睛】本题考查了全反射在生活中的应用，知道全反射的条件，分析清楚图示情景即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题107全反射(解析版)
A．气泡表面有折射没有全反射
B．光射入气泡衍射形成“亮斑”
C．气泡表面有折射和全反射D．光射入气泡干涉形成“亮斑”
【参考答案】C
【命题意图】本题考查光的折射和全反射。
【参考答案】 a
【命题意图】本题考查折射定律、全反射。
【解题思路】由折射定律，n=sin60°/sinr，sinC=1/n，r+C=90°，
联立解得n= ，sinr= ，sinC=
设BN=b，PC=c，则有sinr= ，
sinC= ，
联立解得c= a。
5（2022·高考广东物理）（6分）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图16所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成 角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。
A. 仅有a光B. 仅有b光
C.a、b光都可以D.a、b光都不可以
【参考答案】A
【命题意图】本题考查光的折射定律、反射定律及其相关知识点。
【名师解析】
当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去。
保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播，根据图像可知，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角逐渐增大。
【命题意图】本题考查折射定律、光速。
高中物理第四章光的波动性4.5全反射与光导纤维练习(含解析)沪科版选修3-4
4.5全反射与光导纤维同步测控，当入射角变化时，那么( ) A ．反射角与折射角都发生变化 B ．反射角与折射角都不变 C ．反射角发生变化，折射角不变 D ．折射角变化，反射角始终不变解析：选A.由光反射定律知，入射角与反射角相等，所以入射角变化时，反射角也发生变化；由光折射定律知，入射角正弦与折射角正弦成正比，所以入射角变化时，折射角也发生变化，A 正确． 2.一束光从某种介质射入空气中时，入射角i ＝30°，折射角r ＝60°，折射光路如下图，那么以下说法正确是( ) A ．此介质折射率为 33B ．此介质折射率为3C ．光在介质中速度比在空气中小D ．光在介质中速度比在空气中大解析：选BC.由折射定律及入射角、折射角含义知n ＝sin rsin i＝3，那么此介质比空气折射率大，又由n ＝cv知，C 正确，D 错误．3.用“插针法〞测定透明半圆柱玻璃砖折射率，O 为玻璃砖截面圆心，使入射光线跟玻璃砖平面垂直，如下图四个图中P 1、P 2、P 3与P 4是四个学生实验插针结果．(1)在这四个图中肯定把针插错了是________；(2)在这四个图中可以比拟准确地测出折射率是____________，计算玻璃砖折射率公式是________．解析：(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心光线)，A 错．(2)测量较准确是图D ，因B 图入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C 图入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大误差．测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n ＝sin isin r.答案：(1)A (2)D n ＝sin isin r4.有人在游泳池岸边“竖直〞向下观察池水深度，看上去池水视深为h ，水折射率为43，那么池水实际深度H ＝________．解析：由池底某点P 发出光线，在水中与空气中光路如下图．由于观察者在岸边“竖直〞向下观看，所以光线在水面处入射角θ1与折射角θ2都很小，根据数学知识可知：sin θ1≈tan θ1＝aH，①sin θ2≈tan θ2＝ah.②根据折射定律有1n ＝sin θ1sin θ2.③将①②两式代入③式得1n ＝a /Ha /h，解得池水实际深度为H ＝nh ＝43h .答案：43h课时作业 一、选择题，那么折射率越大介质( )A ．折射角越大，表示这种介质对光线偏折角度越大B ．折射角越大，表示这种介质对光线偏折角度越小C ．折射角越小，表示这种介质对光线偏折角度越大D ．折射角越小，表示这种介质对光线偏折角度越小解析：选C.根据光折射定律sin θ1sin θ2＝n 知sin θ2＝sin θ1n ，光从真空以相等入射角θ1射入介质时，sin θ1一定，n 越大，sin θ2越小，θ2就越小，说明光偏离原来角度就越大，所以选项C 正确．，入射角i 从零开场增大到某一值过程中，折射角r 也随之增大，那么以下说法正确是( ) A ．比值i /r 不变B ．比值sin i /sin r 是一个大于1常数C ．比值sin i /sin r 不变D ．比值sin i /sin r 是一个小于1常数解析：选CD.光从玻璃射向空气时，玻璃折射率n ＝sin rsin i >1，且不变，因此C 、D 正确．，入射角为40°，在界面上光一局部被反射，另一局部被折射，那么反射光线与折射光线夹角是( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140°D ．在100°与140°之间解析：选D.因为入射角为40°，反射角也为40°，根据折射定律折射角小于40°，所以反射光线与折射光线夹角在100°与140°之间． ，落山太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者视觉误差大小取决于当地大气状况．造成这种现象原因是( ) A ．光反射 B ．光折射 C ．光直线传播D ．小孔成像解析：选B.光经过大气层，空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致．，用他测得多组入射角i 与折射角r ，作出sin i －sin r 图像如下图，以下判断中正确是( )A ．他做实验时，光线是由空气射入玻璃B ．C ．D ．解析：选ACD.由题图可知入射角大于折射角，光线是由光疏介质射入光密介质，应选项A 正确；任何介质折射率都大于1，故B 项错；由折射率公式n ＝sin i sin r ，可得n ＝10.67＝1.5，故C 项正确；由临界角定义公式：sin C ＝1n，可知D 项正确．，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃折射率为( )A. 2 B ． C. 3D ．2解析：选C.绘出光在玻璃球体内光路图，如下图，由几何关系可知，第一次折射时，折射角为30°，那么n ＝sin60°sin30°＝3，C 正确．，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如下图，从圆柱底面中心看出去，可以看到门外入射光线与轴线间最大夹角称为视场角，该玻璃折射率为n ，圆柱体长为l ，底面半径为r ，那么视场角为( ) A ．arcsin nl r 2＋l2B ．arcsin nr r 2＋l2C ．arcsinrn r 2＋l 2D ．arcsinln r 2＋l2解析：选B.画出以最大入射角(θ1)入射光线(边界光线)在圆柱形玻璃中折射后光路图，如下图，由几何关系与折射定律，有sinθ2＝rr2＋l2，n＝sinθ1sinθ2，联立以上两式解得：sinθ1＝nr r2＋l2θ1＝arcsin nrr2＋l2，选项B正确．8.在用两面平行玻璃砖测定玻璃折射率实验中，其实验光路如下图，对实验中一些具体问题，以下意见正确是( )A．为了减少作图误差，P3与P4距离应适当取大些B．为减少测量误差，P1、P2连线与玻璃砖界面夹角应取大些C．假设P1、P2距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2像D．假设P1、P2连线与法线NN′夹角较大时，有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2像解析：选A.P3与P4距离应适当取大些，是为了画直线OB时更接近原光线，能减少误差，选项A正确．在玻璃中光线OO′入射角达不到临界角，不会发生全反射．9.在测定玻璃折射率实验中，已画好玻璃砖界面两直线aa′与bb′后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如下图，假设其他操作正确，那么测得折射率将( )A．变大B．变小C ．不变D ．变大、变小均有可能 解析：选C.设P 1、P 2、P 3、P 4是正确操作所得到四枚大头针位置，画出光路图后可知，即使玻璃砖向上平移一些，如下图，实际入射角没有改变．实际折射光线是O 1O 1′，而现在误把O 2O 2′作为折射光线，由于O 1O 1′平行于O 2O 2′，所以折射角没有改变，因此折射率不变．10.如下图，空气中有一块横截面呈扇形玻璃砖，折射率为2.现有一细光束，垂直射到AO 面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB 面平行返回，∠AOB 为135°，圆半径为r ，那么入射点P 点距圆心O 距离为( ) A.14r B.12r C ．r sin7.5° D ．r sin15°解析：选C.如图过D 点作法线，光线在D 点折射时，由于∠AOB ＝135°，可知折射角为45°，由光折射定律sin45°sin i ＝n ，i ＝30°.又由几何关系知∠PCD ＝15°，连接OC ，由光反射定律知∠PCO °，PO ＝r °. 二、非选择题11.光线以60°入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．(真空中光速c ＝3.0×108 m/s) (1)画出折射光路图．(2)求出玻璃折射率与光在玻璃中传播速度． (3)当入射角变为45°时，折射角为多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃折射率是否变化？说明理由． 解析：先画出玻璃与空气界面，再过入射点作出界面垂线即为法线，作入射光线，然后根据光反射定律与折射定律作出反射光线与折射光线，求出折射角θ2后，根据n ＝sin θ1sin θ2求出n ，再根据n ＝cv 求出光在玻璃中传播速度v ，当入射角变化时，比值sin θ1sin θ2保持不变，即玻璃折射率并不改变，据此可求出相应折射角．(1)由题意知入射角θ1＝60°，反射角θ3＝60°，折射角θ2＝90°－60°＝30°，折射光路图如下图． (2)n ＝sin θ1sin θ2＝sin60°sin30°＝3，根据n ＝c v 得v ＝cn＝错误! m/s.故v ≈1.7×108 m/s.(3)由n ＝sin θ1sin θ2得sin θ2＝sin θ1n，将sin θ1＝sin45°＝22及n ＝3代入上式，可求得sin θ2＝66，θ2＝arcsin 66.(4)折射率不会变化，折射率由介质与入射光频率决定，而跟入射角大小无关． 答案：见解析12.一个圆柱形筒，直径12 cm ，高16 cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧深度为9 cm ，当筒中装满液体时，那么恰能看到筒侧最低点，求：(1)此液体折射率；(2)光在此液体中传播速度．解析：根据题中“恰能看到〞，可作出符合题意光路图(如下图)． (1)由图可知：sin θ2＝d d 2＋H2，sin θ1＝sin i ＝d d 2＋h2折射率：n ＝sin θ1sin θ2＝d 2＋H 2d 2＋h 2＝122＋162122＋92＝43.(2)传播速度：v ＝cn＝错误!×108 m/s.答案：(1)43(2)2.25×108 m/s。
高中物理 第四章 第二节 光的全反射 第三节 光导纤维及其应用同步练测 鲁科版选修34
第二节光的全反射第三节光导纤维及其应用建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共32分）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只存在反射光线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.光线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2.已知介质对某单色光的临界角为，则（）A.该介质对此单色光的折射率等于B.此单色光在该介质中的传播速度等于·sin（是真空中的光速）C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin 倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的倍3.光在某种介质中的传播速度为1.5×108 m/s，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是（）A.15°B.30°C.45°D.60°4.(北京高考)光导纤维的结构如图1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( )图1A.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.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5.光线在空气与水的交界面处发生全反射的条件是( )A.光由空气射入水中，入射角足够大B.光由空气射入水中，入射角足够小C.光由水中射入空气，入射角足够大D.光由水中射入空气，入射角足够小6.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.图2所示的四个光路中，正确的是( )图27.在医学上，光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了（）A.光的折射B.光的衍射C.光的干涉D.光的全反射8.（2009·浙江理综）如图3所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到点.已知入射方向与边的夹角为=30°，分别为边的中点，则( )图3A.该棱镜的折射率为B.光在点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从点出射的光束与入射到点的光束平行二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）9.（广东高考）光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的现象.要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向，且入射角等于或大于 .10.潜水员在水深处为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，已知水的临界面为，则所观察到的圆形半径为 .三、计算题（本题共4小题，共56分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（11分）如图2所示，粗细均匀的长直光导纤维被固定于水平面内，要使从光导纤维左侧端面射入的任何光线只能从光导纤维的右侧端面射出，则光导纤维的折射率应满足什么条件？图212.（12分）在一个圆形轻木塞的中心插上一根大头针，然后把它倒放在水面上，调节针插入的深度，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水面下的大头针，如图3所示，量出针露出的长度为，木塞的半径为，求水的折射率.图313.（11分）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图10为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射.已知水的折射率为，求sin的值.图1014.（11分）为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔，设工事壁的厚度=34.64 cm ，孔的宽度=20 cm，孔内嵌入折射率=的玻璃砖，如图11所示，试问：(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？(2)要想使外界180°范围内景物全部被观察到，则应嵌入多大折射率的玻璃砖？图11 15.（11分）（山东理综）图12表示两平面平行玻璃砖的截面图，一束平行于边的单色光入射到界面上，是其中的两条平行线.光线在玻璃砖中的光路已给出.画出光线从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数.图12第二节光的全反射第三节光导纤维及其应用答题纸得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案二、填空题9． 10.三、计算题1112.1314.15.第二节光的全反射第三节光导纤维及其应用参考答案一、选择题1.CD 解析：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时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质.2.ABC3.B4.A 解析：光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率，光在由内芯射向外套时，在其界面发生全反射，从而使光在内芯中传播，故A正确.5.C 解析：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.光线从介质射向真空时的临界角为6.A 解析：sin ＜sin 45°,所以＜45°，所以发生全反射.7.D 解析：光导纤维，简称光纤，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，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射.8.AC 解析：由几何关系可推理得入射角=60°，折射角30°，由，A对；由sin ，临界角>30°，故在点不发生全反射，B错；由知光进入棱镜波长变小，C对；点出射的光束与边的夹角为30°，不与入射光线平行，D错.故选A、C.二、填空题9.全反射光疏介质临界角10.tan θ三、计算题11.≥解析：射入光导纤维的任何光线只能从右侧端面射出，表明光线在光导纤维侧面上发生全反射，作出光线在光导纤维内的传播光路，如图13所示.图13据几何关系得：=90°①显然最大时，取最小值由知，当 90°时 ,取最大值，即等于临界角C.将C，=代入①式可得：+=90°②欲使射到侧面的光线都发生全反射，须满足：≥③据临界角定义可得：④由②③④可得：≥.12.解析：在调节针插入的深度后，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水下的大头针，这个现象是光的全反射现象.产生全反射的条件有两条：（1）光从光密介质射向光疏介质;(2)入射角大于或等于临界角.当光从某种物质射向真空（或空气）时其临界角为sin ,=arcsin (为介质对光的折射率)作图14,当发出的光到达点时恰以临界角入射，因此sin ，在△中：tan ,而由此求得.图1413.解析：当光线在水面发生全反射时，有：sin ①当光线从左侧射入时，由折射定律得：②联立①②式，代入数据可得sin =.14.(1)120° (2)2解析：如图15所示.已知=34.64 cm,=20 cm,tan =≈,所以=30°.（1）由折射定律有,得=60°.即视野的最大张角为120°.(2)要使视野的张角为180°，即=90°，由折射定律有,所以 2.图1515.见解析解析：根据光线在面上的入射角和折射角可知.设此玻璃砖的临界角为C.则sin ,arcsin45°光线在面上的入射角由几何关系可知为75°，75°45°，故光线在面上发生全反射，射至面上的入射角可由几何关系求出为30°,30°45°，故可从面射出，根据折射定律可求出出射光线与界面法线的夹角为45°，光路图如图16所示.图16。
2020届高考物理一轮复习 光的折射全反射 练习及解析
光的折射全反射体验成功1.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的.光导纤维由内芯和外层两种材料制成，内芯材料的折射率为n1，外层材料的折射率为n2.如图所示，一束光信号与界面的夹角为α，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的条件是()A.n1>n2，α大于某一值B.n1<n2，α大于某一值C.n1>n2，α小于某一值D.n1<n2，α小于某一值答案：C2.太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可观察到太阳光谱.图甲是一简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带.逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是()A.红光—紫光，红光B.紫光—红光，红光C.红光—紫光，紫光D.紫光—红光，紫光解析：在同一介质中，频率越大的光折射率越大，可知题图中发生的色散现象如图乙所示.又因为临界角C＝arcsin 1n，故可知最先消失的光为紫光.乙答案：C3.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Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中.如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则()A.只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B.只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.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D.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错解：B剖析：有的同学认为在界面Ⅱ上，光由光密介质进入光疏介质，只要入射角足够大，就可能发生全反射现象，这是错误的.错误的原因在于孤立地讨论光在界面Ⅱ上能否发生全反射现象，而没有认识到光是由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ的，到达界面Ⅱ时光的入射角等于光在界面Ⅰ的折射角，它的大小是受到折射定律限制的，因此在界面Ⅱ上的入射角总是小于临界角.正解：在界面Ⅰ上光由空气中进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不发生全反射现象，则选项C 正确；在界面Ⅱ上光由玻璃进入空气，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进入玻璃后再达到界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，故选项D 也正确.答案：CD4.如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气中射向柱体的O 点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°).现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于圆面的轴线顺时针转动15°，如图中虚线所示，则( )A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°解析：转动前，反射光线与入射光线的夹角为90°，折射光线与入射光线的夹角为201°；转动后，反射光线与入射光线的夹角为120°，根据折射定律sin 60°sin r ＝3，得r ＝30°.则折射光线与入射光线的夹角为210°.因此折射光转过9°＜15°.故选项B 、C 正确.答案：BC5.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率，下列光路图中可能正确的是[2005年高考·辽宁大综合]( )解析：同一介质对频率越高的光的折射率越大，因此，该玻璃砖对b 光的折射率更大，光通过平行玻璃砖时，会发生光路侧移，但出射光线仍与入射光线平行，因此选项B 正确.答案：B6.目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功.如图甲所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应将激光器( )A.沿视线对着空间站瞄高一些B.沿视线对着空间站瞄低一些C.沿视线对准空间站直接瞄准D.条件不足，无法判断解析：当武器瞄准空间站时，光线如图乙所示，即看见的空间站位置比实际位置略高，但武器发射出的激光经过大气层和大气层的边缘时也要发生折射，由光路可逆原理知激光器应对准看到的空间站的像瞄准.故选项C正确.答案：C。
江苏省启东市高考物理专项复习 光的反射、折射、光的颜色、全反射 全反射光导纤维练习
光导纤维1．下列叙述正确的是( )A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在球中发生了全反射B．雨过天晴时空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的表面上反射而形成的C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与水中上升的水泡很亮的原因是一样的D．传输光脉冲信号的光导纤维是根据全反射原理制造的2． 2008年奥运会上，光纤通信网覆盖了所有的奥运场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成，下列说法正确的是( )A．内芯和包层折射率相同，折射率都大B．内芯和包层折射率相同，折射率都小C．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小3．下列哪种方式不是现代通讯方式（）A．固定电话 B、移动电话 C、电报 D、通信兵骑马传递4．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部．内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了（ )A．光的折射 B．光的衍射C．光的干涉 D．光的全反射5．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，有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导光的6．下列说法中正确的是( )A．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大B．在太阳光照射下.水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象C．光传播时.若遇到的障碍物的尺寸比光的波长大很多.衍射现象十分明显.此时不能认为光沿直线传播D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在.后来赫兹用实验证实电磁波的存在 E.走时快的摆钟必须调长摆长.才可能使其走时准确7．下列有关光学的一些说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的衍射现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．摄影师在拍摄水中的物体时通常在镜头前装一片偏振滤光片，它的作用是增强透射光使水下景物更清晰D．全息照相是应用了光的干涉原理8．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。
《4.2 全反射与光导纤维》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年
《4.2 全反射与光导纤维》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于全反射现象的描述，正确的是：A、全反射只发生在可见光中B、全反射发生在光从光密介质进入光疏介质时C、全反射的条件是入射角小于临界角D、全反射会导致光的折射现象2、光纤通信利用了光的全反射原理，以下关于光纤通信的说法，不正确的是：A、光纤通信的传输速度比传统电缆通信快B、光纤通信的信号传输损耗小，抗干扰能力强C、光纤通信的光信号可以通过放大器放大D、光纤通信使用的光纤材料必须具有高折射率3、光从水中射入空气时，若入射角为30°，折射光线消失，则该入射角称为：•A、临界角•B、折射角•C、全反射角•D、入射角4、以下哪种材料最适合用于制作光纤？•A、玻璃•B、铜•C、铝•D、橡胶5、在光线从光密介质进入光疏介质时，若入射角大于临界角，则会发生什么现象？A. 全反射B. 折射C. 反射D. 无明显现象6、光导纤维的工作原理主要依赖于以下哪种现象？A. 光的偏振B. 光的全反射C. 光的干涉D. 光的衍射7、当光线从水射向空气时，在水与空气的界面处发生全反射的临界角为(C)，已知水的折射率为(n=1.33)，则下列关于临界角(C)的说法正确的是：A.(C>45∘)B.(C=45∘)C.(C<45∘)D.(C=60∘)二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于全反射现象，以下说法正确的是：A、全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质时B、全反射现象的临界角与介质的折射率有关，折射率越大，临界角越小C、全反射现象会导致光的能量损失D、全反射现象可以使光信号在光纤中高效传输2、关于光导纤维，以下说法正确的是：A、光导纤维的基本原理是全反射B、光导纤维中的光信号通过多次反射来传输C、光导纤维的传输速度比传统的金属导线快D、光导纤维对信号的传输损耗较小3、下列关于全反射和光导纤维的说法中正确的是（）。
高中物理第四章光的波动性全反射与光导纤维激光每课一练沪科选修
4.6 全反射与光导纤维4.7 激光[基础题]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C．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射答案CD解析光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象叫全反射，故A、B错误，C正确；光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，使气泡看起来特别亮，D正确．2．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．从玻璃射入水中D．从水射入水晶答案 C解析本题考查发生全反射的条件，光只有从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射，从水晶射入玻璃、从水射入二硫化碳、从水射入水晶都是从光疏介质射入光密介质，都不可能发生全反射，故A、B、D错误，从玻璃射入水中是从光密介质射入光疏介质，有可能发生全反射，故C正确．3．如图1所示，ABCD是平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Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )图1A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．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D．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答案CD解析在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不会发生全反射现象，选项C正确，A错误；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进入玻璃后再达到界面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现象，选项D也正确，B错误．4．在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为( ) A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5°C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中答案 B解析水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是由于水的临界角为48.5°，光由空中射入水中时，最大折射角为48.5°，不能发生全反射；当光由水中射向空中时有可能发生全反射现象，故B正确，A、C、D错．5.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2所示．方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．下列选项中给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生如图所示效果的是( )图2答案 B解析四个选项产生光路效果如下图：由图可知B项正确．6．以下说法中正确的是( )A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性B．由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物D．普通照相技术所记录只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息答案ACD7．(2020·新课标Ⅰ·34(2))一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图3所示，玻璃的折射率为n＝ 2.图3(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置． 答案 见解析解析 (ⅰ)在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图．由全反射条件有sin θ＝1n① 由几何关系有OE ＝Rsin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得l ＝2R ④(ⅱ)设光线在距O 点32R 的C 点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得 α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G 点射出，如图，由反射定律和几何关系得OG ＝OC ＝32R ⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出．[能力题]8．在战争爆发时，某方欲用激光器击毁位于地平线上方的敌方空间站，则应将激光器( )A ．瞄高些B ．瞄低些C ．沿视线直接瞄准D ．若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些答案 C解析 空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆，两者的光路相同．因此，A 、B 错，C 对．D 选项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知应瞄低些方能射中，故D 错．9．某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图4中实线所示，使大头针P 1、P 2与圆心O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P 1、P 2的像，且P 2的像挡住P 1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出____________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n ＝________.图4答案 玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ 1sin θ 解析 若半圆形玻璃砖转过θ角时在半圆形玻璃砖直径一侧恰好看不到P 1、P 2的像，那么此时恰好发生了全反射．如图所示，过P 1、P 2的光线在玻璃砖内的入射角为θ，在空气中折射角为90°，根据折射定律得n ＝sin 90°sin θ＝1sin θ，只要测出θ，就可求出玻璃砖的折射率．10．如图5所示，abc 是一块用折射率n ＝2的玻璃制成的透明体的横截面，ab 是半径为R 的圆弧，ac 边与bc 边垂直，∠aOc ＝60°.当一束平行黄色光垂直照到ac 上时，ab 的外表面只有一部分是亮的，其余是暗的．求发亮部分的弧长是多少？图5答案 16πR 解析 假定光线MN 射到ab 界面上时恰好发生了全反射，则MN 上方的光线一定在界面ab 上发生了全反射，因此只有射到界面Nb 上的光线才能射出玻璃，界面Nb 部分是亮的．由sin C ＝1n，得∠C ＝30°. 由几何关系知θ＝30°，所以弧Nb 的长度：s ＝30°360°×2πR ＝16πR. 11．一足够深的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H ，在水池的底部中央放一点光源，其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为105°，如图6所示．求：图6(1)这种液体的折射率；(2)液体表面亮斑的面积．答案 (1) 2 (2)πH 2解析 (1)由于反射光线与折射光线的夹角为105°，入射角i ＝30°，则折射角r ＝45°；n ＝sin r sin i＝ 2.(2)sin C ＝1n ＝22，C ＝45° 所以亮斑的半径R ＝H ，亮斑面积S ＝πR 2＝πH 2.12.如图7所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，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．图7(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________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．答案 (1) 2 (2)能解析 (1)如图所示，单色光照射到EF 弧面上时恰好发生全反射，由全反射的条件可知C ＝45°①由折射定律得n ＝sin 90°sin C② 联立①②式解得n ＝ 2(2)当入射光向N 端移动时，光线在EF 面上的入射角将增大，所以能发生全反射．[探究与拓展题]13．一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P 离水面的高度为h 1＝0.6 m ，尾部下端Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s 1＝0.8 m 处有一浮标，示意图如图8所示．一潜水员在浮标前方s 2＝3.0 m 处下潜到深度为h 2＝4.0 m 时，看到标记P 刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q ；继续下潜Δh＝4.0 m ，恰好能看见Q.求：图8(1)水的折射率n ；(2)赛艇的长度l.(可用根式表示)答案 (1)43 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2477－3.8 m 解析 根据题意画出如图所示的示意图．(1)根据几何知识，知sin i ＝s 1s 21＋h 21＝0.8sin r ＝s 2s 22＋h 22＝0.6根据折射定律得折射率n ＝sin i sin r ＝43(2)潜水员恰好能看见Q 时，有sin C ＝1n ＝34又sin C ＝s 1＋s 2＋l(s 1＋s 2＋l)2＋(h 2＋Δh)2代入数据得l ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2477－3.8 m高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
《4.2 全反射与光导纤维》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年
《4.2 全反射与光导纤维》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在光的全反射现象中，以下哪个条件是必须满足的？A. 入射角大于临界角B. 入射角小于临界角C. 光线从光密介质进入光疏介质D. 光线从光疏介质进入光密介质2、光导纤维能够实现长距离的信息传输，其主要原理是利用了：A. 光的干涉B. 光的衍射C. 全反射D. 光的散射3、在光导纤维通信中，光信号能够在纤维中传播是因为：A. 光的全反射现象B. 光的折射现象C. 光的透射现象D. 光的干涉现象4、下列关于全反射现象的描述，正确的是：A. 全反射现象只发生在光从空气进入水中时B. 全反射现象发生时，入射角必须大于临界角C. 全反射现象发生时，入射光和反射光位于同一侧D. 全反射现象发生时，光线的传播速度会增大5、一束光线从空气射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角的变化趋势是：A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大6、在光导纤维中，光的全反射现象是：A. 光线从高折射率介质射向低折射率介质时，入射角大于临界角，光线完全反射在纤维内部B. 光线从低折射率介质射向高折射率介质时，入射角大于临界角，光线完全反射在纤维内部C. 光线从高折射率介质射向低折射率介质时，入射角小于临界角，光线部分反射在纤维内部D. 光线从低折射率介质射向高折射率介质时，入射角小于临界角，光线部分反射在纤维内部7、一束光线从空气射入折射率为1.5的玻璃中，入射角逐渐增大时，以下说法正确的是（）A. 当入射角等于临界角时，折射光线消失，反射光线沿入射方向传播B. 当入射角小于临界角时，折射光线和反射光线都在界面上C. 当入射角大于临界角时，折射光线不存在，光线全部反射D. 当入射角小于临界角时，折射光线和反射光线都在界面上，且折射角小于入射角二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于全反射现象，以下说法正确的是：A. 全反射只发生在从光密介质进入光疏介质时B. 全反射现象的临界角与介质的折射率有关C. 全反射现象中，入射角大于临界角时，反射光线不存在D. 全反射现象中，折射光线会沿着入射光线的路径返回2、光导纤维通信利用了全反射原理，以下关于光导纤维通信的说法正确的是：A. 光导纤维的纤芯材料必须是光密介质B. 光导纤维的包层材料必须是光疏介质C. 光导纤维的传输效率与入射角有关D. 光导纤维的传输效率与纤芯和包层的折射率差有关3、关于全反射现象，以下说法正确的是：A. 全反射只发生在光从光密介质进入光疏介质时B. 全反射的条件是入射角大于临界角C. 全反射现象可以用来制作潜望镜D. 全反射现象的能量损失为零三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：一束光线从空气射入折射率为1.5的介质中，入射角为30°。
高考物理4.5全反射与光导纤维专题1
高考物理4.5全反射与光导纤维专题12020.031,为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示，从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称作视场角，已知该玻璃的折射率为n ，圆柱长为l ，底面半径为r ，则视场角是（ ）A. arcsin 22l r nl +B. arcsin 22l r nr+ C. arcsin 22l r r + D. arcsin 22l r n l+2,一束光在空气与水的交界面处要发生全反射，条件是( )A ．光由空气射入水中，入射角足够大B ．光由空气射入水中，入射角足够小C ．光由水中射入空气，入射角足够大D ．光由水中射入空气，入射角足够小3,在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体内的胃、肠、气管等器官的内部。
内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。
光在光导纤维中传输利用了光的( )A ．直线传播B ．干涉C ．衍射D ．全反射4,两种介质比较，折射率较小的叫___________介质，折射率较大的叫___________介质，可见这两种介质是____________的。
5,光在两种介质的交界面发生全反射时，( )A ．入射光线一定在光密介质中B ．入射角一定大于临界角C ．界面相当于一个平面镜D ．仍有一部分光线进入另一种介质中6,一潜水员在水深为h 的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的一圆形区域内。
已知水的折射率为n ，则圆形区域的半径为 ( )A ．nhB ．n hC ．12-n hD ．12-n h7,折射角等于__________时的__________角叫临界角，用C 表示。
C 与介质的相对折射率n 的关系为______________。
8,1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示，S 为单色光源，M 为一平面镜．试用平面镜成像作图法画出S 经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．(2)设光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a 和L ，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式 ．9,如图所示，是用干涉法检查某块厚玻璃块的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的（ ）A. a的上表面和b的下表面B. a的上表面和b的上表面C. a的下表面和b的上表面D. a的下表面和b的下表面10,光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则 ( )A．内芯的折射率比外套大，光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小，光在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用11,观察者看到太阳刚从地平线升起时，太阳的实际位置( )A．刚处于地平线 B．在地平线以上C．在地平线以下 D．以上都有可能12,如图，长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖，将其放在空气中，一束光以入射角θ射到AB面的P点上，AD=2AP，求：（1）要使此光束进入长方体后能直接折射到AD面上，θ的最小值是多少；（2）要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射，θ的取值范围是多少。
2019年高三物理总练习二轮课时功课光的全反射 光导纤维新苏版
2019年高三物理总练习二轮课时功课光的全反射光导纤维新苏版注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。
在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。
只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。
课时作业44光的全反射光导纤维时间：45分钟总分值：100分【一】选择题(8×8′＝64′)1、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1所示、方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜、下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1所示效果的是()图1解析：四个选项产生的光路效果如下图2所示：由上图可知选项B正确、图2答案：B2、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宽带光纤通信网络、以下说法正确的选项是()A、光纤通信是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：光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套组成，内芯的折射率大，其原理是光传播时在两个界面处发生全反射，故D对，B、C 错、光是一种电磁波，它像无线电波一样，作为一种载体来传递信息，A对、答案：AD3、如图3所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，以下说法正确的选项是()图3A 、红光的偏折最大，紫光的偏折最小B 、红光的偏折最小，紫光的偏折最大C 、玻璃对红光的折射率比紫光大D 、玻璃对紫光的传播速度比红光大解析：求解此题，分清折射率的大小是关键，白光通过玻璃棱镜发生色散，是由于各种色光在玻璃中的折射率不同，对红光和紫光来说，玻璃对紫光的折射率大，紫光在玻璃中的偏折大，在玻璃中的传播速度小、答案：B4、如图4所示，放在空气中折射率为n 的平行玻璃砖，上、下表面M 和N 平行，P 、Q 两个侧面相互平行且与M 、N 垂直、一束光射到表面M 上(光束不与M 平行)，那么()图4A 、如果入射角大于临界角，光在表面M 发生全反射B 、无论入射角多大，光在表面M 都不会发生全反射C 、光可能在表面N 发生全反射D 、由于M 与N 平行，光只要通过M 就不可能在表面N 发生全反射解析：如图5甲所示，光射到表面M 的入射角为i (i ≠90°)，折射角为r ，那么sin r ＝sin i n <1n ＝sin C .由于M 、N 相互平行，故表面N 的入射角i ′＝r <C ，也就是说光只要通过M 就不可能在表面N 发生全反射、图5答案：BD5、在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形的透光圆面，假设透光圆面的半径匀速增大，那么光源正()A 、加速上升B 、加速下降C 、匀速上升D 、匀速下降解析：所形成的透光圆面是由于全反射造成的，如图6甲所示，圆面的边缘处是光发生全反射的位置，即i ＝C .图6假设光源向上移动，只能导致透光圆面越来越小，所以光源只能向下移动、 如图6乙所示，取时间t ，那么透光圆面半径的扩大量为s ＝vt . 由几何知识可得： h ＝s cos C ＝vt cos C设这段时间内，光源下移的距离为L .由几何关系可知：L ＝hsin C ＝vt cot C由上面的表达式可知：vt cot C 为定值，L 与t 成正比关系，满足匀速运动条件，所以，光源向下匀速运动、答案：D6、酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定的距离之外，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，它却随你的靠近而后退、对此现象正确的解释是()A 、这是光在空气中沿直线传播而形成的B 、“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C 、太阳辐射地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射D 、太阳辐射地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射解析：可粗略地认为地表空气是由许多水平的气层组成，由于太阳辐射，越接近地表空气折射率越小，光线从上一气层进入下一气层时就要偏离法线方向，入射角逐渐增大，直至发生全反射，故D 选项说法正确、答案：D7.如图7所示，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、入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，那么()图7A 、该棱镜的折射率为 3B 、光在F 点发生全反射C 、光从空气进入棱镜，波长变小D 、从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行 解析：此题考查折射率和全反射的有关知识，意在考查考生运用几何光学知识解决问题的能力、由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知n ＝sin60°sin30°＝3，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，BD 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确、答案：AC8.如图8所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r ，外圆半径为R ，R ＝2r .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 ，光在透明柱体内传播的时间为t ，假设真空中的光速为c ，那么()图8A 、n 可能为 3B 、n 可能为2C 、t 可能为22rcD 、t 可能为4.8rc解析：此题考查几何光学的基本原理——折射定律和反射规律，意在考查考生的理解能力、推理能力和分析综合能力、根据题意可画出光路图如图9所示，那么两次全反射时的入射角均为45°，所以全反射的临界角C ≤45°，折射率n ≥1sin45°＝2，A 、B 项均正确；波在介质中的传播速度v ＝c n ≤c 2，所以传播时间t ＝x v ≥42rc ，CD 项均错误、图9答案：AB【二】计算题(3×12′＝36′)9.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图10为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射、水的折射率为43，求sin α的值。
新教材高中物理第4章光的全反射第4节光导纤维及其应用分层作业鲁科版选择性必修第一册(含答案)
新教材高中物理分层作业鲁科版选择性必修第一册：第3节光的全反射第4节光导纤维及其应用A级必备知识基础练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2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图,其中正确的是(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3.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。
下列说法正确的是()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>v3B.v1>v3>v2C.v1<v2<v3D.v2>v1>v35.(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1sinCB.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1sinC6.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,水的折射率为4,求此河水的3深度。
(保留三位有效数字)7.(2022全国乙卷)一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射(入射面在棱镜的横截面内),入射角为i,经折射后射至AB边的E点,如图所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
强化训练41 光的全反射 光导纤维——’17备考综合热身辅导系列 山东平原一中 魏德田本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。
其主要目的在于：深刻理解临界角和全反射等几何光学的概念和规律，结合光的折射率、折射定律，棱镜及色散等知识，掌握解决全反射、光导纤维等的一类问题的基本方法，以提高我们综合分析此类物理问题的能力。
全卷19题，总计120分，选做题14道备用。
一、破解依据欲解决此类问题，试归纳以下几条依据：㈠直线传播：光在同一种均匀介质中是直线传播的。
即“一面二侧三等大，光路可逆”。
㈡光的反射：⑴反射定律：反、入射光线、界面、法线位于同一平面内；反、入射光线位于界面“同侧”、法线的“异侧”；并且，/i i =，其中，i 、i /分别为反、入射角。
⑵平面镜成像特点：“虚像，等大，等距离，及镜面对称。
”物体在水中倒影是虚像，属光的反射现象。
㈢光的折射：⑴折射定律：折、入射光线、界面、法线位于同一平面内，折、入射光线皆位于界面、法线的“异侧”；并且，.sin /sin 12n n r i =其中，i 、r 分别为入、折射角,n 2、n 1分别为介质Ⅱ、Ⅰ的绝对折射率。
⑵折射率：反映折射光线的偏折程度。
其大小为：λλ0==v c n 。
㈣全反射：⑴特点：光疏射入光密，折射角较小；光密射入光疏，折射角较大。
⑵条件：当光从介质射入空气（或真空）时，当Ci≥而，亦即入射角i等于或大于临界角C，光将全部返回到原介质中。
⑶临界角：nsin=C1注：反射、折射、全反射的光路皆为可逆的——“光路的可逆性。
二、精选习题㈠选择题（每小题5分，共55分）⒈（14浙江）关于下列光学现象，说法正确的是( )A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽⒉．（14开封联考）下列有关光纤及光纤通信的说法正确的是( )A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D ．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108 m/s⒊(14四川)如图-1所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大⒋．(15龙岩综测)一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图-2（a ）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θ的变化而变化，如图-2（b ）的图线所示。
下列说法正确的是（ ）A ．透明体对红光的折射率为332B ．红光在透明体中的速度大小及在真空中的相同C ．红光的折射光线的频率会随着折射光线强度的增大而增大D ．红光在透明体内发生全反射的临界角为30图-1图-2⒌.（13四川）光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知( )A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光及入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同6.( 14吉林九校)如图-3所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球．频率为ν的细光束在空中沿直线BC传播，于C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（设c为真空中的光速）（）A．激光束的入射角︒=60αB．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射【来.源：全,品…中&高*考*网】C．光子在射入玻璃球后，光的频率变小D．此激光束在玻璃中的波长为ν33cE．从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为c R32图-37.( 14成都)如图-4所示，块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率n=3，若光从上表面AB射入的人射角i=60°，光在真空中的光速为c，则( ) A折射角r=30°B光在玻璃中传播的时间为233LcC光在玻璃中传播的时为2LcD改变入射角i，光在下表面CD可能发生全发射8.( 14武汉二中)下面有关光纤及光纤通信说法正确的是（）A、光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大B、光在光纤中传输利用了全反射的原理C、光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D、光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长长，在真空中传播的速度大小都约为3.0×108 m/sE、光纤通讯的主要优点是容量大，此外，光纤传输还有衰减小、图-4抗干扰性强等优点9. (15南平综测)如图-5所示，ABC为等腰棱镜，OO’是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P 点，下列判断正确的是( )图-5A．在同一介质中，a光光速火于b光光速B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光大C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距D．在真空中，a光波长大于b光波长10．(14重庆)打磨某剖面如图-6所示的宝石时,必须将OP、OQ 边及轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是( )图-6A.若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射B.若θ>θ2,光线会从OQ边射出C.若θ<θ1,光线会从OP边射出D.若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射11. （14焦作一模）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．彩虹形成的示意图如图-7所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)．下列关于a光及b光的说法中正确的是( )图-7A．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E．若a、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射㈡作图题（共5分）12.(14武昌模拟)②图-8表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线。
光线a在玻璃砖中的光路已给出。
画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图．并标出出射光线及界面法线夹角的度数。
㈢计算题（共60分）⒔(16全国Ⅰ)（10分）如图-9，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB及竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3 .(i)求池内的水深；(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线及竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离图-8(结果保留1位有效数字)．⒕(14山东)（8分）如图-10,三角形ABC 为某透明介质的横截面,O 为BC 边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射,第一次到达AB 边恰好发生全反射。
已知θ=15°,BC 边长为2L,该介质的折射率为2。
求:①入射角i;②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到: 62sin 75+=或tan1523=-。
15.(14新课标Ⅱ)（10分）一厚度为h 的大平板玻璃水平放置,图-9图-10其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。
在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片及圆形发光面的中心在同一竖直线上。
已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。
16.(14海南)（7分）如图-11,矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面,在截面所在平面内有一细束激光照射玻璃砖,入射点距底面的高度为h,反射光线和折射光线及底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2。
在截面所在平面内,改变激光束在AB面上入射点的高度和入射角的大小,当折射光线及底面的交点到AB的距离为l3时,光线恰好不能从底面射出。
求此时入射点距底面的高度H。
图-1117.（14新课标Ⅰ） (9分)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图-12所示．玻璃的折射率为n＝ 2.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O点左侧及O相距32R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．18.(15海南)（8分）一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图-13所示。
已知玻璃的全反射临界角r（r<3π）。
及玻璃砖的底平面成（2rπ-）角度、且及玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。
经柱面折射后，有部分光（包括及柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。
若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。
图-13图-1219.(15山东)（8分）半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO’的截面如图-14所示。
位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。
当光线在O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。
求A、B两点间的距离。
(三)选做题20.(14徐州一中)如图-15为某种透明材料制成的边长为4cm，横截面为正三角形的三棱镜，将其置于空气中，当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时，在AC面上刚好发生全反射，光在真空中的速度c=3×108m/s．求：①此透明材料的折射率；②光通过三棱镜的时间．BAD图-1421.(15青岛统测）(2) 如图-16所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R 、长为L ．一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面射出．求该部分柱面的面积S ．22.（15大庆三检）如图-17，某透明介质的截面为直角三角形ABC ，其中∠A ＝30°，AC 边长为L ，一束单色光从AC 面上距A为L 3的D 点垂直于AC 面射入，恰好在AB 面发生全反射．已知光速为c. 求：①该介质的折射率n ；②该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t.23.（15宝鸡三检）（9分）MN 为水平放置的光屏，在其正下方有一半圆柱形玻璃砖，玻璃砖的平面部分ab 及光屏平行且过圆心O ，平面ab 及屏间距离为m d 2.0=，整个装置的竖直截面图如图-18所示。