2019高中物理课下能力提升十五第十三章第2节全反射（含解析）新人教版

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1、全反射[基础练]一、选择题1．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是(　　)A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C．光从空气射到分界面上，入射角足够小D．光从空气射到分界面上，入射角足够大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。选项中给出了两棱镜四种放置方式的示意图，能产生图中光路效果的是(　　)3．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯

2、中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是(　　)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界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大4．介质Ⅰ中光速为v1＝c，介质Ⅱ中的光速为v2＝，如果光线a、b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是(　　)A．a、b均不能发生全反射B．a、b均能发生全反射C．a能发生全反射D．b能发生全反射二、非选择题5．如图所示为一半圆形玻璃砖，一足够大的光屏MN与直径PQ平行，圆心O到MN的距离为d，一束由两种单色光组成的复色光沿

3、与竖直方向成θ＝30°角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1＝和n2＝。求：(1)离A点最远的光斑与A点之间的距离x；(2)为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角最小值。[提能练]一、选择题1．[多选]如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为n＝1.5的玻璃砖，其半径为R。下列说法中正确的是(　　)A．只有圆心两侧范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧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．圆心两侧范围外的光线将在圆面上产生全反射2．(2016·济南高二检测)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有

4、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3．一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(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(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B．红光在透明体中的速度大小与在真空中的相同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°二、非选择题4．如图所示，是一种折射率n＝1.5的

5、棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i＝arcsin0.75，求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)5．半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为，一束与MN平面成45°角的平行光射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出，求在MN平面上射出的光束的宽度为多少？答案[基础练]1．解析：选B　发生全反射的条件：光由光密介质射入光疏介质，入射角大于或等于临界角，B正确。2．解析：选B　四个选项产生光路效果如图所示。可

6、知，B正确。3．解析：选A　光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射，所以内芯的折射率比外套的大，A正确，B错误；频率越大(波长越短)，折射率越大，根据v＝，折射率大的光在光纤中传播的速度小，C、D错误。4．解析：选D　光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于或等于临界角时会发生全反射。根据题意可知，介质Ⅱ为光密介质，介质Ⅰ为光疏介质，所以由Ⅱ射向Ⅰ才有可能发生全反射现象，B、C错误；又因为介质Ⅱ中的光速为v2＝，所以光在介质Ⅱ中的临界角满足n＝＝＝2，故临界角为30°，所以光束b能发生全反射，A错误，D正确。5．解析：(1)作出光路图如图所示，折射率为n2＝的光折射后在光屏上形成的光斑离A

7、点最远，根据折射定律得n2＝，x＝dtanα＝d；(2)当复色光的入射角大于或等于两种单色光的临界角时，光屏上的光斑消失。单色光的折射率越小，临界角越大，由全反射条件sinC＝，可得C＝45°，即复色光的入射角最小为45°。答案：(1)d　(2)45°[提能练]1．解析：选BCD　设光线1进入玻璃砖后恰能在界面上发生全反射，如图所示，则θ1应等于临界角C，即sinθ1＝sinC＝＝；比光线1更靠近圆心的光线入射到圆面的入