2019-2020学年高中物理第十三章光课时跟踪检测二全反射含解析新人教版选修3_.pdf

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1、课时跟踪检测（二）全反射1．光线由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于45°时折射光线消失，由此可断定这种介质的折射率是()2A．n＝B．n＝221C．n＝D．n＝22解析：选B入射角大于45°时折射光线消失，即这种介质的临界角C＝45°，所以n＝1＝2，故B正确。sinC2．一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是()3A．该介质的折射率是3B．该介质的折射率是3C．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象sinβ解析：选B由题意知，入射角α＝30°，折射角β＝60°，由折射定律可得：n＝sin

2、αsin60°32＝＝3，A项错误，B项正确；发生全反射的临界角为C，sinC＝，sin45°＝，sin30°3232＜，C＜45°，C项错误；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于等于临界角时，就32会发生全反射现象，D项错误。3．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透光平面，如果透光圆面的半径正在匀速增大，如图所示，则光源正在()A．匀加速上升B．匀加速下沉C．匀速上升D．匀速下沉解析：选D因为发生全反射，所以圆形透光半径r＝dtanC，因为r是匀速变大，所以d也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，所以选项D正确。4.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方

3、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。下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生如图效果的是()解析：选B四个选项产生光路效果如图所示。则可知B项正确。5.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图所示，一光导纤维内芯折射率为n，外层折射率为n，一束光信号与界面夹角α由内芯射12向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是()A．n＞n，α小于某一值B．n＜n，α大于某一值1212C．n＞n，α大于某一值D．n＜n，α小于某一值1212解析：选A要使光信号在内芯与外层的界面上发生全反射，必须让内芯折射率n大于外1层折射率n，同时入射角须大于某一

4、值，故α应小于某一值，故A正确。26．[多选]一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则()A．介质2的折射率最大B．光线在介质2中的波长最长C．光在介质3中的速度最大D．入射光线到达介质2和介质3的界面时，一定也发生反射解析：选BD由光线经过介质时的入射角和折射角之间的大小关系可知n＞n＞n，故选312c项A错误；由v＝可知在介质2中传播的速度最大，故选项C错误；光在不同介质内传播时n的频率不变，根据v＝fλ可知传播速度越大，波长越长，故选项B正确；光由介质2进入介质3时，发生折射，也发生反射，故选项D正确。17.半径为R的透明圆柱体固定于地面上，透明体对红光的折射率4为n＝2，如图所示

5、。今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧，经折射红光照射到右侧地面上。则圆柱体右侧地面上的黑暗部分长度为________。11解析：光线从圆柱体射出的临界角满足sinC＝＝所以C＝30°。n2R23－3地面上黑暗部分如图中阴影所示，其长度为l＝－R＝cos30°3R。23－3答案：R3π8．一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角γ(γ<)。3π与玻璃砖的底平面成(－γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面2上。经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)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。解析：在

6、半圆柱形玻璃砖横截面内，考虑沿半径方向射到圆心O的光线1(如图)，它在圆心处的入射角为θ，满足θ＝γ①11恰好等于全反射临界角，发生全反射，在光线1左侧的光线(例如光线2)经过柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角θ满足θ>γ②22因而在底面上发生全反射，不能直接折射出。在光线1右侧的光线(例如光线3)经柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角θ满足θ<γ③33因而在底面上不能发生全反射，能从玻璃砖底面射出射到半圆柱面最右侧的光线4与柱面相切，入射角i为πi＝④2由折射定律知，经圆柱面折射后的折射角∠OAB＝θ，满足sini＝nsinθ⑤44式子中，n是玻璃的折射率，由全反射角的定义知1＝nsin

7、γ⑥联立④⑤⑥式得θ＝γ⑦4R由几何关系可得∠AOB＝γ，故底面上透光部分的宽度OB＝。2cosγR答案：2cosγ