2017-2018学年高中物理教科版选修3-4课时跟踪检测（十三）　光的全反射含解析

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1、课时跟踪检测(十三)　光的全反射1．已知水晶的折射率为1.55，水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，则下列说法正确的是(　　)A．酒精相对水晶来说是光疏介质，相对水来说是光密介质B．光在水中的传播速度比在水晶中的大C．介质的折射率和介质的密度有关D．因为水晶的密度大，所以水晶相对于任何介质都是光密介质2．如图1所示为光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图。指出哪种情况是可以发生的(　　)图13．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，

2、似乎还能看到远处车、人的倒影。但当你靠近“水面”时，它也随你靠近而后退，对此现象解释正确的是(　　)A．出现的是“海市蜃楼”，是由光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射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。如图3所示为两棱镜的四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是(　　)图

3、25图35.如图4所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c。下列说法中正确的是(　　)图4A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率C．经同一双缝所得干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度D．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度6.(重庆高考)如图5所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分

4、的弧长为(　　)图5A.πR　　　　B.πRC.πRD.πR7.如图6所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。5图6(1)求介质的折射率。(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射。8.一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7所示。求：图

5、7(1)这种液体的折射率；(2)液体表面亮斑的面积。答案1．选AB　根据光疏介质和光密介质的概念可判定A是正确的；由n＝可知介质的折射率越大，光在介质中的速度越小，水的折射率小于水晶的，所以光在水中的传播速度比在水晶中的大，所以B对；介质的折射率和介质的密度没有必然的联系，C、D错。52．选A　光线垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时，在斜边发生全反射，故A正确。3．选D　在太阳光照射下，地表温度升高，地面附近空气的折射率变小，光发生全反射，D正确。4．选B　四个选项产生光路效果如图所示。则可知B项正

6、确。5．选B　从玻璃射向空气，从图可以看成，b单色光最先达到90°，最先发生全反射，所以a光的临界角大于b光的，A选项错误；据折射率n＝1/sinC可知，a光的临界角较大，则a光的折射率较小，B选项正确；折射率较大的光，对应的波长较小，a光波长较大，所以发生双缝干涉时，a光的干涉条纹较宽，C选项错误；据n＝c/v，a光折射率较小，所以a光传播速度较大。6．选B　本题考查光的折射与全反射，意在考查考生综合应用数学知识，正确作出几何光路图解决几何光学问题的能力。作出如图所示的几何光路图，其中N点为从O点入射的折

7、射光线，故圆弧NB段没有光线从AB圆弧射出，由折射定律＝n可知＝，即∠BON＝30°。若在圆弧AB上的M点，折射光线发生了全反射，由sinC＝可得C＝45°，由几何关系则有∠AOM＝90°－45°－30°＝15°，所以圆弧AB上有光透出的长度为s＝×2πR＝πR，正确选项为B。7．解析：(1)由题意画出光路图如图所示，可得入射角i＝60°，折射角r＝30°，由折射定律可得此介质的折射率为n＝＝＝(2)由题意画出恰好经过M点的折射光线如图所示，可得出此时射向M点的入射角为5180°－30°－90°－30°＝3

8、0°。全反射的临界角sinC＝＝>sin30°＝，故不能发生全反射。答案：(1)　(2)不能8．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＝＝。(2)设亮斑的半径为R，sinC＝＝，C＝45°。所以亮斑的半径R＝H，光斑面积S＝πR2＝πH2。答案：(1)　(2)πH25