高中物理 滚动检测3 光的折射与全反射 鲁科版选修3-4

【创新设计】-高中物理滚动检测3光的折射与全反射鲁科版选修3-4一、选择题(本小题共11小题，每小题7分，共77分)1．当光从光密介质射向光疏介质时 ()．A．反射光线的强度随入射角的增大而减小B．折射光线的强度随入射角的增大而减小C．当入射角等于临界角时，折射光线的强度等于零D．当入射角等于零时，反射光线的强度等于零解析反射光的能量随入射角增大而增多，折射光的能量随入射角的增大而减少，当入射角等于临界角时，从光密介质射向光疏介质中的光线恰好发生全反射，故折射光线的强度等于零．答案BC2．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，入射角足够大解析光在两种介质的分界面上发生全反射的条件是：光从光密介质射到光疏介质，且入射角大于或等于临界角．答案B3．光在某种介质中的传播速度是1.5×108A．介质的临界角是30°B．大于或等于30°的所有角都是临界角C．入射角大于或等于30°时都能发生全反射D．临界角可能是60°解析由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(3×108,1.5×108)＝2，sinC＝eq\f(1,n)知临界角C＝30°，所以A、C正确．答案AC4．某单色光从甲介质射入乙介质，入射角为30°，折射光线与反射光线之间的夹角为95°，那么 ()．A．乙介质是光疏介质B．光线在甲介质中的传播速度比在乙介质中快C．光线从甲介质进入乙介质可能发生全反射D．光线从乙介质进入甲介质可能发生全反射解析由题意知反射光线与折射光线的夹角为95°，则折射角为55°，而入射角为30°，则甲为光密介质，乙为光疏介质．据n＝eq\f(c,v)和n甲＞n乙可知，光线在介质中传播速度v甲＜v乙．根据发生全反射的条件知，光线从甲介质进入乙介质时可能发生全反射，所以A、C正确．答案AC5．在弯曲的情况下光导纤维仍然有效地传导光，这是利用了 ()．A．光的镜面反射 B．光的全反射C．光的漫反射 D．光的折射解析光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的分界面上发生全反射．答案B6．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．下列说法中正确的是 ()．A．光纤通信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传递光信号是利用光的全反射原理，故B、C两项错误；由书本知识可知A、D两项正确．答案AD7．某玻璃的临界角为42°，当在玻璃中某一光线射到玻璃与空气的分界面上时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为 ()．A．小于42° B．小于60°C．小于90° D．无折射光线解析光由玻璃射向空气时，折射角大于入射角，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)及入射角略小于临界角，可知折射角略小于90°.答案C8.如图1所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光线垂直射向AC面．已知这种介质的折射率n＞2，则 ()．图1A．可能有光线垂直于AB边射出图1B．光线只能从BC边垂直射出C．光线只能从AC边垂直射出D．一定既有光线垂直于BC边射出，又有光线垂直于AC边射出解析因n＞2，而sinC＝eq\f(1,n)，所以sinC＜eq\f(1,2)，即C＜30°，射到AB边的入射角i＝30°，发生了全反射．此光线反射后射到AC边的入射角i＝60°，再次发生全反射而垂直射到BC边上射出．同理，射到BC边上的光线，经两次全反射后垂直AC射出．答案D9.有一束单色光从A穿过B再折向C，如图2所示，下面说法中正确的是 ()．A．介质B的折射率最大图2B．介质C图2C．光在介质B中的速度最大D．光在介质C中的速度最大解析由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义知C的折射率比A的大，即nC＞nA＞nB，故B正确；利用n＝eq\f(c,v)可以判断出，光在B中传播速度最大，在C中传播速度最小，故C正确．答案BC图310.如图3所示为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n＝eq\r(2)，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线()．图3A．从ab面射出B．从ac面射出C．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直解析由全反射条件，sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，得C＝45°.由几何知识和反射定律、折射定律作出光路图如图所示，通过分析计算可以判断：光线在ab面发生全反射，在ac面不发生全反射，即既有折射光线，又有反射光线，且其反射光线垂直于bc面射出．答案BD11.如图4所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则()．A．∠a＝30°，∠b＝75°B．∠a＝32°，∠b＝74°图4C．∠a＝34°，∠b图4D．∠a＝36°，∠b＝72°解析设∠a＝θ，∠b＝α，由几何关系可得：θ＋2α＝180°，①2θ＝α.②联立①②式得，θ＝36°，α＝72°.答案D二、非选择题(本题共2小题，共23分)12．(11分)空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼．已知水的折射率为eq\f(4,3)，则鸟看水中的鱼离它________m，鱼看天上的鸟离它________m.解析首先作出鸟看鱼的光路图，如右图所示．由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i和r均很小，故有tani＝sini，tanr＝sinr．由图可得：h1tanr＝h′tani，h′＝eq\f(h1tanr,tani)＝eq\f(h1sinr,sini)＝eq\f(h1,n)＝4m×eq\f(3,4)＝3m则鸟看水中的鱼离它：H1＝3m＋3m＝6m同理可得鱼看鸟时，h″＝nh2＝3m×eq\f(4,3)＝4m则H2＝4m＋4m＝8m.答案68图513．(12分)如图5所示，ABC是一个透明的薄壁容器，内装液体，当光垂直射向AC面时，光在AB面恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c图5解析设液体的折射率为n，光在里面传播的速度为v，发生全反射的