4.2光的全反射同步课时训练（一）-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

高中物理4.2光的全反射同步课时训练（一）一、单项选择题1．水中的空气泡、玻璃中的空气泡，看上去比较亮，对这一现象表述正确的是（）A．空气泡对光线有会聚作用B．空气泡对光线有发散作用C．从空气泡到达水或玻璃与气泡分界面处的光一部分发生全反射形成的D．从水中或玻璃中射到空气泡界面处的光一部分发生全反射形成的2．一束单色光从空气射入水中，下列说法中正确的是（）A．光的频率不会变化 B．光的传播速度变大C．折射角大于入射角 D．有可能发生全反射3．用激光笔照射光具盘上的半圆形玻璃砖，观察到的现象如图所示。以下说法正确的是（）A．光线a是入射光线B．玻璃砖的折射率C．顺时针转动玻璃砖时，光线b也顺时针方向转D．逆时针转动玻璃砖时，光线a逐渐减弱最后消失4．如图所示，一光导纤维内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，一束光信号与界面夹角为α由内芯射向外套，要在界面发生全反射，必须满足的条件是（）A．n1>n2，α小于某一值 B．n1<n2，α大于某一值C．n1>n2，α大于某一值 D．n1<n2，α小于某一值5．已知介质对某单色光的临界角为θ，下列说法不正确的是（）A．该介质对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csinθ（c表示光在真空中的传播速度）C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sinθ倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中频率的sinθ倍6．如图所示，AB、CD是置于空气中厚玻璃砖的上、下两个表面，，光线经AB表面射向玻璃砖，当折射光线射到CD表面上时，下列说法中正确的是（）①不可能发生全反射②只要适当增大入射角，就可能在CD面上发生全反射③只要玻璃砖的厚度足够大，就可能在CD面上发生全反射④由于不知道玻璃的折射率，故无法判断A．只有①正确 B．只有②③正确 C．②③④正确 D．只有④正确7．光线从某介质射入空气中，当入射角为时，其折射角为，则这种介质的全反射临界角是（）A． B． C． D．8．一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如图所示。代表入射角，则（）A．当时会发生全反射现象B．无论入射角是多大，折射角都不会超过45°C．当入射角时，折射角D．当入射角时，反射光线与折射光线垂直9．工业上我国对产品的质量检测其中一种是采用光学检测玻璃装置的合格性。如下图甲所示是货物的运输轨道，图乙是某次对某玻璃装置的质量检测。当光束以垂直玻璃砖底面的方向射入，当光束以与O点连线夹角射入时，光线恰好在玻璃砖内发生全反射，若玻璃的折射率为，则（）A． B． C． D．10．如图，一个透明玻璃球半径为，折射率为，一束足够强的细光束，在过球心的平面内，以一定角度由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生一次反射和折射后，出射光线恰好与入射光线平行，则下列说法错误的是（）A．进入玻璃球的光线在处发生全反射B．光线的入射角为C．光线在玻璃球内传播的时间为D．光线从玻璃球内射向空气发生全反射的临界角为二、多项选择题11．全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是（）A．光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射B．发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量C．如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射D．只有在入射角等于临界角时才能发生全反射12．光在某种介质中的传播速度是1.5×108m/s，光从该介质射向空气时（）A．发生全反射的临界角是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°13．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BM的中点，则（）A．该三棱镜对该单色光的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变短D．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行14．如图所示，半径为的半圆形透明柱体与屏幕MN接触于B点，MN垂直于直径AB，一单色光a以入射角射向圆心O，反射光线b与折射光线c恰好垂直。已知光在真空中的传播速度为，则下列说法正确的是（）A．柱体的折射率为B．两个光斑之间的距离为C．增大光束a的入射角，可以在O点发生全反射D．光在介质中的传播速度15．如图所示，一个折射率为的三棱镜，顶角是，左右两侧分别为界面I和界面II。有一束单色光以图示方向射到三棱镜界面I上，入射角为i，不考虑在界面I和界面II发生的二次反射。则下列有关这束光传播过程的判断正确的是（）A．三棱镜发生全反射的临界角B．两个界面都一定会发生反射现象C．在界面II一定不会发生折射现象D．在界面II可能会发生全反射现象16．如图所示，真空中有一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率为v的细激光束在真空中沿直线BC传播，于玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，c为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（）A．激光束在C点的入射角α=60°B．此激光束在玻璃中从C到D传播的时间为C．改变入射角α的大小，激光束不可能在玻璃球表面发生全反射D．改变入射角α的大小，激光束可能在玻璃球表面发生全反射三、填空题17．如图所示，是空气和玻璃的分界面，一束单色光在界面上发生折射，可知下方是___________（填“空气”或“玻璃”）；玻璃的折射率为____________，这束单色光从玻璃射向空气时发生全反射的临界角的正弦值为___________。18．在2021年12月9日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别明亮，这主要是因为光在气泡表面发生了_______现象。如图，若在P点恰好发生全反射，，则水的折射率为_______。已知线段AB长为L，光在空气中传播速度为c，则光在水中传播的时间为_______。（用题中物理量表示）四、解答题19．一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。20．如图所示，某玻璃砖的截面为半圆的一部分，O为圆弧的圆心，AD面与AB面垂直，圆弧的半径为R，，一束单色光斜射到AD边的中点，光线方向与AD面的夹角为30°，折射光线刚好照射到AB的中点，求：（1）玻璃砖对光的折射率；（2）试判断折射光线照射到AB面上时会不会发生全反射。21．如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，求：（1）之间的距离；（2）当入射角时，光在玻璃中的传播时间。参考答案1．D2．A3．C4．A5．D6．A7．B8．B9．B10．A11．AB12．AC13．AC14．AD15．AB16．ABC17．

空气

18．

全反射

1.25

19．【解析】当入射角达到45o时，恰好到达临界角C，根据可得液体的折射率由于可知激光在液体中的传播速度20．【解析】（1）光路图如图所示设光线与AD面的交点为O1，法线为EF，光线与AB面的交点为O2，法线为MN，由几何关系可得