2022高中物理 第十三章 第2节全反射课下作业综合提升 新人教版选修3-4.doc

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1、【创新方案】2014高中物理 第十三章 第2节全反射课下作业综合提升 新人教版选修3-41光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是()A光在介质a中的速度必须大于介质b中的速度Ba是光密介质，b是光疏介质C光的入射角必须大于或等于临界角D必须是单色光解析：由v，折射率大的，在介质中的传播速度小，根据全反射的条件，则a是光密介质、折射率大，光在介质a中的传播速度小。故B、C正确。答案：BC2.如图1所示，MM是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射点，NN是法线，1是入射角，2是折射角，且12。则下列判断正确的是()

2、A1逐渐增大时2也逐渐增大，有可能发生全反射现象B1逐渐减小时2也逐渐减小，有可能发生全反射现象 图1C1逐渐增大时2将逐渐减小，有可能发生全反射现象D1逐渐增大时2也逐渐增大，但不可能发生全反射现象解析：由n可知，1逐渐增大时，2也逐渐增大，但因12，MM上方为光疏介质，故1再大，也不能发生全反射现象，D正确。答案：D3如图2所示，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为() 图2A.B.C. D.解析：作出几何光路图，如图所示。由折射规律可得n，若光线在AC边上的D

3、点发生全反射，则sin ，由几何关系又有r90，结合以上三式可得n2，即n，正确答案为A。答案：A4.(2011福建高考)如图3，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是() 图3A减弱，紫光 B减弱，红光C增强，紫光 D增强，红光解析：入射点由A向B缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光的折射率最大，由si

4、n C可知紫光的临界角最小，所以最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，则反射光增强，故C正确。答案：C5.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图4所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角由内芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是() 图4An1n2，小于某一值 Bn1n2，大于某一值Cn1n2，大于某一值 Dn1n2，小于某一值解析：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n1大于外层折射率n2，同时入射角须大于某一值，故应小于某一值，故A正确。答案：A6.如图5所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，则这条

5、光线离开棱镜时与界面的夹角为_。 图5解析：因为棱镜的折射率为，所以临界角C应满足sin C，所以C45。作光路图如图所示。因光线从空气中射到BC界面时入射角为零度，故进入BC面时不发生偏折，到AB面时由几何关系知入射角i60C，故在AB面上发生全反射，反射光线射到AC面时，可知入射角30C，所以在AC面上既有反射光线又有折射光线。由n得sin ，45，所以该折射光线与棱镜AC面夹角为45；又因从AC面反射的光线第二次射到AB面上时，由几何关系知其入射角为0，所以从AB面上折射出的光线与AB界面夹角为90。答案：45和907.如图6所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60。一束

6、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(1)求介质的折射率。(2)折射光线中恰好射到M点的光线_图6 (填“能”或“不能”)发生全反射。解析：(1)由题意画出光路图如图所示，可得入射角i60，折射角r30，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18030903030。全反射的临界角sin Csin 30，故不能发生全反射。答案：(1)(2)不能8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为n2，如图7所示。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

7、右侧地面上的黑暗部分长度为_。图7解析：光线从圆柱体射出的临界角满足sin C，所以C30地面上黑暗部分如图中阴影所示，其长度为lRR。答案：R9(2012山东高考)如图8所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知ABM30，求 图8 (1)玻璃的折射率。(2)球心O到BN的距离。解析：(1)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i30，r60，根据折射定律得n代入数据得n(2)光线BN恰好在N点发生全反射，则BNO为临界角sin C设球心到BN的距离为d，由几何知识可知dRsin C联立式得dR。答案：(1)(2)R4