【教育资料】学业分层测评 第13章-2 全反射学习专用.pdf

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1、教育资源 教育资源 学业分层测评(十二)(建议用时：45 分钟)学业达标 1下列说法正确的是()【导学号：23570092】A因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质 B因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质 C同一束光，在光密介质中的传播速度较大 D同一束光，在光密介质中的传播速度较小 E光从光密介质射入光疏介质有可能不发生全反射【解析】因为水的折射率为 1.33，酒精的折射率为 1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由 v c/n 可知，光在光密介质中的速度较小【答案】BDE 2如图 13-2-8 所示，ABCD 是两面平行的透明玻璃，AB 面和 CD 面平行，它们

2、是玻璃和空气的界面，设为界面 1 和界面 2.光线从界面 1 射入玻璃砖，再从界面 2 射出，回到空气中，如果改变光到达界面 1 时的入射角，则()图 13-2-8 A只要入射角足够大，光线在界面 1 上可能发生全反射现象 B只要入射角足够大，光线在界面 2 上可能发生全反射现象 C不管入射角多大，光线在界面 1 上都不可能发生全反射现象 D不管入射角多大，光线在界面 2 上都不可能发生全反射现象 E光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移【解析】在界面 1，光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象；在界面 2，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏

3、介质，由于界面 1 和界面 2 平行，光由界面 1进入玻璃后再到达界面 2，在界面 2 上的入射角等于在界面 1 上的折射角，因此入射角总是小于临界角，也不会发生全反射现象【答案】CDE 3.光从介质 1通过两种介质的交界面进入介质 2 的光路如图 13-2-9 所示 下列论述正确的是()图 13-2-9 A光在介质 1 中的传播速度较大 B光在介质 2 中的传播速度较大 教育资源 教育资源 C光从介质 1 射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象 D光从介质 2 射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象 E光从介质 2 射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象【解析】光从介质 1

4、进入介质 2 的光路如题图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质 1 中传播速度较大，A 对 B 错光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质 2 到介质 1，CD 对，E 错【答案】ACD 4下列现象中是由于全反射造成的是()【导学号：23570093】A露珠在阳光下格外明亮 B直棒斜插入水中时，呈现弯折现象 C海市蜃楼 D在炎热夏天的柏油马路上，远处的路面显得格外明亮 E水杯盛水后，看上去杯子变浅【解析】【答案】ACD 5.如图 13-2-10 所示，一束光从空气中射向折射率 n 2的某种玻璃的表面，i 表示入射角，则下列说法中确的是()图 13-2-10 A当

5、 i 45 时会发生全反射现象 B无论入射角是多大，折射角 r都不会超过 45 C欲使折射角 r 30，应以 i 45 的角度入射 D当入射角 i arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 E当入射角 i arctan22时，反射光线跟折射光线恰好垂直【解析】当入射光由光疏介质射入光密介质时，无论入射角多大，都不会发生全反射，故 A项错误由 nsin isin r 2，当 i 90 时，r 45，故 B项对由sin isin r 2，当 r 30时，i 45，C项对由 i arctan 2，得到 tan i 2，设折射角为 r，从而求出 sin i cos r63，cos i sin r

6、33，可知 i r 90，反射光线跟折射光线恰好垂直，D项也对【答案】BCD 教育资源 教育资源 6下列说法正确的是()【导学号：23570094】A在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置高 B光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的 C玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮，是由于光的全反射 D海市蜃楼产生的原因是海面上方上层空气的折射率比下层空气的折射率大 E小孔成像是根据光的全反射【解析】由于光的折射，当水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像比物体的实际位置高，选项 A 正确；光纤通信是利用光的全反射原理来传递信息的

7、，选项 B正确；玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮是由于光在裂缝处发生全反射造成的，选项 C 正确；海市蜃楼产生的原因是海面上方上层空气的折射率比下层空气的折射率小，选项 D 错误小孔成像是光的直线传播，E 错误【答案】ABC 7.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车 尾灯的构造如图 13-2-11 所示，则汽车灯光射过来，在尾灯的 _(选填“左”或“右”)表面发生全反射 图 13-2-11【答案】左 8一束光线从折射率为 1.5 的玻璃内射向空气，在界面上的入

8、射角为 45.画出光路图.【导学号：23570095】【解析】因为玻璃的折射率 n 1.5，设全反射的临界角为 C，则有 sin C1n23.而题中 sin 45 22 所以 45 C，故发生全反射【答案】能力提升 9.一玻璃砖横截面如图 13-2-12 所示，其中 ABC 为直角三角形(AC 边未画出)，AB 为直角边，ABC 45；ADC 为一圆弧，其圆心在 BC 边的中点此玻璃的折射率为 1.5，P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖，则()教育资源 教育资源 图 13-2-12 A从 BC 边折射出一束宽度与 BC

9、 边长度相等的平行光 B在 BC 面无光线射出 C屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度 D屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度 E当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大【解析】因 sin C1n23，所以 45 C，光在 BC 面上发生全反射，A 选项错误 B 选项正确光经 BC 面全反射后垂直 AC 面由ADC 进入空气，折射角大于入射角，故所有从曲面 ADC 射出的光线都向 ADC 的中央方向偏折，如图所示，屏上亮区宽度小于 AC 边长度，又 AB 边与 AC 边长度相等，故 C、E 选项正确，D 选项错误【答案】BCE 10.如图 13-2-13 所示，

10、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 ABM 30，求：图 13-2-13(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，i 30，r 60，根据折射定律得 nsin rsin i 代入数据得 n 3(2)光线 BN 恰好在 N 点发生全反射，则 BNO 为临界角 C sin C1n 设球心到 BN 的距离为 d，由几何知识可知 d Rsin C 教育资源 教育资源 联立式得 d33R【

11、答案】(1)3(2)33R 11半径为 R 的半圆柱形玻璃，横截面如图 13-2-14 所示，O 为圆心，已知玻璃的折射率为 2，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为 45，一束与 MN 平面成 45 角的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从 MN 平面上射出，求能从MN 平面上射出的光束的宽度为多少.【导学号：23570096】图 13-2-14【解析】如图所示，进入玻璃中的光线垂直于半球面，沿半径方向直达球心位置 O，且入射角等于临界角，恰好在 O点发生全反射 光线左侧的光线(如光线)经球面折射后，射在 MN 上的入射角一定大于临界角，在 MN 上发生全反射，不能

12、射出光线右侧的光线经半球面折射后，射到 MN 面上的入射角均小于临界角，能从MN 面上射出最右边射向半球面的光线与球面相切，入射角 i 90，由折射定律知 sin rsin in22，则 r 45.故光线将垂直于 MN 射出所以在 MN 面上射出的光束宽度应是OE R sin r22R.【答案】22R 12一厚度为 h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为 r 的圆形发光面 在玻璃板上表面放置一半径为 R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率【解析】根据全反射规律，圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示)设为，且 sin 1n.根据几何关系得：教育资源 教育资源 sin Lh2 L2 而 L R r 联立以上各式，解得 n 1hR r2.【答案】1hR r2