2021年新课标版物理选修3-4-双基限时练14-光.docx

双基限时练(十四)全反射1(多选题)关于全反射下列说法中正确的是()A光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射B光从光疏介质射入光密介质时可能发生全反射C光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射D光从传播速度大的介质射向传播速度小的介质时可能发生全反射解析当光线从光密介质入射到光疏介质时有可能发生全反射由n可知，光传播速度越大的介质，折射率越小，传播速度越小的介质，折射率越大，故A、C选项正确答案AC2光在某种介质中传播时的速度为1.5108 m/s，那么，光从今种介质射向空气并发生全反射的临界角应为()A60B45C30 D75解析依据n，sinC，得sinC，得C30.答案C3已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，假如光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是()A从水晶射入玻璃 B从水射入二硫化碳C从玻璃射入水中 D从水射入水晶解析要发生全反射，光线必需由光密介质传播到光疏介质，光由玻璃射入水中时，是由光密介质射入到光疏介质，有可能发生全反射答案C4光线从折射率为的介质中射向空气，假如入射角为60.如图所示光路中可能正确的是()解析当光线由光密介质射到光疏介质，而且入射角大于临界角，则发生全反射，由sinC可得光线由折射率n的介质射入空气时发生全反射的临界角Carcsin，小于60，故当入射角为60时已发生全反射，C选项正确答案C5光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是()A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起爱护作用解析光导纤维是利用光在其中传播时在界面处发生全反射，所以光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率，故A选项正确答案A6. (多选题)已知介质对某单色光的临界角为C，则()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csinC(c是光在真空中的传播速度)C此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍解析由临界角的计算式sinC，得n，选项A正确；将n代入sinC，得sinC，故vcsinC，选项B正确；设该单色光的频率为f，在真空中的波长为0，在介质中的波长为，由波长、频率、光速的关系得c0f，vf，故sinC，0sinC，选项C正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D错误答案ABC7如图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下列状况可以发生的是()ABCD解析光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正确答案A8在完全透亮的水下某处，放一点光源，在水面上可以见到一个圆形透光平面，假如圆形透光平面的半径匀速增大，那么光源()A加速上升 B加速下沉C匀速上升 D匀速下沉解析如图所示，在水面上看到透光平面半径为R.设光从水射入空气发生全反射的临界角为CsinC，由几何学问得sinC由以上两式得得R.透光平面半径与h成正比，R均匀增大，h也均匀增大，故D选项正确答案D9(多选题)如图为始终角棱镜的横截面，bac90，abc60，一平行细光束从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，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线()A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面垂直解析依题作出光在棱镜中的光路图，如图所示，明显，光在ab面上的入射角为i60，大于光在该棱镜中的全反射临界角Carcsin45，则光在ab面上发生全反射，接着以i30的入射角射到ac界面上，因i2.用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则()An1n2，v1v2 Bn1v2Cn1n2，v1n2，v1v2解析由全反射临界角Carcsin知，当12时，必有n1v2，故B项对答案B11频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是()A单色光1在介质中的折射率小于单色光2在介质中的折射率B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析由题意可知，单色光1在介质中的折射角小于单色光2在介质中的折射角，由折射率的定义可知，单色光1的折射率n大于单色光2在介质中的折射率由n可知，单色光1在介质中的传播速度v1小于单色光2在介质中的传播速度，故A、B选项错误；当单色光1、2垂直进入到界面时，通过玻璃板的路程相同，所以单色光1通过玻璃板所用的时间长，故C选项错误；由sinC可知，当光由玻璃入射空气发生全反射的临界角，单色光1的临界角小于单色光2的临界角，故D选项正确答案D12如图，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()A. B.C. D.解析等腰直角棱镜的底角BC45，如图所示由折射规律可得n，若在AC边上发生全反射，则sin，由几何关系又有r90，联立以上三式，可得n2，即n.答案A13有人在河中游泳，头部露出水面，在某一位置当他低头向水中观看时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上，这个人再向前游12 m，正好不能观察此物体，求河深(水的折射率为)解析如图所示，由题意知C为临界角，则sinC从图可得sinC联立得：解得h10.6 m.答案10.6 m14有一折射率为n的长方体玻璃砖ABCD，其四周是空气，如图所示，当入射光线从它的AB面以入射角射入时，(1)要使光线在BC面发生全反射，证明入射角应满足的条件是sin(BC面足够长)(2)假如对于任意入射角的光线都能产生全反射，那么玻璃砖的折射率应取何值？解析(1)要使光线在BC面发生全反射(见下图)，首先应满足sin，式中为光线射到BC面的入射角，由折射定律，有n，将两式联立得sin.(2)假如对于任意入射角的光线都能产生全反射，即090都能产生全反射，那么只有当1才能满足上述条件，故n.答案见解析