《光的全反射》同步练习1

1、光的全反射同步练习1某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是 (图中为空气，为介质)()11解析由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin Cn2，得 C45°160°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项 D正确答案D2夏日的太阳光斜照在平坦的沙漠上，我们面对太阳向前看时，常会发现亮光好像是从远处的水面上反射过来一样关于这种现象，下列说法正确的是()A越靠近地面，空气的折射率越大B越靠近地面，空气的折射率越小C这是光的干涉形成的D这是光的衍射形成的解析在沙漠里，夏天太阳照到沙地上，

2、接近沙面的热空气层比上层空气密度小，折射率也小，从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也会发生全反射，人们逆着光线看到远处物体的倒景，这就是沙漠里的 “蜃景 ” B对答案B3.空气中两条光线 a和 b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图 42、3 12所示方框内有两个折射率n 1.5的玻璃全反射棱镜，下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图其中能产生图 42、3 12 效果的是()图 4 2、31解析四个选项产生的光路效果如下图：由上图可知 B项正确答案B4光线由空气射入半圆形玻璃砖，或从玻璃砖射入空气的光路图如图4 2、313所示，正确的是

3、 (玻璃的折射率为 1.5)()图42、313A图乙、丙、丁B图甲、丁C图乙、丙、甲D图甲、丙解析 光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，C11入射角小于折射角由临界角计算公式得arcsin narcsin 1.5° ，41 49入射角 50°大于临界角，将发生全反射，故正确答案是A.答案 A5.如图 4 2、3 14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 4 2、3 146A. 2B.23C.2D. 3解析

4、如下图所示，标出相关角度，根据折射率定义有，sin1nsin2，nsin 3 1，已知 145°，6又 2 390°，解得： n 2 .答案A6潜水员在水深为 h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为，则所观察到的圆形半径为()AhtanBhsinhC.tanhD.sin 解析如右图所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在顶角为 2 的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处， 而最远处的景物进入眼睛的光线几乎是紧贴水面，其入射角接近 90°，折射角为 .因此，人看到的景物呈现在人眼上方以 O点为圆心、r为半径的水面

5、区域内，由图可知 rhtan .答案A7.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图42、315所示为过轴线的截面图，调整入射角，光线恰好在4水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为 3，求 sin 的值1图 42、315解析当光线在水面发生全反射时有sin C n，当光线从左侧射入玻璃杯时， 由sin 7折射定律有 n，联立以上两式并代入数据可得sin 3 .sin 2C答案738.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4 2、 3 16所示，下列说法正确的是()A单色光 1的波长小于单色光 2的波长图 42、316B在玻璃中单色光 1

6、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 由题图可知， 光线 1的折射率大， 频率高，波长小，在介质中传播速度小，因而产生全反射的临界角小选项 A、D正确， B错误设玻璃板的宽度为 d，由sin 1dcnsin 2，在玻璃板中传播的距离lcos 2，传播的速度 vn，所以光在玻璃板ldsin 12dsin 1中传播的时间 tv csin 2cos2 csin 22，若光线 1、 2的折射角为 2和2 ，满足 2290°时，有 sin 22sin

7、22，两种色光透过玻璃砖的时间相同，所以两束光在玻璃砖中传播的时间可能相等也可能不相等，选项C错误答案AD9.如图 4 2、3 17所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为 90°、半径为 R的扇形 OAB.一束平行光平行于横截面，以 45°入射角照射到 OA上， OB不透光若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为()11图 4 2、3 17A.6RB.4R15C.3RD.12R1解析由 sin Cn可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C 45°.据折射定律可知所有光线从 AO进入玻璃柱后的折射角均为 30°.从O点入射后的折

8、射光线将沿半径从 C点射出假设从 E点入射的光线经折射后到达 D点时刚好发生全反射，则 ODE 45°.如图所示，由几何关系可知 45°，1故弧长4R，故 B正确答案B10.如图 4 2、318所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为 r，外圆半径为 R，R2r.现有一束单色光垂直于水平端面 A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面 B射出设透明柱体的折图 4 2、3 18射率为 n，光在透明柱体内传播的时间为光速为 c，则A n可能为3t，若真空中的(Bn可能为 2)C t可能为2 2rcD t可能为4.8 rc解析只经过两次全反射可知第一次入射

9、角为45°，反射光路1图如图所示根据全反射可知临界角 C 45°，再根据 nsin C可知n2；光在透明柱体中运动路程为L r，运动时间为4L4nr4 2rtv c ，则 tc，C、 D错误； A、 B正确答案AB11(2011 ·天津卷， 9)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图4 2、 3 19中实线所示，使大头针 P1、P2与圆心 O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且 P2的像挡住 P1的像如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述

10、现象恰好消失此时只须测量出图 4 2、3 19_，即可计算玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率 n_.解析 光线指向圆心入射时不改变传播方向， 恰好观察不到 P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径边绕 O点转过的角度 ，此时入射角 即为全反射临界角，1 1由 sin n得nsin .1答案玻璃砖直经边绕 O点转过的角度 sin 12(1)一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为 H ，在水池的底部放一点光源S，其中一条光线以 30°入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为 105°，如图 42、320所示求：(1)液体的折射率；液体表面亮斑的面积(2)光是一种电磁波，当光从水中射入空气中时，图 4 2、3 20波长会 _(填写“变长”，“变短”、“不变”)，如果光的频率为 6.7× 1014 Hz，空气中光速约为 3.0× 108 m/s，则在空气中的波长为 _ m.sin r解析(1)由图知入射角 i 30°，折射角 r 4