2020-2021学年高中物理人教版选修3-4分层训练（十一）　全反射 Word版含解析

1、分层训练(十一)全反射a组：基础达标练1(多选)下列说法正确的是()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2如图表示光线从介质2射入介质1发生全反射的情景，下列说法正确的是()a介质1的折射率大于介质2的折射率，临界角小于b介质1的折射率大于介质2的折射率，临界角大于c介质2的折射率大于介质1的折射率，临界角不大于d介质2的折射率大于介质1的折射率，临界角不小于3(多选)夏天海面上，下层空气的温度比上层低我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层

2、组成的，远处的景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以致发生全反射人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图所示，则下列说法中正确的是()a海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要小b海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要大ca是蜃景，b是景物db是蜃景，a是景物4一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是()a该介质的折射率是b该介质的折射率是c该介质相对真空发生全反射的临界角是45d光线从介质射入真空的过程中，无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象5如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的ab面上，已知棱镜材料的折射率为，则这束光进入棱镜后的光路图应为(

3、)6如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维的一段光缆总长为l，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2.若光在空气中的传播速度近似为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程，下列判断中正确的是()an1n2，光通过光缆的时间等于bn1n2，光通过光缆的时间等于dn1n2，光通过光缆的时间大于7(多选)如图所示，半径为r的半圆形透明材料，折射率n2.0.一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是()a所有光线都能透过这种材料b只有距圆心o两侧范围内的光才能通过c射出的光束会形成发散光束d射出的光束会形成会聚光束8人的眼球可简化为如图所示的模型折射率

4、相同、半径不同的两个球体共轴平行光束宽度为d，对称地沿轴线方向射入半径为r的小球，会聚在轴线上的p点取球体的折射率为，且dr.求光线的会聚角.(示意图未按比例画出)9.一束光波以45的入射角，从ab面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n.试求光进入ab面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路b组：能力提升练10(多选)如图所示，abdc是两面平行的透明玻璃，ab面和cd面平行，它们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()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

5、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光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移11.有一折射率为n的长方体玻璃砖abcd，其周围是空气，如右图所示，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)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？12半径为r的四分之一圆柱形透明体，圆心为o，放置在一水平面上一细束单色光从p点垂直于侧面射入透明体，从m点射出的光线照射到水平面上的b点，已知op，测得o、b间的距离为r，求：(1)透明体材料的折射率(2)若要使折

6、射光线消失，则入射点到o点的距离应满足什么条件？分层训练(十一)全反射1解析：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，b对；两种介质的折射率大小关系与密度大小关系无关，a错；由v可知，光在光密介质中的速度较小答案：bd2解析：产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于临界角。由题知，光线从介质2射入介质1发生全反射，说明介质2相对于介质1是光密介质，即介质2的折射率大于介质1的折射率，入射角大于等于临界角，所以临界角小于等于.故c正确答案：c3答案：ac4解析：上面是介质，下面是真空，入射角i30，折射角r60，则折射率n，故选项a错误，选项b正确；s

7、in c，则c45，故选项c错误；发生全反射的条件是光由光密介质进入光疏介质，入射角大于临界角，所以当入射角大于临界角，就会发生全反射现象，故选项d错误答案：b5解析：光线垂直ab面射入，在到达ac面上时入射角i60，因光线的临界角c满足sin c，c45，ic，所以光线在ac面发生全反射；光线到达bc面上的入射角i30，由于in2；光在内芯传播的路程s，光在内芯的传播速度v，所以t，故d正确答案：d7解析：平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心o两侧范围内的光线入射角小于临界角carcsin30，发生折射形成会聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射答

8、案：bd8解析：由几何关系sin i，解得i45则由折射定律n，解得r30且ir，解得30.答案：309解析：sin r，r30由sin c，得c45.光在ac面发生全反射，并垂直bc面射出答案：30图见解析10解析：发生全反射的条件必须是光从光密介质进入光疏介质，所以不管入射角多大，光线在界面1上都不可能发生全反射现象，故a错误，c正确；根据几何知识可知：光经过界面2上的入射角与在界面1上的折射角相等，根据光路可逆性可知：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，故b错误；根据光路可逆性可知：从1射向2时的入射角等于从2射向1的折射角，即入射光线和出射光线与玻璃砖的夹角相同，故光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移，d正确答案：cd11.解析：(1)要使光线在bc面发生全反射(见图)，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)如果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，则只有当1才能满足上述条件，故n.答案：见解析12解析：(1)过m点作法线交于o点，如图所示，在opm中，sin 解得30.过m点作ob的垂线交ob于n点，