全反射同步练习（word版含答案）

全反射练习一、单选题光线从折射率为2的介质中射向空气，如果入射角为60°，下图中光路可能的是(

)A. B.

C. D.如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为θ=30°，该三棱镜对该单色光的折射率为3，则下列说法中正确的是A.该单色光在AB边界发生全反射

B.该单色光从空气进入棱镜，波长变长

C.从E点射入三棱镜的光线与底边BC平行

D.该单色光在AC边界发生全反射

如图所示，上、下表面平行的玻璃砖放在空气中，光以入射角θ从玻璃砖的上表面A点射入，从下表面的B点射出的光线相对于入射光线的侧移距离为d，当θ增大一个小角度时，下列说法正确的是(    )A.侧移距离d增大

B.在A点可能发生全反射

C.在B点一定发生全反射

D.光在玻璃中的传播时间变短

水下一点光源，发出a、b两单色光．人在水面上方向下看，如图所示，水面中心Ⅰ区域有a光、b光射出，Ⅱ区域只有b光射出．下列判断正确的是(    )A.a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a光的折射角小

B.在真空中，a光的波长大于b光的波长

C.水对a光的折射率小于对b光的折射率

D.在水中，a光的速度小于b光的速度

红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若绿光在界面上恰好发生全反射，则下列判断正确的是A.黄光一定能发生全反射

B.红光一定能发生全反射

C.黄光在水中的波长比红光在水中的波长长

D.这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大如图所示，将某种透明材质的三棱镜置于水中，△ABC为其截面，其中∠A=∠B=72°，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i射入三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则(    )A.该材质相对水是光密介质

B.a单色光在该材质中的传播速度小于在水中的传播速度

C.增大入射角i，光从AC界面出射时a光先消失

D.减小入射角i，光从AC界面出射时b光先消失

如图所示，折射率为3的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且xBD=2xDA.一束平行光平行于BC从ABA.光在AB边的折射角为30° B.光在三棱镜中的传播速度为3c

C.光从BD之间入射，能从BC边射出 D.光从AD之间入射，能从AC边射出两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如下图所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率。当它们从玻璃砖的下表面射出后，有(    )A.两束光仍平行，间距等于d

B.两束光仍平行，间距大于d

C.两束光仍平行，间距小于d

D.两束光不再相互平行

如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是(    )A.a、b、c三色光的频率依次越来越大

B.若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大

C.a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大

D.若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射

如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则(    )A.玻璃砖的折射率为1.5 B.OP之间的距离为22R

C.光在玻璃砖内的传播速度为33c二、多选题如图所示，横截而为直角三角形的玻璃三棱柱，∠C=30°.现有一细束光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入，折射后到达斜边BC发生反射，最后垂直AB界面射出．则A.透明玻璃材料的折射率为2

B.透明玻璃材料的全反射临界角为45°

C.光线在BC界面入射角为30°

D.光线在BC界面发生全反射

如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(    )A.在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大

B.在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的小

C.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大

D.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角小

如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)设b光的折射率为nb，则下列说法正确的是(

)A.在水中，a光的波长比b光小

B.在水中，a光的传播速度比b光小

C.复色光圆形区域的面积为

D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄如图所示，两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到PO和NO界面上，下列说法中正确的是(    )A.两束折射光都可以在界面上发生全反射

B.两束折射光都不会在界面上发生全反射

C.折射光d可能发生全反射

D.折射光c不会发生全反射

如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是A.此玻璃的折射率为3

B.光线从B到D需用时3Rc

C.该玻璃球的临界角应小于45°

D.若增大∠ABD，光线不可能在如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则(    )A.此玻璃的折射率为3

B.光线从B到D需用时3Rc

C.该玻璃球的临界角应小于45°

D.若增大∠ABD，光线不可能在DM三、填空题如图所示，一束平行的绿光从半圆柱形玻璃砖的平面垂直入射，OC为中心线，已知经半圆弧上A点的光线经折射后与OC的交点为点B，∠AOB=30°，∠ABC=15°，则绿光在该玻璃中的折射率为____________，玻璃砖的半圆面中有透射光的区域所对的圆心角为___________；若将入射光改为红光，则玻璃砖的半圆面中有透射光的区域所对的圆心角将_________(填“变小”“不变”或“变大”)．某液体的折射率为2，在其液面下有一可绕O轴匀速转动的平面镜OA，OA的初始位置与液面平行，如图所示．在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线，若在平面镜逆时针旋转一周的过程中，有光线射入空气中的时间为2秒，试问：

(1)平面镜由初始位置转过多大角度时，光线开始进入空气？

(2)平面镜放置的角速度多大？如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率n=3，若光从上表面射入的入射角i=60°，真空中的光速为c，则折射角r=________，光在玻璃砖中传播的时间为________，改变入射角i，光在下表面________(填“会”或“不会”)发生全反射。让一束光线沿半径方向射向半圆形玻璃砖，结果在玻璃砖底面上的入射角为0，经折射后射出分为a、b两束光线。由此可以判定

(1)在玻璃中，a光的传播速度______b光的传播速度(填“大于”、“小于”或“等于”)；

(2)若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则______折射光线首先消失(填“a”、或“b”)；

(3)分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距______b光的干涉条纹间距(填“大于”、“小于”或“等于”)。图示为一半圆形玻璃砖，O点为圆心，半径为R，频率相同的单色光a、b垂直于直径方向从A、B两点射入玻璃砖．单色光a折射后过M点，OM与单色光a的入射方向平行．已知A到O的距离为12R，B到O的距离为45R，M到O的距离为3R，则玻璃砖的折射率为______，单色光b第一次到达圆弧面上时______(填“能”或“不能”四、计算题如图所示，ABC为一玻璃棱镜的截面，该截面是由半径为R的圆弧的一部分和一直角三角形组成的。O点是圆心，R=20cm，∠AOB=60∘，折射率n=2。一束平行光垂直于AB面射入玻璃棱镜，求：(1)光线由该棱镜材料射向空气时发生全反射的临界角。(2)BC面上有光线透出部分的弧长。

如图所示，ABC为直角三棱镜，∠A=30°，∠B=90°，斜边AC长为L.一束单色光斜射到BC的中点D，折射光线刚好与AC平行，且折射光线照射到AB边刚好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，求：

①光在BC面上的入射角的正弦值；

②光线在棱镜中从D点到第一次传播到AC边所用的时间。

如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°.一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线最终垂直BC边射出．

①求玻璃的折射率．

②画出光在玻璃棱镜中的传播路线．

答案和解析1.【答案】C

2.【答案】C

【解答】

A.根据全反射发生的条件可知，光必须从光密介质射入光疏介质，故A错误；

B.根据λ=vT，光的周期不变，进入到三棱镜后，波速变小，波长变小，故B错误；

C.根据折射定律可得：3=sin90−θsinα代入数据得出：α=30°，故从E点射入三棱镜的光线与底边BC平行，故C正确；

D.设全反射的临界角为C，则sinC=1n，即为sinC=13=33【解析】解：A、设砖的厚度为d，根据折射定律有：n=sinθsinr

得：sinr=sinθn

由几何关系得，出射光线相对于入射光线的侧移量为：

d=Lsinγsin(θ−r)= nLsinθsin(θ−r)，由数学规律可知，当入射角θ增大时，侧移距离d增大，故A正确；

B、A点为由光疏到光密介质，不会发生全反射，故B错误；

C、在上表面，入射角小于90度，折射角一定小于临界角，光到达下表面时的入射角与上表面的折射角相等，则此入射角小于临界角，不可能发生全反射，故C错误；

D、当θ增大，折射角增大，光在玻璃中的传播路程增大，时间变长，故D错误。

4.【答案】D

【解答】

A.根据题述，由sinC=1n，b光发生全反射的临界角较大，可知水对b光的折射率较小，对a光的折射率较大，所以a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a光折射角大，A错误；

C.对a光的折射率较大，可得C错误；

B.又a光的折射率较大可得a光的频率f较大，由c=λf得a光的波长较小，B错误；

光的折射率较大，由n=cn可得在水中，a光的速度小于b光的速度，D正确。

5.【答案】D

【解答】

AB.根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式sinC=1n，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于绿光恰好发生全反射，所以黄光，红光一定不发生光的全反射，故AB错误；【解答】A.根据图线可知，光从该介质进入水中时折射角小于入射角，所以该材质相对水是光疏介质，故A错误；B.根据n=cv及折射定律可知a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，故C.根据sinC=1n增大入射角i，AC界面出射时D.减小入射角i，将不能发射全反射，ab光都不会消失，故D错误。7.【答案】A

【解答】

A、光路如图所示：

根据几何知识可知，光在AB边的入射角为60°，由折射定律n=sin60°sinr

解得r=30°；故A正确；

B、由n=cv得：v=c3，故B错误；

C、由临界角公式sinC=1n=33<32，得C<60°

光线达BC边时，入射角θ=60°>C，将发生全反射，所以光线不能从BC边射出，故C错误；

D、依据光路图分析，光从AD之间入射时：折射光线入射到AC【解答】

A.由偏折程度可以看出a光折射率最大，c光折射率最小，而折射率越大，频率越大，所以a、b、c三色光的频率依次越来越小，故A错误；光的波长最长，a光波长最短，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，知a光的干涉条纹间距最小，故B错误；C.由公式v=cn知a、b、cD.由临界角公式sinC=1n分析得a光的临界角最小，c光临界角最大，b光恰能发生全反射，则c10.【答案】C

【解答】

ABD、根据题意可知，当光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，如图甲所示；

当入射角θ=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，则光线折射光线与垂直于OP的夹角相等，故光路如图乙所示。

对图甲根据全反射的条件可得：sinC=1n=OPR

对图乙根据折射定律可得：n=sinθsinα

其中sinα=OPOP2+R2

联立解得：OP=33R，n=3，临界角为：A.画出光路图如图，由图中几何关系可知光线在AC界面折射角r=30°，由折射定律n=sinisinr，代入得n=2，选项A错误；

B.由sinC=1n可得，全反射临界角为C=45°，选项B正确；

C.根据图中平面几何关系，BC界面入射角为iˈ=60°，选项C错误；

12.【答案】BD

【解答】

AB.由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，由Δx=ldλ可知，a光的波长小于b光的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，由n=cv可知，在同种介质中传播时a光的传播速度较小，故A错误，B正确；

CD.由sin

C=1n可知，从同种介质中射入真空发生全反射时a光的临界角小，选项C错误，D正确。

13.【答案】C

光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，知a光的临界角较大，根据，知a光的折射率较小，则a光的频率小，可知，在水中，a光的波长比b光大，故A错误;

B.由，a光的传播速度比b光大，B错误；

C.依据，结合几何关系，可知，，而复色光圆形区域的面积为，故C正确；

光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹与波长成正比，可知相同条件下，a光干涉条纹比b光宽，故D错误。

14.【答案】CD

【解答】

c光线射到PQ面上时入射角等于在玻璃砖上表面的折射角，根据光路的可逆性可知，光线c不可能发生全反射，一定能从PQ射出，而且射出时折射角等于在上表面的入射，而光线d与临界角的关系无法确定，可能入射角大于临界角，在NO面上发生全反射，故CD正确，AB错误。

15.【答案】AC

【解答】

由题意，光路如图所示：

A.由几何知识可知，光线在D点的入射角i=∠ABD=30∘

，折射角r=60∘，则此玻璃的折射率为：，故A正确；

长度：

，光在玻璃球内传播的速度：v=cn=c3

，则光线从B传到D的时间为：t=sv=3Rc，故B错误；

CD.根据，可知该玻璃球的临界角小于45∘，所以若增大∠ABD，入射角有可能大于临界角，所以光线有可能在DM段发生全反射现象，故C正确，D错误。

16.【答案】ABC

【解答】

由题意，光路如图所示：

A.由几何知识可知，光线在D点的入射角i=∠ABD=30∘

，折射角r=60∘，则此玻璃的折射率为：，故A正确；

长度：

，光在玻璃球内传播的速度：v=cn=c3

，则光线从B传到D的时间为：t=sv=3Rc，故【解析】【分析】找到入射角和折射角，利用折射率的公式解得折射率；利用临界角的公式结合几何关系求出光从半圆面透射区域的圆心角；若将入射光改为红光，则折射率变小，根据几何关系和临界角判断光从半圆面透射区域的圆心角。

本题主要考查的是临界角的公式结合几何关系求解。

【解答】

在A点，由几何知识可得：入射角i=∠AOB=30°，折射角r=∠AOB+∠ABC=45°，则折射率为n=sinrsini=2.设光线恰好射到半圆面上D点时发生全反射，其入射角等于临界角，由sin

18.【答案】解：(1)设临角为C，则sinC=1n

∴C=45°

则入射光线转过45°时光线开始进入空气．

根据反射定律及几何知识，平面镜转过α1=C2=22.5°时光线开始进入空气．

(2)当平面镜转过67.5°时，光线又发生全反射，不进入空气，

所以平面镜转过22.5°−67.5°间光线进入空气．

平面镜转动的角速度：ω=α2−α1t=π8rad/s．

19.【答案】30°；2Lc；不会

【解答】

由n=sin