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文档简介
高中物理选修3-413.2全反射课时同步习题(含答案分析)1.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,假如光按下边几种方式流传,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.从水射入水晶图
52.如图
5所示,
ABCD是平面平行的透明玻璃砖,
AB面和
CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光辉从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,假如改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则()A.只要入射角足够大,光辉在界面Ⅰ上可能发生全放射现象B.只要入射角足够大,光辉在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.无论入射角多大,光辉在界面Ⅰ上都不行能发生全反射现象D.无论入射角多大,光辉在界面Ⅱ上都不行能发生全反射现象3.某一束单色光在水中的流传速度是真空中的3/4,则()A.水的折射率为3/4B.水的折射率为4/3C.从水中射向水面的光辉,必定可以进入空气中D.这束光在水中流传时的频率为真空中的3/44.在完整透明的水下某处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形透光平面,若透光圆面的半径匀速增大,则光源正
(
)A.加速上升
B.加速下沉C.匀速上升
D.匀速下沉5.图
6如图6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辉沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并恰好能发生全反射.该棱镜资料的折射率为()6
3A.
2
B.
2
C.2
D.
3图76.如图7所示,在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其极点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形.有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为A.r
B.1.5r
C.2r
D.2.5r图
87.如图
8所示,光辉从空气垂直射入棱镜界面
BC上,棱镜的折射率
n=
2,这条光辉走开棱镜时与界面的夹角为A.30°
()B.45°C.60°
D.90°8.空气中两条光辉a和b从方框左边入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光辉如图9所示.方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜.以下图给出了两棱镜四种搁置方式的表示图.此中能产生以以下图成效的是()图9题2345678号1答案9.图10如图10所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,而后垂直PQ端面射出.求该玻璃棒的折射率.若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不可以”或“没法确立能否”)发生全反射.10.一束单色光由左边射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,图11为过轴线的截面图,调4整入射角α,使光辉恰幸好水和空气的界面上发生全反射,已知水的折射率为3,求sinα的值.图1111.在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面,有一个半径为r的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片,所贴纸片的最小半径为多大?图1212.如图12所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体,容器底部安装一块平面镜,容器直径L=2H,在圆心正上方h高度处有一点光源S,要使S发出光从液体上方观察照亮整个液体表面,h应该满足什么条件.参照答案1.C[本题观察全反射的条件,光只有从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射,从水晶射入玻璃、从水射入二硫化碳,从水射入水晶都是从光疏介质射入光密介质,都不行能发生全反射,故
A、B、D错误,从玻璃射入水中是从光密介质射入光疏介质,有可能发生全反射,故
C正确.
]2.CD[在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖,是由光疏介质进入光密介质,无论入射角多大,都不会发生全反射现象,选项C正确;在界面Ⅱ光由玻璃进入空气,是由光密介质进入光疏介质,但是,因为界面Ⅰ和界面Ⅱ平行,光由界面Ⅰ进入玻璃后再达到界面Ⅱ,在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角,因此入射角总是小于临界角,所以也不会发生全反射现象,选项D也正确.]3
c43.B
[因为在水中的流传速度
v=4c,所以折射率为
n=v=3.故
A错,B正确.从水中射向水面,如果发生了全反射,则光不会进入空气中,故
C错.光在不一样介质中流传时频率不变,故
D错.]4.D[所形成的透光圆面是因为全反射造成的,如图甲所示,圆面的边沿处是光发生全反射的地址,即i=C.若光源向上挪动,只好以致透光圆面愈来愈小,所以光源只好向下挪动.如图乙所示,取时间为t,则透光圆面扩大的距离为s=vt.设这段时间内,光源下移的距离为vt=vtcotC,由上边的表达式可知vcotL,由几何关系可得L=tanCC为定值,L与t成正比率关系,满足匀速运动条件,所以,光源应向下匀速运动.]5.A[依据折射率定义有,sin∠1=nsin∠2,nsin∠3=1,已知∠1=45°,又∠2+∠3=90°,解6得:n=2.]16.C[由sinC=n,得C≈42°,可知光辉第一发生全反射,作出光路图以以下图,由图中几何关系,可得rtan60°=(R+r)tan30°,故R=2r.]7.B[光路图以以下图,此棱镜的临界角为12C,则sinC==,所以C=45°,光辉在AB面上发n2生全反射,又因为n=sinα=2,所以2sin30°sinα=,所以α=45°,故光辉走开棱镜时与界面夹角2为45°.]8.B[四个选项产生光路成效以以下图:由上图可知B项正确.]9.(1)2(2)能分析(1)以以下图,单色光照耀到EF弧面上时恰好发生全反射,由全反射的条件可知C=45°①sin90°由折射定律得n=sinC②联立①②式解得n=2③当入射光向N端挪动时,光辉在EF面上的入射角将增大,所以能产生全反射.710.31分析当光辉在水面发生全反射时,有sinC=①nsinα当光辉从左边射入时,由折射定律π=n②sin-C27联立①②式,代入数据可得sinα=3.d11.r+n2-1分析依据题述,光路以以下图,图中S点为圆形发光面边沿上一点,由该点发出的光辉能射出玻璃板的范围由临界光辉SA确立,当入射角大于临界角C时,光辉就不可以sinC1射出玻璃板了.图中r=dtanC=dcosC,而sinC=n,则cosC=n2-1r=dR=r+r=r+d,所以.故所贴纸片的最小半径
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