2025版新教材高中物理第4章光2全反射达标检测新人教版选择性必修第一册

2．全反射一、全反射1．一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列推断中正确的是(B)A．该介质的折射率是eq\f(\r(3),3)B．该介质的折射率是eq\r(3)C．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D．光从介质射入真空的过程中，无论怎样变更入射方向，都不行能发生全反射现象解析：已知入射角i＝30°，折射角r＝60°，由折射定律可得：n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，A错误，B正确；发生全反射的临界角为C，sinC＝eq\f(\r(3),3)，sin45°＝eq\f(\r(2),2)，eq\f(\r(3),3)<eq\f(\r(2),2)，则C<45°，C错误；光从介质射入真空的过程中，当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射现象，D错误。2.如图所示，口径较大、充溢水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则(D)A．小球必需位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：作俯视图(如图)，光源在不同位置时，射向缸壁的光的入射角各不相同，最大入射角大于等于临界角，会发生全反射，但并不是全部的光都发生全反射。3.一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。图中O为圆心，MN为竖直方向的直径。有一细光束自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光刚好消逝。则此玻璃的折射率为(C)A.eq\f(R,\r(R2－d2)) B．eq\f(\r(R2－d2),R)C.eq\f(R,d) D．eq\f(d,R)解析：依据题意可知，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消逝，即光线恰好在圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图所示。依据几何学问得：sinC＝eq\f(d,R)，sinC＝eq\f(1,n)，联立得：n＝eq\f(R,d)，选项C正确。二、全反射的应用4．光导纤维由内芯和外套两层组成，如图甲所示。在某次通信中，选取了一段长为L的光缆，如图乙所示，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中，下列推断正确的是(D)A．n1<n2，光通过光缆的时间等于eq\f(n1L,c)B．n1<n2，光通过光缆的时间大于eq\f(n1L,c)C．n1>n2，光通过光缆的时间等于eq\f(n1L,c)D．n1>n2，光通过光缆的时间大于eq\f(n1L,c)解析：光从光密介质射入光疏介质，才可能发生全反射，故n1>n2；光在内芯传播的路程s＝eq\f(L,sinθ)，光在内芯的传播速度v＝eq\f(c,n1)，所以t＝eq\f(s,v)＝eq\f(n1L,c·sinθ)，故D正确。5．(2024·山东省潍坊市高三模拟)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视察时，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12m，正好不能望见此物体，求河深。eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(水的折射率为\f(4,3)))答案：10.6m解析：如图所示，由题意知C为临界角，则sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4)①从图可