高中物理 第十三章 光 第二节 全反射课后跟踪练习 新人教版选修3-4

第13章第2节基础夯实1．(·湖北黄冈中学高二检测)海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的()A．正立虚像 B．倒立虚像C．正立实像 D．倒立实像答案：A2．如图所示，置于空气中的厚玻璃砖，AB、CD分别是玻璃砖的上、下表面，且AB∥CD，光线经AB表面射向玻璃砖时，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是()①不可能发生全反射②有可能发生全反射③只要入射角θ1足够大就能发生全反射④不知玻璃的折射率，无法判断A．只有①正确B．②，③正确C．②，③，④正确D．只有④正确答案：A解析：据光路可逆原理可知①正确②③④全错．3．下列叙述正确的是()A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在球中发生了全反射B．雨过天晴时空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的表面上反射而形成的C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与水中上升的水泡很亮的原因是一样的D．传输光脉冲信号的光导纤维是根据全反射原理制造的答案：CD4．(·沈阳二中高二检测)如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是()答案：A解析：∵sinC＝eq\f(1,1.5)，∴C<45°，故发生全反射．5．空气中两条光线a和b从虚框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图1所示．虚框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是()答案：B6．(物理与技术)如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的光速为c)答案：eq\f(n2L,c)解析：由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小．光导纤维的临界角为C＝arcsineq\f(1,n).光在光导纤维中传播的路程为d＝eq\f(L,sinC)＝nL.光在光导纤维中传播的速度为v＝eq\f(c,n).所需最长时间为tmax＝eq\f(d,v)＝eq\f(nL,\f(c,n))＝eq\f(n2L,c).能力提升1．透明的水面上有一圆形荷叶，叶梗直立在水中，紧靠叶梗有一条小鱼，在岸上的人恰能看到小鱼，则()A．当小鱼潜深点时，人就看不见它B．当小鱼潜深点时，人照样能看见它C．当小鱼上浮点时，人就看不见它D．当小鱼上浮点时，人照样看见它答案：BC2．一束光从空气中射向折射率为eq\r(3)的玻璃表面，如图所示，θ1代表入射角，则()A．θ1>60°时会发生全反射现象B．无论入射角θ1多大，折射角θ2都不会大于45°C．折射角θ2＝arctan1.732时，反射光线跟折射光线恰好垂直D．只有当光从玻璃射向空气和玻璃的交界面时才可能发生全反射答案：BCD3．一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说法中正确的是()A．若红光射到P点，则紫光在P点上方B．若红光射到P点，则紫光在P点下方C．紫光先发生全反射，而红光后发生全反射D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水底时是在同一点答案：BCD解析：红光的折射率比紫光小，则当它们从水中以相同的入射角射向空中时，由n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)知，红光的折射角小．4．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆椎的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．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．1.5rC．2r D．2.5r答案：C解析：若折射率小于eq\f(2,3)eq\r(3)，则临界角大于60°，光路如图所示，可见光斑半径并没有变化．5．(·哈尔滨高二检测)光导纤维的结构如图所示．其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是()A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用答案：A解析：光导纤维内芯折射率较大．光在内芯中传播，射到内芯与外套的界面时，正好是由光密介质进入光疏介质．若此时入射角大于临界角，则发生全反射，光线被约束在内芯中．6．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观察时，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，正好不能看见此物体，求河深．(水的折射率为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从图可得sinC＝eq\f(12,\r(122＋h2))②联立①②得：eq\f(3,4)＝eq\f(12,\r(122＋h2))解得h≈10.6m.7．取一半径为R、中心有小孔的薄木板，用细线系一小钢球，并让细线穿过小孔，让木板浮在水面上．调整小钢球的深度，使从水面上各个方向向水中看时，恰好看不到钢球．利用这个实验，你能测出水的折射率吗？若能测出，请说明要测得的物理量及水的折射率的表达式；若不能测出，请说明理由．解析：在水面上各个方向向水中