18 B全反射 中档版2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）

18B全反射中档版2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）全反射知识点：全反射一、全反射1．光疏介质和光密介质(1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质．(2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质．(3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的．2．全反射现象(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象．(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝eq\f(1,n).(3)全反射发生的条件①光从光密介质射入光疏介质．②入射角等于或大于临界角．二、全反射棱镜1．形状：截面为等腰直角三角形的棱镜．2．全反射棱镜的特点：当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高．三、光导纤维1．原理：利用了光的全反射．2．构造：由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．3．光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等．4．光纤通信的优点是传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等．技巧点拨一、全反射1．光疏介质和光密介质(1)光疏介质和光密介质的比较光的传播速度折射率光疏介质大小光密介质小大(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质．(3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质．2．全反射(1)全反射的条件：①光由光密介质射入光疏介质．②入射角大于或等于临界角．(2)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大．同时折射光线强度减弱，即折射光线的能量减小，反射光强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量．3．不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射，说明频率越高的色光在同一种介质中的折射率越大．二、全反射棱镜全反射棱镜改变光路的几种情况入射方式项目方式一方式二方式三光路图入射面ABACAB全反射面ACAB、BCAC光线方向改变角度90°180°0°(发生侧移)三、光导纤维1．构造及传播原理(1)构造：光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有几微米到一百微米，如图5所示，它是由内芯和外套两层组成的，内芯的折射率大于外套的折射率．图5(2)传播原理：光由一端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另一端射出，光导纤维可以远距离传播光信号，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图像．2．光导纤维的折射率：设光导纤维的折射率为n，当入射角为θ1时，进入光导纤维的光线传到侧面恰好发生全反射，则有：sinC＝eq\f(1,n)，n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sinθ1＝eq\r(n2－1).由图6可知：当θ1增大时，θ2增大，由光导纤维射向空气的光线的入射角θ减小，当θ1＝90°时，若θ＝C，则所有进入光导纤维中的光线都能发生全反射，即解得n＝eq\r(2).图6以上是光从光导纤维射向真空时得到的折射率，由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此折射率要比eq\r(2)大些．例题精练1．（2021春•重庆期末）a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是（）A．以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角大 B．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距大 C．在水中，a光的传播速度较小 D．通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大2．（2021春•宝鸡期末）一束光从某种介质射向空气时发生全反射的临界角是37°，则该束光在介质与空气中的传播速度之比是（）A．3：4 B．4：3 C．5：3 D．3：5随堂练习1．（2021•鼓楼区校级模拟）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角θ0射入光导纤维后分为a、b两束单色光，a、b两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是（）A．内芯折射率小于外套的折射率 B．a光光子的能量大于b光光子的能量 C．在内芯介质中单色光a的传播速度比b大 D．入射角由θ0逐渐增大时，b光全反射现象先消失2．（2021•肥城市模拟）打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ打磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP和OQ边都发生全反射，仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况，则下列判断正确的是（）A．若θ＜θ2，光线会在OP边射出 B．若θ＜θ1，光线会在OP边发生全反射 C．若θ＞θ2，光线会在OP边发生全反射 D．若θ＞θ2，光线会在OQ边射出3．（2021•房山区一模）关于光现象下列说法正确的是（）A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理 B．光电效应现象说明光具有波动性 C．通过游标卡尺两个卡脚间狭缝，看到的远处日光灯的彩色条纹是光的干涉条纹 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光强度增大，则干涉条纹间距变宽综合练习一．选择题（共30小题）1．（2021春•垫江县校级月考）下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动的频率等于固有频率 B．光纤通信利用了光的全反射原理 C．用同一套装置做杨氏双缝干涉实验，光的波长越大，相邻两亮条纹中心间距越小 D．根据狭义相对论，物体运动时的质量小于静止时的质量2．（2020秋•泰安期末）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射光平行。已知真空中的光速为c，则（）A．当入射角θ＝60°时，光在玻璃中的传播时间为23B．当入射角θ＝60°时，光在玻璃中的传播时间为2RcC．OP之间的距离为22RD．OP之间的距离为233．（2020秋•宁阳县校级月考）下列有关光学现象的说法正确的是（）A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角小于临界角，则一定发生全反射 B．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小 C．光可以作为载体来传递信息 D．光在各种介质中的速度相同4．（2020春•皇姑区校级月考）关于光在传播过程中所表现的现象，下列说法不正确的是（）A．用光导纤维束传输图象和信息，利用了光的全反射原理 B．白光通过分光镜在光屏上形成的彩色光带是光的色散现象 C．光的偏振现象说明光是一种横波 D．涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色光的透色程度5．（2020秋•市中区校级月考）下列物理知识说法中错误的是（）A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短 B．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大 C．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响6．（2020春•慈溪市期末）下列有关光现象的说法正确的是（）A．照相机的镜头表面镀有一层膜、全息照相技术都是应用了光的干涉 B．光导纤维内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C．白光穿过玻璃砖时，各单色光传播速度不相等，红光速度最小，紫光速度最大 D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象7．（2020春•南通期末）2020年5月，我国第一台半导体激光隐形晶圆切割机研制成功。如图所示，两平行细激光束a、b射向空气中足够大的长方体透明材料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则（）A．激光a的折射率大于激光b的折射率 B．激光a的频率小于激光b的频率 C．两束激光a、b在材料的上表面发生了干涉 D．有一束激光在材料的上表面发生了全反射8．（2020春•诸城市期中）光线以45°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，恰好没有光线射到空气中，则光线在该玻璃中的传播速度为（）A．1.732×108m/s B．3.000×108m/s C．2.121×108m/s D．3.464×108m/s9．（2020•浙江模拟）下列有关光现象的说法不正确的是（）A．泊松亮斑是光的衍射现象 B．在水中的潜水员斜向上看岸边的物体，看到的像比物体所处的实际位置高 C．高反膜对某频段的光可达到接近100%的反射率，其利用的是光的全反射现象 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光的影响10．（2020春•杭州期末）如图，一半径为R的玻璃半球，折射率为1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球的底面上，进入玻璃半球的光线中不可能直接从半球面出射的百分比为（）A．66.7% B．55.6% C．44.4% D．33.3%11．（2020春•淮安区期中）某种透明液体的折射率为2，关于全反射下列说法正确的是（）A．光从空气进入该液体时临界角为30° B．光从空气进入该液体时临界角为60° C．光从该液体进入空气时临界角为30° D．光从该液体进入空气时临界角为60°12．（2020春•湖北期中）小明同学在2018年1月31日晚观看月全食时，看到了暗淡的“血月”。小明画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是（）A．太阳光中的红光经过地球大气层最容易发生全反射，在地球上容易观察到红光 B．太阳光中的红光经过地球时发生了衍射现象，故月球表面呈暗红色 C．太阳照射到地球的红光反射到月球，呈暗红色 D．发生月全食时，月球处于地球的本影区，故月球看上去十分暗淡13．（2020•河北区二模）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA＝2λB，已知普朗克常量为h、光速为c，则下列说法正确的是（）A．B光在水中发生全反射时的临界角较大 B．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到B光产生的条纹间距较大 C．A、B两种光子的动量之比为2：1 D．光电效应实验中，单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为hc14．（2020•聊城二模）如图甲所示，这是某学校科技活动小组设计的光电烟雾探测器，当有烟雾进入探测器时，来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C如图乙所示。烟雾浓度越大，进入光电管C中的光就越强，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10﹣8A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014Hz，光速c＝3.0×108m/s，元电荷e＝1.6×10﹣19C，下列说法正确的是（）A．要使探测器正常工作，光源S发出的光的波长不能小于5.0×10﹣7m B．探测器正常工作时，提高光源发出光的频率，就能让报警器在烟雾浓度较低时报警 C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射 D．当报警器报警时，钠表面每秒释放的光电子数最少是6.25×1010个15．（2020•浙江模拟）已知声波在两介质分界处传播遵循的规律与光的折射规律类似，可以表达为n=sinθ1sinθ2=A．v0＝v1＝v2 B．v0＜v1，v0＜v2 C．v0＞v1，v0＜v2 D．v0＞v1，v0＞v216．（2020•恩施市模拟）关于光的全反射现象，下列说法错误的是（）A．只有光从光疏介质射入光密介质时，可能发生全反射 B．全反射临界角和介质的折射率有关 C．全反射反射率比平面镜反射率高 D．“光纤通信”就是利用了全反射的原理17．（2020•海南模拟）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18．（2020春•叙州区校级月考）下列说法正确的是（）A．单缝衍射实验中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越明显 B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理 C．机械波传播过程中，某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离 D．地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变快了19．（2019秋•潍坊期末）如图，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC，底面水平，罩内为空气。发光点D位于AB中点，发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是（）A．D发出的光照射到CB界面时可能发生全反射 B．液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮 C．液体的折射率为23D．液体的折射率为320．（2020•顺义区校级模拟）如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道（）介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二氧化碳1.63酒精1.36玻璃1.5﹣1.8水1.33水晶1.55空气1.00028A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B．这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距 C．光密介质的密度一定大于光疏介质密度 D．这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射21．（2020春•本溪县校级期末）一束光在两种介质的界面处发生全反射，下列判断正确的是（）A．光一定是由光密介质射向光疏介质 B．光一定是由光疏介质射向光密介质 C．入射角一定大于临界角 D．入射角一定小于临界角22．（2019秋•杭州期中）如图所示，将透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，将a、b两种单色细光束射入到P点，入射角为θ＝45°，AP=1A．在介质中b光比a光速度大 B．a光在介质中的折射n=5C．若要a光束在AD面上发生全反射，θ角的范围应满足π4＜θD．改变入射角θ的大小，b光一定可以从AD面射出23．（2019•西湖区校级模拟）在自然界、日常生活和科学技术中，有关光的四种现象，其中与光的全反射有关的是（）①沙漠中的蜃景②露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮③插在水中的筷子看起来向上折了④应用光导纤维传输图象信号A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④24．（2019春•梅河口市校级月考）华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是（）A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上不能发生全反射 B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．在光纤中折射率大的光传播的速度大 D．在光纤中折射率小的光传播的速度大25．（2019春•邢台月考）夏天，柏油路面看上去有“水”，这是由于（）A．光的折射 B．光的全反射 C．光的衍射 D．光的干涉26．（2019春•五莲县期中）下列现象中，属于光的全反射现象的是（）A．阳光下的镜子耀眼 B．雨后天边出现彩虹 C．早晨东方天边出现红色朝霞 D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮27．（2019•海淀区模拟）光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为n1，外套折射率为n2．在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为△t，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为△t′，△t′＞△t（）A．为了保证光脉冲不从外套“漏”出，内芯和包套材料折射率的关系应满足：n1＜n2 B．内芯材料的折射率n1越大，光脉冲将越不容易从外套“漏”出 C．为了尽可能减小△t′和△t的差值，应该选用波长更短的光 D．为了尽可能减小△t′和△t的差值，应该减小光纤的直径28．（2019春•湖州期中）光在某种玻璃中的传播速度是1.5×108m/s，则光由该玻璃射入空气时，发生全反射的临界角C为（）A．30° B．45° C．60° D．90°29．（2018春•平谷区期中）下面是四种与光有关的事实（）①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是A．①④ B．②④ C．①③ D．②③30．（2018春•西城区期末）如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是（）A．a是光疏介质，b是光密介质 B．光的入射角必须大于或等于临界角 C．光在介质a中的速度大于在介质b中的速度 D．该光束一定是单色光全反射知识点：全反射一、全反射1．光疏介质和光密介质(1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质．(2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质．(3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的．2．全反射现象(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象．(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝eq\f(1,n).(3)全反射发生的条件①光从光密介质射入光疏介质．②入射角等于或大于临界角．二、全反射棱镜1．形状：截面为等腰直角三角形的棱镜．2．全反射棱镜的特点：当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高．三、光导纤维1．原理：利用了光的全反射．2．构造：由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．3．光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等．4．光纤通信的优点是传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等．技巧点拨一、全反射1．光疏介质和光密介质(1)光疏介质和光密介质的比较光的传播速度折射率光疏介质大小光密介质小大(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质．(3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质．2．全反射(1)全反射的条件：①光由光密介质射入光疏介质．②入射角大于或等于临界角．(2)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大．同时折射光线强度减弱，即折射光线的能量减小，反射光强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量．3．不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射，说明频率越高的色光在同一种介质中的折射率越大．二、全反射棱镜全反射棱镜改变光路的几种情况入射方式项目方式一方式二方式三光路图入射面ABACAB全反射面ACAB、BCAC光线方向改变角度90°180°0°(发生侧移)三、光导纤维1．构造及传播原理(1)构造：光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有几微米到一百微米，如图5所示，它是由内芯和外套两层组成的，内芯的折射率大于外套的折射率．图5(2)传播原理：光由一端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另一端射出，光导纤维可以远距离传播光信号，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图像．2．光导纤维的折射率：设光导纤维的折射率为n，当入射角为θ1时，进入光导纤维的光线传到侧面恰好发生全反射，则有：sinC＝eq\f(1,n)，n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sinθ1＝eq\r(n2－1).由图6可知：当θ1增大时，θ2增大，由光导纤维射向空气的光线的入射角θ减小，当θ1＝90°时，若θ＝C，则所有进入光导纤维中的光线都能发生全反射，即解得n＝eq\r(2).图6以上是光从光导纤维射向真空时得到的折射率，由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此折射率要比eq\r(2)大些．例题精练1．（2021•东昌府区校级模拟）如图，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光由光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间t1从另一端射出；让另一束绿光也从另一长度相同的光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间t2从另一端射出。下列说法正确的是（）A．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为t1B．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为t1C．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为t1D．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为t随堂练习1．（2020春•南阳期中）如图所示，红光对一长方体透明介质的折射率为1.8，一红色细光束以入射角θ射到AB面上的P点。若AD足够长，下列说法正确的是（）A．当θ足够大时，在P点将发生全反射 B．当θ足够大时，光可以从AD面向外射出 C．当θ足够小时，光可以从AD面向外射出 D．无论θ多大，光都不能从AD面向外射出2．（2019春•河南期中）关于波下列说法正确的有（）A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用 B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象 C．波源匀速靠近一静止的接收者，接收者接收到的频率比波源的频率小 D．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的综合练习一．选择题（共11小题）1．（2020秋•常州期末）下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关 B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用2．（2021春•静海区校级期末）华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是（）A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大3．（2020•孝感模拟）如图所示，一根粗细均匀的半圆形玻璃棒，折射率为1.5，半径为R，两端面A、B均为正方形，宽度为d。令一束平行光垂直于端面A入射，要使入射光线全都从另一端面B射出，则R与d之比的最小值应为（）A．2 B．1 C．3 D．1.54．（2012•鄂尔多斯一模）如图所示的长直光纤，柱芯为玻璃，外层以折射率较玻璃为低的介质包覆．若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为θ，则下列有关此光线传递方式的叙述正确的是（）A．不论θ为何值，光线都不会发生全反射 B．不论θ为何值，光线都会发生全反射 C．θ足够小时，光线才会发生全反射 D．0足够大时，光线才会发生全反射5．（2011•淄博三模）三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是（）A．v1＞v2＞v3 B．v1＞v3＞v2 C．v1＜v2＜v3 D．v2＞v1＞v36．（2010•宝鸡二模）下列有关光现象的说法中正确的是（）A．在电磁波谱中最容易发生衍射的是γ射线 B．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽 D．在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置低7．（2010秋•临沂校级月考）华裔科学家高锟因发明“光导纤维”而获得诺贝尔奖，高锟的研究为人类进入光纤通讯的新纪元打开了大门．如图所示，a、b两束单色光合在一起同时从光导纤维的左端面垂直射入，其中a单色光先射出右端面，则下列判断正确的是（）A．a光的频率高于b光的频率 B．a光的折射率比b光的折射率大 C．a光在真空中的速度大于b光在真空中的速度 D．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长8．下列说法正确的是（）A．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 B．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在高山之巅，其振动周期一定变小 C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小 D．X射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视9．（2021春•西城区校级期末）两种单色光，从玻璃射向空气时，发生全反射的临界角分别是C1、C2，且C1＜C2，这两种单色光在玻璃中的传播速度v1、v2，波长λ1、λ2，它们的光子能量E1、E2，则下列比较结论正确的是（）A．v1＜v2，λ1＜λ2，E1＞E2 B．v1＞v2，λ1＜λ2，E1＜E2 C．v1＜v2，λ1＞λ2，E1＜E2 D．v1＞v2，λ1＞λ2，E1＞E210．（2021春•枣强县校级月考）国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉采用了世界一流的喷泉、灯光和音响设备。假设喷泉的水池中某一彩灯发出的一条光线在水面的入射角为30°，从水面上射出时的折射角是45°．则下列说法正确的是（）A．光在水面发生全反射的临界角为30° B．光在水面发生全反射的临界角为60° C．被水池中7m深处的一彩灯（视为点光源）照亮的水面面积约为25m2 D．被水池中7m深处的一彩灯（视为点光源）照亮的水面面积约为22m211．（2021春•雨城区校级期中）2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高锟，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信是利用了光的全反射的原理，光导纤维由内芯和外套两层组成。下列有关光导纤维的说法中正确的是（）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，可以对内芯起保护作用二．多选题（共10小题）12．（2020秋•湖南月考）下列说法正确的是（）A．光从一种介质进入另一种介质中时，其频率保持不变 B．在合适条件下，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象 C．光从空气射入水中时，也可能发生全反射现象 D．紫外线比红外线的频率高，同一光学材料对紫外线的折射率更大 E．对于同一双缝干涉装置，红光的干涉条纹宽度小于紫光的干涉条纹宽度13．（2020•浙江模拟）A、B两种单色光从水中射向空气，发生全反射的临界角分别为α、β，α＞β，下列说法正确的是（）A．A、B分别用同一套双缝干涉实验装置进行实验，A光的干涉条纹间距比B光大 B．A光在水中的传播速度比B光小 C．用强度相同的A、B光束照射同一种金属，都有光电子飞出，则A光的饱和电流大，B光的遏止电压大 D．A光子的动量比B光子大14．（2020•山东）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是（）A．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的12B．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的13C．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将增大 D．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将减小15．（2021春•兰陵县期中）如图所示，一个折射率为2的三棱镜，顶角是45°，有一束光以图示方向射到三棱镜上，入射角为i（0＜i＜90°），下列关于这束光的传播过程（不考虑两次反射）的四项判断，其中正确的是（）A．在两个界面都会发生反射现象 B．在两个界面都可能发生折射现象 C．在界面Ⅰ不可能发生全反射 D．在界面Ⅱ可能发生全反射现象16．（2020•武清区校级模拟）如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光射出，a、b分别为两束单色光的出射点，下列说法正确的是（）A．a光的频率小于b光的频率 B．在空气中a光的波长小于b光的波长 C．出射光束a、b一定相互平行 D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大17．（2020•贵阳模拟）下列有关光学现象的说法正确的是（）A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定不能发生全反射 B．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小 C．在白光下观察肥皂泡，其表面的相邻各条纹是等间距的 D．在同一种物质中，波长越短的光传播速度越小 E．光的偏振现象表明光是横波18．（2020秋•东胜区校级月考）两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。则下列说法正确的是（）A．乙光以i入射时一定发生全反射 B．甲光的频率比乙光的频率大 C．光的干涉现象说明光是一列横波 D．甲光在玻璃砖中的临界角C满足sinC=siniE．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光19．（2020秋•武侯区校级月考）下列说法中正确的是（）A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置的 B．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 C．变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，反映了电和磁是密不可分的 D．火车以接近光速通过站台时，火车上乘客观察到站在站台上的旅客身高不变20．（2020秋•滨州期末）下列说法正确的是（）A．在振动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫做波长 B．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的 C．“光纤通信”是利用了全反射的原理 D．简谐运动表达式x＝Asin（ωt+φ）中，A表示振动的振幅，（ωt+φ）表示相位 E．单摆摆动过程中摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总是指向悬点21．（2020•广安模拟）两种单色光通过间距均为0.36mm的双缝得到的干涉图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。则下列说法正确的是（）A．乙光以i入射时一定发生全反射 B．甲光光子能量大于乙光光子能量 C．光的干涉现象说明光是一种横波 D．甲光在玻璃砖中的临界角C满足sinC=siniE．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光三．填空题（共9小题）22．（2020•迎泽区校级二模）水下有一向各个方向发光的点光源S，当点光源S下沉时，水面被照亮的面积（选填“变大”“变小”或“不变”）；若点光