4.2 全反射-2020-2021学年高二物理课时同步练（新教材人教版选择性必修第一册）

第四单元 光 第2课 全反射 一、基础巩固 1．光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是（ ） A．光从空气射到分界面上，入射角足够小 B．光从空气射到分界面上，入射角足够大 C．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 D．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 【答案】C 【解析】全反射是光从光密媒质向光疏媒质入射时入射角足够大时才会发生的，玻璃是光密媒质，空气是光疏媒质；故C正确，ABD错误，故选C． 2．华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。利用光导纤维进行光纤通信所依据的原理是（　　） A．光的全反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的色散 【答案】A 【解析】光导纤维进行光学通信利用光在不停地发生全反射，故A正确，BCD错误。 3．一束单色光照射到空气与水的界面，下列光路可能发生的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】光线从空气折射到水中时，折射角应小于入射角，故AD错误；当入射角小于临界角时，光线在平直面上既发生反射，又发生折射，光线从水折射到空气中时，折射角应大于入射角，折射光线与入射光线分居在法线两侧，故B错误；若入射角大于等于临界角，则光线在平直面上发生全反射，没有折射光线，故C正确；故选C． 4．如图所示，一束光线从玻璃射向空气，入射角为45°．已知该束光从玻璃射向空气时的临界角为42°，下列四幅光路图中正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】玻璃的临界角为C=42°．由图光线从玻璃射入空气时入射角为i=45°＞C，所以光线将在玻璃与空气的界面上发生全反射，光线全部反射回玻璃．故选A． 5．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是( ) A．此“水面”存在，但在较远的地方 B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射 D．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射 【答案】C 【解析】试题分析：酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近层的空气温度比上层高，密度比上层小，折射率也比上层小，光照射到地面时发生全反射，人在远处观察仿佛是一片水面，但此“水面”不存在，也不人产生的幻觉．故ABD错误，C正确．故选C. 6．光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出．下列说法正确的是（ ） A．内芯的折射率大于包层的折射率 B．内芯的折射率小于包层的折射率 C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 【答案】A 【解析】光线在内芯和包层的界面上发生全反射，知光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层的折射率，A正确，B错误；不同频率的光在界面上发生全反射，知经过的路程相同，根据 知光在介质中传播的速度不同，则传播的时间不同，C错误；根据 知折射率越大，临界角越小，红光的折射率小，则临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能在分界面上发生全反射，D错误。故选A。 7．夏天，海面上下层空气的温度比上层空气的温度低。可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的。景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向、人们逆着光线看去就出现了蜃景。如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像 B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大 C．A是蜃楼，B是景物 D．B是蜃景，A是景物 【答案】C 【解析】由于光在大气层中不停地发生全反射，蜃景是景物由于光在大气层中全反射，人们逆着光线看去就出现了蜃景，所以A是蜃景，B是景物,故AD错误，C正确；光在大气层中发生全反射，知下层空气的折射率大于上层空气的折射率，故B错误。故选C。 8．如图所示，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线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】三棱镜的截面为等腰直角ABC，光线沿平行于BC边的方向射到AB边，则第一次折射时的入射角等于45°，射到AC边上，并刚好能发生全反射．则有 ．由折射定律可得： ；所以由上两式可得：n= ，故选A. 9．一束单色光从真空斜射向某种介质的