13.2全反射 -2020-2021学年高二物理课时同步练（人教版选修3-4）

选修3-4 第十三章 光 第二节 全反射 一、单选题 1．（2021·山东潍坊市·高三二模）一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是（　　） A．c光在球中的传播时间长 B．b光在球中传播速度小 C．b光的频率小于c光 D．增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射 【答案】B 【解析】因b光的偏折程度比c大，可知玻璃对b的折射率较大，则b的频率较大，根据 可知b光在球中传播速度小，而b光在球中传播的距离较大，可知b光在球中的传播时间长；因为光从空气进入玻璃的折射角等于从玻璃球射向空气的入射角，则增大a光入射角，两种光都不能在玻璃球内发生全反射。 故选B。 2．（2021·全国高三专题练习）如图为某摄影师用相机抓拍到的某旅游景区的照片，对该照片和摄影师拍摄过程中涉及的光学知识，下列理解正确的是________。 A．图中的景物在水中的像不是实际光线会聚而成的 B．由于景物发出的光在平静的湖面上发生全反射，所以景物在水中的像看起来很亮 C．从相机中看不见湖面下物体的原因，可能是湖面下物体发出的光在湖面发生了全反射 D．如果摄影师向湖面靠近，从相机中仍不能看到湖面下的物体 E.如果摄影师远离湖面，从相机中一定看不到湖面下的物体 【答案】ACE 【解析】A．图中的景物在水中的像是反射光线反向延长线相交形成的虚像，不是实际光线会聚而成的，故A正确； B．发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，可知，景物发出的光在平静的湖面上不能发生全反射，而发生了反射，所以景物在水中的像看起来很亮，故B错误； C．湖面下的物体发出的光线斜射到湖面上时，光线的入射角较大，当该入射角大于等于全反射的临界角时，在湖面发生了全反射，因而相机中可能看不见湖面下的物体，C正确； D．如果摄影师向湖面靠近，根据反射定律知，反射光线可能射不到相机中，则从相机中可能看到湖面下的物体，D错误； E．远离湖面一定看不到湖面下的物体，E正确。 故选ACE。 3．（2021·湖北黄冈市·高二期中）某宝石的剖面（关于虚线左右对称）如图所示，一束激光垂直MN面入射，恰好分别在PO面，QO面发生全反射后垂直MN面射出，由此可知MN该宝石对激光的折射率为（　　） A． B． C．1.5 D．2 【答案】A 【解析】题目要求激光分别在PO面、QO面发生全反射后垂直MN面射出，所以光路应具有对称性，从而得到光线在PO面发生全发射后光线水平。由几何关系可得PO面的入射角为 ，因此 故选A。 4．（2021·首都师范大学附属中学高二期中）如图所示，让光线沿半圆形玻璃砖的半径射到平直边上，在这个界面发生了反射和折射。逐渐增大入射角，下列描述中正确的是(　　) A．折射角逐渐减小 B．折射角和入射角的比值不变 C．折射光线逐渐减弱，直至完全消失 D．反射光线和折射光线都逐渐减弱 【答案】C 【解析】AB．由折射定率可得 逐渐增大入射角r，折射角i逐渐增大，折射率不变，故折射角r的正弦值和入射角i的正弦值比值不变，AB错误； CD．折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强，当入射角达到全反射角时，折射光线完全消失，C正确，D错误。 故选BC。 5．（2021·浙江嘉兴市·高三二模）导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点。若一束平行MN且与MN相距 的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点。则（　　） A．绿光在采光球中的传播速度为 B．红光一定能从N点上方射出 C．紫光有可能直接折射经过O点 D．要使光束在导光管中发生全反射，涂层折射率应小于管壁折射率 【答案】B 【解析】A．如图所示 根据几何关系 ， 折射率 绿光在采光球中的传播速度为 故A错误； B．红光折射率小，折射角大，则红光一定能从N点上方射出，故B正确； C．紫光不可能直接折射经过O点，如果过的话，折射角为0°，故C错误； D．光由光密到光疏可能发生全反射，则涂层折射率应大于管壁折射率，故D错误。 故选B。 6．（2021·山东泰安市·高三二模）如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面。已知玻璃的折射率为 ，则半圆柱面上有光线射出（　　） A．在半圆柱穹顶部分，面积为 B．在半圆柱穹顶部分，面积为 C．在半圆柱穹顶两侧，面积为 D．在半圆柱穹顶两侧，面积为 【答案】A 【解析】光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图 设恰好发生全反射时的临界角为C