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专题13 全反射
一.选择题
1.(2020-2021学年·古浪县二中高二期中)如图所示,MM′是两种介质的界面,A是入射光线,B是反射光线,C是折射光线,O是入射光线的入射点,MM′是法线,i是入射角,r是折射角,且i>r。则下列判断正确的是( )
A.i逐渐增大时r也逐渐增大,有可能发生全反射现象
B.i逐渐减小时r也逐渐减小,有可能发生全反射现象
C.i逐渐增大时r将逐渐减小,有可能发生全反射现象
D.i逐渐增大时r也逐渐增大,但不可能发生全反射现象
【答案】 D
【解析】 入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大,i逐渐减小时r也逐渐减小,因为光是由光疏介质进入光密介质,不可能发生全反射现象,故D正确,A、B、C错误。
2.(2020-2021学年·辽宁本溪满族自治县中学高二期末)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.光一定是由光疏介质射向光密介质
B.光一定是由光密介质射向光疏介质
C.入射角一定等于临界角
D.入射角一定小于临界角
【答案】 B
【解析】 由光在两种介质的界面处发生全反射,知光从光密介质进入光疏介质,入射角大于或等于临界角。
3.(2020-2021学年·林芝市二中高二期末)光在某种介质中传播的速度为1.5×108 m/s,光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )
A.15° B.30°
C.45° D.60°
【答案】 B
【解析】 根据折射定律,得介质的折射率n===2,正好发生全反射,则有sin C=,解得C=30°,故选项B正确。
4.(2020-2021学年·北京东城高二期末)如图所示,一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,入射角i=45°,折射角r=30°,则( )
A.此介质的折射率等于1.5
B.此介质的折射率等于
C.i大于45°时会发生全反射现象
D.此介质全反射的临界角为45°
【答案】 D
【解析】 已知入射角i=45°,折射角r=30°,则此介质的折射率为n===,A、B错误;光从真空斜射向某种介质的表面,是从光疏介质射向光密介质,不可能发生全反射,C错误;全反射时有sin C==,所以此介质全反射的临界角C=45°,D正确。
5.(2020-2021学年·河南南阳中学高二月考)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v=,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sin C=
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,则红光以同样角度入射时,不能在分界面上发生全反射,D错误。
6.(2020-2021学年·北师大广安实验学校高二月考)如图所示,光线由空气透过半圆形玻璃砖,或光线由玻璃砖射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )
A.图乙、丙、丁 B.图乙、丁
C.图乙、丙 D.图甲、丙
【答案】 B
【解析】 光线由空气进入玻璃砖中时,入射角大于折射角,由玻璃砖射入空气时,入射角小于折射角,由临界角计算公式得C=arcsin=arcsin=41°49′,入射角50°大于临界角,发生全反射。A、C、D错误,B正确。
7.(2020-2021学年·江苏淮安高二期中)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°
【答案】C
【解析】 根据全反射的条件,必须是光由该液体进入空气,临界角sin C==,则∠C=30°。选项C正确。
8.(2021·江苏省响水中学高二期末)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大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
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】 B
【解析】 全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,入射