“四翼”检测评价(17) 光的全反射与光纤技术（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

“四翼”检测评价（十七） 光的全反射与光纤技术 A组—重基础·体现综合 1．某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(　 ) 解析：选D　由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin ic＝＝，得ic＝45°<60°，故光在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确。 2．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离处，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，它却随你靠近而后退。对此现象，下列解释正确的是(　 ) A．出现的是“海市蜃楼”，是光的折射造成的 B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C．太阳光辐射到地面，使地表温度升高，折射率变大，发生全反射 D．太阳光辐射到地面，使地表温度升高，折射率变小，发生全反射 解析：选D　酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近的空气温度比上层空气的高，密度比上层空气的小，折射率也比上层空气的小，大于等于临界角的光照射时发生全反射，出现“水面”，D正确，A、B、C错误。 3．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是(　 ) 解析：选A　光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，A正确，C错误。当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，B、D错误。 4.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，NN′是法线，θ1是入射角，θ2是折射角，且θ1＞θ2，则(　 ) A．θ1逐渐增大时，θ2也逐渐增大，有可能发生全反射现象 B．θ1逐渐减小时，θ2也逐渐减小，有可能发生全反射现象 C．θ1逐渐增大时，θ2将逐渐减小，有可能发生全反射现象 D．θ1逐渐增大时，θ2也逐渐增大，但不可能发生全反射现象 解析：选D　由n＝可知，θ1逐渐增大时，θ2也逐渐增大，但因θ1＞θ2，MM′上方为光疏介质，故即使θ1再大，也不能发生全反射现象，故D正确。 5． 某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为(　 ) A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．1.8 解析：选A　画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角，如图所示。由全反射的条件得sin θ＝，由几何关系知sin θ＝，联立解得n＝1.2，故A正确，B、C、D错误。 6．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的(　 ) A．频率小，发生全反射的临界角小 B．频率大，发生全反射的临界角小 C．频率小，发生全反射的临界角大 D．频率大，发生全反射的临界角大 解析：选C　由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由sin ic＝可知折射率越小发生全反射的临界角越大。故C正确。 7.(2022·广州高二检测)空气中两条光线a和b从虚线框左侧入射，分别从虚线框下方和上方射出，其框外光线如图所示。虚线框内有两个折射率n＝1.5的全反射玻璃棱镜。下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图。其中能产生图中效果的是(　 ) 解析：选B　四个选项的光路图如图所示，故B正确。 8.如图所示，等腰三角形ABC为一棱镜的横截面(AB＝AC)。一束光线垂直于AB入射，恰好在AC面上发生全反射，并垂直于BC射出棱镜。则该棱镜的折射率为(　 ) A． B．1.5 C． D． 解析：选A　光路如图所示，由几何关系可知α＝∠C＝∠B,2α＋∠B＝180°，解得α＝60°，所以该棱镜的折射率为n＝＝＝，故A正确，B、C、D错误。 9.一足够深的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H，在水池的底部中央放一点光源，其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为105°，如图所示。求： (1)这种液体的折射率； (2)液体表面亮斑的面积。 解析：(1)由于反射光线与折射光线的夹角为105°，入射角i＝30°，则折射角r＝45°，故n＝＝。 (2)sin ic＝＝，ic＝45°。 所以亮斑的半径R＝H，亮斑面积S＝πR2＝πH2。 答案：(1)　(2)πH2 B组—重应用·体现创新 10．(2022·深圳高二检测)(多选)白光是由多种单色光构成的复合光，点光源S发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形acdb的玻璃