第4章 第2节 全反射-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册五维课堂Word课时作业(人教版2019)
第四章 第2节
[A组 基础巩固练]
1.如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、集市、庙宇等出现在空中,沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,可望而不可及,这就是“蜃景”.下列有关“蜃景”的说法中错误的是( )
A.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小
B.沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小
C.A是“蜃景”,B是景物
D.C是“蜃景”,D是景物
解析:B [沙漠里下层空气温度比上层高,故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大,远处的景物发出的光线射向沙漠地表时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入下层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回空气,人们逆着光线看去,就会看到倒立的景物,从而产生了沙漠“蜃景”现象.海面上的上层空气的温度比下层空气的温度高,故海面上的上层空气的折射率比下层空气的折射率要小,近处的景物反射的光线射向空中时,不断被折射,射向折射率较小的上一层的入射角增大到临界角时,就会发生全反射现象,光线就会从高空的空气层返回折射率较大的下一层,从而产生“蜃景”现象.故A、C、D正确,B错误.]
2.已知某种介质的折射率n=,在这种介质与空气的交界面MN上有光线入射,如图所画的光路中,哪个是正确的(MN上部是空气,MN下部是介质)( )
解析:C [首先判定是否发生全反射,sin C==
,临界角C=45°,当光从光密介质射向光疏介质且入射角θ≥C时发生全反射,故A、B错误;由题中D图知:入射角θ2=
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30°,折射角θ1=60°,所以n==
>
,故D错误;由折射率n=
知,只有C光路图正确.]
3.(多选)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则下列说法正确的是( )
A.从F点出射的光线与入射到E点的光线平行
B.该棱镜的折射率为
C.光线在F点发生全反射
D.光线从空气进入棱镜后,传播速度变小
解析:
BD [如题图所示,由几何关系可知,光线在F点的入射角等于光线在AB边上的折射角,由光路的可逆性知,光线在F点不可能发生全反射,而且从F点出射的光线与BC边的夹角为θ,所以从F点出射的光线与入射到E点的光线不平行,A、C错误;由几何知识得,光线在AB边上的入射角为i=60°,折射角为r=30°,则该棱镜的折射率为n==
,B正确;光线从空气进入棱镜后,频率不变,传播速度变小,D正确.]
4.如图所示为一横截面为等腰直角三角形的三棱镜,光线O从三棱镜的一直角边垂直射入,光线O在棱镜表面发生全反射的临界角为40°,关于图中画出的a、b、c三条光线,下列说法正确的是( )
A.a是光线O的出射光线
B.b是光线O的出射光线
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C.c是光线O的出射光线
D.a、b、c都不是光线O的出射光线
解析:B [光线O射入到三棱镜的底边时,由几何关系可知入射角为45°,大于临界角,即光线会在三棱镜的底边发生全反射,之后垂直入射到三棱镜的另一直角边上,光线垂直射出三棱镜,即b是光线O的出射光线,选项B正确.]
5.a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中,光路如图所示.关于a、b两种单色光,下列说法中正确的是( )
A.该种玻璃对a光的折射率较大
B.b光在该玻璃中传播时的速度较大
C.a光的频率较小
D.两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
解析:C [由题图看出b光的折射角小于a光的折射角,b光的偏折程度大,根据折射定律得知玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率,故A错误;由v=可知,在该玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度,故B错误;由临界角公式sin C=
得知,折射率越大,临界角越小,则可知a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角,故D错误;玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率,则b光的频率大于a光的频率,故C正确.]
6.如图所示,入射光1经全反射棱镜(即等腰直角三角形棱镜)折射、反射后沿与入射光线平行且相反的方向射出,如图中光线2所示,若将棱镜绕A点顺时针方向转过一个较小的角度(如图中虚线所示),则( )
A.出射光线顺时针偏转α角
B.出射光线逆时针偏转α角
C.出射光线顺时针偏转2α角
D.出射光线方向不变
解析:
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