9.2 光的全反射现象的应用 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

9.2 光的全反射现象的应用 同步作业 同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 光的全反射现象发生的介质条件是（ ） A. 光从光疏介质射入光密介质 B. 光从光密介质射入光疏介质 C. 光在同种均匀介质中传播 D. 光从真空射入任何介质 2. 发生全反射的必要条件之一是入射角（ ） A. 大于等于临界角 B. 小于临界角 C. 等于0° D. 等于90° 3. 下列光学现象中，属于光的全反射的是（ ） A. 平面镜成像 B. 雨后彩虹 C. 海市蜃楼 D. 小孔成像 4. 光导纤维传递光信号和图像，利用的核心原理是（ ） A. 光的直线传播 B. 光的全反射 C. 光的折射 D. 光的色散 5. 关于光的临界角，下列说法正确的是（ ） A. 介质折射率越大，临界角越大 B. 介质折射率越小，临界角越大 C. 临界角与介质折射率无关 D. 所有介质的临界角都相同 6. 下列不属于光的全反射应用的是（ ） A. 光导纤维通信 B. 医用内窥镜 C. 近视眼镜 D. 自行车尾灯 7. 当光从水中斜射入空气时，入射角逐渐增大，折射角会（ ） A. 逐渐减小 B. 不变 C. 逐渐增大，直至发生全反射 D. 先增大后减小 8. 医用内窥镜利用光导纤维探查人体内部器官，主要优点是（ ） A. 光线强度大 B. 光能损耗小，成像清晰 C. 操作简单 D. 成本低廉 9. 下列关于全反射的说法，错误的是（ ） A. 全反射过程遵循光的反射定律 B. 全反射时没有折射光线 C. 光从空气射入玻璃能发生全反射 D. 全反射是一种光学反射现象 10. 自行车尾灯能高效反射光线，其内部结构利用了（ ） A. 光的折射 B. 光的全反射 C. 光的散射 D. 光的衍射 11. 光导纤维的内层芯线和外层包层的折射率特点是（ ） A. 芯线折射率大，包层折射率小 B. 芯线折射率小，包层折射率大 C. 芯线和包层折射率相同 D. 无固定要求 12. 炎热夏季路面看起来有水渍，实际是光的全反射形成的虚像，该现象说明（ ） A. 路面发生镜面反射 B. 空气层出现疏密不均，发生全反射 C. 路面折射光线 D. 光发生色散现象 二、填空题（本题共6小题，每空3分，共24分） 13. 光的全反射是指：光从________介质射入________介质时，入射角大于等于临界角，折射光消失，全部光线被反射回原介质的现象。 14. 光导纤维由内层________和外层________组成，保证光在芯线内部发生全反射。 15. 发生全反射的两个条件：①________；②________。 16. 光从某种介质射向真空（或空气）时，刚好发生全反射的入射角叫做该介质的________。 17. 通信领域的光纤通信，利用光导纤维实现________和________的远距离传输，具有损耗小、抗干扰强的特点。 18. 机械建筑工程检测中，利用光纤内窥镜可检测________内部的缺陷和损伤，无需拆解构件。 三、简答题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述光的全反射的发生条件，并举例说明全反射在生活中的两个应用实例。 20. 结合光导纤维的结构，说明光纤传输光信号的工作原理，并分析其在机械建筑行业的应用价值。 四、综合应用题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 某介质对空气的临界角为45°，求：（1）该介质的折射率；（2）判断光从空气射入该介质能否发生全反射，并说明理由。 22. 工程上采用光纤内窥镜检测金属管道内部锈蚀情况，已知光纤芯线折射率n₁=1.5，包层折射率n₂=1.2，判断光在芯线和包层界面能否发生全反射，并简述内窥镜检测的优势。 参考答案 一、选择题答案 1.B 2.A 3.C 4.B 5.B 6.C 7.C 8.B 9.C 10.B 11.A 12.B 二、填空题答案 13. 光密；光疏 14. 芯线；包层 15. 光从光密介质射入光疏介质；入射角大于等于临界角 16. 临界角 17. 光信号；图像信号 18. 管道/构件 三、简答题答案 19. 全反射发生条件：①光必须从光密介质射入光疏介质；②入射角大于等于临界角。生活应用实例：①光导纤维（光纤通信、医用内窥镜），利用全反射实现光信号无损传输；②自行车尾灯，通过全反射将入射光线原路返回，提升行车安全；③海市蜃楼，空气疏密不均引发全反射形成虚像。 20. 工作原理：光导纤维芯线折射率大于包层，光从芯线射向包层时，满足全反射条件，光线在芯线内部不断发生全反射，沿着光纤弯曲路径传播，实现信号传输。应用价值：机械建筑行业中，可利用光纤内窥镜检测狭小、密闭、弯曲的管道、构件内部缺陷，无需破坏构件结构，检测精度高、操作便捷，能大幅提升工程检测效率和质量。 四、综合应用题答案 21. 解：（1）由临界角公式，代入C=45°，得；（2）光从空气射入该介质**不能发生全反射**，因为空气是光疏介质，该介质是光密介质，不满足全反射的介质条件。 22. 解：由于芯线折射率n₁=1.5大于包层折射率n₂=1.2，光从芯线射向包层时，满足光密到光疏的介质条件，调整入射角可大于临界角，因此**能发生全反射**。内窥镜检测优势：无需拆解构件，可深入狭小密闭空间，光能损耗小、成像清晰，检测效率高，能精准发现管道内部锈蚀、裂纹等隐蔽缺陷，适配机械建筑工程无损检测需求。 学科网（北京）股份有限公司 $