8.2 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)电工电子类

8.2 光的全反射现象的应用 同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 光的全反射现象发生的必要条件不包括（ ） A. 光从光密介质射入光疏介质 B. 光从光疏介质射入光密介质 C. 入射角大于等于临界角 D. 两种介质折射率不同 2. 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 3. 光导纤维传递光信号和图像，利用的核心光学原理是（ ） A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的全反射 4. 关于光的临界角，下列说法正确的是（ ） A. 临界角是折射角为90°时的入射角 B. 同种介质对不同色光的临界角相同 C. 光密介质的临界角一定大于光疏介质D. 入射角小于临界角时一定会发生全反射 5. 下列器材中，未利用光的全反射原理工作的是（ ） A. 光导纤维 B. 自行车尾灯 C. 潜望镜 D. 医用内窥镜 6. 光导纤维由内芯和外套两层组成，下列说法正确的是（ ） A. 内芯折射率小于外套折射率 B. 内芯折射率大于外套折射率 C. 内芯和外套折射率相同 D. 内芯和外套材质不影响全反射 7. 当光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，逐渐增大入射角，不可能出现的现象是（ ） A. 折射角逐渐增大B. 折射光线逐渐减弱C. 发生全反射现象D.折射光线始终存在 8. 电工电子领域中，光纤通信相比传统电缆通信，优势不包括（ ） A. 传输损耗小 B. 传输距离远 C. 易受电磁干扰 D. 信息容量大 9. 下列关于全反射的说法，错误的是（ ） A. 全反射过程中遵循光的反射定律 B. 全反射是光的反射现象的一种特殊形式 C. 光从玻璃射入水中可能发生全反射 D. 光从空气射入玻璃一定不会发生全反射 10. 医用内窥镜能深入人体内部观察病灶，主要依靠光导纤维实现（ ） A. 电能传输 B. 光能和图像传输 C. 热量传递 D. 声波传递 11. 某种介质对空气的临界角为45°，则该介质的折射率为（ ） A. B. C. 1 D. 2 12. 夜间自行车尾灯能清晰反射光线，其内部结构设计利用了光的全反射，主要目的是（ ） A. 会聚光线 B. 发散光线 C. 使光线原路返回 D. 改变光线颜色 二、填空题（本题共6小题，每空3分，共24分） 13. 光从______介质射入______介质，且入射角大于等于临界角时，会发生全反射现象。 14. 光导纤维通信中，光信号在纤维内部通过反复的______实现远距离传输。 15. 发生全反射时，折射光线消失，光线全部被______回原介质。 16. 介质的折射率越大，对空气的临界角越______（选填“大”或“小”），越容易发生全反射。 17. 电工布线中，光纤弯曲半径不能过小，否则会破坏_____条件，导致光信号损耗。 18. 除光纤通信外，光的全反射在电工电子领域的另一应用是______。 三、简答题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述光的全反射的两个必备条件，并结合生活实例说明全反射的应用。 20. 分析光纤通信在电工电子行业广泛应用的原因，至少答出三点。 四、综合应用题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 某同学在探究全反射实验时，将光从玻璃射入空气，发现入射角较小时有折射光线，增大入射角后折射光线消失。请解释该现象，并说明此时光线的传播规律。 22. 光纤是电工电子通信的核心器件，结合全反射原理，说明光导纤维内芯和外套的折射率设计要求，并分析光纤传输信号时损耗小、抗干扰的原因。 参考答案 一、选择题（36分） 1.B 2.C 3.D 4.A 5.C 6.B 7.D 8.C 9.C 10.B 11.A 12.C 二、填空题（24分） 13. 光密；光疏 14. 全反射 15. 反射 16. 小 17. 全反射 18. 光电传感器/光纤传感器（合理即可） 三、简答题（20分） 19. 必备条件：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于等于临界角。（6分）应用实例：光导纤维实现通信传输、医用内窥镜检查病灶、自行车尾灯反射光线、海市蜃楼自然现象等。（答出一例即可，4分） 20. ①传输损耗极小，可实现远距离信号传输，降低中继设备成本；②信息容量大，能同时传输大量数据和电信号，适配电工电子大数据传输需求；③抗电磁干扰能力强，不受电路电磁辐射影响，信号传输稳定；④材质轻便、耐腐蚀，布线安装便捷，适合复杂电工场景；⑤信号保密性强，不易被窃听，提升通信安全性。（答出任意三点即可，每点3-4分，满分10分） 四、综合应用题（20分） 21. 现象解释：玻璃相对空气是光密介质，入射角较小时，光线同时发生反射和折射，折射光线射入空气；逐渐增大入射角，折射角也随之增大，当入射角达到临界角时，折射角为90°，继续增大入射角，折射光线完全消失，只剩下反射光线，即发生光的全反射。（6分）传播规律：此时光线严格遵循光的反射定律，反射角等于入射角，全部光线被反射回玻璃介质内部。（4分） 22. 折射率要求：光导纤维内芯折射率必须大于外套折射率，保证光线从内芯射向外套时，满足光密到光疏的全反射条件。（4分）损耗小原因：光在光纤内发生全反射时，几乎无光线折射损失，能量损耗极低；抗干扰原因：光纤传输的是光信号，而非电信号，不受外界电场、磁场的干扰，即使在复杂的电工电路环境中，也能保证信号稳定传输，避免电磁干扰导致的信号失真。（6分） 学科网（北京）股份有限公司 $