4.2 全反射 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.2 全反射 分层作业

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

A层

1．曾获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟被誉为“光纤之父”。如图是光在纤芯中传播的示意图，光纤的内芯和外套材料不同。下列说法正确的是（　　）

A．光从空气进入光纤内芯后，频率变大

B．光从空气进入光纤内芯后，其波长变大

C．内芯的折射率比外套的折射率大 

D．光从内芯射向外套时一定能发生全反射

2．在“消失的硬币”实验中，将盛满水的玻璃杯压在硬币上，从杯壁外往内看硬币“消失”，从杯口向下俯视却能看到硬币，已知玻璃杯的折射率大于水的折射率，造成杯壁视角下硬币“消失”的主要原因是（　　）

A．光的直线传播路径被玻璃杯阻断

B．硬币反射的光在杯壁处发生全反射

C．硬币反射的光在杯底部发生全反射

D．硬币反射的光在杯壁处发生干涉

3．（多选）如图所示，真空中一透明介质的截面为边长为L的菱形ABCD，其中。一束单色光从真空垂直于AB边射入透明介质，恰好射到AD边的中点并发生全反射，已知单色光在真空中的速度为c，不考虑光的二次反射，下列说法正确的是（　　）

A．单色光将从CD边射出 

B．单色光将从BC边射出

C．透明介质的折射率为 

D．单色光在透明介质中传播的时间为

4．（多选）如图所示，是一横截面为半圆形的长玻璃半圆柱体的截面图，一束光垂直半圆柱体侧面正对圆心O入射，沿OA方向从直径面射出，则下列说法正确的是（   ）

A．玻璃半圆柱体的折射率为

B．玻璃半圆柱体的折射率为

C．当入射光BO绕O点顺时针转动到D的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失

D．当入射光BO绕O点逆时针转动到C的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失

5．夜晚，景观水池中央底部的光源发出的光在水面形成一个发光圆，若水中点光源离水面距离为1m，在水面上观察到发光圆的半径为，已知真空中光速，求：

(1)水的折射率n；

(2)光在水中传播的速度v。

 

 

 

 

6．如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球球心O的一条直线，C点是圆周上的一点。一束单色光AB沿平行于MN的方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知，，水晶球的半径为R，光在真空中的速度为c。求：

(1)光在该水晶球中的传播速度

(2)此单色光在水晶球内传播的时间；

 

 

 

B层

7．用“插针法”测平行玻璃砖折射率时，光路与操作如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．增大入射角i，光线在bb′面的入射角会增大，可能发生全反射

B．选取的大头针P1、P2间距过小，会导致确定入射光线的误差增大

C．误将bb′画在cc′位置（cc′∥bb′），测得的折射率与真实值相比偏大

D．玻璃砖沿界面平行方向平移，最终测得的折射率与真实值相比偏小

8．（多选）如图所示为一个透明材质半圆柱体的横截面，为直径，一束由、两种单色光组成的复色光由真空从所在平面上的点射入半圆柱体后分成、两种单色光，光射至圆心正下方的点、光射至点，不考虑光在半圆柱体中的反射，下列说法正确的是（　　）

A．、两种单色光在半圆柱体中的波长

B．、两种单色光在半圆柱体中的传播时间

C．、两种单色光在半圆柱体中的传播时间

D．、两种单色光在、点均不会发生全反射

9．如图所示，平静的湖面岸边有一人在垂钓，眼睛恰好位于岸边P点正上方处，浮标Q离P点，鱼饵灯M在浮标正前方处水面正下方，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率。求：

(1)此时鱼饵灯M离水面的深度；

(2)若鱼饵灯M缓慢竖直上浮，当鱼饵灯发出的光恰好无法从水面间射出时，求它离水面的深度（最后结果可用根式表示）。

 

C层

10．如图1所示，三块同质有机玻璃板甲、乙、丙，拼接形成两层同心圆弧空气膜。现让一束激光从P点射入，并在空气膜Q处注入一滴油，呈现图2所示的光路（其中、为相应光线的入射角）。已知空气折射率为1，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　）

A．有机玻璃的折射率

B．光在有机玻璃中的传播速度

C．有机玻璃的折射率一定小于油的折射率

D．若在R处注入同种油滴，光线不会从R处进入乙

11．（多选）如图所示，截面为等腰直角三角形的三棱镜。DE为嵌在三棱镜内部紧贴面的线状单色可见光光源，其与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向各界面的光线。下列说法正确的是（　　）

A．光从面出射的区域面积为

B．光从面出射的区域面积为

C．光从ABC面出射的区域面积为

D．若DE发出的单色光频率变小，各面有光出射的区域面积将减小

12．如图所示为一玻璃砖的横截面，其中OAB是半径为R的扇形，，OBD为等腰直角三角形。一束光线从距O点的P点垂直于OD边射入，光线恰好在BD边上发生全反射，最后由AB边射出。已知光在真空中的传播速度为c，求：

(1)玻璃砖对该光线的折射率；

(2)光在玻璃砖中传播的时间和从AB边射出时的折射角。