4.2 全反射(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

2全反射 (时间:40分钟　总分:46分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　全反射条件 1.关于全反射,下列说法正确的是 (　) A.光从光密介质射向光疏介质时一定发生全反射 B.光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射 C.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时一定发生全反射 D.光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能发生全反射 2.[2025·河南信阳高二期末] 海市蜃楼有两种形式,分别为海面的海市蜃楼,沙漠中的海市蜃楼,观察对比下列两幅图像,分析下列说法正确的是 (　) A.两种海市蜃楼对应的像分别为在海面或沙漠表面所形成的倒影 B.海面附近与沙漠表面,底层空气均比上层稀疏 C.两种海市蜃楼都是光从光疏介质进入光密介质而产生的现象 D.两种海市蜃楼都是由光的折射和全反射造成的 ◆ 知识点二　有关棱镜的计算 3.如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABC,∠A为直角,此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射,该棱镜材料的折射率为 (　) A. B. C. D. 4.[2026·河北邢台一中高二月考] 如图所示为单反照相机取景器的示意图,五边形ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC.光线垂直AB边射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次入射角相等,最后光线垂直BC射出.若两次反射均为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是 (　) A.n= B.n= C.n= D.n= ◆ 知识点三　光导纤维 5.[2026·广东惠州第一中学高二月考] 光导纤维的结构如图甲所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图乙所示.以下关于光导纤维的说法正确的是 (　) A.图甲中光导纤维的内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.图甲中光导纤维的内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射 C.图乙中a光的折射率小,发生全反射的临界角大 D.图乙中b光的折射率大,发生全反射的临界角大 6.[2026·湖北鄂南高级中学高二月考] 光导纤维是一种能够传输光信号的纤维材料,它的用途非常广泛.如图所示,光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播,这就是光导纤维导光的原理.关于光导纤维下列说法正确的是 (　) A.沿着光传播的方向,光纤的折射率需逐渐减小 B.光纤外套的折射率小于光纤内芯的折射率 C.光纤的内芯以真空取代后,光信号可增强 D.光线传播信号无法沿着弯曲的管道前进 7.[2026·辽宁东北育才中学高二月考] 一个边长为a=6 m的等边三角形景观鱼池,底部中点有一点光源,若在水面正上方观察,会看到水面上有一个圆形发光区域恰与鱼池的三条边相切(如图所示),已知水下光源发出的光在水中的折射率为n=.景观鱼池中水的深度为 (　) A. m B. m C. m D. m 8.公园里的水池经常会在池底安装灯带来点缀夜景.若在水池底部水平安装一条长度为L的条形细灯带,灯带到水面的距离为d,水的折射率为n,则水面上有光射出部分的面积为 (　) A. B.+ C.+ D. 9.如图所示,柱状光学器件横截面为等腰梯形,AB边长为d,CD边长为3d,AE=AD,底角为45°.一束细激光从E点垂直AD面入射,器件介质对激光的折射率为.已知激光在真空中的传播速度为c,则这束激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为 (　) A. B. C. D. 10.(10分)如图所示,一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的.当光从挡风玻璃内侧P点以入射角α=30°射向外侧M点时,其折射光线与反射光线恰好垂直;而当光从P点射向外侧的N点时,刚好发生全反射并被Q接收,已知光在真空中的传播速度为c,PQ的距离为L,求: (1)(4分)玻璃的折射率; (2)(6分)光由P点经全反射到达接收器Q的时间. 　　　　　　　　　　　　　　　 学科网（北京）股份有限公司 $ 2　全反射 1.D　[解析] 全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角,折射率大的介质相对于折射率小的介质是光密介质,同一种光在不同介质中传播,传播速度小的介质相对于传播速度大的介质是光密介质,故D正确,A、B、C错误. 2.D　[解析] 海面上方的海市蜃楼所形成的像为正影,沙漠表面的海市蜃楼所形成的像为倒影,故A错误;温度高空气稀薄,温度低空气稠密,海面附近底层空气比上层空气稠密,沙漠表面空气比上层空气稀疏,故B错误;两种海市蜃楼都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射而造成的,故C错误,D正确. 3.D　[解析] 如图所示,由几何关系可得i=45°,r+α=90°,光束射到AB边时,根据光的折射定律有n==,当光束射到AC边时,恰好发生全反射有n=,联立以上两式解得n=,故选D. 4.A　[解析] 若该五棱镜折射率最小,则光线在CD面和AE面上都是恰好发生全反射,根据几何关系可知全反射临界角为22.5°,则折射率的最小值为n=,故选A. 5.C　[解析] 光导纤维利用全反射原理传输光,发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,所以内芯的折射率应比外套的大,故A错误; 光在内芯与外套的界面上发生的是全反射,不是折射,故B错误;由图乙可知,a光的折射程度比b光小,根据折射率的相关知识,折射程度小的光折射率小,又根据全反射临界角公式sin C=(C为临界角,n为折射率),可知折射率小的光,发生全反射的临界角大,所以a光折射率小,临界角大,故C正确,D错误. 6.B　[解析] 沿着光传播的方向,介质不变,光纤的折射率不变,A错误;根据光导纤维原理可知,光从内芯向外套传播时发生全发射,则根据全反射的条件可知,光纤外套的折射率小于光纤内芯的折射率,B正确;光纤的内芯以真空取代后,内芯向外套传播时不能发生全发射,光信号不能传播,C错误;光线传播信号在传播过程中发生全反射,可沿着弯曲的管道前进,D错误. 7.A　[解析] 临界角sin C==,可得C=45°,由几何关系可知圆半径为r=tan 30°= m,可知池深h=rtan 45°= m,故选A. 8.B　[解析] 光线在水面发生全反射时,无法射出水面,分析可知,水面上有光射出的形状如图所示,恰好发生全发射时,有sin C=,由几何关系可知tan C=,水面上有光线射出部分的面积S=πR2+2RL,联立解得S=+,故选B. 9.A　[解析] 激光垂直于AD面射入后方向不变,根据几何关系可知在CD面的入射角为45°,激光在CD面发生全反射的临界角的正弦值为sin C==,可得C<45°,所以激光在CD面将发生全反射,光路图如图所示.根据几何关系可知AD=·=d,根据对称性可知激光在器件中的传播距离为s=2DE=2(AD-AE)=AD=,激光在器件内的传播速度为v==,激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为t==,故选A. 10.(1)　(2) [解析] (1)光线在M点发生折射,由于光线从光密介质射入光疏介质时发生折射,光路图如图所示 则由折射定律得n= 代入数据可得n== (2)刚好在N点发生全反射,则有sin C= 光由P经N到Q的路程为s= 光在介质中的传播速度为v== 解得t== 学科网（北京）股份有限公司 $