全反射（练习）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】（原卷版+解析版）

高教版第三版《物理（通用类）》 主题六 光现象及其应用 6.1全反射 一、选择题 1. 甲、乙、丙的折射率依次为、、。下列说法正确的是（　　） 乙相对甲是光疏介质 乙相对丙是光疏介质 甲相对乙是光密介质 同一介质的光密或光疏属性始终不变 2. 光从折射率为的介质甲射向折射率为的介质乙，该界面的临界角为。当入射角为时，界面处将（　　） 只发生折射 同时有折射光和反射光 发生全反射 折射光恰好沿界面传播 3. 观察光从某透明介质射向空气的光路，发现折射光恰好沿界面传播。此时入射角与临界角的关系是（　　） 无法比较 4. 介质和介质的折射率满足，两种介质中的光分别射向空气，对应临界角为和。下列关系正确的是（　　） 临界角与折射率无关 二、填空题 5. 逐渐增大入射角时，仍能看到折射光，时折射光恰好沿界面传播，时只剩反射光。该界面的临界角约为______，时发生______。 6. 判断能否发生全反射时，应先确认光由折射率较______的介质射向折射率较______的介质，再确认入射角______临界角。 7. 某介质中的光射向空气时，临界角满足 。由 可知，该介质的折射率______。 8. 沙漠近地面的热空气折射率较小，上层较冷空气相对为光______介质。远处景物的光从上层向下传播时，经连续折射并在满足条件时发生______，可能形成下蜃景象。 一、选择题 9. 某小组只在时看到折射光斑消失，就直接把记为临界角。为提高结论的可靠性，最合理的改进是（　　） 在附近减小角度间隔，重复观察折射光、反射光及临界光路 只把实验室灯光调暗，不再改变入射角 更换另一种玻璃后仍把作为原玻璃的临界角 只记录反射光最亮的一次，不记录折射光 10. 水、各种玻璃和金刚石对空气的临界角分别约为、—和。三种介质中的光都以射向空气时，下列判断最可靠的是（　　） 三种介质都一定发生全反射 只有水一定发生全反射 水和金刚石一定发生全反射，玻璃一定不发生 金刚石一定发生全反射，水一定不发生，玻璃仅据给定范围不能确定 11. 一束光从空气射入折射率为的透明介质，即使入射角很大，也不能在这个入射界面发生全反射。根本原因是（　　） 透明介质折射率太大 光由光疏介质射向光密介质 界面处完全没有反射光 任何介质的临界角都等于 二、填空题 12. 光从同一介质射向空气，临界角为。四束光的入射角分别为、、和。按入射角大于临界角的条件，发生全反射的有______束；折射光恰好沿界面传播的是入射角为______的光。 13. 介质和中的光分别射向空气，测得 、 。折射率较大的是介质______；两种介质的折射率分别为______、______。 14. 水对空气的临界角约为。水中的光以射向水面时，空气中______折射光；以射向水面时，水面会对水下观察者表现出类似______面的反射效果。 三、解答题 15. 某透明介质的折射率，两束光均从该介质射向空气，入射角、满足 、 。利用 完成下列任务：求 ；判断两束光是否发生全反射；说明它们在界面处的光路区别。 　 　 　 学科网（北京）股份有限公司 $ 高教版第三版《物理（通用类）》 主题六 光现象及其应用 6.1全反射 一、选择题 1. 甲、乙、丙的折射率依次为、、。下列说法正确的是（　　） 乙相对甲是光疏介质 乙相对丙是光疏介质 甲相对乙是光密介质 同一介质的光密或光疏属性始终不变 【答案】 【解析】光密介质和光疏介质是两种介质比较后的相对概念。乙的折射率大于甲、小于丙，因此乙相对甲为光密介质，相对丙为光疏介质。 2. 光从折射率为的介质甲射向折射率为的介质乙，该界面的临界角为。当入射角为时，界面处将（　　） 只发生折射 同时有折射光和反射光 发生全反射 折射光恰好沿界面传播 【答案】 【解析】光由折射率较大的介质甲射向折射率较小的介质乙，并且入射角大于临界角，满足全反射的两个条件。 3. 观察光从某透明介质射向空气的光路，发现折射光恰好沿界面传播。此时入射角与临界角的关系是（　　） 无法比较 【答案】 【解析】折射光恰好沿界面传播时，折射角为，光路处于临界状态，因此入射角等于临界角，即。 4. 介质和介质的折射率满足，两种介质中的光分别射向空气，对应临界角为和。下列关系正确的是（　　） 临界角与折射率无关 【答案】 【解析】光从介质射向空气时满足 。折射率越大， 越小，在到范围内对应的临界角越小，因此。 二、填空题 5. 逐渐增大入射角时，仍能看到折射光，时折射光恰好沿界面传播，时只剩反射光。该界面的临界角约为______，时发生______。 【答案】；全反射 【解析】折射光恰好沿界面传播时折射角为，对应的入射角就是临界角，所以临界角约为；继续增大到后折射光消失，发生全反射。 6. 判断能否发生全反射时，应先确认光由折射率较______的介质射向折射率较______的介质，再确认入射角______临界角。 【答案】大；小；大于 【解析】全反射需要同时满足传播方向和角度两个条件：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角。 7. 某介质中的光射向空气时，临界角满足 。由 可知，该介质的折射率______。 【答案】 【解析】由 得。 8. 沙漠近地面的热空气折射率较小，上层较冷空气相对为光______介质。远处景物的光从上层向下传播时，经连续折射并在满足条件时发生______，可能形成下蜃景象。 【答案】密；全反射 【解析】上层较冷空气的折射率相对较大，是光密介质；近地面热空气折射率较小，是光疏介质。光线逐层向光疏区域传播并满足角度条件时可能发生全反射。 一、选择题 9. 某小组只在时看到折射光斑消失，就直接把记为临界角。为提高结论的可靠性，最合理的改进是（　　） 在附近减小角度间隔，重复观察折射光、反射光及临界光路 只把实验室灯光调暗，不再改变入射角 更换另一种玻璃后仍把作为原玻璃的临界角 只记录反射光最亮的一次，不记录折射光 【答案】 【解析】临界角应由折射光恰好沿界面传播的临界状态确定。应在突变角度附近缩小步长并重复观察，同时记录折射光和反射光，才能减小读数误差并形成完整证据链。 10. 水、各种玻璃和金刚石对空气的临界角分别约为、—和。三种介质中的光都以射向空气时，下列判断最可靠的是（　　） 三种介质都一定发生全反射 只有水一定发生全反射 水和金刚石一定发生全反射，玻璃一定不发生 金刚石一定发生全反射，水一定不发生，玻璃仅据给定范围不能确定 【答案】 【解析】大于金刚石的临界角，所以金刚石一定发生全反射；小于水的临界角，水不发生全反射。玻璃的临界角范围跨过，只凭范围不能确定具体玻璃是否发生全反射。 11. 一束光从空气射入折射率为的透明介质，即使入射角很大，也不能在这个入射界面发生全反射。根本原因是（　　） 透明介质折射率太大 光由光疏介质射向光密介质 界面处完全没有反射光 任何介质的临界角都等于 【答案】 【解析】全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质的过程中。空气相对该透明介质是光疏介质，传播方向不满足条件，因此入射角再大也不会在该界面发生全反射。 二、填空题 12. 光从同一介质射向空气，临界角为。四束光的入射角分别为、、和。按入射角大于临界角的条件，发生全反射的有______束；折射光恰好沿界面传播的是入射角为______的光。 【答案】； 【解析】入射角和均大于临界角，共有束光发生全反射；入射角等于时处于临界状态，折射光恰好沿界面传播。 13. 介质和中的光分别射向空气，测得 、 。折射率较大的是介质______；两种介质的折射率分别为______、______。 【答案】；； 【解析】由 可得，，因此介质的折射率较大。 14. 水对空气的临界角约为。水中的光以射向水面时，空气中______折射光；以射向水面时，水面会对水下观察者表现出类似______面的反射效果。 【答案】有；镜 【解析】小于临界角，界面处仍有折射光进入空气；大于临界角，光在水面发生全反射，水面会呈现类似镜面的反射效果。 三、解答题 15. 某透明介质的折射率，两束光均从该介质射向空气，入射角、满足 、 。利用 完成下列任务：求 ；判断两束光是否发生全反射；说明它们在界面处的光路区别。 【答案】 。由于 ，所以，第束光不发生全反射；由于 ，所以，第束光发生全反射。第束光在界面处同时有反射光和折射光，第束光只有反射光。 【解析】先由临界角关系求得 。在到范围内，正弦值随角度增大而增大，因此可直接比较正弦值判断入射角与临界角的大小。小于，第束光未达到临界角；大于，第束光超过临界角并发生全反射。 学科网（北京）股份有限公司 $