2018-2019学年高中物理沪科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第4章 4.6 全反射与光导纤维+4.7 激光 (3份打包)

学业分层测评 第4章 4.6 全反射与光导纤维 4.7 激光 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.下列事例哪些应用了光的全反射现象(　　) A.海市蜃楼 B.用三棱镜观察太阳光谱 C.某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90° D.水中的鱼看起来比实际的要浅 E.多面体钻石能够闪闪发光 【解析】　海市蜃楼和光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°是利用了光的全反射现象，故A、C项正确；用三棱镜观察太阳光谱和水中的鱼看起来比实际的要浅，都是光的折射现象，故B、D项错误.多面体钻石闪闪发光是因为全反射现象，E正确. 【答案】　ACE 2.已知介质对某单色光的临界角为C，则下列说法正确的是(　　) A.该介质对单色光的折射率等于 B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinC(c是光在真空中的传播速度) C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍 D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍 E.此单色光从真空射向介质，入射角大于C时一定发生全反射 【解析】　由临界角的计算式sin C＝得，λ＝λ0sin C，故选项C正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，故选项D错误；此单色光从真空射向介质不会发生全反射，E错误.＝，故v＝csin C，故选项B正确；设该单色光的频率为f，在真空中的波长为λ0，在介质中的波长为λ，由波长、频率、波速的关系得c＝λ0f，v＝λf，由sin C＝得sin C＝代入sin C＝，故选项A正确；将n＝得n＝ 【答案】　ABC 3.一束光从空气射向折射率为n＝的某种玻璃的表面，如图4­6­7所示，i代表入射角，则(　　) 图4­6­7 A.当i＞45°时，会发生全反射现象 B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45° C.欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角入射 D.当入射角i＝arctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 E.当光从玻璃射向空气时， 一定会发生全反射 【解析】　由于光从光疏介质射向光密介质，所以不会发生全反射，A项错误，B正确；由折射定律计算可知C、D两项正确；光从玻璃射向空气，入射角大于临界角时才能发生全反射，E错误. 【答案】　BCD 4.下列说法中正确的是(　　) A.因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质 B.因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质 C.同一束光，在光密介质中的传播速度较大 D.同一束光，在光密介质中的传播速度较小 E.光疏介质和光密介质相对于折射率来确定，与密度无关 【解析】　光在各种介质中的传播速度和介质相对真空的折射率都是不同的.两种介质相比较光在其中传播速度大，而折射率小的介质叫光疏介质；光在其中传播速度小，而折射率大的介质叫光密介质.光疏介质和光密介质与密度无关，A、C错误，B、D、E正确. 【答案】　BDE 5.关于全反射，下列说法中正确的是(　　) A.发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B.光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象 D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射 E.介质的临界角越小就越容易发生全反射 【解析】　全反射是当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质.介质的临界角越小越容易发生全反射，A、B错误，C、D、E正确. 【答案】　CDE 6.光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络.下列说法正确的是(　　) A.光纤通信利用光作为载体来传递信息 B.光导纤维传递光信号是利用光沿直线传播的原理 C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 E.光在光纤内不断地发生全反射，中途不会侧漏 【解析】　光纤是利用光的全反射现象而实现光作为载体的信息传递，光纤是内芯折射率大于外层表皮折射率的很细的玻璃丝.故A、D、E正确，B、C错误. 【答案】　ADE 7.如图4­6­8所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°，求： 图4­6­8 (1)该介质的折射率. (2)光在该介质中传播的速度. (3)当光从介质射入空气时的临界角. 【解析】　(1)由反射定律可知α＝β，由于α＋β＝90°，故入射角α＝45°； 由图可知r＋θ＝α＝45°，由于θ＝15°，故折射角r＝30°，所以该介质的折射率n＝.＝＝ (2)由折射率与速度的关系n＝ m/s＝2.12×108 m/s.＝得v＝