【文档说明】2021高中人教版物理选择性必修第一册练习：第4章 2 全反射 含解析.docx，共(8)页，350.591 KB，由envi的店铺上传

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第四章2请同学们认真完成练案[19]基础巩固练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1．(2020·四川省宜宾四中高二下学期期中)光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是(A)A．内

芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析：发生全反射的条件是光由光密

介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大。且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射。故选A。2．(2020·内蒙古包头九中高二下学期期末)自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到

前面有自行车，尾灯由透明介质制成，其外形如图甲所示，下面说法正确的是(C)A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光从右面射过来，在

尾灯的右表面发生全反射解析：我们从题图中取一个凸起并作出一条光路如图所示。由图可知，每一部分相当于一块全反射棱镜，要想让后面的司机看到反射光，因此光只能从右侧(直边)射入，经过尾灯左表面反射回去，故选项C正确，A、B、D错误。3．(2021·湖北省襄阳市第四

中学高二下学期月考)一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则(C)A．介质1的折射率最大B．介质2是光密介质C．光在介质2中的速度最大D．当入射角由45°逐渐增大时，在2、3分界面上可能发生全反射解析

：由图可知，光从介质1射入介质2中折射角大于入射角，则n1＞n2。光从介质2射入介质3中折射角小于入射角，则n2＜n3，据光的可逆性知，光从2射向1或从2射向3时，若入射角相等，从折射角上可判断n3＞n1，所以有n3＞

n1＞n2，即介质3折射率最大，故A错误；由对A的分析可知，相对介质3来说，2是光疏介质，故B错误；根据公式：v＝cn，因2的折射率最小，所以光在介质2中的传播速度最大，故C正确；当入射角由45°逐渐增大时，光从2到3是从光疏介质到光密介质，全反射只有光从光密介质射向光疏介质时才能发生，所以在此界

面上不会发生全反射，故D错误。4．折射率n＝2的直角玻璃三棱镜截面如图所示，一条光线从AB面入射，入射角为i(图中未标出)，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角θ＝60°。则(B)A．i＝45°，光在AC面上不发生全反射B．i＝45°，光在AC面上发生全反射C．i＝3

0°，光在AC面上不发生全反射D．i＝30°，光在AC面上发生全反射解析：由折射定律可知：n＝sinisin(π2－θ)解得：i＝45°，由sinC＝1n，可知，光线在AC面上发生全反射的临界角为C＝45°。由于ab在AC面上的入射

角为60°，所以光线ab在AC面上发生了全反射，不能从AC面上折射出去。故选B。5．(多选)一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着θ的变化而变化，如图乙的图线所示，则下列说法

正确的是(BC)A．透明体的临界角为30°B．透明体的临界角为60°C．透明体的折射率为233D．透明体的折射率为32解析：由题图乙的图线可知，当θ小于等于30°时，入射角大于等于60°，折射光线的强度为零，光线产生全反射现象，所以此透明体的临界角为60°，故选项A错误，选项B

正确；由临界角公式sinC＝1n，解得n＝233，故选项C正确，D错误。6．(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是(AB)A．光从真空射入介质后，频率不变B．此介质的折射率等于2C．入射角大

于45°时可能发生全反射现象D．入射角小于30°时可能发生全反射现象解析：光的频率由光源决定，在传播过程中频率不变，选项A正确；由折射定律n＝sinθ1sinθ2＝sin45°sin30°＝2，选项B正确；发生全反射的临界角C＝arc

sin1n＝45°，只有当光线从光密介质射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时才会发生全反射现象，所以选项C、D错误。二、非选择题(共24分)7．(11分)一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水

的折射率为43，求sinα的值。答案：73解析：当光线在水面发生全反射时，有sinC＝1n①当光线从左侧射入时，由折射定律sinαsinπ2－C＝n②联立①②式，代入数据可得sinα＝738．(13分)截面为扇形

AOC的玻璃砖放在水平面上，B是圆弧的最低点，也是AC弧面的中点，圆弧半径为R，D是OA边上一点，OD＝22R，E是OA边的中点。圆弧所对圆心角为120°，一束光线从D点在纸面内垂直OA边射入玻璃砖，

结果光线在圆弧面上刚好发生全反射，求：(1)玻璃砖对光的折射率；(2)若让光从E点入射，入射方向不变，则光线在圆弧面上折射，偏向角为多少？答案：(1)2(2)15°解析：(1)当光线从D点在纸面内垂直OA边射入玻璃砖，

设光线在圆弧面上的入射点为F由几何关系则有：解得∠DOF＝45°，cos∠DOF＝ODOF＝22根据几何关系，则有：∠DFO＝45°临界角：C＝45°因此折射率：n＝1sinC＝2(2)若光线从E点入射，根据几

何关系，由于光线垂直于OA，OE＝12R∠AOB＝60°，由几何关系可知，光线刚好从B点出射由几何关系，入射角θ＝30°，由折射率公式则有：n＝sinαsinθ，解得：α＝45°因此光线在圆弧面上折射，光的偏向角为：α－θ＝15°素能等级练(15分钟·满分40分)一、选择题(本题共3小题，每题8

分，共24分)1．如图所示，一个透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从

玻璃球内射出的光线的条数是(B)A．2B．3C．4D．5解析：sinC＝1n＝22，C＝45°；n＝sin45°sinθ，θ＝30°。光路图如图所示。所以共3条射出玻璃球。2．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△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)A．62B．2C．32D．3解析：在AB面上，设入射角为i，i＝45°折射角为θ，则n＝sinisinθ①在AC面上，由几何知识可知，此时入

射角i′＝90°－θ②则n＝1sini′③由①②③解得n＝62，A项正确。3．(多选)(2020·吉林扶余市第一中学高二下学期期中)一束光从空气射向折射率n＝2的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则(BCD)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°的角度入射D．当入射角i＝arctg2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直解析：因为光是从空气进入玻璃，所以不可能发生全反射，故A错误；当入射角是9

0°时，折射角最大，根据n＝sin90°sinr，则折射角最大值为r＝45°，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°，故B正确；当折射角r＝30°，由n＝sinisin30°＝2，解得：i＝45°，故C正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，设入射

角为i，折射角为r，有i＋r＝90°，n＝sinisinr＝sinisin(90°－i)＝tani，所以i＝arctan2，故D正确。二、非选择题(共16分)4．(16分)(2020·湖北黄冈中学高二期末)如图所示，一玻璃工件折射率为n，左侧是半径为R的半球体，右侧是长为8R、直径为2R的圆柱

体。一细束光频率为f，沿半球体半径方向射入工件，最终这束光都能到达圆柱体的右端面，忽略光在圆柱体端面的反射，已知光在真空中的传播速度为c。求：(1)光在玻璃工件中的波长；(2)光在工件中传播的最长时间。解析：(1)光在玻璃工件中的速

度v＝cn波长λ＝vf由①②式解得光在玻璃工件中的波长λ＝cnf。(2)设光在圆柱体中发生全反射时的入射角为α，传播到右端面的路程为s，则sinα＝8Rs光在工件中传播的时间t＝s＋Rv即t＝8sinα＋1nRc，当α为最小值时，t有最大值，此时sinα＝1n由③④⑤式得t

max＝(8n2＋n)Rc。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com