高考物理第一轮复习必做练习题:全反射
4 2 全反射(同步训练)(附答案)—高中物理选择性必修1(人教版(2019))

4.2 全反射(同步训练)一、选择题1.如图所示,一束光从介质a斜射向介质b,在两种介质的分界面上发生了全反射,下列判断正确的是()A.光的入射角必须等于临界角B.光的入射角必须小于临界角C.a是光疏介质,b是光密介质D.b是光疏介质,a 是光密介质2.a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时,其折射光束如图所示.则关于a、b两束光,下列说法正确的是()A.介质对a光的折射率小于b光B.a光在介质中的速度小于b光C.a光在真空中的波长小于b光D.光从介质射向空气时,a光的临界角小于b光3.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.62 B.2 C.32 D.34.(多选)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()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=arctan2时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直5.(多选)下列说法正确的是( )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6.如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片,湖水清澈见底,近处湖面水下的景物(石块、沙砾等)都看得很清楚,而远处只看到对岸山峰和天空的倒影,水面下的景物则根本看不到.下列说法中正确的是( )A.远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气,光的波速变大,波长变小C.远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,可能发生了全反射,所以看不见D.近处水面下景物的光线射到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人眼中7.用激光笔照射光具盘上的半圆形玻璃砖,观察到的现象如图所示.以下说法正确的是( )A.光线a 是入射光线B.玻璃砖的折射率n =sin 40°sin 80°C.顺时针转动玻璃砖时,光线b 也顺时针方向转D.逆时针转动玻璃砖时,光线a 逐渐减弱最后消失8.如图所示为长方形玻璃砖一横截面ABQD ,BQ 边长为L ,一束单色光从AB 边上的P 点进入玻璃砖,在AD 边上的某点恰好发生全反射后从Q 点射出.已知玻璃砖对这种单色光的折射率为n ,光在真空中的传播速度为c ,则单色光在玻璃砖中通过的时间为( )A.n 2L cB.n 2L 2cC.nL cD.nL 2c9.光导纤维由很细的内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯和外套的界面发生全反射,如图所示.为了研究简单,现设外套为空气,内芯的折射率为n ,一束光线由空气射入内芯,在内芯与空气的界面恰好发生全反射.若光速为c ,则光线通过边长为L 的光导纤维所用的时间为( ) A.L c B.nL c C.n 2L c D.L nc10.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 射入,分别在CD 和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC 射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是(计算结果可用三角函数表示)( )A.n =1sin 22.5°B.n =1sin 45°C.n =1cos 22.5°D.n =1cos 45°11.(多选)已知水、水晶、玻璃的折射率分别为1.33、1.55和1.60,则由此可知( )A.水是光疏介质B.玻璃为光密介质C.水对于水晶或玻璃是光疏介质D.水晶对玻璃是光疏介质12.如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O 点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是( )13.一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是( )A.该介质的折射率是33B.该介质的折射率是3C.该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D.光线按如图所示的方向入射,无论怎样改变入射方向,都不可能发生全反射现象二、非选择题14.为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮?15.如图所示,AB为空气与某种介质的界面,直线MN垂直于界面AB,光由空气射入折射率n= 2 的这种介质.已知光在空气中的传播速度约为3×108 m/s.求:(1)当入射角i=45°时,折射角r;(2)光在这种介质中的传播速度大小v;(3)若光由这种介质射向空气,发生全反射的临界角的正弦值.16.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光,所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出,而不会从侧壁“泄漏”出来,光导纤维所用材料的折射率至少应为多少?参考答案及解析:一、选择题1.D 解析:对照全反射的条件知,光的入射角必须大于或等于临界角,故A 、B 错误;光从介质a 射向介质b ,在a 、b 介质的分界面上发生了全反射,则a 是光密介质,b 是光疏介质,故C 错误,D 正确.2.A 解析:根据折射率的定义n =sin i sin r ,得知入射角相等,a 光的折射角较大,则a 光的折射率较小,A 正确;由公式v =c n分析可知,a 光在介质中的速度较大,B 错误;光的折射率越大,其频率越大,波长越短,因此a 光在真空中的波长更长,C 错误;根据临界角公式sin C =1n分析可知,a 光的折射率小,临界角大,D 错误.3.A 解析:在AB 面上,设入射角为i ,i =45°,折射角为θ,则n =sin i sin θ ①,在AC 面上,由几何知识可知,此时入射角i ′=90°-θ ②,则n =1sin i ′③,由①②③解得n =62,故A 正确.4.BCD 解析:因为光是从空气进入玻璃,所以不可能发生全反射,A 错误;当入射角是90°时,折射角最大,根据n =sin 90°sin r,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°,B 正确;当折射角r =30°,由n =sin i sin 30°=2,解得i =45°,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 =sin i sin r =sin i sin (90°-i )=tan i ,所以i =arctan 2,D 正确. 5.BD 6.C 7.C 8.A 9.C 10.A11.CD 解析:光疏介质、光密介质是相对而言的,单独一种物质不能说是光疏还是光密介质,A 、B 不正确;水对水晶或玻璃折射率小,为光疏介质,C 正确;水晶对玻璃折射率小,为光疏介质,D 正确。
高考物理一轮复习:光的折射 全反射

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1. 判断下列说法是否正确. (1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射.( × ) (2)折射率跟折射角的正弦成正比. ( × ) (3)入射角足够大,也不一定能发生全反射. ( √ ) (4)若光从空气中射入水中,它的传播速度一定增大 ( × ) (5)已知介质对某单色光的临界角为 C,则该介质的折射率等于sin1 C. ( √ )
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5. (2018·全国Ⅰ卷)如图,△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一 束红光垂直 AB 边射入,从 AC 边上的 D 点射出,其折射角为 60°,则玻 璃对红光的折射率为____3____,若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在 D 点射出时的折射角__大__于____(填“小于”“等于”或“大于”)60°.
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四、 光的色散、棱镜 1. 色散现象:白光经过三棱镜后,透射光线在屏上形成按红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫的顺序排列的__彩__色__光__谱____.
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2. 三棱镜
(1)含义:截面是_三__角__形___的玻璃仪器,可以使光发生色散,如图所示.白 光的色散表明各色光在同一介质中的_折__射__率___不同.
2. 折射定律(如图所示)
(1)内容:折射光线跟入射光线和法线__在__同__一__平___面__内__;折射光线、入射 光线分居法线__两__侧____;入射角的正弦值与折射角的正弦值成__正__比____. (2)表达式:_ss_ii_nn_θθ_12_=__n_1_2___,
2021届《金版教程》高考物理大一轮总复习配套限时规范特训 选3-4-2-1 Word版含答案

题组一 双基练1. [2021·福州高三期末]如图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°,下面四个光路图中,正确的是 ( )解析:本题考查全反射条件.光从玻璃射向空气,是从光密介质射向光疏介质,由于玻璃的折射率n =1.5,因此发生全反射的临界角sin C =1n =23<22,所以C <45°,因此图中的光会发生全反射,A 项正确.答案:A2. [2022·福建高三仿真模拟]如图所示,有一束光投射到放在空气中的平行玻璃砖的表面Ⅰ上,下列说法中正确的是 ( )A. 假如在界面Ⅰ上入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖B. 光从界面Ⅱ射出时出射光线可能与最初的入射光线不平行C. 光进入界面Ⅰ后可能不从界面Ⅱ射出D. 不论光从什么角度入射,都能从界面Ⅱ射出解析:发生全反射的必要条件有两个,即光从光密介质射入光疏介质和入射角不小于临界角,本题中光从空气射入界面Ⅰ上时,光是从光疏介质射入光密介质,所以即使入射角大于临界角,光也不会发生全反射现象,光会进入玻璃砖,选项A 错误;由于光的上、下两个界面平行,光从界面Ⅱ射出时出射光线确定会与最初的入射光线平行,选项B 错误;光进入界面Ⅰ后,从玻璃射向界面Ⅱ时的入射角确定小于临界角,光确定会从界面Ⅱ射出,选项C 错误;不论光从什么角度入射,都能从界面Ⅱ射出,选项D 正确.答案:D3. 夜间行车光照在警示标志上后反射回来特殊醒目,主要是由于警示标志是由球形的反射物制成,如图,假设反射物为分布均匀的球形,其折射率为 3.某次灯光照射在该标志上后,经球形物一系列的折射和反射后,出射光线恰与入射光线平行,则第一次的入射角( )A. 30°B. 45°C. 60°D. 15°解析:设入射角为i ,折射角为θ,作出光路图,由于出射光线恰好和入射光线平行,所以i =2θ,依据折射定律sin i sin θ=sin2θsin θ=3,所以θ=30°,i =2θ=60°.答案:C4. [2022·江苏南京]如图甲所示,在安静的湖面下有一个点光源S ,它发出的是两种不同颜色的a 光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由ab 两种单色光构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a 光的颜色(图乙为俯视图).则以下说法中正确的是 ( )A. 水对a 光的折射率比b 光的大B. a 光在水中的传播速度比b 光的大C. a 光的频率比b 光的大D. 在同一装置的杨氏双缝干涉试验中,a 光的干涉条纹比b 光窄解析:依据“周边为环状区域,且为a 光的颜色”知,点光源射向水面的单色光b 在环形区域内边界处发生全反射,而单色光a 在外边界处发生全反射,即水对单色光b 的临界角C 较小,由sin C =1n 可确定水对单色光a 的折射率比b 光的小,A 项错误;由折射率公式n =cv 知,a 光在水中的传播速度比b 光的大,B 项正确;a 光的频率比b 光的小,C 项错误;a 光的波长比b 光的大,干涉条纹间距与波长成正比,所以在同一装置的杨氏双缝干涉试验中,a 光的干涉条纹比b 光的宽,D 项错误.答案:B5. 如图所示的长直光纤,柱芯为玻璃,外层以折射率较玻璃低的介质包覆.若光线自光纤左端进入,与中心轴的夹角为θ,则下列有关此光线传播方式的叙述正确的是( )A. 不论θ为何值,光线都不会发生全反射B. 不论θ为何值,光线都会发生全反射C. θ够小时,光线才会发生全反射D. θ够大时,光线才会发生全反射解析:发生全反射的条件之一是入射角i 要大于等于临界角C ,即光线传播到光纤侧面时的入射角i 应满。
高考物理专题复习:光的全反射

高考物理专题复习:光的全反射一、单选题1.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球,则()A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气不会发生全反射D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2.如图所示的长玻璃体,AB面平行于CD面,端面AC与CD面的夹角为45°,玻璃的折射率n A C面进入玻璃并向另一端无损失地传输,则图中α角的范围应是()A.0°<α≤30°B.0°<α≤90°C.0°<α≤60°D.0°<α≤45°3.一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n ,其横截面如图所示,O表示半圆柱形横截面的圆心。
一束极窄的光束从AOB边上的A点以与竖直方向成60°角入射,已知真空中的光速为c,则光从进入透明体到第一次离开透明体所经历的时间为()A.RcB.nRcC.3RcD.3nRc4.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品,也是夜间骑车的安全指示灯,它能把来自后面的光照反射回去,某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n组成,棱镜的横截面如图所示,一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜,先后经过AC和CB边反射后,从AB边的O′点射出,则出射光线是()A .平行于AC 边的光线①B .平行于入射光线的光线②C .平行于CB 边的光线③D .沿AB 边的光线④5.下列现象中,能用光的直线传播规律解释的是( ) A .雨后彩虹B .水中“月亮”C .墙上手影D .海市蜃楼6.如图所示,一个玻璃是由半径为2m 、弧度为210°的优弧AB 构成,其折射率为2。
该玻璃有一特殊功能:在弧AB 上不能射出玻璃的光线将自动被玻璃吸收,能射出的光线一部分从玻璃射出,另一部分发生反射;在线段AO 上,若光线接触AO 端,将立即被全部吸收。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)60分钟光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA.23,23【答案】A由于DE 为半径的一半,故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得:22a c v =同理,对于b 束,由几何知识可知,其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有:31tan 303DE AD R +=°=则有:()22313AE DE R==+31R +A .33L 【答案】C【详解】由几何关系可知,光在得:30r =°A .212x x D D B .21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直标准工件方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,.肥皂膜上的条纹.劈尖上的条纹.泊松亮斑.牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的;选项形成的“泊松亮斑”。
A.图甲为同一装置产生的双缝干涉图像,b光的频率大于a光B.图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C.图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化A .距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ,对称,可得:Q C l¢=由几何关系得:tan l a b a =--A .“虹”对应光路图中1级光,色序表现为“内红外紫”B .“霓”的产生和“虹”类似,但日光在水滴中反射两次,则对应光路图中表现为“内红外紫”,故B 正确;CD .对同一束入射日光,产生光传播的路程为:4cos s R =A.水对a光的折射率比对b光的折射率要小B.在水中,b光的传播速度大于a光的传播速度C.A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D.将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A.若将光屏向右移动,光屏上条纹间距减小B.若将平面镜向下移动一个微小距离,光屏上条纹间距减小A.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凹透镜B.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凸透镜C.若干涉圆环向中心收缩,则表示下面的透镜是凹透镜A.P点有凹陷B.P点有凸起C.换用绿光照射,条纹间距变大D.抽去一张纸片,条纹间距变大A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】(1)o 30;(2)【详解】设入射角为i ,由题意知,解得:o 30a q =,o 45b q =如图所示由几何关系得:90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角(2)a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为:由几何关系可知,a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =,2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ;(2)该单色光在棱镜中传播的时间t (不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知,入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点,光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形,所以:30a =°因为最终出射光线与AC 平行,所以:60b =°根据几何关系可得:12211sin r C r h =+全反射临界角满足:11sin C n =甲灯泡发光区域的面积:211S r p =。
2014届高考物理一轮复习第51讲光的折射 全反射配套练习

2014届高考物理一轮复习第51讲光的折射全反射配套练习1.(2013四川3)光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播形式可知()A.折射现象的出现表明光是纵波B.光总会分为反射光和折射光C.折射光与入射光的传播方向总是不同的D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同2.(2012·北京高考)一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的( )A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长3.(2011·福建理综·14)如图所示,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A.减弱,紫光B.减弱,红光C.增强,紫光D.增强,红光4.如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是()( )A .光是从真空射向介质B .介质的折射率为1.73C .光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD .反射光线与折射光线成60°角5.(2013·盐城模拟)单色光在真空中的传播速度是c ,波长为λ0,在水中的传播速度是v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n .当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为θ1,折射角为θ2,下列说法中正确的是( )A .v =c n λ=λ0cvB .λ0=λn v =c sin θ2sin θ1[来源:z_zs_]C .v =cn λ=λ0vcD .λ0=λn v =c sin θ1sin θ26.(2012·安庆模考)安庆市市民广场灯光音乐喷泉的水池中,有处于同一深度的若干彩灯,晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同,假设所有彩灯均视为点光源,现就红光灯和绿光灯比较,下列说法正确的是( )A .红灯看起来较浅,因为红光折射率较大B .绿灯看起来较浅,因为绿光折射率较小C .绿灯看起来较深,因为绿光折射率较大D .红灯看起来较深,因为红光折射率较小7.(2012·杭州质检)如图所示,匀质透明球体的球心为O ,半径为R ,置于真空中.一条光线CD 平行于直径AOB 射向球体,若CD 与AOB 的距离H =32R ,光线从D 射入球体经一次反射后由E (图中未标出)再次折射回真空中,此时的出射光线刚好与入射光线平行,已知光在真空中的速度为c ,则( )A .球体的折射率为n =2B .球体的折射率为n =2 3C .光线从D 点射入到从E 点射出球体的总时间为6RcD .适当改变入射点的位置,光线进入球体后,可在球体内发生全反射8.(2012·济南名校模考)光纤维通信是一种现代化的通信手段,它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信 服务,为了研究问题方便,我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管,如图所示.设此玻璃管长为L ,折射率为n .已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射,最后从玻璃管的右端面射出.设光在真空中的传播速度为c ,则光通过此段玻璃管所需的时间为( )A .n 2L cB .n 2L c 2C .nL cD .nL c29.(2012·高考江苏卷)“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A 、B ,在另一侧再竖直插两个大头针C 、D ,在插入第四个大头针D 时,要使它________.图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n =________.(计算结果保留两位有效数字)10.(2013江苏12B)题12B-3图为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB BC。
2021届(人教版)新高三高考物理一轮复习题型练习卷:光的折射全反射

光的折射 全反射题型一 光的折射 对折射率的理解 (1)公式n=12sin sin θθ中,不论是光从真空射入介质,还是从介质射入真空,θ1总是真空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。
(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。
(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。
同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。
(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
[典例1] 甲、乙两束单色光同时射到两种介质的分界面MN 上,由于发生折射后合为一束,如图所示(反射光未画出),则下列判断正确的是( )A.甲光频率比乙光频率大B.相同条件下,甲光比乙光容易发生衍射C.对同种介质,甲光的折射率比乙光的折射率大D.在同种介质中甲光传播速度比乙光传播速度小变式1:“B 超”可用于探测人体内脏的病变状况。
如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。
超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为12sin sin θθ=12v v (式中θ1是入射角, θ2是折射角,v 1,v 2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。
已知v 2=0.9v 1,入射点与出射点之间的距离是d,入射角是i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h 为( )题型二光的全反射1.对全反射现象的理解和应用(1)光线射向两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射现象,不发生折射现象。
折射角等于90°时,实际上就已经没有折射光线了。
(2)光导纤维:简称“光纤”,它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间),由内芯和外套两层组成。
内芯的折射率比外套大,光在内芯中传播时,在内芯与外套的界面上发生了全反射。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题107全反射(解析版)

A.气泡表面有折射没有全反射
B.光射入气泡衍射形成“亮斑”
C.气泡表面有折射和全反射D.光射入气泡干涉形成“亮斑”
【参考答案】C
【命题意图】本题考查光的折射和全反射。
【参考答案】 a
【命题意图】本题考查折射定律、全反射。
【解题思路】由折射定律,n=sin60°/sinr,sinC=1/n,r+C=90°,
联立解得n= ,sinr= ,sinC=
设BN=b,PC=c,则有sinr= ,
sinC= ,
联立解得c= a。
5(2022·高考广东物理)(6分)一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图16所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成 角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。
A. 仅有a光B. 仅有b光
C.a、b光都可以D.a、b光都不可以
【参考答案】A
【命题意图】本题考查光的折射定律、反射定律及其相关知识点。
【名师解析】
当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时,激光沿直线传播到O点,经第一次反射沿半径方向直线传播出去。
保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,如下图可知,激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播,根据图像可知,入射点从A向B移动过程中,光线传播到PM面的入射角逐渐增大。
【命题意图】本题考查折射定律、光速。
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2019年高考物理第一轮复习必做练习题:全反射下面就是查字典物理网为大家整理的2019年高考物理第一轮复习必做练习题:全反射供大家参考,不断进步,学习更上一层楼。
1.下列四种现象中与光的干涉有关的是()A.雨后空中出现彩虹B.肥皂泡的表面呈现彩色C.一束白光通过三棱镜后形成彩色光带D.一束白光通过很窄的单缝后在光屏上形成彩色光带2.下列说法中正确的是()A.光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象3.下列说法中正确的是()A.频率相同的两列波叠加时,振动最强区域的质点位移总是最大B.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,这是光的折射现象C.利用多普勒效应的原理,可以测量运动物体的速度D.在近光速运动的列车中,车上的人看到车头与车尾同时发生的事件,而静止在地面上的人认为车头事件先发生4.如图1所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。
现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是()5.有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上,它们经玻璃折射后射入空气的光线如图3所示,则有关a、b 光的说法正确的是()A.在玻璃中传播时a光的速度较大B.在同一双缝干涉实验装置发生干涉时,a光的干涉条纹间距较大C.从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小D.只有a光才是偏振光6.下列有关光现象的说法正确的是()A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大B.以相同入射角从水中射向空气,若紫光能发生全反射,则红光也一定能发生全反射C.照相机镜头涂有增透膜,是利用光的衍射D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度7.如图4所示,市场上有种灯具俗称冷光灯,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。
这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。
以表示红外线的波长,则所镀薄膜的最小厚度应为()A. B.2C.4 D5.8.如图5所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝S1、S2的距离之差|r1-r2|应为()A.1B.3C.5D.4对点训练:电磁场、电磁波及相对论9.据《飞行国际》报道称,中国制造的首款具有隐身能力和强大攻击力的第四代作战飞机歼20(如图6),于2019年1月11日12:50进行了公开首飞。
它的首飞成功标志着中国继美国和俄罗斯之后,成为世界上进入到第四代战机研发序列中的国家。
隐形飞机的原理是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。
根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是()A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近,即使你拿望远镜也不能看到它B.使用能吸收雷达电磁波的材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现10.(多选)下列说法中正确的是()A.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射B.光的色散现象都是由光的干涉引起的C.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波D.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大11.(多选)以下说法中正确的是()A.对于同一障碍物,波长越大的光波越容易绕过去B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象C.红光由空气进入水中,波长变长、颜色不变D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉E.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的考点综合训练12.在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光,在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域,下列说法正确的是()A.在真空中P光的传播速度更大B.P光在水中的传播速度小于Q光在水中的传播速度C.让P光和Q光通过同一双缝干涉装置,P光的条纹间距小于Q光D.P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角13.在直角坐标系的第一、四象限内有一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP,两束平行于x轴且与x轴等距离的可见单色光a、b,从空气中垂直y轴射入玻璃砖中,在MNP面上发生反射和折射的实际情况如图7所示,由此可知()A.a光在玻璃砖内的频率和比在空气中的小B.a光的频率比b光的小C.在玻璃砖内a光的传播速度比c大D.相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光的小14.如图8所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2距离之差为2.110-6 m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为410-7 m。
(2)已知B光在某种介质中波长为3.1510-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37。
1.选B 雨后空中出现彩虹是太阳光经过悬浮在空气中的小液滴时发生色散而形成的,也就是七种单色光的折射率不同,而偏转程度不同而分成七种单色光,不是干涉,选项A 错。
肥皂泡的表面呈现彩色是由于白光在肥皂泡的前后表面的反射光相互叠加而干涉形成的,由于不同单色光波长不同,所以发生叠加后加强减弱的位置也不同,所以形成彩色条纹,选项B对。
一束白光通过三棱镜后发生折射,由于折射率不同而发生色散形成彩色光带,选项C错。
一束白光通过很窄的单缝后在光屏上形成彩色光带,属于光的衍射而不是干涉,选项D错。
2.选A 光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象,A正确;用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象,B错误;门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象,C错误;照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的干涉现象,D错误。
3.选C 振动最强区域的质点,是振动的振幅最大,但它仍然在平衡位置附近来回往复运动,位移随时间呈周期性变化,即位移可能为零,故选项A错误;雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,是由于发生了光的干涉现象,故选项B错误;在近光速运动的列车中,车上的人以车为参考系,看到车头与车尾同时发生的事件对静止在地面上的人以自己为参考系而言,根据光速不变原理可知,他将认为车尾事件先发生,故选项D错误;选项C说法正确。
4.选D 由干涉条纹可看出,a光的条纹间距大于b光,故根据x=可知,a光的波长大于b光,a光的频率小于b光,则a 光的折射率小于b光;a光的临界角大于b光的临界角;A 图中ab两种光的位置颠倒了;B图中出射光应该和入射光平行;C、D图中首先发生全反射的应该是b光,所以选项D 正确。
5.选C 根据光路图知,a光的偏折程度大于b光,则a光的折射率大于b光的折射率,根据v=知,a光在玻璃中传播的速度较小,故A错误。
光的折射率大,则频率大,波长小,则a光的波长小,根据x=知,a光的干涉条纹间距较小,故B错误。
a光的折射率大,根据sin C=知,a光的全反射的临界角较小,故C正确。
折射光和反射光都是偏振光,故D错误。
6.选A 在光的双缝干涉实验中,根据条纹间距表达式x=,若仅将入射光由紫光改为红光,因为红光的波长大于紫光,则条纹间距一定变大,选项A正确;因为紫光的折射率大于红光,根据sin C=,则紫光的临界角小于红光,故以相同入射角从水中射向空气,若紫光能发生全反射,则红光不一定能发生全反射,选项B错误;照相机镜头涂有增透膜,是利用光的干涉,选项C错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片使反射减弱,但不能增加透射光的强度,故D错误。
7.选B 红外线最显著的特点之一就是热效应,当光照射物体时,一般都伴随着大量的红外线。
在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜),当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的时,灯泡发出的红外线射到增透膜后,从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉,相互抵消,使反射的红外线强度减弱,达到冷光效果。
8.选D 出现第3条暗条纹,说明S1、S2到P点距离之差为(2n-1)=,其中n=3,而=,所以|r1-r2|==,因而D是正确的。
9.选B 隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料,使反射的雷达电磁波很弱,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,飞机在雷达屏幕上很难被发现,故只有B正确。
10.选AD 超声波的频率较大,波长较小,所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射,选项A正确;光的色散现象都是由光的折射引起的,选项B错误;根据麦克斯韦的电磁场理论,周期性变化的电场周围才可以产生电磁波,选项C错误;光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,这样才能使得光在光导纤维丝的内芯发生全反射,选项D正确。
11.选ADE 波长越长的光越容易发生衍射现象,故越容易绕过障碍物,所以A正确;白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象,所以B错误;红光由空气进入水中,频率不变,故颜色不变,传播速度减小,故波长变短,所以C错误;用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,即薄膜干涉,所以D正确;根据狭义相对性原理,不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的,故E正确。
12.选D 光在真空中的传播速度大小是相等的,所以A错;在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光,在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域,知P光发生全反射的临界角大,根据sin C=,知P光的折射率小。
根据v=知,P光的折射率小,则P光在水中的传播速度大。
故B 错误,D正确;因为P光的折射率小,所以P光的频率小,则P光波长一些,故让P光和Q光通过同一双缝干涉装置P 光的条纹间距大于Q光,所以C错。
13.选D 光的频率由光源决定,与介质无关,则a光在玻璃砖内的频率和在空气中的频率相等,故A错误;由图知,a 光已经发生全反射,而b光没有发生全反射,说明a光的临界角小于b光的临界角,由公式sin C=分析可知,a光的折射率大于b光的折射率,则知a光的频率比b光的大,故B 错误;由公式v=,n1分析可知,a光在玻璃砖内的传播速度v比在空气中的传播速度c小,故C错误;a光的频率比b 光的大,真空中a光的波长比b光的波长短,因为双缝干涉条纹的间距与波长成正比,则相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光的小,故D正确。