《全反射》单元测试题含答案

《全反射》单元测试题含答案一、全反射 选择题1．一半圆形玻璃砖，C 点为其球心，直线OO '与玻璃砖上表面垂直，C 为垂足，如图所示。

与直线OO '平行且到直线OO '距离相等的ab 两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P 点，以下判断正确的是（ ）A ．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加B ．真空中a 光的波长大于b 光C ．a 光的频率比b 光高D ．若a 光、b 光从同一介质射入真空，a 光发生全反射的临界角大于b 光2．如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB 。

另一光线BN 恰好在N 点发生全反射，已知30ABM ∠=︒，则（ ）A ．光在玻璃球中的传播速度3v =，c 为光速 B ．发生全反射时的临界角60C =︒ C ．球心到BN 的距离为3d R = D ．球心到BN 的距离为3d R =3．已知介质对某单色光的临界角为C ，则A ．此单色光在该介质中的传播速度等于在真空中的传播速度的1sinC倍 B ．该介质对单色光的折射率等于1sinCC ．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的1sinC倍D ．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sinC倍 4．如图所示，AOB 为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO 面上的C 点，入射光线与AO 面的夹角为30°，折射光线平行于BO 边，圆弧的半径为R ，C 点到BO 面的距离为2R ，AD ⊥BO ，∠DAO =30°，光在空气中的传播速度为c ，下列说法正确的是（ ）A ．玻璃砖的折射率2B ．光线在AB 圆弧面上出射时的折射角30°C ．光线会在AB 圆弧面上发生全反射D ．光在玻璃砖中传播的时间为2R c5．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA 方向射出，另一部分光沿OB 方向射出。

则（ ）A ．OA 为黄光，OB 为紫光 B ．OA 为紫光，OA 为黄光C ．OA 为黄光，OB 为复色光D ．OA 为紫光，OB 为复色光6．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅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后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 7．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光.比较a 、b 、c 三束光，可知( )A．a为波长较长的光B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大8．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）A．r B．1.5r C．2r D．2.5r9．如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图。

其中∠A=∠C=90°，∠B=60°。

现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面，A、B、C、D四个图中完整表示光线行进的过程是A．B．C．D．10．如图所示，一束光从空气中射向折射率n2的某种玻璃的表面，i表示入射角，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，则下列说法中正确的是（）A ．当i ＞45°时会发生全反射现象B ．无论入射角是多大，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tani=2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 E.光在该玻璃中的传播速度v =1.5×108m/s11．如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中，已知120COD ︒∠=，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（ ）A ．出射光线的频率变小B ．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C ．此激光束在玻璃中穿越的时间为3t Rc=（c 为真空中的光速） D ．激光束的入射角为α=45°12．如图所示，真空中一半径为R 、质量分布均匀的玻璃球，频率为v 的细激光束在真空中沿直线BC 传播，于玻璃球表面的C 点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空．已知∠COD ＝120°，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法正确的是__________．A ．激光束在C 点的入射角α＝60°B ．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐减小C ．改变入射角α的大小，激光束可能在C 处发生全反射D ．改变入射角α的大小，激光束不可能在D 处发生全反射 E.此激光束在玻璃中穿越的时间为t ＝3Rc（其中c 为光在真空中的传播速度）13．在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状(如图所示)．已知此光纤长度为L，圆台对应底角为θ，折射率为n，真空中光速为c．现光从下方垂直射入下台面，则()A．光从真空射入光纤，光子的频率不变B．光通过此光纤到达小截面的最短时间为L cC．从上方截面射出的光束一定是平行光D．若满足1sinnθ>，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出14．如图，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合．一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上．使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动．在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是A．折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动B．折射光斑的亮度逐渐变亮C．折射光线消失前，折射角一定大于反射角D．反射光线转过的角度为θE.当玻璃砖转至θ=45°时，恰好折射光线消失，则此玻璃砖的折射率n=215．如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是()A．出射光线一定与入射光线平行B．随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射C．随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)D．无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射16．如图为边长为L的正三角形ABC是某玻璃砖的截面图，一束光线从AB边中点D射入玻璃砖内，折射光线恰好和底边BC平行，玻璃砖对该束光的折射率为3，真空中光速为c．A．光线射入玻璃砖后，光线的频率变小B．该光线的入射角为60︒C．从D点射入玻璃砖的光束，在玻璃砖中不经过反射传播的最短路程为3 LD．从D点射入玻璃砖的光束，在玻璃砖中不经过反射传播的最长时间为3 2 L c17．如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90︒、半径为R的扇形OAB，一束光平行于横截面，以入射角θ照射到OA上，OB不透光．只考虑首次入射到圆弧AB上的光A．若45θ=︒，则AB面上最大的入射角为45︒B．若45θ=︒，则AB面上最大的入射角大于45︒C．若增大θ，则AB上有光透出部分的强长不变D．若增大θ，则AB上有光透出部分的弧长变长18．两束不同频率的单色光a、b从空气彼此平行射入水中，发生了如图所示的折射现象α>β。

光束a与光束b比较，下列正确的是（）A．光束a相对于水的折射率比b大B．光束a在水中的速度比b小C．光束a在水中的波长比b小D．若从水中斜射向空气，随着入射角的增大，光束b比光束a先发生全反射19．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅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后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大20．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示．图丙是这种材料制成的透明体，左侧是半径为R的半圆柱体，右侧是长为8R,高为2R的长方体，一束该单色光从左侧'A点沿半径方向，且与长方体的长边成37︒角射入透明体．已知光在真空中的传播速度为c,以下说法中正确的是（）A．该透明材料的临界角是37︒B．该透明材料的临界角是53︒C．光线在透明长方体中运动的总时间为25 2 R cD．该透明材料的折射率为5 3【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、全反射选择题1．BD【解析】【详解】A．光在两种介质的界面处不改变光的频率，A错误；BC．由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a 光的波长大于b 光的波长， 解析：BD 【解析】 【详解】A ．光在两种介质的界面处不改变光的频率，A 错误；BC ．由题分析可知，玻璃砖对b 束光的折射率大于对a 束光的折射率，b 光的频率高，由c f λ=得知，在真空中，a 光的波长大于b 光的波长，B 正确C 错误；D ．由1sin C n=分析得知，a 光的折射率n 小，a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角，故D 正确。

故选BD 。

2．C【解析】 【分析】 【详解】A ．已知，由几何关系知入射角，折射角 ，则玻璃的折射率为光在玻璃中传播速度 A 错误；B ．发生全反射的临界角 因为 B 错误；CD ．因为光线BN 恰好在N 点解析：C 【解析】 【分析】 【详解】A ．已知30ABM ∠=︒，由几何关系知入射角30α=︒，折射角 60β︒=，则玻璃的折射率为sinsin n βα==光在玻璃中传播速度3c v c n == A 错误；B ．发生全反射的临界角1sin 3C n ==因为sin 602︒=B 错误；CD ．因为光线BN 恰好在N 点发生全反射，球心到光线BN 的距离为sin d R C R ==D 错误C 正确。

故选C 。

3．B 【解析】 【详解】B ．根据临界角公式得故B 正确。

A ．光在介质中传播速度（c 是光在真空中的传播速度），故A 错误。