2　全反射 基础巩固 一、选择题 1.如图所示,MM'是两种介质的分界面,AO 是入射光线,OB 是反射光线, OC 是折射光线,O 是入射光线的入射点,NN'是法线,θ1 是入射角,θ2 是 折射角,且 θ1>θ2,则下列判断正确的是(　　) A.θ1 逐渐增大时,θ2 也逐渐增大,有可能发生全反射现象 B.θ1 逐渐减小时,θ2 也逐渐减小,有可能发生全反射现象 C.θ1 逐渐增大时,θ2 将逐渐减小,有可能发生全反射现象 D.θ1 逐渐增大时,θ2 也逐渐增大,但不可能发生全反射现象 2.(2020·西藏林芝第二高级中学高二期末)光在某种介质中传播的速度 为 1.5×108 m/s,光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是(　 ) A.15° B.30° C.45° D.60° 3.回归反光膜是由高折射率透明陶瓷圆珠、高强度黏合剂等组成的 复合型薄膜材料。夜间行车时,它能把各种角度车灯射出的光逆向返 回,使标志牌上的字特别醒目。一束平行光(宽度远大于陶瓷圆珠直径 和圆珠间距),沿垂直基板方向照射到圆珠上,为使折射入陶瓷圆珠的 光能发生全发射,则制作陶瓷圆珠材料的折射率 n 至少为(　　) ❑ 2 A. √ 2 B. ❑√ 2 ❑ 3 C. √ 2 D. ❑√ 3 4.(2020·北京昌平一中高二期末)右图为埃舍尔名画——三界,我们总 是像画中一样看到远处树木的倒影、近处水中的鱼,这说明(　　) A.远处水中没有鱼 B.树木倒影是树木反射的光先进入水中,然后再通过水的折射进入人 的眼中 C.近处的鱼反射的光入射角大,容易发生全反射 D.远处的鱼反射的光入射角大,容易发生全反射 5.(2020·北京第四十三中学高三期中)光导纤维是由内芯和外套两层组 成,光从一端进入,另一端传出。下列说法正确的是(　　) A.内芯的折射率大于外套的折射率 B.增大光从端面入射的入射角,在端面处可能发生全反射 C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的 时间不相同 D.若红光以如图所示的角度入射,恰能在内芯和外套界面上发生全反 射,则改用紫光以同样角度入射时,在内芯和外套界面上将不会发生全 反射 6.如图所示,一束蓝光从空气垂直入射到直角三棱镜的 BC 面上,已知 ∠A=30°,蓝光从棱镜到空气全反射的临界角为 45°,则(　　) A.该直角三棱镜对蓝光的折射率为 ❑√ 2 B.该直角三棱镜对蓝光的折射率为 ❑ √2 2 C.蓝光第一次从棱镜射入空气时的折射角为 45° D.蓝光第一次从棱镜射入空气时的折射角为 60° 7.右图是一横截面为直角三角形的玻璃三棱柱,∠C=30°。现有一细束 光线沿着截面从 AC 边上的 O 点以 45°的入射角射入,折射后到达斜边 BC 发生反射,最后垂直 AB 界面射出。则(　　) A.透明玻璃材料的折射率为 2 B.透明玻璃材料的全反射临界角为 45° C.光线在 BC 界面入射角为 30° D.光线在 BC 界面发生全反射 二、非选择题 8.一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为 h,在水池的底 部放一点光源 S,其中一条光线以 30°入射角射到液体与空气的分界面 上,它的反射光线与折射光线的夹角为 90°,如图所示。求: (1)液体的折射率; (2)液体表面亮斑的面积。 能力提升 一、选择题 1.在水底的潜水员看来,水面上方的所有景物只出现在顶角为 97°的倒 立圆锥里,这是因为(　　) A.水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中 B.水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中,其折射角不可能大于 48.5° C.水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不 可能进入水中 D.水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可 能进入潜水员的眼中 2.下图为“水流导光”的实验装置。长直开口透明塑料瓶内装有适量清 水,在其底侧开一小孔,水从小孔流出形成弯曲不散开的水流。用细激 光束透过塑料瓶水平射向该小孔,观察到激光束没有完全被限制在水 流内传播。下列操作有助于激光束完全被限制在水流内传播的是(　 ) A.增大该激光的强度 B.向瓶内再加适量清水 C.改用频率更低的激光 D.改用折射率更小的液体 3.测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示,ABDEC 为某种 宝石的截面图,∠ACE=∠BDE=∠CED=90°。现使一束红光以入射角 i=60°射到 AC 边上某点,在 CE 边中点 M 发生全反射,并从 ED 边上 N 点折射出,其中 lCE=4 ❑√ 3 mm,lEN=2 mm,则(　　) A.该宝石的折射率 n= 2 ❑√ 3 3 B.红光从入射到从 N 点射出经历的时间为 8 ❑√ 3 ×10-11 s 3 C.调整红光的入射角 i,可使光线在 ED 边上发生全反射 D.换成蓝光进行鉴定,光线有可能在 ED 边上发生全反射 4.截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜,这种棱镜在光学仪器 中广泛用于改变光的传播方向。如图所示,一束宽度为 l 的单色平行 光束射向全反射棱镜 AC 面的 AP 部分,光束平行于 AB 面入射,由 P 点 入射的光线恰好射到 B 点,光线经 AB 面发生一次全反射后从 BC 面射 出。已知棱镜对该光的折射率为 n= ❑√ 2 ,光在真空中的传播速度为 ❑ 6-❑ 2 c,sin 15°= √ √ ,则(　　) 4 A.光在棱镜中的传播速度为 ❑√ 2 c B.光在棱镜中发生全反射的临界角为 30° 2 ( ❑√ 3+1 ) l C.从 BC 面出射的光,在棱镜中的传播时间均为 c D.光束从 BC 面出射后仍平行,宽度变为 ❑ √2 l 2 5.(2020·北京海淀区 101 中学高三三模)如图所示,储油桶的底面直径 与高均为 d。当桶内没有油时,从某点 A 恰能看到桶底边缘的点 B。 当桶内装满油时,仍沿 AB 方向看去,恰好看到桶底上的点 C,C、B 两 d 点相距 3 。光在空气中的传播速度可视为真空中的光速 c。则(　 ) A.桶内油的折射率为 B.桶内油的折射率为 2 ❑√ 26 13 ❑ √ 26 4 2 ❑√ 26 C.光在桶内油中传播的速度为 c 13 D.来自 C 点的光射向油面时一定会出现全反射现象 6.某长方体透明介质如图所示。ef 为嵌在介质内部紧贴 dd'c'c 面的线 状单色可见光光源,ef 与 abcd 面垂直,e 为 dc 中点,lab=2lbc。介质对该 单色光的折射率为 2,只考虑由 ef 直接射向面 aa'b'b 的光线。下列说 法正确的是 (　　) ❑ √3 A.光从 aa'b'b 面出射的区域占该面总面积的 3 ❑ √3 B.光从 aa'b'b 面出射的区域占该面总面积的 6 C.若 ef 发出的单色光频率变小,aa'b'b 面有光出射的区域面积将增大 D.若 ef 发出的单色光频率变小,aa'b'b 面有光出射的区域面积将减小 二、非选择题 1 7.如图所示,AOB 是由某种透明物质制成的 4 圆柱体横截面(O 为圆 心),折射率为 ❑√ 2 。今有一束平行光以 45°的入射角射向柱体的 OA 平面,这些光线中有一部分不能从柱体的 AB 面上射出。设凡射到 OB 面的光线全部被吸收,也不考虑 OA 面的反射,求圆柱 AB 面上能射出 光线的部分占 AB 表面的比例。 8.(2020·四川雅安高二期末)右图是一个半球形透明物体放在真空中的 侧视图,现在有一细束单色光沿半径 OA 方向入射,保持入射方向不变, 不考虑光线在透明物体内部的反射。 (1)将细光束平移到距 O 点 ❑ √ 3 R 处的 C 点,此时透明体左侧恰好不 3 再有光线射出,求透明体对该单色光的折射率。 (2)若细光束平移到距 O 点 0.5R 处,已知光在真空中的传播速度为 c, 求该细光束从开始进入透明体到折射到 OA 轴线上的时间。 参考答案 基础巩固 1. D 2. B 3. B 4. D 5. AC 6. AC 7. BD 8. 答案(1) ❑√ 3 1 (2) 2 πh2 能力提升 1. B 2. B 3. B 4.C 5. BC 6.AC 1 7. 2 5R 8. (1) ❑√ 3 　(2) 2 c