《光的全反射》同步练习1VIP专享VIP免费

《光的全反射》同步练习1．某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)()．解析由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sinC＝＝，得C＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确．答案D2．夏日的太阳光斜照在平坦的沙漠上，我们面对太阳向前看时，常会发现亮光好像是从远处的水面上反射过来一样．关于这种现象，下列说法正确的是()．A．越靠近地面，空气的折射率越大B．越靠近地面，空气的折射率越小C．这是光的干涉形成的D．这是光的衍射形成的解析在沙漠里，夏天太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气密度小折射率也小，从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也会发生全反射，人们逆着光线看到远处物体的倒景，这就是沙漠里的“蜃景”．B对．答案B3.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图4－2、3－12所示．方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜，下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生图4－2、3－12效果的是()．解析四个选项产生的光路效果如下图：图4－2、3－1由上图可知B项正确．答案B4．光线由空气射入半圆形玻璃砖，或从玻璃砖射入空气的光路图如图4－2、3－13所示，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()．图4－2、3－13A．图乙、丙、丁B．图甲、丁C．图乙、丙、甲D．图甲、丙解析光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角．由临界角计算公式得C＝arcsin＝arcsin＝41°49′，入射角50°大于临界角，将发生全反射，故正确答案是A.答案A5.如图4－2、3－14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.B.C.D.解析如下图所示，标出相关角度，根据折射率定义有，sin∠1＝nsin∠2，nsin∠3＝1，已知∠1＝45°，又∠2＋∠3＝90°，解得：n＝.答案A6．潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形半径为()．A．htanθB．hsinθ图4－2、3－14C.D.解析如右图所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在顶角为2θ的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处，而最远处的景物进入眼睛的光线几乎是紧贴水面，其入射角接近90°，折射角为θ.因此，人看到的景物呈现在人眼上方以O点为圆心、r为半径的水面区域内，由图可知r＝htanθ.答案A7.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图4－2、3－15所示为过轴线的截面图，调整入射角α，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，求sinα的值．解析当光线在水面发生全反射时有sinC＝，当光线从左侧射入玻璃杯时，由折射定律有n＝，联立以上两式并代入数据可得sinα＝.答案8.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图4－2、3－16所示，下列说法正确的是()．A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析由题图可知，光线1的折射率大，频率高，波长小，在介质中传播速度小，因而产生全反射的临界角小．选项A、D正确，B错误．设玻璃板的宽度为d，由n＝，在玻璃板中传播的距离l＝，传播的速度v＝，所以光在玻璃板中传播的时间t＝＝＝，若光线1、2的折射角为θ2和θ2′，满足θ2＋θ2′＝90°时，有sin2θ2＝sin2θ2′，两种色光透过玻璃砖的时间相同，所以两束光在玻璃砖中传播的时间可能相等也可能不相等，选项C错误．答案AD9.如图4－2、3－17所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只...