2025版新教材高中物理第四章光及其應(yīng)用微點(diǎn)4全反射現(xiàn)象及發(fā)生條件課時(shí)作業(yè)教科版選擇性必修第一冊(cè)

微點(diǎn)4全反射現(xiàn)象及發(fā)生條件eq\a\vs4\al(過基礎(chǔ))1．如圖所示，將一個(gè)半圓形玻璃磚置于空氣中，當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時(shí)，下列狀況不行能發(fā)生的是()2．如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)試驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往大水球中心注入空氣，形成了一個(gè)空氣泡，氣泡看起來(lái)很光明，其主要緣由是()A．氣泡表面有折射沒有全反射B．光射入氣泡衍射形成“亮斑”C．氣泡表面有折射和全反射D．光射入氣泡干涉形成“亮斑”3．光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是()A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D.內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起愛護(hù)作用4．(多選)下述現(xiàn)象哪些是由于全反射造成的()A．直棒斜插入水中時(shí)呈現(xiàn)彎折現(xiàn)象B．口渴的沙漠旅行者，往往會(huì)看到前方有一潭晶瑩的池水，當(dāng)他們喜不自勝地奔向那潭池水時(shí)，池水卻總是可望而不行即C．在盛水的玻璃杯中放一空試管，用燈光照亮玻璃杯側(cè)面，在水面上視察水中的試管，看到試管壁特殊光明D．迎著月光，看到的水洼是亮的5．完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮.2024年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)試驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球．如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照耀這一水球．下列說法正確的是()A．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率肯定變大B．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率肯定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處肯定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處肯定發(fā)生全反射6．如圖所示，口徑較大、充溢水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則下列說法正確的是()A．小球必需位于缸底中心才能從側(cè)面看到B．小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大7．夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層空氣的溫度低．可以設(shè)想海面上的空氣是由折射率不同的很多水平氣層組成的．景物反射的光線由于不斷被折射，越來(lái)越偏離原來(lái)的方向，人們逆著光線看去就看到了蜃景，如圖所示．下列說法正確的是()A．蜃景是景物由于海平面對(duì)光的反射所成的像B．海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物8．(多選)如圖所示，S為位于泳池底部的一點(diǎn)光源，當(dāng)泳池注入部分水時(shí)，從泳池上方視察發(fā)覺，被光源照亮的水面為始終徑等于d的圓形區(qū)域，若想讓被照亮區(qū)域的面積增大，則可實(shí)行的方法是()A．接著向泳池注水，增加水深B．放出部分池水，減小水深C．將水換成折射率比水大的某種液體D．將水換成折射率比水小的某種液體9．(多選)如圖所示，一束光從空氣射向折射率n＝eq\r(2)的某種玻璃的表面，i代表入射角，則()A．當(dāng)i>45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無(wú)論入射角i是多大，折射角r都不會(huì)超過45°C．欲使折射角r＝30°，應(yīng)以i＝45°的角度入射D．當(dāng)入射角tani＝eq\r(2)時(shí)，反射光線跟折射光線恰好相互垂直微點(diǎn)4全反射現(xiàn)象及發(fā)生條件1．答案：A解析：當(dāng)光由空氣射入半圓形玻璃磚并發(fā)生折射時(shí)，折射角應(yīng)小于入射角，故A不行能，符合題意；當(dāng)光由空氣斜射入半圓形玻璃磚時(shí)，既有反射光線又有折射光線，折射角小于入射角，故B可能；當(dāng)光由半圓形玻璃磚射入空氣時(shí)，若入射角小于臨界角，既有反射光線又有折射光線，故C可能；當(dāng)光由半圓形玻璃磚射入空氣時(shí)，若入射角大于等于臨界角，會(huì)發(fā)生全反射，故D可能．2．答案：C解析：光線從水進(jìn)入氣泡時(shí)，是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，滿意發(fā)生全反射的條件，即氣泡看起來(lái)很光明的緣由是氣泡表面有折射和全反射，A錯(cuò)誤，C正確；該現(xiàn)象與干涉和衍射無(wú)關(guān)，B、D錯(cuò)誤．3．答案：A解析：光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，光由內(nèi)芯射向外套時(shí)，在界面處發(fā)生全反射，從而使光在內(nèi)芯中傳播，A對(duì)．4．答案：BC解析：直棒斜插入水中時(shí)呈現(xiàn)彎折現(xiàn)象是光的折射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，口渴的沙漠旅行者，往往會(huì)看到前方有一潭晶瑩的池水，當(dāng)他們喜不自勝地奔向那潭池水時(shí)，池水卻總是可望而不行即，這種現(xiàn)象是由全反射造成的，當(dāng)靠近時(shí)此現(xiàn)象會(huì)消逝，選項(xiàng)B正確．在盛水的玻璃杯中放一空試管，用燈光照亮玻璃杯側(cè)面，在水面上視察水中的試管，看到試管壁特殊光明，這種現(xiàn)象是由全反射造成的，選項(xiàng)C正確．迎著月光，水洼處發(fā)生鏡面反射，這是光的反射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．答案：C解析：光的頻率是由光源確定的，與介質(zhì)無(wú)關(guān)，所以此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率不變，A、B錯(cuò)誤；由題圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線進(jìn)入水球后的折射角為α、光線進(jìn)入氣泡的入射角為θ，依據(jù)幾何關(guān)系，由正弦定理可得eq\f(sin（π－θ）,R)＝eq\f(sinα,r)，由此可知光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處肯定發(fā)生全反射，C正確、D錯(cuò)誤．6．答案：D解析：光從光密介質(zhì)(水)進(jìn)入光疏介質(zhì)(空氣)，當(dāng)入射角小于臨界角時(shí)，不會(huì)發(fā)生全反射，只要在沒有發(fā)生全反射的區(qū)域，上面或側(cè)面有光射出，射出的光進(jìn)入人眼，人就能望見小球，故A、B錯(cuò)誤；光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的頻率不會(huì)發(fā)生變更，故C錯(cuò)誤；依據(jù)n＝eq\f(c,v)可得v＝eq\f(c,n)，由于水對(duì)光的折射率大于空氣對(duì)光的折射率，則小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大，故D正確．7．答案：C解析：當(dāng)大氣層比較安靜時(shí)，空氣的密度隨溫度的上升而減小，對(duì)光的折射率也隨之減小，海面上的下層空氣的溫度比上層空氣的溫度低，下層空氣的折射率比上層的大．遠(yuǎn)處的景物反射的光線射向空中時(shí)，不斷被折射，射向折射率較小的上一層的入射角越來(lái)越大，當(dāng)入射角等于或大于臨界角時(shí)，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象．人們逆著光線看去就看到了蜃景，故選C.8．答案：AD解析：設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，h為水的深度，水面上形成的光斑邊緣光線恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C，依據(jù)幾何關(guān)系知tanC＝eq\f(d,2h)，接著向泳池注水，增加水深，臨界角C不變，被光源照亮的水面的直徑增大，被照亮區(qū)域的面積增大，故A正確，B錯(cuò)誤，依據(jù)sinC＝eq\f(1,n)可知，將水換成折射率比水大的某種液體，臨界角C減小，依據(jù)tanC＝eq\f(d,2h)可知，若水深不變，被光源照亮的液面的直徑減小，被照亮區(qū)域的面積減小，故C錯(cuò)誤，D正確．9．答案：BCD解析：因?yàn)楣馐菑墓馐杞橘|(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，所以不行能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；當(dāng)入射角是90°時(shí)，折射角最大，依據(jù)n＝eq\f(sin90°,sinr)，可得折射角最大值為r＝45°，所以無(wú)論入射角i是多大，折射角r都不會(huì)超過45°，故B正確；當(dāng)折