【同步學(xué)練】高中物理人教版(2019)選擇性必修1：第4章2.課時分層作業(yè)17全反射習(xí)題

課時分層作業(yè)(十七)全反射題組一全反射1．(多選)如圖所示，一束光從空氣射向折射率n＝2的某種玻璃的表面，i代表入射角，則()A．當(dāng)i>45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角i是多大，折射角r都不會超過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i＝arctan2時，反射光線跟折射光線恰好互相垂直2．(2021·江蘇卷)某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于AC面射入，可以看到光束從圓弧面ABC出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時，出射光束恰好消失，該材料的折射率為()A．1.2 B．1.4C．1.6 D．1.83．(2022·浙江普通高中強基聯(lián)盟統(tǒng)測)如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()A．小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球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)的光從水中進入空氣后頻率變大D．小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大4．(多選)(2022·北京海淀檢測)如圖所示，兩束單色光A、B分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射時合成一束復(fù)色光P，下列說法正確的是()A．玻璃磚對A光的折射率小于對B光的折射率B．在玻璃磚中A光的傳播速度小于B光的傳播速度C．A光的頻率小于B光的頻率D．兩束單色光由玻璃磚射向空氣時，A光的臨界角較大5．一個橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為R，玻璃棒橫截面寬為d，折射率為n。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面A射入，并使之全部從水平端面B射出，則R與d的最小比值為多少？題組二全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維6．(2022·江蘇宿遷期中)自行車的尾燈應(yīng)用了全反射棱鏡，它本身不發(fā)光，夜間騎車時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，提醒汽車司機注意到前面的自行車，尾燈由折射率大于2的透明介質(zhì)制成，其外形如圖所示，下面說法正確的是()A．汽車燈光應(yīng)從左面射過來，在尾燈的左表面發(fā)生全反射B．汽車燈光應(yīng)從右面射過來，在尾燈的左表面發(fā)生全反射C．汽車燈光斜向右面入射，一定會發(fā)生全反射D．為了提高安全性，制成尾燈的透明介質(zhì)的折射率越大越好，折射率越大，光進入介質(zhì)后傳播速度越大7．(2021·遼寧卷)一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的()A.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大8．(2022·山東學(xué)業(yè)水平考試模擬)如圖所示，由某種透明介質(zhì)制成的長直細(xì)圓柱體置于真空中。某種單色光在介質(zhì)中傳輸，經(jīng)過多次全反射后從右端射出。若以全反射臨界角傳輸?shù)墓饩€剛好從右端以張角2θ出射，則此介質(zhì)的折射率為()A．1+sinC．1+cos9．(2021·河北卷)將兩塊半徑均為R、完全相同的透明半圓柱體A、B正對放置，圓心上下錯開一定距離，如圖所示，用一束單色光沿半徑照射半圓柱體A，設(shè)圓心處入射角為θ，當(dāng)θ＝60°時，A右側(cè)恰好無光線射出；當(dāng)θ＝30°時，光線經(jīng)B圓心后沿B的半徑射出，射出位置與A的圓心相比下移h，不考慮多次反射，求：(1)半圓柱體對該單色光的折射率；(2)兩個半圓柱體之間的距離d。10．(2022·廣東深圳高二期中)如圖甲為一種檢測油深度的油量計，油量計豎直固定在油桶內(nèi)，當(dāng)入射光豎直向下照射時，通過觀察油桶上方的矩形窗口亮暗兩個區(qū)域可確定油量。圖乙是油量計結(jié)構(gòu)圖，它是一塊鋸齒形的透明塑料(折射率比油小)，鋸齒形的底部是一個等腰直角三角形，最右邊的鋸齒剛接觸到油桶的底部，則下列說法正確的是()A．透明塑料的折射率應(yīng)小于2B．塑料鋸齒和油的界面處發(fā)生全反射形成暗區(qū)C．油量增加時，亮區(qū)范圍變大D．對于透明塑料和油來說，油是光密介質(zhì)11．(2022·廣東名校聯(lián)考)如圖所示，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線以角i從O點入射，第一次到達AB邊恰好發(fā)生全反射。已知θ＝15°，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為2。求：(1)入射角i；(2)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c，可能用到：sin75°＝6+2412．(2022·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)橫截面為直角三角形的玻璃磚與內(nèi)徑為R、外徑為2R的環(huán)形玻璃磚由同種材料制成，它們按如圖所示放置。直角三角形的頂角為30°，一束單色光沿與法線成45°角的AB方向從B點射入橫截面為三角形的玻璃磚，經(jīng)折射后從C點垂直射入環(huán)形玻璃磚，已知OC＝3R(O為環(huán)形玻璃磚的圓心)，光在真空中的傳播速度為c，求：(1)這種材料對該單色光的折射率n；(2)該單色光在環(huán)形玻璃磚中的傳播時間t。課時分層作業(yè)(十七)A組基礎(chǔ)鞏固練1．BCD[因為光是從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，所以不可能發(fā)生全反射，故A錯誤；當(dāng)入射角為90°時，折射角最大，根據(jù)n＝sin90°sinr，可得折射角最大值為r＝45°，所以無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45°，故B正確；當(dāng)折射角r＝30°時，由n＝sinisin30°＝2，解得i＝45°，故C正確；當(dāng)反射光線跟折射光線恰好互相垂直時，有i+r＝90°，n＝sinisin2．A3．D4．ACD[由題圖結(jié)合光路可逆原理知，玻璃磚對B光的折射程度大，則nB>nA，故B光的頻率較大，A、C正確；由v＝cn知，在玻璃磚中，vB<vA，故B錯誤；兩束單色光由玻璃磚射向空氣時，由于sinC＝1n，所以CB<CA，故D5．解析：由圖可以看出，從A端最內(nèi)側(cè)的邊界射入玻璃棒的光線射到弧AB上的入射角最小，因此必須保證此光線能發(fā)生全反射，即此光線射到弧AB上的入射角大于等于臨界角，結(jié)合幾何關(guān)系可得sinC≤RR+d，又sinC＝1n答案：16．B7．C8．D9．解析：(1)光從半圓柱體A射出，滿足從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，當(dāng)θ＝60°時發(fā)生全反射，有sinθ＝1n，解得n＝2(2)當(dāng)入射角θ＝30°，經(jīng)兩次折射從半圓柱體B的半徑出射，設(shè)折射角為r，光路如圖所示。由折射定律有sinθ·n＝sinr，由幾何關(guān)系有tanr＝h-Rsinθd答案：(1)233B組能力提升練10．D11．解析：(1)根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點恰好發(fā)生全反射，其入射角等于臨界角C0，如圖所示，由臨界角與折射率的關(guān)系有sinC0＝1代入數(shù)據(jù)得C0＝45°設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r＝30°由折射定律有n＝sin代入數(shù)據(jù)解得i＝45°。(2)如圖所示，在△OPB中，根據(jù)正弦定理得OP設(shè)光線在介質(zhì)中的速度為v，從入射到發(fā)生第一次全反射的時間為t，則有OP＝vt，v＝c代入數(shù)據(jù)解得t＝6+2答案：(1)45°(2)6+C組創(chuàng)新拓展練12．解析：(1)光在橫截面為三角形的玻璃磚B點處的入射角為i＝45°，折射后折射角為r＝30°由n＝s