高中物理 第四章 光 第三节 认识光的全反射现象自我小测 粤教版选修3-4

认识光的全反射现象1在空气与水的交界面处发生全反射的条件是()A由空气射入水中，入射角足够大B由空气射入水中，入射角足够小C由水中射入空气，入射角足够大D由水中射入空气，入射角足够小2两种介质交界面上发生全反射时()A光线一定在光密介质中B入射角一定大于临界角C界面相当于一个镜面D有一部分光线进入另一种介质中3光纤通信是现代一种通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络下列说法正确的是 ()A光纤通信是利用光作为载体来传递信息B光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝4水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是()A空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B空气泡对光线有发散作用，因而较亮C从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮D从水中到空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮5光在某种介质中的传播速度为1.5×108 m/s，则该介质射向真空时会发生全反射时临界角为()A15°B30°C45° D60°6关于全反射，下列说法中正确的是()A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可认为不存在折射光线，而只有反射光线B光密介质射向光疏介质时有可能不发生全反射现象C光密介质射向光疏介质时一定产生全反射现象D光疏介质射向光密介质时有可能发生全反射现象7光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行通信所依据的原理是()A光的折射 B光的全反射C光的干涉 D光的色散8一束光从空气射向折射率n的某玻璃表面，如图4311所示，i代表入射角，则()图4311A当i45°时发生全反射现象B无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°C欲使折射角r30°，应以i45°的角度入射D当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好垂直9两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图4312所示的折射现象()下列结论中正确的是()图4312A光束b的频率比光束a低B在水中的传播速度，光束a比光束b小C水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大10如图4313所示，abc为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，一束白光垂直射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向(不考虑bc面反射的光线)，则()图4313A使入射光线按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光将首先射出B使入射光线按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出C使入射光线按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面D使入射光线按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面11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，则所观察到的圆形半径为()Ahtan BhsinC. D.12如图4314所示，一束平行光从真空射向一块折射率为1.5的半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是()图4314A只有圆心两侧范围内的光线不能通过玻璃砖B只有圆心两侧范围内的光线能通过玻璃砖C通过圆心的光线将直线穿出不发生折射D圆心两侧范围外的光线将在曲面产生全反射13在一个圆形轻木塞的中心插上一枚大头针，然后把它倒放在水面上，调节针插入的深度，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水面的大头针，如图4315所示，量出针露出的长度为d，木塞的半径为r，求水的折射率图431514为了观察门外情况，有人在门上开一个小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图4316所示，从圆柱底面中心看出去，可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称作视场角若已知玻璃的折射率为n，圆柱体长为l，底面半径为r，求视场角图431615(探究)在折射率为n的水中，有一点光源，要使它照亮的水面面积增大，点光源应怎样移动？参考答案1解析：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象，发生全反射的条件为：光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角答案：C2答案：ABC3解析：光纤通信利用了光的全反射原理来传递信息，光导纤维是一种透明的非常细的玻璃纤维丝，直径只有1100 m，故选A、D.答案：AD4解析：水中的气泡是光疏介质，光经过水射向气泡，一部分光会发生全反射，有更多的光反射到人眼中，人眼会感觉特别亮答案：D5解析：由公式sinC，而n，即sinC.所以C30°.答案：B6解析：深刻理解发生全反射现象的条件，从能量与光线两个角度分析全反射现象答案：B7解析：光导纤维，简称光纤，是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射答案：B8解析：如下图所示，首先说明，光从空气射向玻璃(即光由光疏介质进入光密介质时)不会发生全反射，根据折射定律，当入射角为90°时(实际不可能)n，sinr，r45°，当入射角i90°时，r45°，所以选项B正确，A错误当折射角等于30°时，sininsin30°·，i45°，故C选项正确如下图所示，假设反射光线恰好垂直折射光线，有L1L290°，i，L190°，所以iL2，所以n，n，所以tanin，故选项D正确答案：BCD9解析：由n知，b的折射率较大，则b的频率较大，在同种介质中传播速度较小，对同种介质的临界角较小，所以选项C正确答案：C10解析：改变入射光线的入射角，使从ac射入的光线在ab面上不发生全反射，即可以从ab边射出，各单色光的临界角不同，射出的顺序也不同， 因为n红n紫，sinc，所以c红c紫，当入射光沿顺时针方向偏转时，光在ab面上的入射角减小，红光首先射出ab面，当入射光线沿逆时针方向偏转时，光在ab面上的入射角增大，不可能有光在ab面上射出，正确选项是A.答案：A11解析：如下图所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在倾角为2的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处，而最远处的景物其入射角接近90°，折射角为，因此，人看到水面上的景物呈现在水面是以r为半径、人眼上方的水面上的O点为圆心的区域内由图可知rhtan.答案：A12解析：光线无偏折从直径边进入玻璃砖内后射向圆弧界面，这时，光有可能在圆弧界面上产生全反射(因为从光密介质射向光疏介质)由几何知识得，这些光在圆弧界面上各处的入射角i是不同的设某光线距圆心O的距离为x，则sini当光线过圆心时的入射角i0，故不发生偏折而直线穿过，C选项正确当入射角i等于临界角C时，有sinC，所以x处的光线的入射角恰等于临界角，由几何知识知，x越大，光线的入射角i越大，故x外的光线将在曲面产生全反射，x内的光线不发生全反射能通过曲面，因此，B、D选项正确答案：BCD13解析：在调节针插入的深度后，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水下的大头针，这个现象是光的全反射现象产生全反射的条件有两条：光从光密介质射向光疏介质；入射角i大于或等于临界角C.当光从某种物质射向真空(或空气)时，其临界角C为：sinC，Carcsin(n为介质对光的折射率)作图(如图)，当A发出的光到达B点时恰以临界角C入射，因此sinC，在AOB中：tanC，而tanC由此求得n.答案：n14解析：据光路可逆性原理知，将眼睛视为点光源，它发出的光线经过圆柱形玻璃后射入空气中最大折射角就等于视场角，而光线从玻璃射入空气中时可能要发生全反射，故本题应分两种情况(1)如图所示，当C(临界角)时视场角为，则据折射率的定义可知n，其中sin解得arcsin.(2)当上图中arctanC时，光路如下图所示，则这时视场角为90°.答案：当arctanarcsin时，arcsin；当arctanarcsin时，90°.15解析：全反射现象是光在折射过程中一种特殊的现象，它的产生有其必备的条件：一是光由光密介质射向光疏介质；二是入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，在光的折射问题中判断是否发生全反射及找出临界光线往往是解题的关键对于有关全反射问题时，应首先根据光在两种介质的界面处发生折射，用全反射的规律正确地画出光路图，恰当地利用光路图所提供的几何关系，结合有关数学知识进行分析和计算，而发生全反射的临界光线的确定，是解决这类问题的关键答案：所谓照亮水面就是点光源S发出的光能够通过水面进入空气中而射入观察者眼中，S发出的光是射向四面八方的，但由于水相对于空气是光密介质，当S射向水面的光线的入射角大于或等于临界角C时，光线就不能进入空气中，水面就不会被照亮了如下图所示由临界角定义知：sinC由数学知识可知：sinC整理两式有：r任务型阅读在江苏高考英语试题中占有较大比重,考题形式以表格形和树状形为主,文章体裁以议论文、说明文为主,文章篇幅往往较长,阅读量大,但结构清晰。该题型综合性很强,思维含量较高,答案既要忠实于原文,又要不局限于原文,原词填空题和词性、词形变换题在逐渐减少,通过归纳总结得出答案的题逐渐增多,另外还有推断作者意图和态度的考题,这必将增加该题型的难度,所以得分一直偏低9