全反射
基础夯实
一、选择题。
1．如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是( )
2．（多选）透明的水面上有一圆形荷叶，叶梗直立在水中，紧靠叶梗有一条小鱼，在岸上的人恰能看到小鱼，则( )
A．当小鱼潜深点时，人就看不见它 B．当小鱼潜深点时，人照样能看见它 C．当小鱼上浮点时，人就看不见它 D．当小鱼上浮点时，人照样看见它
3.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是
A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
4．空气中两条光线a和b从虚框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图1所示。虚框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜。图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是( )
5．三种透明媒质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两媒质的界面上发生了全反射
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后，射向Ⅱ和Ⅲ两媒质界面，发生折射如图所示，设定光在这三种媒质中的速率分别是v1、
v2、v3，则它们的大小关系( )
A．v1>v2>v3 B．v1>v3>v2 C．v1
6.（多选）如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )
A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
7．海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的( )
A．正立虚像 B．倒立虚像 C．正立实像 D．倒立实像
二、计算题。
8．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入4
射角α，使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。
3
9．如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯
成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。 (1)求：该玻璃棒的折射率；
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(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时__________ (填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。
10．如图所示，水的折射率为n，水面上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大头针，且在水中部分长为h。若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖P，则圆木板的面积为多大？
能力提升
一、选择题。
1．如图所示，光液面传感器有一个象试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。以下说法正确的是( )
A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强 B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失 C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱 D．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变
2．如图所示，一个透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球
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内射出的光线的条数是( )
A．2 B．3 C．4 D．5
3．如图所示，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．
63
B．2 C． D．3 22
4．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )
A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
5.（多选）如图所示，半径为R的半圆形透明材料，折射率n＝2.0。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是( ) A．所有光线都能透过这种材料
B．只有距圆心O两侧范围内的光才能通过
2C．射出的光束会形成发散光束 D．射出的光束会形成会聚光束
6.（多选）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边
R?ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻
璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则( )
A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
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C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
7.如题图所示，空气中在一折射率为2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，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为（ ）
A ?R B ?R C ?R D
8.如图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( ) A.不能从圆孤NF1射出 B.只能从圆孤NG1射出 C.能从圆孤G1H1射出 D.能从圆孤H1M射出
二、计算题。
1614135?R 12
9．如图所示abc是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直，∠aOc＝60°。当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的。求黄亮部分的弧长为多少？
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