A.光线在Q的下表面可能发生全反射
B.如果光线从Q的下表面射出,出射光线一定与入射到P的上表面的光线平行
C.如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ
D.如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面所夹的锐角一定于大θ
9.如图,一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光照在光屏上,a、b为折射光的上下边界,c为反射光,若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,可以观察到各色光在光屏上陆续消失,在光带完全消失之前,下列说法正确的有( )
A.c光逐渐变暗
B.ab光带逐渐变亮
C.a光与b光相比,a光先消失
D.单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间
10.如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则()
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中,a光的波长小于b光的波长
C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
11.一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上,其截面如下图所示.图中O为圆心,MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖,可以观测到有光线自玻璃砖内射出,现将入射光线缓慢平行下移,当入射光线与O点的距离为d时,从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为( )
A.B.C.D.
12.如图,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合.一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上.使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动.在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是
A.折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动
B.折射光斑的亮度逐渐变亮
C.折射光线消失前,折射角一定大于反射角
D.反射光线转过的角度为θ
E.当玻璃砖转至θ=45°时,恰好折射光线消失,则此玻璃砖的折射率n=
13.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是()
A.出射光线一定与入射光线平行
B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射
C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)
D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射
14.如图所示,两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置,折射率均为n=;沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行,一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖,知∠AOB=60°。
若不考虑光在各个界面的二次反射,下列说法正确的是( )
A.减小∠AOB,光线可能在BC面发生全反射
B.BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关
C.如果BC、B′C′间距大于,光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出
D.如果BC、B′C′间距等于,光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°
15.如图所示,a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板,a和b、b和c之间的夹角都为β,一细光束由红光和蓝光组成,以入射角θ从O点射入a板,且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点,由此可知()
A.射出c板后的两束单色光与入射光平行
B.射到P点的光在玻璃中的折射率较大
C.若稍微增大入射角θ,光从b板上表面射入到其下表面时,在该界面上有可能发生全反射
D.若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距小,这束光为蓝光
16.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。
DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。
图乙为图甲中ABC面的正视图。
三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。
下列说法正确的是( )
A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
C.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
17.如图中方框区域内有一个位置可以任意摆放的全反射棱镜,其横截面是等腰直角三角形,光线1、2、3、4表示的是入射光线,经过棱镜后,相应的出射光线是、、、下图4种情况中,哪些是可能实现的()
A.B.
C.D.
18.如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为、半径为的扇形,一束光平行于横截面,以入射角照射到上,不透光.只考虑首次入射到圆弧上的光
A.若,则面上最大的入射角为
B.若,则面上最大的入射角大于
C.若增大,则上有光透出部分的强长不变
D.若增大,则上有光透出部分的弧长变长
19.如图,在某种液体内,有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC,底面水平,罩内为空气。
发光点D位于BC中点,发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面。
下列说法正确的是
A.D发出的光照射到CB界面时可能发生全反射
B.液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮
C.液体的折射率为
D.液体的折射率为
E.液体的折射率为
20.如图所示。
有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点,并偏折到F点。
已知入射方向与边AB的夹角,E.F分别为边AB.BC的中点,则()
A.该三棱镜对红光的折射率为
B.光在F点发生全反射
C.从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为
D.若改用紫光沿相同角度从E点入射,则出射点在F点左侧
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一、全反射选择题
1.ADE
【解析】
【详解】
A.由几何知识得到激光束在在C点折射角r=30°,由得:
得入射角:
α=60°.故A正确.
B.一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变,则能量不变,选项B错误;
CD.
解析:
ADE
【解析】
【详解】
A.由几何知识得到激光束在在C点折射角r=30°,由得:
得入射角:
α=60°.故A正确.
B.一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变,则能量不变,选项B错误;
CD.激光在C处入射时从光疏进入光密介质,则不可能在C处发生全反射;激光束从C点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,折射角都小于临界角,根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角,所以都不可能发生全反射,故C错误,D正确;
E.此激光束在玻璃中的波速为:
CD间的距离为:
则光束在玻璃球中从C到D传播的时间为:
故E正确.
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.如图
由几何知识可得入射角
折射角
则此玻璃的折射率为
故A错误;
B.BD长度
光在玻璃球内传播的速度,故光线从B传到D的时间为
故B正确;
C.
解析:
B
【解析】
【分析】
【详解】
A.如图
由几何知识可得入射角
折射角
则此玻璃的折射率为
故A错误;
B.BD长度
光在玻璃球内传播的速度,故光线从B传到D的时间为
故B正确;
C.由
可知,临界角
所以若增大∠ABD,入射角可能大于临界角,所以光线可能在DM段发生全反射现象,故C错误;
D.要使出射光线平行于AB,入射角必为,若减小∠ABD,入射角减小,则从AD段射出的光线与AB不平行,故D错误。
故选B。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界角大,由知,水对a光的折射率小于对b光的折射率,由折射定律
解析:
C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界角大,由知,水对a光的折射率小于对b光的折射率,由折射定律知:
a、b光从I区域某点倾斜射出时,a光折射角小,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
B.水对a光的折射率小于对b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,由c=λf知,在真空中,因光速c不变,则有a光的波长大于b光的波长。
故B正确,不符合题意;
D.水下a、b光经水面反射后均能射到图中I区域以外区域,故D正确,不符合题