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《全反射》测试题含答案

《全反射》测试题(含答案)

一、全反射选择题

1.如图所示,真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,频率为v的细激光束在真空中沿直线BC传播,于玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光的折射率为,则下列说法正确的是__________.

A.激光束在C点的入射角α=60°

B.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐减小

C.改变入射角α的大小,激光束可能在C处发生全反射

D.改变入射角α的大小,激光束不可能在D处发生全反射

E.此激光束在玻璃中穿越的时间为t=(其中c为光在真空中的传播速度)

2.如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径。

M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知ABD=,光在真空中的传播速度为c,则(  )

A.此玻璃的折射率为2

B.光线从B传播到D的时间为

C.若增大ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象

D.若减小ABD,从AD段射出的光线仍平行于AB

3.水下一点光源,发出a、b两单色光。

人在水面上方向下看,水面中心I区域有a光、b光射出,Ⅱ区域只有a光射出,如图所示。

下列判断不正确的是(  )

A.a、b光从I区域某点倾斜射出时,a光的折射角小

B.在真空中,a光的波长大于b光的波长

C.水对a光的折射率大于对b光的折射率

D.水下a、b光能射到图中I区域以外区域

4.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行的玻璃砖上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为、两束单色光射出。

下列说法正确的是(  )

A.a光的频率小于光的频率

B.光束a在空气中的波长较大

C.出射光束a、一定相互平行

D.a、两色光从同种玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角大

5.如图将某种透明材质的三棱镜置于水中,为其截面,其中,一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i入射三棱镜再从三棱镜射出,光路如图所示,则(  )

A.该材质相对水是光密介质

B.a单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度

C.增大入射角i,AC界面出射时a光先消失

D.减小入射角i,AC界面出射时b光先消失

6.如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中.某种单色光在介质中传输,经过多次全反射后从右端射出.若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角出射,则此介质的折射率为()

A.B.C.D.

7.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是(  )

A.单色光1的频率大于单色光2的频率

B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度

C.无论怎样改变入射角,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射

D.若让这两束光从同种玻璃射向空气,单色光1的全反射临界角大于光2的全反射临界角

8.如图所示,P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜,叠合在一起组成一个长方体。

某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P,其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。

已知材料的折射率nP

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

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

 

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

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