《全反射》单元测试题含答案1.docx

《全反射》单元测试题含答案1.docx

《《全反射》单元测试题含答案1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《全反射》单元测试题含答案1.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《全反射》单元测试题含答案1

《全反射》单元测试题含答案

（1）

一、全反射选择题

1．图示为一直角棱镜的横截面，

。

一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。

已知棱镜材料的折射率n=

，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（　　）

A．从ab面射出B．从ac面射出

C．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直

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．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

4．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）

A．rB．1.5rC．2rD．2.5r

5．如图所示，一束光从空气中射向折射率n=

的某种玻璃的表面，i表示入射角，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，则下列说法中正确的是（　　）

A．当i＞45°时会发生全反射现象

B．无论入射角是多大，折射角r都不会超过45°

C．欲使折射角r=30°应以i=45°的角度入射

D．当入射角tani=

时，反射光线跟折射光线恰好垂直

E.光在该玻璃中的传播速度v=1.5×108m/s

6．如图,有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30º.它对红光的折射率为

.对紫光的折射率为

.在距AC边d处有一与AC平行的光屏．现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.

、

分别为红光、紫光在棱镜中的传播速度,则（）

A．两种光一定在AC面发生全反射，不能从AC面射出

B．

C．若两种光都能从AC面射出，在光屏MN上两光点间的距离为

D．若两种光都能从AC面射出，在光屏MN上两光点间的距离为

7．黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面

若黄光恰好发生全反射，则

A．红光一定能发生全反射

B．绿光一定能发生全反射

C．红光在介质中的波长比它在空气中的波长短

D．三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大

8．一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线

与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。

与直线

平行且到直线

距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）

A．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加

B．真空中a光的波长大于b光

C．a光的频率比b光高

D．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光

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，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=

11．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是

A．紫光、黄光、蓝光和红光

B．紫光、蓝光、黄光和红光

C．红光、蓝光、黄光和紫光

D．红光、黄光、蓝光和紫光

12．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面

的单色光从空气射向

点，并偏折到

点，已知入射方向与边

的夹角

，

、

分别为边

、

的中点，则下列说法正确的是（）

A．从

点出射的光束与入射到

点的光束平行

B．该棱镜的折射率为

C．光在

点发生全反射

D．光从空气进入棱镜，波速变小

13．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°

14．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。

一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。

CD为光学传感器，可以探测光的强度。

从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。

现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。

则下列说法正确的是

A．该新材料的折射率n>1

B．该新材料的折射率n<1

C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。

若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为

15．如图所示，一束红光从空气射向折射率n=

种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（　　）

A．当i=45°时会发生全反射现象

B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°

C．当入射角的正切值tani=

，反射光线与折射光线恰好相互垂直

D．光从空气射入玻璃，速度减小

E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大

16．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．

17．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

18．一半径为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．

19．如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为

的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知

，玻璃球对该激光的折射率为

，则下列说法中正确的是（）

A．出射光线的频率变小

B．改变入射角

的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

C．此激光束在玻璃中穿越的时间为

（c为真空中的光速）

D．激光束的入射角为

=45°

20．虹和霓是太阳光在水柱内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明，两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示，下列说法中正确的是

A．M、N点的颜色分别为紫、红

B．M、N点的颜色分别为红、紫

C．P、Q点的颜色分别为紫、红

D．P、Q点的颜色分别为红、紫

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、全反射选择题

1．BD

【解析】

【分析】

【详解】

当入射光线垂直射入时，入射光线没有发生偏折，由于棱镜材料的折射率n=，所以由折射定律

可得临界角C等于45°。

当光线射到ab面时，入射角等于60°，所以发生光

解析：

BD

【解析】

【分析】

【详解】

当入射光线垂直射入时，入射光线没有发生偏折，由于棱镜材料的折射率n=

，所以由折射定律

可得临界角C等于45°。

当光线射到ab面时，入射角等于60°，所以发生光的全反射，当反射光线射到另一直角边ac时，由几何关系可得，入射角等于30°，因此既发生了折射也发生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱镜的底边。

而反射光线对应的反射角是30°，导致光线到达bc面时垂直bc面，所以会垂直射出。

如图所示

综上分析可知BD正确，AC错误。

故选BD。

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】

A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A错误；

B．a光的频率较大，则波长较小，故B错误；

C．因为a、

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A错误；

B．a光的频率较大，则波长较小，故B错误；

C．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确；

D．因为a光的折射率较大，由临界角公式

，则知a光的临界角小，故D错误。

故选C。

4．C

【解析】

试题分析：

如图所示，

玻璃的折射率为1.5，可得临