内蒙古高三物理 单元知识点测试83《全反射》.docx

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内蒙古高三物理单元知识点测试83《全反射》

内蒙古新人教版物理高三单元测试83：

《全反射》

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题共45分）

评卷人

得分

一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。

在每小题给出的四个选项中。

有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）

1.下列事例哪些应用了光的全反射现象

A．光导纤维通讯

B．用三棱镜观察太阳光谱

C．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°

D．对着日光灯从夹紧的两铅笔的缝中看到的彩色条纹

2.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．绿光一定能发生全反射B．红光一定能发生全反射

C．绿光在该介质中波长最短D．只有红光从介质进入空气

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小，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大，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．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用

4.一束白光斜射到两面平行的玻璃砖的AB面上，如图所示。

关于从CD面射出的光的说法中，正确的是（）

A、红光比紫光更靠近D端

AB

CD

θ

B、紫光比红光更靠近D端

C、逐渐增大入射角θ，红光最先在CD面发生全反射

D、逐渐增大入射角θ，紫光最先在CD面发生全反射

5.a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（）

A．a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

B．通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽

C．在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度

D．在该介质中a光的波长小于b光的波长

6.如图所示，两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到PQ和NQ界面上，下列说法中正确的是

A．两束折射光都可在界面上发生全反射

B．两束折射光都不会在界面上发生全反射

C．折射光d可能发生全反射

D．折射光c可能发生全反射

7.三种介质I、II、III的折射率分别为n1、n2和n3，且n1>n2>n3，则下列说法正确的是

A．光线由介质I入射II有可能发生全反射

B．光线由介质I入射III有可能发生全反射

C．光线由介质III入射I有可能发生全反射

D．光线由介质II入射I有可能发生全反射

8.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别是1.33、1.55、1.60和1.63。

如果光按下面几种情况传播，可能发生全反射的是

A．从玻璃射入水中              B．从水晶射入玻璃中

C．从水射入水晶中              D．从水射入二硫化碳中

9.在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”。

其实它不是灯。

它是用一种透明的塑料制成的，其截面如图１所示。

夜间，从自行车后方来的汽车灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”就变得十分明亮，以便引起汽车司机的注意。

从原理上讲，它的功能是利用了

Ａ．光的折射Ｂ．光的全反射Ｃ．光的干涉Ｄ．光的衍射

10.如图所示，一细束白光从半圆形玻璃砖顶点垂直于PQ向圆心O射去。

保持入射光不变让玻璃砖绕圆心逆时针缓慢转动，当转过α角时，恰好没有任何光线从PQ边射出。

由此可以判定

A.紫光的临界角是αB.紫光的临界角是

C.红光的临界角是αD.红光的临界角是

11.（07年全国卷Ⅰ）

从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底面上，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．r               B．1.5r

C．2r            D．2.5r

12.（05年广东卷）光纤通信是一种现代通信手段，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．光纤通信利用光作为载体来传播信息

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

13.一块两个折射面平行的玻璃砖置于空气中，一束光线射到一个折射面上，最后从另的折射面射出，现不断增大入射光线的入射角i，如图所示，以下说法中正确的是

A.光线不可能在ab面发生全反射

B.光线可能在ab面发生全反射

C.光线不可能在cd面发生全反射

D光级可能在cd面发生全反射

14.光线在玻璃和空气分界面上发生全反射的条件是

A.光从玻璃射到分界面上，入射角足够小

B.光从玻璃射到分界面上，入射角足够大

C.光从空气射到分界面上，入射角足够小

D.光从空气射到分界面上，入射角足够大

15.光导纤维是由“纤芯”和“包层”两个同心圆柱体组成的，中心部分是纤芯，纤芯以外的部分称为包层。

光从一端进入，另一端传出。

下列说法正确的是

A．纤芯的折射率一定小于包层的折射率

B．纤芯的折射率只要不同于包层的折射率即可

C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同

D．若红光以如图所示角度入射时，恰能在纤芯和包层分界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，将会从另一端射出

第II卷（非选择题）

（非选择题共55分）

评卷人

得分

二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）

16.光由光密介质射入光疏介质时角大于角，当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时完全消失，只剩下，这种现象做。

17.如图所示，一条光线垂直射到一个玻璃三棱镜的AB面，玻璃的折射率n=

，在临界角c=

线在AC面上发生全反射，θ角最小值为____，若将此三棱镜置于折射率为1.5的介质中，其他条件不变，则光在AC面上一定____（填：

“会”或“不会”）发生全反射。

18.（08年广东卷）光纤通信中，光导纤维递光信号的物理原理是利用光的　 　　　现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：

光从光密介质射向　　　　，且入射角等于或大于　　　　。

评卷人

得分

三、计算题（本题共4小题，共43分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）

19.

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多少？

20.光导纤维是利用光传播时在其内芯与外套的界面发生全反射来传输光信号的。

如图所示，一根长为L的直光导纤维，其折射率为

。

一束光从它的一个端面射入，又从另一个端面射出所需的最长时间为多少？

（设真空中的光速为C，临界角

）。

21.如图所示，折射率为

的液体表面上方有一点光源S，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为

的平面镜M的O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度

逆时针方向匀速转动，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：

（1）光斑在这一过程中的平均速度；

（2）光斑在P点即将消失时的瞬时速度。

22.某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用。

光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率

，包层折射率

，光纤长度为

。

（已知当光从折射率为

的介质射入折射串为

的介质时，入射角

、折射角

间满足：

）

（1）试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；

（2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间。

试卷答案

1.AC

2.C

3.B

4.A

5.BC

6.C

7.AB

8.A

9.B

10.C

11.答案：

C

解析：

如图所示，光线射到A或B时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直打出。

O点为∆ABC的重心，设EC=x，则由几何关系得到：

，解得光斑半径x=2r。

12.答案：

AD

13.AC

14.B

15.D

16.折射、入射、折射光线、反射光线、全反射

17.45°，不会

18.答案：

全反射  光疏介质  临界角

解析：

“光纤通信”就是利用了全反射的原理。

这里的光纤就是光导纤维的简称。

发生全反射现象的条件是：

光从光密介质射入光疏介质，且入射角等于或大于临界角。

19.解析：

由sinC=

可以知道C=600

很显然=450小于零临角而发生了全反射；

作出光路图易知光斑半径为R=2r

20.解析：

如图所示，光从光导纤维到空气的界面，当入射角

时，光的路程最长，所用时间也最长。

1分

光的传播路程：

2分

光在光导纤维内的传播，有：

2分

设所用最长时间为

，则：

2分

由：

2分

解以上各式得：

2分

21.解析：

射光的旋转速度为

，转过的角度为

，P点为全反射的发生点，

所以

，所以运动时间为

，

从A到P的平均速度

在P点光斑的瞬时速度

22.解析：

（1）如图所示，由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足

，得

当在端面上的入射角最大（

）时，折射角

也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角

最小。

端面上

时，由

，得

这时

，所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去。

（2）当在端面上入射角最大时所用的时间最长，这时光在纤芯中总路程为

，光纤中光速

，时间为