高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 光的全反射与光纤技术巩固练习

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第四章 第3节

A组·基础达标
1．如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是(　　)

A．光的入射角必须等于临界角
B．光的入射角必须小于临界角
C．a是光疏介质，b是光密介质
D．b是光疏介质，a 是光密介质
【答案】D　【解析】对照全反射的条件知，光的入射角必须大于或等于临界角，故A、B错误；光从介质a射向介质b，在a、b介质的分界面上发生了全反射，则a是光密介质，b是光疏介质，C错误，D正确．
2．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是(　　)

A．介质对a光的折射率小于b光
B．a光在介质中的速度小于b光
C．a光在真空中的波长小于b光
D．光从介质射向空气时，a光的临界角小于b光
【答案】A　【解析】根据折射率的定义n＝，得知入射角相等，a光的折射角较大，则a光的折射率较小，A正确；由公式v＝，分析可知，a光在介质中的速度较大，B错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，因此a光在真空中的波长更长，C错误；根据临界角公式sin C＝，分析可知，a光的折射率小，临界角大，D错误．
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． B．
C． D．
【答案】A　【解析】

在AB面上，设入射角为i，i＝45°折射角为θ，则n＝　①，在AC面上，由几何知识可知，此时入射角i′＝90°－θ　②，则n＝　③，由①②③解得n＝，A正确．
4．(多选)一束光从空气射向折射率n＝的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则(　　)

A．当i>45°时会发生全反射现象
B．无论入射角i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i＝arctg时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
【答案】BCD　【解析】因为光是从空气进入玻璃，所以不可能发生全反射，A错误；当入射角是90°时，折射角最大，根据n＝，则折射角最大值为r＝45°，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°，B正确；当折射角r＝30°，由n＝＝，解得i＝45°，C正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，设入射角为i，折射角为r，有i＋r＝90°，n＝＝＝tan i，所以i＝arctan，D正确．
5．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°，一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB ，以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是(　　)

A．；不能发生全反射
B．；能发生全反射
C．；不能发生全反射
D．；能发生全反射
【答案】A　【解析】由光路图可知，光线在OA面上的入射角为i＝60°，折射角为r＝30°，根据折射定律得折射率为n＝＝＝，光线在M点的入射角为i′＝30°，sin i′＝0.5，临界角的正弦为sin C＝＝>sin i′，即有i′