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当堂达标检测题

这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 光的全反射与光纤技术当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
4.3光的全反射与光纤技术基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点。若一束平行MN且与MN相距的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点。则（　　）A．绿光在采光球中的传播速度为B．红光一定能从N点上方射出C．紫光有可能直接折射经过O点D．要使光束在导光管中发生全反射，涂层折射率应小于管壁折射率2．高速公路的标志牌常贴有“逆反射膜”，夜间行车时，它能使车灯射出的光逆向返回，使标志牌上的字特别醒目。这种“逆反射膜”的内部均匀分布着一层直径为10ym的细玻璃球。下面分析单个微小球体对光的作用，如图所示，真空中的细光束以i=60°从A点入射到玻璃球表面，进入球内后在B点发生反射，然后从C点射出。下列说法正确的是（　　）A．当折射率n=时，从C点射出的光线与A点的入射光线平行B．若仅减小球的半径，从外部进入球内的光在球内可能发生全反射C．若仅增大球的折射率，从外部进入球内的光在球内可能发生全反射D．若仅增大入射光的频率，C点与A点的距离变大3．(2011年双十中学月考)下列说法正确的是(　　)A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰4．潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形半径为A．htanθ B．hsinθ C． D．5．如图所示，光线由空气透过半圆形玻璃砖，或光线由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（  ）A．图乙、丙、丁 B．图乙、丁C．图乙、丙 D．图甲、丙6．光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃棒，如图所示，设此玻璃棒长为L，折射率为n且光在玻璃内界面上恰好发生全反射，若光在真空中的传播速度为c，则光通过此段玻璃棒所需的时间为（ ）A． B． C． D．7．为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于射入棱镜，经两次反射后光线垂直于射出，且在、边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（　　）A．a光的频率比b光的频率大B．b光比a光更容易发生明显的衍射现象C．在真空中，a光的传播速度比b光的大D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小8．三角形AOB为直角三棱镜的横截面，棱镜的折射率，∠A＝60°，∠O＝90°，空气中一束平行于斜边AB的平行光从OB边射入，棱镜内部只考虑一次反射，下列说法错误的是(　　)A．从OB进入棱镜的光若从AB边射出，则一定会垂直于ABB．从OB进入棱镜的光若从OA边射出，则一定会垂直于OAC．光进入三棱镜后传播速度变大，波长变长D．OB边中点以下的入射光会垂直于OA边射出9．如图所示，一束白光以入射角射向三棱镜，在光屏上形成彩色光带，则（　　）
A．处光的波长小于处光的波长B．在棱镜中，处光的传播速度小于处光的传播速度C．增大，处的光可能在面上发生全反射D．减小，处的光可能在面上发生全反射10．半径为R的半圆柱形介质截面如图所示，O为圆心，AB为直径，Q是半圆O上的一点，QO垂直于AB。相互平行的同种单色光a和b从不同位置进入介质，光线a沿直线射向O点，在O点恰好发生全反射，光线b从Q点射入介质，入射角为45°，b光经介质折射后交于直径AB上的P点，则P点距O点的距离为（　　）A． B． C． D．11．如图，半径为R的半圆柱玻璃体置于水平桌面上，半圆柱玻璃体的上表面水平，半圆柱玻璃体与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为60°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为，则下列说法正确的是（　　）A．该玻璃体的折射率为B．该玻璃体折射率为C．若将入射光束在纸面内向左平移，移到距O点位置时射入玻璃体的光线在玻璃体下表面处恰好发生全反射D．若用同样频率、宽度为R的光束CO沿与玻璃体上表面成入射，从玻璃体下表面折射出的弧长占圆柱体弧长的12．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ=，E、F分别为AB、BC的中点，则（　　）A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变大D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行13．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是（　　）A．该棱镜的折射率为2B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，光速变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行14．图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从、点射出。下列说法正确的是（　　）A．光线的频率B．光线在玻璃中传播速度C．光线在玻璃中传播时间D．增大复色光入射角，光线将会在半圆面上发生全反射15．如图，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光由光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间t1从另一端射出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间，t2从另一端射出。下列说法正确的是（　　）A．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为B．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为C．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为D．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为二、填空题（共4题）16．光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是___________（填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”），且入射角___________临界角（填“≤”或“≥”）。17．如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，。画出光线第一次射出棱镜时出射光线的方向________，第一次的出射点距点_________cm。18．观察光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径如图激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，___________，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是___________的原理。实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。因为很细，一定程度上可以弯折。它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，___________19．如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与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（θ<90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。(1)在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的一项是____；A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动B．折射光斑的亮度逐渐变暗C．折射角一定小于反射角D．反射光线转过的角度为θ(2)当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线．则此玻璃砖的折射率n=__________。三、综合题（共4题）20．如图所示，在平静的水面下深H处有一个点光源A，由点光源A发出的某条光线射出水面时入射角为30°，其折射光线与水面的夹角也为30°，已知光在真空中的传播速度为C，求：(1)水面上有光线射出区域的面积S；(2)从水面上射出的光线在水中传播的最长时间t。21．如图所示为某玻璃砖的截面图，ABCE部分为梯形，AB垂直于上、下两底.CD是ED圆弧所在圆的直径，O为圆心，直径CD长为d，∠ECO=60º，一束单色光从AB的中点斜射入玻璃砖，在AE面上刚好发生全反射，经AE面反射后反射光刚好垂直平分CE，求：①光在AB面的入射角的正弦值及玻璃对单色光的折射率；②光在玻璃砖中运动的时间.(已知光在真空中的传播速度为c)22．如图所示，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的AB界面上，在BD界面的中点E发生全反射，并从AD界面射出（不考虑光束在AD界面上发生反射的光线），出射光线与BD界面平行。已知AB长为2L，∠A=90°， ∠B =60°，光在真空中传播速度为c，求：①棱镜材料的折射率n；②光在棱镜中传播所用时间t。23．如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，，现有一束光从图示的位置垂直入射到棱镜的面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。
参考答案1．B2．A3．D4．A5．B6．A7．D8．C9．D10．A11．C12．A13．C14．C15．A16．从光密介质到光疏介质    ≥    17．[1]设发生全反射的临界角为，由折射定律得代入数据得光路图如图所示。[2]由几何关系可知光线在边和边的入射角均为，均发生全反射。设光线在边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在边，由折射定律得代入数据得，结合几何知识可知出射点距离点的距离为。
 18．发生全反射    光导纤维    光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射    19．B        20．（1）；（2）21．（1）（2）22．①；②23．