高中物理 滾動(dòng)檢測(cè)3 光的折射與全反射 魯科版選修3-4

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】-高中物理滾動(dòng)檢測(cè)3光的折射與全反射魯科版選修3-4一、選擇題(本小題共11小題，每小題7分，共77分)1．當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí) ()．A．反射光線的強(qiáng)度隨入射角的增大而減小B．折射光線的強(qiáng)度隨入射角的增大而減小C．當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)，折射光線的強(qiáng)度等于零D．當(dāng)入射角等于零時(shí)，反射光線的強(qiáng)度等于零解析反射光的能量隨入射角增大而增多，折射光的能量隨入射角的增大而減少，當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)，從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中的光線恰好發(fā)生全反射，故折射光線的強(qiáng)度等于零．答案BC2．光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是 ()．A．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠小B．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大C．光從空氣射到分界面上，入射角足夠小D．光從空氣射到分界面上，入射角足夠大解析光在兩種介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射的條件是：光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角．答案B3．光在某種介質(zhì)中的傳播速度是1.5×108A．介質(zhì)的臨界角是30°B．大于或等于30°的所有角都是臨界角C．入射角大于或等于30°時(shí)都能發(fā)生全反射D．臨界角可能是60°解析由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(3×108,1.5×108)＝2，sinC＝eq\f(1,n)知臨界角C＝30°，所以A、C正確．答案AC4．某單色光從甲介質(zhì)射入乙介質(zhì)，入射角為30°，折射光線與反射光線之間的夾角為95°，那么 ()．A．乙介質(zhì)是光疏介質(zhì)B．光線在甲介質(zhì)中的傳播速度比在乙介質(zhì)中快C．光線從甲介質(zhì)進(jìn)入乙介質(zhì)可能發(fā)生全反射D．光線從乙介質(zhì)進(jìn)入甲介質(zhì)可能發(fā)生全反射解析由題意知反射光線與折射光線的夾角為95°，則折射角為55°，而入射角為30°，則甲為光密介質(zhì)，乙為光疏介質(zhì)．據(jù)n＝eq\f(c,v)和n甲＞n乙可知，光線在介質(zhì)中傳播速度v甲＜v乙．根據(jù)發(fā)生全反射的條件知，光線從甲介質(zhì)進(jìn)入乙介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射，所以A、C正確．答案AC5．在彎曲的情況下光導(dǎo)纖維仍然有效地傳導(dǎo)光，這是利用了 ()．A．光的鏡面反射 B．光的全反射C．光的漫反射 D．光的折射解析光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，由內(nèi)芯和外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的分界面上發(fā)生全反射．答案B6．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，目前，我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)．下列說(shuō)法中正確的是 ()．A．光纖通信利用光作為載體來(lái)傳遞信息B．光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理C．光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理D．目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲解析光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的全反射原理，故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由書本知識(shí)可知A、D兩項(xiàng)正確．答案AD7．某玻璃的臨界角為42°，當(dāng)在玻璃中某一光線射到玻璃與空氣的分界面上時(shí)，若入射角略小于臨界角，則光線在空氣中的折射角應(yīng)為 ()．A．小于42° B．小于60°C．小于90° D．無(wú)折射光線解析光由玻璃射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)及入射角略小于臨界角，可知折射角略小于90°.答案C8.如圖1所示，直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光線垂直射向AC面．已知這種介質(zhì)的折射率n＞2，則 ()．圖1A．可能有光線垂直于AB邊射出圖1B．光線只能從BC邊垂直射出C．光線只能從AC邊垂直射出D．一定既有光線垂直于BC邊射出，又有光線垂直于AC邊射出解析因n＞2，而sinC＝eq\f(1,n)，所以sinC＜eq\f(1,2)，即C＜30°，射到AB邊的入射角i＝30°，發(fā)生了全反射．此光線反射后射到AC邊的入射角i＝60°，再次發(fā)生全反射而垂直射到BC邊上射出．同理，射到BC邊上的光線，經(jīng)兩次全反射后垂直AC射出．答案D9.有一束單色光從A穿過(guò)B再折向C，如圖2所示，下面說(shuō)法中正確的是 ()．A．介質(zhì)B的折射率最大圖2B．介質(zhì)C圖2C．光在介質(zhì)B中的速度最大D．光在介質(zhì)C中的速度最大解析由光路的可逆性，假設(shè)光分別由B進(jìn)入A和C，根據(jù)折射率的物理意義知C的折射率比A的大，即nC＞nA＞nB，故B正確；利用n＝eq\f(c,v)可以判斷出，光在B中傳播速度最大，在C中傳播速度最小，故C正確．答案BC圖310.如圖3所示為一直角棱鏡的橫截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡．已知棱鏡材料的折射率n＝eq\r(2)，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線()．圖3A．從ab面射出B．從ac面射出C．從bc面射出，且與bc面斜交D．從bc面射出，且與bc面垂直解析由全反射條件，sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，得C＝45°.由幾何知識(shí)和反射定律、折射定律作出光路圖如圖所示，通過(guò)分析計(jì)算可以判斷：光線在ab面發(fā)生全反射，在ac面不發(fā)生全反射，即既有折射光線，又有反射光線，且其反射光線垂直于bc面射出．答案BD11.如圖4所示，一玻璃棱鏡的橫截面是等腰△abc，其中ac面是鍍銀的，現(xiàn)有一光線垂直于ab面入射，在棱鏡內(nèi)經(jīng)過(guò)兩次反射后垂直于bc面射出，則()．A．∠a＝30°，∠b＝75°B．∠a＝32°，∠b＝74°圖4C．∠a＝34°，∠b圖4D．∠a＝36°，∠b＝72°解析設(shè)∠a＝θ，∠b＝α，由幾何關(guān)系可得：θ＋2α＝180°，①2θ＝α.②聯(lián)立①②式得，θ＝36°，α＝72°.答案D二、非選擇題(本題共2小題，共23分)12．(11分)空中有一只小鳥(niǎo)，距水面3m，其正下方距水面4m深處的水中有一條魚．已知水的折射率為eq\f(4,3)，則鳥(niǎo)看水中的魚離它________m，魚看天上的鳥(niǎo)離它________m.解析首先作出鳥(niǎo)看魚的光路圖，如右圖所示．由于是在豎直方向上看，所以入射角很小，即圖中的i和r均很小，故有tani＝sini，tanr＝sinr．由圖可得：h1tanr＝h′tani，h′＝eq\f(h1tanr,tani)＝eq\f(h1sinr,sini)＝eq\f(h1,n)＝4m×eq\f(3,4)＝3m則鳥(niǎo)看水中的魚離它：H1＝3m＋3m＝6m同理可得魚看鳥(niǎo)時(shí)，h″＝nh2＝3m×eq\f(4,3)＝4m則H2＝4m＋4m＝8m.答案68圖513．(12分)如圖5所示，ABC是一個(gè)透明的薄壁容器，內(nèi)裝液體，當(dāng)光垂直射向AC面時(shí)，光在AB面恰好發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度為c圖5解析設(shè)液體的折射率為n，光在里面?zhèn)鞑サ乃俣葹関，發(fā)生全反射的