《2022年高中物理第4章光的折射與全反射第2節(jié)光的全反射第3節(jié)光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用自我小測(cè)魯科版選修》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理第4章光的折射與全反射第2節(jié)光的全反射第3節(jié)光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用自我小測(cè)魯科版選修(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理第4章光的折射與全反射第2節(jié)光的全反射第3節(jié)光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用自我小測(cè)魯科版選修
1.關(guān)于全反射,下列說法中正確的是( ?。?
A.發(fā)生全反射時(shí),仍有折射光線,只是折射光線非常弱,因此可以認(rèn)為不存在折射光線而只有反射光線
B.光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),一定會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
C.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí),不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
D.水或玻璃中的氣泡看起來特別亮,就是因?yàn)楣鈴乃虿A湎驓馀輹r(shí),在界面發(fā)生全反射
2.如圖所示是兩個(gè)城市間的光纜中的一條光導(dǎo)纖維,光纜長為l,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2,光在真空中的傳播速度為c。光由它的一端射入經(jīng)多次
2、反射后從另一端射出,則關(guān)于n1和n2的大小關(guān)系是( ?。?
A.n1>n2
B.n1<n2
C.n1=n2
D.只要n1和n2不相等就可以
3.一束光從空氣射向折射率為n=的某種玻璃的表面,如圖所示,i代表入射角,則( ?。?
A.當(dāng)i>45°時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
B.無論入射角i是多大,折射角r都不會(huì)超過45°
C.欲使折射角r=30°,應(yīng)以i=45°的角入射
D.當(dāng)入射角i=arctan時(shí),反射光線跟折射光線恰好互相垂直
4.空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射,分別從方框下方和上方射出,其框外光線如圖①所示。方框內(nèi)有兩個(gè)折射率n=1.5的玻璃全反射棱鏡。圖②給出了兩
3、棱鏡四種放置方式的示意圖,其中能產(chǎn)生圖①效果的是( ?。?
①
②
5.如圖所示,ABCD是兩面平行的透明玻璃磚,AB面和CD面平行,它們分別是玻璃和空氣的界面,設(shè)為界面M和界面N,光線從界面M射入玻璃磚,再從界面N射出,回到空氣中,如果改變光到達(dá)界面M時(shí)的入射角,則( ?。?
A.只要入射角足夠大,光線在界面M上就可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
B.只要入射角足夠大,光線在界面N上就可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
C.不管入射角多大,光線在界面M上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
D.不管入射角多大,光線在界面N上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
6.△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣
4、垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示。由此可知( ?。?
A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小
B.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大
C.a(chǎn)光的頻率比b光的高
D.a(chǎn)光的波長比b光的長
7.如圖所示,一束平行光從真空射向一塊半圓形的玻璃磚,下列說法不正確的是( ?。?
A.只有圓心兩側(cè)一定范圍內(nèi)的光線不能通過玻璃磚
B.只有圓心兩側(cè)一定范圍內(nèi)的光線能通過玻璃磚
C.通過圓心的光線將沿直線穿過不發(fā)生偏折
D.圓心兩側(cè)一定范圍外的光線將在曲面發(fā)生全反射
8.一只青蛙,在水深為h=1.4 m的圓形水井底的正中處,水與井口相平,青蛙能看見水面上的全部
5、景物,該井的直徑至少為多大?(水的折射率為)
9.半徑為R的半圓柱形玻璃,橫截面如圖所示,O為圓心,已知玻璃的折射率為,當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí),發(fā)生全反射的臨界角為45°。一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上,經(jīng)玻璃折射后,有部分光能從MN平面上射出,求能從MN平面上射出的光束的寬度為多少?
參考答案
1.解析:全反射是當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角大于等于臨界角時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象,發(fā)生全反射時(shí)全部光線均不進(jìn)入光疏介質(zhì)。
答案:CD
2.解析:由于光從內(nèi)層射向外層時(shí)需要發(fā)生全反射,所以n1>n2,選項(xiàng)A正確。
答案:A
3.解析:由于光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)
6、,所以不會(huì)發(fā)生全反射,A項(xiàng)錯(cuò),B對(duì);由折射定律計(jì)算可知C、D兩項(xiàng)正確。
答案:BCD
4.解析:四個(gè)選項(xiàng)產(chǎn)生的光路效果如圖所示:
由上圖可知選項(xiàng)B正確。
答案:B
5.解析:在界面M,光由空氣進(jìn)入玻璃磚,是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),不管入射角多大,都不發(fā)生全反射現(xiàn)象,則選項(xiàng)C正確;在界面N,光由玻璃進(jìn)入空氣,是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),但是,由于界面M和界面N平行,光由界面M進(jìn)入玻璃后再達(dá)到界面N,在界面N上的入射角等于在界面M上的折射角,因此入射角總是小于臨界角,因此也不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,選項(xiàng)D也正確;綜上可知,選項(xiàng)C、D正確。
答案:CD
6.解析:由題圖可知,a、b兩單色光
7、以相同的入射角分別射向OM、ON兩界面,b光發(fā)生全反射,而a光發(fā)生折射,所以a光的折射率小于b光的折射率,因此a光的波長比b光的波長大,D正確;又v=,則在棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大,B正確。
答案:BD
7.解析:垂直射向界面的光線不偏折,因而光束沿直線平行射到半圓面上,其中通過圓心的光線將沿直線穿過不發(fā)生偏轉(zhuǎn),入射角為零。由中心向外的光線,在半圓面上進(jìn)入真空時(shí)的入射角逐漸增大并趨近于90°,折射角一定大于入射角,所以一定會(huì)發(fā)生全反射。故正確選項(xiàng)應(yīng)為B、C、D。A項(xiàng)不正確。
答案:A
8.解析:青蛙能看見水面上的全部景物,即要求光的入射角最大達(dá)90°,據(jù)此,畫一個(gè)示意圖,如圖所示
8、,根據(jù)光路的可逆原理,對(duì)于90°的入射角,光的折射角恰為臨界角C,sin C==。
在△AOB中,sin C==
解以上兩式得:AO== m≈1.6 m
井的直徑至少為2AO=3.2 m,青蛙才能看見水面上的全部景物。
答案:3.2 m
9.解析:進(jìn)入玻璃中的某條光線垂直半球面,沿半徑方向直達(dá)球心位置O,且入射角等于臨界角,恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。此光線左側(cè)的光線經(jīng)球面折射后,射在MN面上的入射角一定大于臨界角,射到MN面上發(fā)生全反射,不能射出。此光線右側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于臨界角,能從MN面上射出。最右邊射向半球面的光線與球面相切,入射角i=90°,由折射定律知:sin r==,則r=45°。故最右邊的光線將垂直MN射出。所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是OE=Rsin r=R。
答案:R