2019-2020年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)十一光的全反射光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用魯科版一、選擇題(共6小題，每小題5分，共30分，第小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)1已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為C，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于B此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度為csin C(c是光在真空中的傳播速度)C此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的sin C倍D此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的倍2一束光線由空氣斜射入橫截面為半圓形的玻璃磚，再由玻璃磚射出，入射光線的延長(zhǎng)線沿半徑，則如圖1所示的光路圖正確的是()圖1ABC D3. (重慶高考)打磨某剖面如圖2所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切割在1<<2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況)，則下列判斷正確的是()圖2A若>2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B若>2，光線會(huì)從OQ邊射出C若<1，光線會(huì)從OP邊射出D若<1，光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射4.如圖3所示，兩束頻率不同的光束A和B分別沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，出射光線都是OP方向，下列說(shuō)法正確的是()圖3AA對(duì)玻璃磚的折射率較大BA穿過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間較長(zhǎng)C光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，A的臨界角小D光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，B的臨界角小5. (四川高考)如圖4所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()圖4A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大 6.如圖5所示是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線。已知該棱鏡的折射率n，若平行光束垂直入射并覆蓋OM，則光線()圖5A不能從圓弧NF1射出B只能從圓弧NG1射出C能從圓弧G1H1射出D能從圓弧H1M射出二、非選擇題(共2小題，共20分)7(8分)(江蘇高考)如圖6為單反照相機(jī)取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個(gè)截面，ABBC。光線垂直AB射入，分別在CD和EA上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直BC射出。若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是多少？(計(jì)算結(jié)果可用三角函數(shù)表示)圖68(12分)(山東高考)如圖7，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知15，BC邊長(zhǎng)為2L，該介質(zhì)的折射率為。求：圖7()入射角i; ()從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin 75或tan 152)。答 案1選D由臨界角的計(jì)算式sin C得n，選項(xiàng)A正確；將n代入sin C得sin C，故vcsin C，選項(xiàng)B正確；設(shè)該單色光的頻率為f，在真空中的波長(zhǎng)為0，在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為，由波長(zhǎng)、頻率、光速的關(guān)系得c0f，vf，故sin C，0sin C，選項(xiàng)C正確；該單色光由真空傳入介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2選D在玻璃磚的下邊，由于光是從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，在這個(gè)面上有可能發(fā)生光的折射，如果入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射。由光的折射定律和全反射的知識(shí)，很容易看出圖正確，答案為D。3選D題圖中，要使光線可在OP邊發(fā)生全反射，圖中光線在OP邊上的入射角大于902。從OP邊上反射到OQ邊的光線，入射角大于90(18031)3190可使光線在OQ邊上發(fā)生全反射。若2，光線不能在OP邊上發(fā)生全反射；若1，光線不能在OQ邊上發(fā)生全反射，綜上所述，選項(xiàng)D正確。4選D根據(jù)光線可逆，兩束光在空氣中的入射角相等，A光的折射角大、折射率??；v，折射率小的，在介質(zhì)中的傳播速度大，時(shí)間短，故A、B錯(cuò)；sin C，折射率小的，臨界角大，所以B的臨界角小。故D正確。5選D根據(jù)光的傳播規(guī)律解決問(wèn)題。發(fā)光小球沿水平方向發(fā)出的光，均能射出玻璃缸，不發(fā)生全反射，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球發(fā)出的光射到水面上時(shí)，當(dāng)入射角大于等于臨界角時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光的頻率由光源決定，光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的頻率不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)n，光在水中的傳播速度較小，選項(xiàng)D正確。6選B由該棱鏡的折射率為n可知其臨界角C滿足sin C，由題圖中的幾何關(guān)系可求出GG1右邊的入射光線全部發(fā)生全反射，GG1左邊的入射光線沒(méi)有發(fā)生全反射，所以光線只能從圓弧NG1射出，選項(xiàng)B正確。7解析：本題考查光的全反射規(guī)律的應(yīng)用，意在考查考生對(duì)光路的分析能力及全反射規(guī)律的應(yīng)用能力。光線在棱鏡中的光路圖如圖所示，根據(jù)反射定律和題設(shè)條件，得490，所以入射角22.5根據(jù)全反射規(guī)律，sin C故sin 22.5所以n，即折射率的最小值為。 答案：8解析：()根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得sin C代入數(shù)據(jù)得C45設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r30由折射定律得n聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得i45()在OPB中，根據(jù)正弦定理得設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得vt又v聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得tL答案：見(jiàn)解析