2019-2020年高中物理 第4章 第2節(jié)光的全反射第3節(jié)光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用課時訓(xùn)練 魯科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 第4章 第2節(jié)光的全反射第3節(jié)光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用課時訓(xùn)練 魯科版選修3-4【基礎(chǔ)達標(biāo)】1.(基礎(chǔ)理論辨析題)關(guān)于光的全反射和光纖的應(yīng)用,下列說法正確的是()A.光發(fā)生全反射時,折射光線消失,全部光線被反射B.光由不同的介質(zhì)射入真空或空氣時,臨界角均為42C.入射角大于臨界角,一定發(fā)生全反射D.玻璃是光密介質(zhì)E.海水的浪花呈白色,是日光在氣泡表面發(fā)生了全反射F.光纖通信是光導(dǎo)纖維的唯一應(yīng)用G.光導(dǎo)纖維的工作原理是光的折射2.下列事例哪些應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象()A.光導(dǎo)纖維通信B.用三棱鏡觀察太陽光譜C.某些光學(xué)儀器中用等腰直角玻璃三棱鏡改變光路90D.水中的魚看起來比實際的要淺3.光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時,發(fā)生了全反射,則全反射發(fā)生在()A.折射率較小的介質(zhì)中B.折射率較大的介質(zhì)中C.光速較小的介質(zhì)中D.入射角小于臨界角4.光線由某種介質(zhì)射向與空氣的分界面,當(dāng)入射角大于45時折射光線消失,由此可斷定這種介質(zhì)的折射率是()A. B.C.D.25.如圖所示,細光束AO以45的入射角從某種介質(zhì)射向空氣時,分成a、b兩束。關(guān)于這兩種單色光,下列說法中正確的是()A.從該介質(zhì)射向空氣時,a光發(fā)生全反射時的臨界角一定大于45B.該介質(zhì)對b光的折射率一定小于C.該介質(zhì)對b光的折射率一定等于D.該介質(zhì)對b光的折射率一定大于6.光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示,其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是()A.內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套大,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C.內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射D.內(nèi)芯的折射率與外套相同,外套的材料有韌性,可以起保護作用7.如圖所示,半圓形玻璃磚的半徑為R,直徑為MN,一束白光從Q點以垂直于直徑MN的方向射入半圓形玻璃磚,從玻璃磚的圓弧面射出后,打到光屏P上得到由紅到紫的彩色光帶。已知QM=。如果保持入射光線和光屏的位置不變,而使半圓形玻璃磚沿直徑方向向上或向下移動,移動的距離小于,則有()A.半圓形玻璃磚向上移動的過程中,屏上紅光最先消失B.半圓形玻璃磚向上移動的過程中,屏上紫光最先消失C.半圓形玻璃磚向下移動的過程中,屏上紅光最先消失D.半圓形玻璃磚向下移動的過程中,屏上紫光最先消失8.如圖所示,水的折射率為n,水面上漂浮著一圓木板,圓木板中央插著一根大頭針,且在水中部分長為h。若從圓木板四周恰好看不到大頭針的頂尖P,則圓木板的面積為多少?【能力提升】1.(2011全國高考)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的,圖中的圓代表水滴過球心的截面,入射光線在過此截面的平面內(nèi),a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線,則它們可能依次是()A.紫光、黃光、藍光和紅光B.紫光、藍光、黃光和紅光C.紅光、藍光、黃光和紫光D.紅光、黃光、藍光和紫光2.(2011福建高考)如圖,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚,在O點發(fā)生反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點,觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前,反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是()A.減弱、紫光B.減弱、紅光C.增強、紫光D.增強、紅光3.(xx天津高考) 固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點為圓心,OO為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點,入射光線與OO夾角較小時,光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑,逐漸增大角,當(dāng)=時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當(dāng)=時,光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則()A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的大B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C.時,光屏上只有1個光斑D.45,所以nb=。6.【解析】選B。內(nèi)芯的折射率比外套大,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射,故只有B項正確。7.【解析】選D。當(dāng)玻璃磚上移時,從玻璃進入空氣的光線的入射角在減小,所以不管哪種色光都不會發(fā)生全反射,故A、B錯。在向下移動時,由于從玻璃進入空氣的光線的入射角在增大,紫光的臨界角最小,入射角增大后,先達到紫光的臨界角,最后達到紅光的臨界角。所以紫光首先發(fā)生全反射,在屏上消失,故C錯,D對。【變式備選】紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角到達介質(zhì)和空氣的界面。若黃光恰好發(fā)生全反射,則()A.綠光一定能發(fā)生全反射B.紅光一定能發(fā)生全反射C.只有綠光從介質(zhì)進入空氣D.只有紅光從介質(zhì)進入空氣【解析】選A、D。紅、黃、綠三種單色光在同一介質(zhì)中的臨界角依次減小,若黃光恰好發(fā)生全反射,則入射角恰好等于黃光的臨界角,此入射角就大于綠光的臨界角,而小于紅光的臨界角,故從介質(zhì)進入空氣時紅光沒有發(fā)生全反射,綠光發(fā)生了全反射,故選項A、D正確。8.【解析】當(dāng)P點光線射到圓木板邊緣時恰好發(fā)生全反射,即在空氣中沒有出射光線,則圓木板半徑r=htanC,又由全反射公式sinC=,cosC=,即tanC=,則r=。面積S=r2=。答案:【總結(jié)提升】全反射問題的解題思路(1)根據(jù)題意,確定剛好發(fā)生全反射的臨界條件。(2)作出光路圖。(3)根據(jù)幾何知識,進行定量計算或定性分析。【能力提升】1.【解析】選B。第一次折射時,把水滴看成三棱鏡,向下偏折程度最大的光線一定是紫光,偏折程度最小的是紅光,故第二次折射后,從題圖上可看出紫光是a,紅光是d,所以正確答案是B。2.【解析】選C。由于入射點由A向B緩慢移動,入射角增大,因此反射光增強,折射光減弱,A、B錯,紫光折射率大,臨界角小,因此在光屏上最先消失的是紫光,C對,D錯,故選C。3.【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下兩點進行分析:(1)屏上出現(xiàn)一個光斑的原因;(2)A光和B光發(fā)生全反射的條件。【解析】選A、D。由題可知A光在玻璃磚中的臨界角為,玻璃磚對A光的折射率為nA=,B光在玻璃磚中的臨界角為,玻璃磚對B光的折射率為nB=,由于nB,A正確;由波速公式v=可判斷vAvB,B錯誤;當(dāng)時,A光發(fā)生全反射,B光沒有發(fā)生全反射,光屏上有兩個光斑,當(dāng)時,A光和B光都發(fā)生全反射,光屏PN區(qū)域只有一個光斑,C錯,D對。4.【解析】由題意知,入射角=22.5,光線在CD面和EA面上發(fā)生了全反射,則折射率最小值為n=答案:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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