1、光的全反射（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级姓名总分一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。 ）1某单色光在某种介质中的传播速度大小为 1510 8m/s，则该单色光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是（）A15 B30 C45 D60【答案】B【解析】由公式得液体折射率为： ；正好发生全反射，则有：83102.5cnv1sinC得： ，故 B 正确，ACD 错误；故选 B1302arcsirsin2、 【2014 北京 101 中学高三上学期 10 月阶段性考试】水的折射率为 n，距水面深 h处有一个点光，岸上的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为（）A. nh1ar
2、csit B. nharcsit2C. rot2D. rot【答案】A【解析】据题意，由于发生全反射的临界角为：sinC= ，,则有 C=arcsin ，光能够折射n1n1出水面的区域是有光亮的，由于全反射不能射出的区域没有光亮，所以被该光照亮区域的直径为：D=2htan(arcsin )，则 A 选项正确。n1考点：本题考查对全反射的理解。3、一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是A此介质的折射率等于 1.5B此介质的折射率等于 2C入射角小于 45时可能发生全反射现象D入射角小于 30时可能发生全反射现象【答案】B【解析】单色光从真空斜射入某种介质中，入射角
3、 折射角 ，折射率4530，选项 A 错 B 对。当光线从介质中射向真空时，随入射角增大折射角增sin45230大，当折射角等于 时，即发生全反射，此时入射角为 ，则有 解得9 Csin902C，即入射角大于等于 时发生全反射现象，选项 CD 错。考点：光的折射全反射45C 454、一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是A波长一定变长 B频率一定变小C传播速度一定变小 D一定发生全反射现象【答案】A【解析】当单色光由玻璃射向空气时，频率不变，但光速要变大，故根据公式 v=f 可知，其波长一定变长，A 是正确的， B 是不对的，C 也是不对的；是否发生全反射还要看其入射角是否大于临界角，如
4、果大于临界角，则会发生全反射，如果不大于临界角，则不会发生全反射，故 D 是不对的。考点：光的折射。5、光从介质 1 通过两种介质的交界面进入介质 2 的光路如图所示。下列论述：光在介质1 中的传播速度较大；光在介质 2 中的传播速度较大；光从介质 1 射 向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；光从介质 2 射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。其中正确的是A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确【答案】B【解析】光从介质 1 进入介质 2 的光路如图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质 1 中传播速度较大，对错。光线从光密到光疏介质可能发生全反射即从介
5、质 2 到介质 1，错对，对照选项 B 对。考点：光的折射全反射6 【丰台区 20142015 学年度第一学期期末练习高三物理】如图所示，MN 是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角是 45时，折射角为 30。以下说法正确的是（） A反射光线与折射光线的夹角为 120 B该液体对红光的折射率为 2C该液体对红光的全反射临界角为 45 D当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是 30OM N空气液体红光 4530【答案】C【解析】根据光的反射定律可知，反射角为 45，则反射光线与折射光线的夹角为 105，选项 A 错误；该液体对红
6、光的折射率为 ，选项 B 错误；该液体对红光的230sin45o全反射临界角为： ，选项 C 正确；因为紫光的折射率大于1arcrsinC红光，故当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角小于 30，选项 D 错误；故选C.考点：光的反射；光的折射；全反射.7.a、b 两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示。则关于 a、b 两束光，下列说法正确的是（）空气介质 a bA介质对 a 光的折射率大于介质对 b 光的折射率Ba 光在介质中的速度大于 b 光在介质中的速度Ca 光在真空中的波长大于 b 光在真空中的波长D光从介质射向空气时，a 光的临界角大于 b 光的临界角【答案】
7、A【解析】根据折射率的定义 ，知入射角相等，a 光的折射角较小，则 a 光的折射sinr率较大，故 A 正确由公式 分析可知，a 光在介质中的速度较小，故 B 错误光的cv折射率越大，其频率越大，波长越短，则 a 光在真空中的波长较短，故 C 错误根据临界角公式 分析知，a 光的折射率大，临界角小，故 D 错误故选 A.1sinC考点：光的折射定律；全反射8.如图，a 是一细束由两种不同频率的可见光组成的复色光，射向半圆玻璃砖的圆心 O，折射后分为两束 b、c，则下列说法中正确的是( )Ac 光的偏转较 b 光大，因而玻璃对 c 光的折射率比玻璃对 b 光的折射率大Bc 光在玻璃中的传播速度比
8、 b 光在玻璃中的传播速度大Cb 光在真空中的波长比 c 光在真空中的波长小D若 b、c 两种单色光由玻璃射向空气时发生全反射，其临界角分别为 b、 c，则有 bc【答案】AD【解析】从图可以看出，入射光是唯一的，即入射角相同，而 c 光的折射角小于 b 光，说明玻璃对 c 光的折射率比对 b 光的折射率大，选项 A 正确；由公式 v=c/n 可知，折射率大的介质，光在其中的传播速度小，所以选项 B 错误；因为 =c/f，c 光的折射率大小 b 光，故 c 光的频率也大小 b 光，所以 c 光在真空中的波长比 b 光在真空中的波长小，选项 C 错误；光在发生全反射时，sin=1/n，因为 nc
9、nb，故 sincc，选项 D 正确。9.【北京市清华大学附属中学 2015 届高三 4 月综合能力测试（四）】如图所示，MN 是介质和介质的交界面，介质中的光源 S 发出的一束光照射在交界面的 O 点后分成两束光 OA 和 OB，若保持入射点 O 不动，将入射光 SO 顺时针旋转至 S1O 的位置，则在旋转过程中下列说法正确的是A. 光线 OA 逆时针旋转且逐渐减弱B. 光线 OB 逆时针旋转且逐渐减弱C. 光线 OB 逐渐减弱且可能消失D. 介质可能是光疏介质【答案】C【解析】从光路图中可得入射角小于折射角，则光是从光密介质射入光疏介质，故当入射光 SO 顺时针旋转至 S1O 的位置，入射
10、角增大能发生全反射，反射光线变强，反射光线 OA逆时针旋转，折射光线 OB 顺时针旋转且逐渐减弱，当达到全反射角时，故线 OB 逐渐减弱且可能消失，故 C 正确10.【北京市丰台区 2015 年高三年级第二学期统一练习（一）理综物理试题】如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角ABC，A 为直角，玻璃三棱镜的折射率为 。此面2所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是A. 直接射到 AC 边上，发生全反射现象B. 直接射到 BC 边上，发生全反射现象C. 直接射到 AC 边上，部分光线从 AC 边射出D. 直接射到 BC 边上，部分光
11、线从 BC 边射出【答案】A【解析】根据光的折射定律，射到 AB 面上的光线： ，解得 ；光线射sin45230到 AC 线上的点距离 A 点的距离为 ，故光线可直3ta602ABxABC 接射到 AC 上，其入射角为 60，而由 可知 ，故光线在 AC 面上发1sinC45生全反射；故选 A.11.【北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理综试题】一束光线从折射率为 1.5 的玻璃射向空气，入射角为 45。下列四幅光路图中正确的是A B C D【答案】A二、非选择题（共 3 小题，共 16 分）12(4 分) 一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱，如图为过轴线的截面图，调整入射角 ，光线恰好在
12、和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为 ，求 sin 的值43【答案】 73【解析】当光线在水面发生全反射时有： 1sinC当光线从左侧射入时，由折射定律有 ( )2si联立这两式代入数据可得 7sin3考点：光的折射定律13(6 分) 如图所示，为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，一细光束从圆弧 AB 的中点 E 点沿半径射入棱镜后，恰好在圆心 O 点发生全反射，经 CD 面反射，再从圆弧的 F 点射出，已知 OA=a，OD= a，求：24（i）出射光线与法线夹角的正弦值；（ii）光在棱镜中传播的时间。【答案】 （i） （ ii）2sn(36)2ac【解析】作出光路图如图根据几何关系可知，临
13、界角为 ，根据全反射临界角公式45CEOB 1sinC得： 12nsi又 14OGDa根据几何关系可知OGF 是直角三角形，则 1sin2OGF根据折射定律得， sin解得， 2sin光在棱镜中的传播速度 由几何知识得，光线传播的长度为2cvn132la光在棱镜中传播的时间 (326)latvc14(6 分) 如图所示，直角三角形 ABC 为三棱镜的横截面， A=30 ，一束单色光从空气射向 BC 上的 E 点，并偏折到 AB 上的 F 点，光线 EF 平行于底边 AC，已知入射方向与BC 的夹角为 =30，试通过计算判断光在 F 点能否发生全反射。【答案】能发生全反射【解析】光线在 BC 界面的入射角 60，折射角 30，1=2=根据折射定律可得 2sin3根据几何关系可得光线在 AB 界面的入射角为 =60，而棱镜对空气的临界角 C 的正弦值313sinC则 AB 界面的入射角 30，所以光线在 F 点将发生全反射3考点：考查了光的折射.全反射【名师点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件.折射定律 .临界角公式sinr.光速公式 ，运用几何知识结合解决这类问题1sinCcvn
