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第 4.2 节 全反射
§
1 光疏介质和光密介质
1.关于全反射，下列叙述中正确的是( )
A． 发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱
B． 光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象
C． 光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象
D． 光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象
2.(多选)一束光从介质1进入介质2，如图所示，下列对于1、2两种介质的光学属性判断中正确的是( )
A． 介质1是光疏介质B． 介质1的折射率大
C． 光在介质1中传播速度大D． 光在介质2中传播速度大
3.(多选)某单色光从甲介质射入乙介质，入射角为30°，折射光线与反射光线之间的夹角为95°，那么( )
A． 乙介质是光疏介质
B． 光线在甲介质中的传播速度比在乙介质中快
C． 光线从甲介质进入乙介质可能发生全反射
D． 光线从乙介质进入甲介质可能发生全反射
2 全反射的理解
4.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ ＜θ＜θ 的范围内，才能使从
1 2
MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到
OQ过后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A． 若θ＞θ，光线一定在OP边发生全反射
2
B． 若θ＞θ，光线会从OQ边射出
2
C． 若θ＜θ，光线会从OP边射出
1
D． 若θ＜θ，光线会在OP边发生全反射
1
5.如图所示，真空中一半径为R.质量分布均匀的玻璃球，频率为f的细激光束在真空中沿直线BC传播，于
玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD＝120°，玻
璃球对该激光的折射率为 ，则下列说法中正确的是( )
A． 激光束在C点的入射角α＝45°
B． 此激光束在玻璃中穿越的时间为t＝ (其中c为光在真空中的传播速度)
C． 减小入射角α的大小，细激光束在璃中穿越的时间减少
D． 改变入射角α的大小，细激光束可能在球表面D处发生全反射
6.如图所示，MM′是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射
点，NN′是法线，θ 是入射角，θ 是折射角，且θ>θ.则下列判断正确的是( )
1 2 1 2
A．θ 逐渐增大时θ 也逐渐增大，有可能发生全反射现象
1 2
B．θ 逐渐减小时θ 也逐渐减小，有可能发生全反射现象
1 2
C．θ 逐渐增大时θ 将逐渐减小，有可能发生全反射现象
1 2
D．θ 逐渐增大时θ 也逐渐增大，但不可能发生全反射现象
1 2
7.在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有 a，b，c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上
方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大．关于这三种光在水中的性质，同
学们能做出什么判断？”有同学回答如下：
①c光的频率最大 ②a光的传播速度最小 ③b光的折射率最大 ④a光的波长比b光的短
根据老师的假定，以上回答正确的是( )
A． ①②B． ①③C． ②④D． ③④
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂8.(多选)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向
射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是( )
A． 假若三条光线中只有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线
B． 假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射
C． 假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射
D． 假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大
9.(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO 方向(O 点在分界面上，图中
1 1
O 点和入射光线都未画出)射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．
1
下列说法正确的是( )
A．O 点在O点的右侧
1
B． 绿光从水中射入空气中时，速度变大
C． 若增大入射角可能在空气中的任何位置都看不到此绿光
D． 若沿AO 方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过 B点正上方的C点E．若沿AO 方向射
1 1
向空气的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点
10.直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示，ABC＝ACB＝45°，一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜，
在玻璃内部折射光线为DE，折射角r＝30°，折射光线传播到BC边上的E点．已知该玻璃砖的折射率n＝
.
(1)求光线的入射角i(图中未标出)；
(2)判断光线能否在E点发生全反射．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂11.在桌面上有一个倒立的透明玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴
线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的表面上，光束的中
心轴与圆锥的轴重合．已知该玻璃的折射率为n＝ ，求：
(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射；
(2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间t是多少？光照亮地面的光斑面积S多大？
3 全反射的综合应用
12.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用．如图所示，一个质量均匀分布的有机玻璃圆
柱的横截面，B，C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出．已知∠ABO＝127°，∠BOC
＝120°，真空中光速c＝3.0×108m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.则( )
A． 光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108m/s
B． 光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C． 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为37°
D． 若将该材料做成长300 km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3s
13.自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的
强光照在自行车尾灯上，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯由透明介质做
成，其外形如图所示．下列说法中正确的是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A． 汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
B． 汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
C． 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
D． 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
14.三角形AOB为直角三棱镜的横截面，棱镜的折射率n＝ ，∠A＝60°，∠O＝90°.空气中一束平行于斜
边AB的平行光从0B边射入，棱镜内部只考虑一次反射，下列说法错误的是( )
A． 从OB进入棱镜的光若从AB边射出，则一定会垂直于AB
B． 从OB进入棱镜的光若从OA边射出，则一定会垂直于OA
C． 光进入三棱镜后传播速度变大，波长变长
D．OB边中点以下的入射光会垂直于OA边射出
15.在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区
域，下列说法正确的是( )
A． 在真空中P光的传播速度更大
B．P光在水中的传播速度小于Q光在水中的传播速度
C．P光的折射率大于Q光
D．P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角
16.如图所示，ABC是半径为R的圆弧形光屏，ADC则是半径为R的圆弧形轨道，它们的圆心均为O，直
线AOC是它们的直径．在光屏和轨道的中央安装半圆形玻璃砖，玻璃砖的平直面与直径AOC重合，在轨
道ADC上安装光源P，从光源射出的光线沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直面上的中点O，在轨道上移
动光源P可以改变入射光线PO与CO之间的夹角θ.现有两块尺寸相同，折射率不同的玻璃砖，在保持θ角
相同时，分别安装甲、乙玻璃砖，折射光线分别射至光屏上M点和N点，则下列说法中正确的是( )
A． 甲玻璃砖的折射率小于乙玻璃砖的折射率
B． 光在OM段的传播速度大于光在ON段的传播速度
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C． 光线沿P→O→M的传播时间大于光线沿P→O→N的传播时间
D． 移动光源P逐渐增大θ角，则折射光线将会从光屏上消失
17.(多选)光导纤维的结构是由折射率为n 的材料制成内芯，在外层包上折射率为n 的外套，光线在内芯与
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外套的界面上发生全反射．下列说法中正确的是( )
A． 内芯和外套的折射率应满足n＞n
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B． 内芯和外套的折射率应满足n＜n
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C． 从左端面入射的光线，其入射角必须大于某值，光才能被传导
D． 从左端面入射的光线，其入射角必须小于某值，光才能被传导
18.如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直
线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被
半球的内表面反射后的光线)．求：
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；
(2)距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离．
19.一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜ )．与玻璃砖的底平
面成( －γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经柱面折射后，有部分光(包
括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部
分的宽度．
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