2017-2018学年高中物理人教版选修3-4课时跟踪检测：（十二） 全反射含解析

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1、课时跟踪检测（十二）全反射1.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1所示。下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③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；④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(　　)图1A．只有①③正确　　　　B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有②④正确解析：选B　光从介质1进入介质2的光路如题图，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，①对②错。光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到

2、介质1，③错④对，故选项B对。2.一束光从某介质进入真空，方向如图2所示，则下列判断中正确的是(　　)图2A．该介质的折射率是B．该介质的折射率是C．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象解析：选B　由题意知，入射角α＝30°，折射角β＝60°，由折射定律可得：n＝＝＝，A项错误，B项正确；发生全反射的临界角为C，sinC＝，sin45°＝，＜，C＜45°，C项错误；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射现象，D项错误。53.自行车的尾灯采用

3、了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，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。尾灯的构造如图3所示，下面说法正确的是(　　)图3A．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，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析：选C　由全反射棱镜对光路的控制原理可知，选项C正确。4.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图4所示。

4、方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生如图效果的是(　　)图4解析：选B　四个选项产生光路效果如图所示。则可知B项正确。5.(多选)如图5所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是(　　)5图5A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C．通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面发生全反射解析：选BCD　垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上。其中通过圆心的光线将沿直

5、线穿过不发生偏折，入射角为零。由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角，折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射。6．(多选)一束光穿过介质1、2、3时，光路如图6所示，则(　　)图6A．介质2的折射率最大B．光线在介质2中的波长最长C．光在介质3中的速度最大D．入射光线到达介质2和介质3的界面时，一定也发生反射解析：选BD　由光线经过介质时的入射角和折射角之间的大小关系可知n3＞n1＞n2，故选项A错误；由v＝可知在介质2中传播的速度最大，故选项C错误；光在不同介质内传播时的频率不变，根据v＝fλ可知传播速度越大

6、，波长越长，故选项B正确；光由介质2进入介质3时，发生折射，也发生反射，故选项D正确。7.如图7所示，一根长为l＝5.0m的光导纤维用折射率n＝的材料制成。一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出来，求：图75(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大。(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少。解析：(1)由n＝可得v＝2.1×108m/s。(2)由n＝可得光线从左端面射入后的折射角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射。同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线到达

7、右端面。由几何关系可以求出光线在光导纤维中通过的总路程s＝，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间t＝＝2.7×10－8s。答案：(1)2.1×108m/s　(2)2.7×10－8s8.一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图8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。图8解析：在半圆柱形玻璃砖横截面内，考虑沿半径方向射到圆心O的光线1(

8、如图)，它在圆心处的入射角为θ1，满足θ1＝γ①恰好等于全反射临界角，发生全反射，在光线1左侧的光线(例如光线2)经过柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入