高中物理选修3-4《全反射》练习题

全反射 一、选择题(1～6为单选，7～9为多选) 1．如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角，此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为(　A　) A. B. C. D. 解析：光路图如图所示，设光在AB边上的折射角为γ，在AC边发生全反射的临界角为C，则C＝90°－γ，由折射定律得，n＝，sinC＝，联立以上式子得，n＝，A项正确． 2.自行车的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．尾灯的构造如图所示．下面说法正确的是(　C　) 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：光从空气进入尾灯，不发生全反射，从尾灯射向空气时发生全反射． 3．高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射过来的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的．如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是(　A　) A．60° B．45° C．30° D．15° 解析：设入射角为i，折射角为θ，作出光路图如图所示．因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i＝2θ，根据折射定律有＝＝，所以θ＝30°，i＝2θ＝60°.选项A正确． 4．夏天的海面上常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的(　A　) A．正立虚像 B．倒立虚像 C．正立实像 D．倒立实像 解析：海面的蜃景是正立虚像，沙漠中的蜃景是倒立虚像． 5．下图是一段因拉伸速度不均匀而形成的不合格光纤产品，呈圆台形．一单色光射到上边界O点并射出光纤，进入真空中时，入射角为30°，折射角为53°(sin53°＝0.8)，则(　B　) A．此光纤的折射率为0.625 B．该单色光在光纤中的传播速度为1.875×108 m/s C．减小单色光在O点的入射角可以提高光能传输效率 D．同一单色光在此光纤内的全反射临界角比在圆柱形光纤中大 解析：此光纤的折射率为n＝＝1.6，选项A错误；该单色光在光纤中的传播速度为v＝＝1.875×108 m/s，选项B正确；要提高光能传输效率，就要减小光的折射，故应增大单色光在O点的入射角，选项C错误；全反射的临界角由折射率和介质决定，入射光和光纤材料不变，只是光纤的形状发生改变时，全反射的临界角保持不变，选项D错误． 6．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1所示，方框内有两个折射率n＝1.5的全反射玻璃棱镜，下列选项中给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生如图所示效果的是(　B　) 图1 解析：四个选项产生的光路效果如图所示： 由图可知B项正确． 7．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则(　AC　) A．该棱镜的折射率为 B．光在F点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 解析：在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为，选项A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B错误；由公式λ介＝，可知选项C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故选项D错误． 8．如图 ... ...