高中物理全反射试题

中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子。涛之灵》中写道："雨色映日而为虹"，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中 $A$ . $b$ 时两种不同频率的单色光，则两光（）

A．	在同种玻璃种传播， $a$ 光的传播速度一定大于 $b$ 光
B．	以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后， $b$ 光侧移量大
C．	分别照射同一光电管，若 $b$ 光能引起光电效应， $a$ 光一定也能
D．	以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是 $a$ 光

直线过均匀玻璃球球心，细光束、平行且关于对称，由空气射入玻璃球的光路如图。、光相比（）

A．	玻璃对 光的折射率较大
B．	玻璃对 光的临界角较小
C．	光在玻璃中的传播速度较小
D．	光在玻璃中的传播时间较短

半径为、介质折射率为的透明圆柱体，过其轴线的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角由点入射，折射光线由上边界的点射出。当光线在点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的点恰好发生全反射。求、两点间的距离。

半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，

求(1)玻璃的折射率n为多少？(2)OD的长度是多少？

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切割在θ₁<θ<θ₂的范围内，才能使从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边后射向MN边的情况，则下列判断正确的是(  )

A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射

B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出

C．若θ<θ1，光线会从OQ边射出

D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射

如图所示，一个折射率为的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一束光线沿与AB边成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能直接射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则cosθ应满足什么条件？

如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点。a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（    ）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角

C．在真空中，a光的波长大于b光的波长

D．a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间

如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心)，折射率为。有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，则圆柱体AB面上有光线出射的部分占AB表面的比例为（ ）

A．1:4

B．1:3

C．2:3

D．1:2

下列光学现象的说法正确的是

A．在水中绿光的传播速度比红光的小

B．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小

C．在岸边观察水中的鱼，看到的深度比实际的深

D．分别用绿光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更窄

如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h₁=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点；当光屏距上表面h₂=70cm时，在光屏上形成半径R=40cm的圆形光斑。求光在该玻璃半球中的折射率n及玻璃半球的半径r.

如图所示，在水平地面上有一底部厚度为d的巨大玻璃容器，这种玻璃的折射率为n₁=，容器内盛有深度为d的某种透明液体，该液体的折射率为n₂=，在液体表面上漂浮有半径为r=d的不透明圆板。在圆板正上方d处有一点光源s，在光源的照射下圆板在水平地面上留下一个影，已知光在真空中传播的速度为c，求：①光在玻璃中的传播速度；②影的面积。

下列关于波的说法错误的是

A．偏振是横波特有的现象

B．光导纤维传递信号利用了光的全反射原理

C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的折射现象

D．半径较大的凸透镜的弯曲表面向下放在另一块平板玻璃上，让光从上方射入，能看到亮暗相间的同心圆，这是光的干涉现象

如图所示，截面为三角形透明介质的三棱镜，三个顶角分别为，介质的折射率，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i=60°，光在真空中的传播速度c=3×10⁸m／s，求：

①光在棱镜中传播的速率；
②画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出必要的计算过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)

如图为某种透明材料制成的边长为4cm，横截面为正三角形的三棱镜，将其置于空气中，当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时，在AC面上刚好发生全反射，光在真空中的速度c=3×10⁸m/s。求：

①此透明材料的折射率；②光通过三棱镜的时间。

1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。如图所示，一长为L的直光导纤维，外套的折射率为n₁，内芯的折射率为n₂，一束单色光从图中O₁点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射，O₁O₂为内芯的中轴线，真空中的光速为c。求：

①该单色光在内芯与外套的介质分界面上发生全反射时临界角C的正弦值；
②该单色光在光导纤维中的传播时间。