《全反射》全反射 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《全反射》全反射

1单选题

一束光在空气与水的交界面处要发生全反射，条件是（　　）

A

光由空气射入水中，入射角足够大

B

光由空气射入水中，入射角足够小

C

光由水中射入空气，入射角足够大

D

光由水中射入空气，入射角足够小

题目答案

C

答案解析

分析：

水的折射率大于空气的，所以一定是从水射向空气的光，入射角大于等于临界角时，能发生全反射，从而即可求解．

解答：

解：发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于等于临界角，水的折射率大于空气，所以选项3-正确，选项1-选项2-选项4-错误．

故选：选项3-．

点评：

本题较简单，只要知道发生全反射的两个条件：光密介质到光疏介质，入射角大于临界角．

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2单选题

两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ$_1$、θ$_2$，已知θ$_1$＞θ$_2$．用n$_1$、n$_2$分别表示水对两单色光的折射率，v$_1$、v$_2$分别表示两单色光在水中的传播速度，则（　　）

A
n$_1$＜n$_2$，v$_1$＞v$_2$
B
n$_1$＜n$_2$，v$_1$＜v$_2$
C
n$_1$＞n$_2$，v$_1$＜v$_2$
D
n$_1$＞n$_2$，v$_1$＞v$_2$

题目答案

A

答案解析

分析：

根据临界角公式sinθ=$\frac {1}{n}$ 和折射率与光速的关系式v=$\frac {c}{n}$ 分析判断．

解答：

解：根据临界角公式sinθ=$\frac {1}{n}$ 和折射率与光速的关系式v=$\frac {c}{n}$ 分析可知：

若θ$_1$＞θ$_2$，则n_l＜n$_2$，v$_1$＞v$_2$．故A正确，BCD错误．

故选：A．

点评：

本题考查折射率与临界角、光在介质中传播速度的关系，是基本题．

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3单选题

在水(假设水为透明均匀介质)下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光圆面．若发现透光圆面的半径匀速减小，则点光源正在（　　）

A
加速上升
B
加速下沉
C
匀速上升
D
匀速下沉

题目答案

C

答案解析

分析：

光由水中传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全反射，入射角等于临界角．当透光圆面的半径匀速减小时，根据几何知识分析光源的运动情况．

解答：

解：光由水中传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全反射，入射角等于临界角C，当透光圆面的半径匀速增大时，发生全反射时入射角仍等于临界角C，大小不变，故对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行，如图，根据相似三角形知光源S到水面的距离减小．

设临界角为C，设透光圆面的半径匀速速度大小为v$_1$，光源上升的速度为v$_2$．

根据数学知识知：v$_1$t=v$_2$t•tanC，得v$_1$=v$_2$tanC

v$_1$不变，则知v$_2$也不变，所以光源将匀速上升．故ABD错误，C正确．

故选：C．

点评：

本题的关键要掌握全反射的条件和临界角公式，可运用作图法分析光源的运动情况．

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4单选题

某单色光在某种介质中的传播速度大小为1.5×10_m/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（　　）

A
15°
B
30°
C
45°
D
60°

题目答案

B

答案解析

分析：

由于光是从液体射向空气，所以折射定律公式中，折射率应该是折射角的正弦与入射角的正弦相比．当恰好发生全反射时的入射角叫临界角．

解答：

解：由公式得液体折射率为：

n=$\frac {c}{v}$=$\frac {3×10}{1.5×10}$=2；

正好发生全反射，则有：

sinC=$\frac {1}{n}$

得：C=arcsin$\frac {1}{n}$=arcsin$\frac {1}{2}$=30°，故B正确，ACD错误；

故选：B．

点评：

若是光是从空气射向液体则折射率应该是入射角的正弦与折射角的正弦相比．光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角．

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5单选题

关于全反射现象的理解，下列说法正确的是（　　）

A
光从光疏介质射入光密介质时，可能发生全反射现象
B
光从光疏介质射入光密介质时，一定发生全反射现象
C
光从光密介质射入光疏介质时，可能发生全反射现象
D
光从光密介质射入光疏介质时，一定发生全反射现象

题目答案

C

答案解析

分析：

产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件解答．

解答：

解：产生全反射的条件为：(1)是由光密介质进入光疏介质；

(2)是由入射角大于或等于临界角，即α≥C；故C正确，ABD错误；

故选：C．

点评：

本题关键要掌握全反射的条件，对于全反射的条件可以根据折射定律理解记住，两个条件缺一不可．基础题．

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6单选题

水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（　　）

A
2htan(arc sin$\frac {1}{n}$)
B
2htan(arc sin n)
C
2htan(arc cos$\frac {1}{n}$)
D
2hcot(arc cos n)

题目答案

A

答案解析

分析：

水下点光源是向四面八方照射，当从水中射向空气时，若入射角大于或等于临界角，就会发生光的全反射．所以有区域的光不会射出．

解答：

解：水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小．

由水的折射率n可求出水的临界角sinC=$\frac {1}{n}$ 则C=arcsin$\frac {1}{n}$

当入射角i等于C时，恰好发生全反射．

设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D

则sini=$\frac {$\frac {D}{2}$}{$\sqrt {}$}$，因为 i=r 所以 sini=sinC

因此由$\frac {$\frac {D}{2}$}{$\sqrt {}$}$=$\frac {1}{n}$ 得D=$\sqrt {}$

或者也可以这样算：

恰好发生光的全反射时，则有

$\frac {$\frac {D}{2}$}{h}$=tani

所以D=2htani=2htan(arcsin$\frac {1}{n}$)

故选：A

点评：

运用恰好发生全反射来确定光斑区域的大小，同时运用三角函数关系．

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