1、 全反射練習題一、選擇題1下列現象中是由于全反射造成的是()A露珠在陽光下格外明亮B直棒插入水中時，呈現彎折現象C海市蜃樓D在炎熱夏天的柏油馬路上，遠處的路面顯得格外明亮解析：選ACD.露珠不是球形的，光線射入后在另一面發生了全反射，A正確直棒斜插入水中時，呈現彎折現象屬于光的折射，所以選項B錯誤海市蜃樓屬于全反射現象，所以選項C正確D項中的情況與沙漠蜃景類似，故D正確2.光纖通訊中信號傳播的主要載體是光導纖維，它的結構如圖所示，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播下列關于光導纖維的說法中正確的是()A內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套的界面上發生全反射B內芯的折射率比外套的小，光傳

2、播時在內芯與外套的界面上發生全反射C波長越短的光在光纖中傳播的速度越大D頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大解析：選A.光從光密介質射向光疏介質才能發生全反射，所以內芯的折射率比外套的大，故A正確，B錯誤；頻率越大(波長越短)，折射率越大，根據v，折射率大的在玻璃中傳播的速度小，故C、D錯誤3一單色光，在空氣中的波長為0，在玻璃中的波長為，波速為v，玻璃對這種色光的折射率為n.此光從玻璃射向空氣發生全反射的臨界角為A，則()Asin An Bsin ACsin A Dsin A解析：選D.sin A，只有D正確4.如圖所示為一直角棱鏡的橫截面，bac90°，abc60°.一平

3、行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡已知棱鏡材料的折射率n，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線()A從ab面射出B從ac面射出C從bc面射出，且與bc面斜交D從bc面射出，且與bc面垂直解析：選BD.依題意作出光在棱鏡中的光路圖，如右圖所示，顯然，光在ab面上的入射角為i60°，大于光在該棱鏡中的全反射臨界角Carcsin45°，則光在ab面上發生全反射，接著以i30°的入射角射到ac界面上，因i<45°，光在ac面上不發生全反射而發生反射和折射，其反射角i30°，反射光線正好與bc面垂直，故B、D兩項正確5.如圖所示，一

4、束平行光從真空垂直射向一塊半圓形玻璃磚的底面，下列說法正確的是()A只有圓心兩側一定范圍內的光線不能通過玻璃磚B只有圓心兩側一定范圍內的光線能通過玻璃磚C通過圓心的光線將沿直線穿過，不發生偏折D圓心兩側一定范圍外的光線將在曲面處發生全反射解析：選BCD.垂直射向界面的光線不發生偏折，因而光束沿直線平行射到半圓面上，其中通過圓心的光線將沿直線穿過，不發生偏折；由中心向兩側，光從半圓面進入真空時的入射角逐漸增大并趨于90°，當入射角等于或大于臨界角時，會發生全反射，故B、C、D正確6潛水員在水深為h的地方向水面觀望時，發現整個天空及遠處地面的景物均呈現在水面處的圓形區域內，已知水的臨界角

5、為，則所觀察到的圓形半徑為()Ahtan Bhsin Ch/tan Dh/sin 解析：選A.如圖所示，最遠處的景物進入眼睛的光線幾乎是緊貼水面，其入射角接近90°，折射角為.因此，人看到的景物呈現在人眼上方以O點為圓心、r為半徑的水面區域內由圖可知rhtan .7在完全透明的水下某深處，放一點光源，在水面上可見到一個圓形的透光圓面，若透光圓面的半徑勻速增大，則光源正()A加速上升 B加速下降C勻速上升 D勻速下降解析：選D.所形成的透光圓面是由于全反射造成的，如圖甲所示，圓面的邊緣處是光發生全反射的位置，即iC.若光源向上移動，只能導致透光圓面越來越小，所以光源只能向下移動如圖乙所

6、示，取時間為t，則透光圓面擴大的距離為svt.由幾何知識可得hscos Cvtcos C.設這段時間后，光源下移的距離為L，由幾何關系可得Lvtcot C，由上面的表達式可知vcot C為定值，L與t成正比例關系，滿足勻速運動條件，所以，光源向下勻速運動8如圖所示，一條光線從空氣中垂直射到棱鏡界面BC上，棱鏡的折射率為，這條光線離開棱鏡時與界面的夾角為()A30° B45°C60° D90°解析：選BD.因為棱鏡的折射率為，所以臨界角C應滿足sin C，所以C45°.作光路圖如圖所示因光線從空氣中射到BC界面時入射角為零度，故進入BC面時不發生

7、偏折，到AB面時由幾何關系知入射角i60°>C，故在AB面上發生全反射，反射光線射到AC面時，可知入射角30°<C，所以在AC面上既有反射光線又有折射光線由n得sin ，45°，所以該折射光線與棱鏡AC面夾角為45°；又因從AC面反射的光線第二次射到AB面上時，由幾何關系知其入射角為0°，所以從AB面上折射出的光線與AB界面夾角為90°.9.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環的均勻透明柱體，其內圓半徑為r ，外圓半徑為R，Rr.現有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經過兩次全反射就垂直于水平端面B射出設透明柱體的折

8、射率為n，光在透明柱體內傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則()An可能為 Bn可能為2Ct可能為 Dt可能為解析：選AB.根據題意可畫出光路圖如圖所示，則兩次全反射時的入射角均為45°，所以全反射的臨界角C45°，折射率n，A、B項均正確；光在介質中的傳播速度v，所以傳播時間t，C、D項均錯誤二、非選擇題10如圖所示，在坐標系的第一象限內有一橫截面為圓周的柱狀玻璃棱鏡OPQ，OPOQR，一束單色光垂直OP面射入棱鏡，在OP面上的入射點為A，OA，穿過棱鏡后沿BD方向射出，出射光線交于x軸上D點，ODR，求：(1)該玻璃的折射率是多少？(2)將OP面上的該單色光至少向上平

9、移多少，它將不能從PQ面直接折射出來？解析：(1)如圖所示，在PQ面上的入射角sin 1所以 130°在ODB中，BD2OB2OD22OB·OD·cos 30°，解得BDR，ODB為等腰三角形所以BDOBOD30°.折射角2BDOBOD60°折射率n.(2)臨界角sin C，從OP面入射的光進入棱鏡后，在PQ面的入射角等于臨界角時，光剛好發生全反射而不能從PQ面直接射出，設OP面的入射點為M，在PQ面的反射點為N，OMONsin CR，至少向上平移的距離dOMOAR0.077R.答案：(1)(2)0.077R11.(2012·

10、;高考新課標全國卷)一玻璃立方體中心有一點狀光源今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值解析：如圖，考慮從玻璃立方體中心O點發出的一條光線，假設它斜射到玻璃立方體上表面發生折射，根據折射定律有nsin sin 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角現假設A點是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點由題意，在A點剛好發生全反射，故A設線段OA在立方體上表面的投影長為RA，由幾何關系有sin A式中a為玻璃立方體的邊長由式得RA由題給數據得RA由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應是半

11、徑為RA的圓所求的鍍膜面積S與玻璃立方體的表面積S之比為由式得.答案：12(2013·高考新課標全國卷)如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，A30°，B60°.一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡，在AC邊發生反射后從BC邊的M點射出若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等(1)求三棱鏡的折射率；(2)在三棱鏡的AC邊是否有光線透出？寫出分析過程(不考慮多次反射)解析：首先根據光路圖的幾何關系分析入射角和折射角，利用n求解折射率，然后確定光在該介質中的臨界角，判斷光線能否從AC邊透出(1)光路圖如圖所示，圖中N點為光線在AC邊發生反射的入射點設光線在P點的入射角為i、折射角為r，在M點的入射角為r、折射角依題意也為i，有i60°由折射定律有sin insin rnsin rsin i由式得rrO