高三物理全反射現(xiàn)象解析試卷及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.光從某種介質(zhì)射向空氣，入射角為45°時恰好發(fā)生全反射，則這種介質(zhì)的折射率為（）A.$\sqrt{2}$B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$C.1D.22.下列關(guān)于全反射的說法，正確的是（）A.發(fā)生全反射時，仍有折射光線，只是折射光線非常弱B.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一定會發(fā)生全反射C.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，不可能發(fā)生全反射D.水或玻璃中的氣泡看起來特別亮，是因為光從水或玻璃射向氣泡時發(fā)生了全反射3.已知某種材料的臨界角為C，則（）A.當光從空氣以入射角C射向這種材料時，折射角為90°B.當光從這種材料以入射角C射向空氣時，折射角為90°C.這種材料的折射率等于sinCD.這種材料的折射率等于$\frac{1}{sinC}$4.一束光從空氣射向折射率$n=\sqrt{2}$的某種玻璃的表面，如圖所示。$i$代表入射角，則（）A.當$i>45°$時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論入射角$i$是多大，折射角$r$都不會超過45°C.當入射角$i=45°$時，折射角$r=30°$D.當入射角$i=60°$時，反射光線與折射光線垂直5.光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是（）A.內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C.內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D.內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射6.潛水員自水下目測到立于船頭的觀察者距水面的高度為$h_1$，而船頭的觀察者目測潛水員距水面深度為$h_2$，則水的折射率是（）A.$\frac{h_1}{h_2}$B.$\frac{h_2}{h_1}$C.$\frac{h_1}{h_1+h_2}$D.$\frac{h_2}{h_1+h_2}$7.已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為C，則（）A.該介質(zhì)對此單色光的折射率等于$\frac{1}{sinC}$B.此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于$c\cdotsinC$（$c$是真空中的光速）C.此單色光在該介質(zhì)中的波長是在真空中波長的sinC倍D.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的$\frac{1}{sinC}$倍8.光從介質(zhì)a射向介質(zhì)b，如果要在a、b介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射，那么必須滿足的條件是（）A.a是光疏介質(zhì)，b是光密介質(zhì)B.光在介質(zhì)a中的傳播速度必須大于在介質(zhì)b中的傳播速度C.光的入射角必須大于或等于臨界角D.必須是單色光9.如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑。來自B點的光線BM在M點射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射。已知$\angleABM=30°$，求玻璃的折射率是（）A.$\sqrt{2}$B.$\sqrt{3}$C.2D.310.光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。下列說法正確的是（）A.光纖通信利用光作為載體來傳遞信息B.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理C.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理D.目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細的特制玻璃絲二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列現(xiàn)象中屬于全反射現(xiàn)象的是（）A.水中的氣泡看起來特別明亮B.海市蜃樓C.早晨荷葉上的露珠在陽光照射下晶瑩透亮D.沙漠中的“蜃景”2.關(guān)于臨界角，下列說法正確的是（）A.臨界角是當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角為90°時的入射角B.臨界角是當光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，折射角為90°時的入射角C.不同的介質(zhì)，臨界角一定不同D.同種介質(zhì)中，不同顏色的光臨界角不同3.光從某種介質(zhì)射向空氣，下列說法正確的是（）A.當入射角大于臨界角時，一定發(fā)生全反射B.當入射角小于臨界角時，一定有折射光線C.當入射角等于臨界角時，折射光線剛好消失D.當入射角等于臨界角時，反射光線的能量小于入射光線的能量4.下列關(guān)于全反射的應(yīng)用，說法正確的是（）A.自行車的尾燈是利用全反射原理制成的B.光導(dǎo)纖維是利用全反射原理來傳遞信息的C.潛水鏡的鏡片采用特殊材料，利用全反射使水下的光線更好地進入眼睛D.光學(xué)儀器中的反射鏡利用全反射提高反射效果5.已知光在介質(zhì)A中的速度小于在介質(zhì)B中的速度，則（）A.介質(zhì)A是光密介質(zhì)B.光從介質(zhì)A射向介質(zhì)B可能發(fā)生全反射C.光從介質(zhì)B射向介質(zhì)A可能發(fā)生全反射D.光在介質(zhì)A中的臨界角小于在介質(zhì)B中的臨界角6.以下哪些條件能使光發(fā)生全反射（）A.光從空氣射向水B.光從水射向空氣，且入射角大于臨界角C.光從玻璃射向空氣，且入射角大于臨界角D.光從玻璃射向水，且入射角大于臨界角7.下列關(guān)于光在不同介質(zhì)中傳播的說法，正確的是（）A.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角B.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，折射角小于入射角C.光在發(fā)生全反射時，沒有光線進入另一種介質(zhì)D.光在發(fā)生全反射時，反射光線的強度等于入射光線的強度8.關(guān)于全反射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.全反射現(xiàn)象是光的折射現(xiàn)象的特殊情況B.發(fā)生全反射時，反射光線和入射光線在同一種介質(zhì)中C.發(fā)生全反射時，折射光線完全消失，反射光線的能量等于入射光線的能量D.全反射現(xiàn)象在實際生活中有很多應(yīng)用9.光從空氣射向折射率$n=\sqrt{2}$的某種玻璃的表面，則（）A.當入射角為45°時，折射角為30°B.當入射角為60°時，折射角正弦值為$\frac{\sqrt{6}}{4}$C.當入射角增大時，折射角也增大，但折射角始終小于入射角D.當入射角增大到一定程度時，會發(fā)生全反射10.下列關(guān)于全反射臨界角的說法正確的是（）A.同種介質(zhì)對不同頻率的光臨界角不同，頻率越高臨界角越小B.臨界角的大小只與介質(zhì)本身有關(guān)，與入射角大小無關(guān)C.光從介質(zhì)射向真空時的臨界角小于光從介質(zhì)射向空氣時的臨界角D.光從介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時，臨界角與兩種介質(zhì)的折射率有關(guān)三、判斷題（每題2分，共10題）1.只要入射角足夠大，光從任何介質(zhì)射向空氣都能發(fā)生全反射。（）2.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時不可能發(fā)生全反射。（）3.臨界角是折射角為90°時的入射角，所以臨界角一定是90°。（）4.發(fā)生全反射時，反射光線的強度等于入射光線的強度。（）5.光導(dǎo)纖維是利用光的全反射原理來傳遞信息的，所以其外套的折射率要大于內(nèi)芯的折射率。（）6.水中的氣泡看起來特別亮是因為光從氣泡射向水時發(fā)生了全反射。（）7.不同顏色的光在同一種介質(zhì)中的臨界角是相同的。（）8.當光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時，若入射角等于臨界角，則折射光線剛好消失。（）9.海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象造成的。（）10.光學(xué)儀器中的反射鏡利用全反射提高反射效果，所以反射鏡都是利用全反射原理制成的。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述發(fā)生全反射的條件。答：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角。2.解釋為什么水中的氣泡看起來特別明亮。答：光從水射向氣泡（光密到光疏），部分光在界面發(fā)生全反射，反射光能量增強，所以氣泡看起來特別亮。3.光導(dǎo)纖維傳遞信息的原理是什么？答：利用光的全反射原理。內(nèi)芯折射率大于外套，光在內(nèi)芯傳播，在與外套界面處不斷發(fā)生全反射，從而沿著光纖傳播信息。4.如何根據(jù)折射率計算臨界角？答：臨界角C與折射率n的關(guān)系為$sinC=\frac{1}{n}$，已知折射率n，通過該公式可算出臨界角C的正弦值，進而得到臨界角。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論全反射現(xiàn)象在生活和科技中的應(yīng)用及意義。答：生活中自行車尾燈利用全反射提高可見度保障安全；科技上光導(dǎo)纖維用于通信，容量大、速度快。這些應(yīng)用推動了通信、交通等領(lǐng)域發(fā)展，方便生活、促進科技進步。2.分析在研究全反射現(xiàn)象時，實驗中需要注意哪些問題。答：要注意準確測量入射角和折射角；選擇合適的介質(zhì)，確保能觀察到全反射現(xiàn)象；實驗環(huán)境盡量穩(wěn)定，減少光線干擾；儀器精度要滿足測量要求，保證數(shù)據(jù)準確。3.探討不同顏色的光在全反射現(xiàn)象中的差異及原因。答：不同顏色光頻率不同，在同一介質(zhì)中折射率不同，由$sinC=\frac{1}{n}$知臨界角不同。頻率高的光折射率大，臨界角小，更易發(fā)生全反射。4.闡述如何從理論和實驗兩方面深入理解全反射現(xiàn)象。答：理論上通過學(xué)習(xí)折射定律、臨界角公式等知識，理解全反射條件和規(guī)律；實驗中通過觀察不同介質(zhì)、不同入射角下的反射折射情況，測量臨界角等，直觀感受全反射現(xiàn)象，加深對理論的理解。答案一、單項選擇題1.A2