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河北衡水金卷 《全反射》单元测试题含答案

【详解】
A.已知,由几何关系知入射角,折射角 ,则玻璃的折射率为
光在玻璃中传播速度
A错误;
B.发生全反射的临界角
因为
B错误;
CD.因为光线BN恰好在N点
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A.已知 ,由几何关系知入射角 ,折射角 ,则玻璃的折射率为
光在玻璃中传播速度
A错误;
B.发生全反射的临界角
因为
B错误;
CD.因为光线BN恰好在N点发生全反射,球心到光线BN的距离为
D错误C正确。
故选C。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界角大,由知,水对a光的折射率小于对b光的折射率,由折射定律
解析:C
【解析】
【分析】
A. B. C. D.
12.如图所示为投影仪的镜头,是一个半球形的玻璃体。光源产生的单色平行光投射到玻璃体的平面上,经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为R,光屏MN到球心O的距离为d(d>3R),玻璃对该单色光的折射率为n(n>1.5),则()
A.平行光从玻璃体左侧平面入射时没有反射
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界角大,由 知,水对a光的折射率小于对b光的折射率,由折射定律知:a、b光从I区域某点倾斜射出时,a光折射角小,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
B.水对a光的折射率小于对b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,由c=λf知,在真空中,因光速c不变,则有a光的波长大于b光的波长。故B正确,不符合题意;
A.射出c板后的两束单色光与入射光平行
B.射到P点的光在玻璃中的折射率较大
C.若稍微增大入射角θ,光从b板上表面射入到其下表面时,在该界面上有可能发生全反射
D.若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距小,这束光为蓝光
16.如图为边长为 的正三角形 是某玻璃砖的截面图,一束光线从 边中点 射入玻璃砖内,折射光线恰好和底边 平行,玻璃砖对该束光的折射率为 ,真空中光速为 .
D.水下a、b光经水面反射后均能射到图中I区域以外区域,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由折射定律可知,玻璃砖对光的折射率为
故AB错误;
C.由题图可知玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率,根据
可知在玻璃中光的传播速度比光小,故C错误;
D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
D.当入射角tani= 时,反射光线跟折射光线恰好垂直
E.光在该玻璃中的传播速度v=1.5×108m/s
2.如图为一玻璃球过球心的横截面,玻璃球的半径为R,O为球心,AB为直径,来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB。另一光线BN恰好在N点发生全反射,已知 ,则( )
A.光在玻璃球中的传播速度 ,c为光速
5.如图所示,只含黄光和紫光的复色光束PO,从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后,一部分光沿OA方向射出,另一部分光沿OB方向射出。则()
A.OA为黄光,OB为紫光
B.OA为紫光,OA为黄光
C.OA为黄光,OB为复色光
D.OA为紫光,OB为复色光
6.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行的玻璃砖上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为 、 两束单色光射出。下列说法正确的是( )
A.a光的频率小于 光的频率
B.光束a在空气中的波长较大
C.出射光束a、 一定相互平行
D.a、 两色光从同种玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角大
7.如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°,一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB,以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( )
故选C。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,故A错误;
B.a光的频率较大,则波长较小,故B错误;
C.因为a、
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A.作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,故A错误;
由图可知为反射光,故应为复色光;而折射后只有一束光线,故有一束光发生的全反射,而黄光与紫光相比较,由知紫光的临界角要小,故紫光发生了全反射,故应为黄光,故C正确,A
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知 为反射光,故 应为复色光;而折射后只有一束光线,故有一束光发生的全反射,而黄光与紫光相比较,由 知紫光的临界角要小,故紫光发生了全反射,故 应为黄光,故C正确,A、B、D错误;
19.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则()
A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B.小球所发的光能从水面任何区域射出
C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
20.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
18.两束不同频率的单色光a、b从空气彼此平行射入水中,发生了如图所示的折射现象α>β。光束a与光束b比较,下列正确的是( )
A.光束a相对于水的折射率比b大
B.光束a在水中的速度比b小
C.光束a在水中的波长比b小
D.若从水中斜射向空气,随着入射角的增大,光束b比光束a先发生全反射
B.发生全反射时的临界角
C.球心到BN的距离为
D.球心到BN的距离为
3.水下一点光源,发出a、b两单色光。人在水面上方向下看,水面中心I区域有a光、b光射出,Ⅱ区域只有a光射出,如图所示。下列判断不正确的是( )
A.a、b光从I区域某点倾斜射出时,a光的折射角小
B.在真空中,a光的波长大于b光的波长
根据折射定律得折射率为
光线在M点的入射角为=30°,
临界角的正弦为
即有,故折射光线中
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
由光路图可知,光线在OA面上的入射角为i=60°,折射角为r=30°
根据折射定律得折射率为
光线在M点的入射角Βιβλιοθήκη =30°,临界角的正弦为
即有 ,故折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射,故A正确,BCD错误。
B.进入玻璃体的光线可能在右侧球面发生全反射
C.光屏上被照亮的圆形半径为
D.若继续增大d,则光屏上的光斑可能先减小后增大
13.如图所示,一个厚度 的军事设施,观察孔宽度L=60cm。为了扩大向外的观察视野,将折射率 的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内(图中为观察孔的俯视图),则( )
A.在观察孔的中央观察,视野角比安装前增大60°
A.rB.1.5rC.2rD.2.5r
9.如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图。其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面,A、B、C、D四个图中完整表示光线行进的过程是
A. B.
C. D.
10.两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O,已知b光在底边界处发生全反射,两束光沿相同方向射出,则()
r=45°
所以最大的折射角为45°.故B正确。
C.当折射角r=30°时,由折射定律 得入射角
i=45°
故C正确。
D.当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时,设入射角为i,折射角为β,有i+β=90°,
所以
i=arctan .
故D正确。
E.光在该玻璃中的传播速度
故E错误;
故选BCD。
2.C
【解析】
【分析】
A. ,不能发生全反射B. ,能发生全反射
C. ,不能发生全反射D. ,能发生全反射
8.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示.有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为()
B.在观察孔的中央观察,视野角比安装前增大90°
C.若观察者在孔的边缘观察,可以观察到在中央观察所看不到的位置
D.要使视野角接近180°,则需嵌入折射率至少为n=2的玻璃砖
14.虹和霓是太阳光在水柱内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明,两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示,下列说法中正确的是
A.光线射入玻璃砖后,光线的频率变小
B.该光线的入射角为
C.从D点射入玻璃砖的光束,在玻璃砖中不经过反射传播的最短路程为 L
D.从D点射入玻璃砖的光束,在玻璃砖中不经过反射传播的最长时间为
17.如图中方框区域内有一个位置可以任意摆放的全反射棱镜,其横截面是等腰直角三角形,光线1、2、3、4表示的是入射光线,经过棱镜后,相应的出射光线是 、 、 、 下图4种情况中,哪些是可能实现的()
A.单色光1的频率大于单色光2的频率
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.无论怎样改变入射角 ,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射
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