高中物理全反射试题

如图所示是一种折射率n=l.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i满足sini=。求：

①光进入棱镜后的折射角和光在棱镜中传播的速率；
②此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

(10分)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A＝60°，∠C＝90°；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，AC＝2a，棱镜的折射率为n＝，求：

①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；
②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。

如图所示，某玻璃三棱镜的顶角为θ，恰好是绿光的临界角。当一束白光通过三棱镜，在光屏M上形成红橙黄绿蓝靛紫的彩色光带后，把白光束的入射角i逐渐减小到零，则以下说法中正确的是 

A．M屏上的彩色光带最上边的是紫光

B．在入射角i逐渐减小的过程中M上最先消失的是紫光

C．在入射角i逐渐减小到零的过程中，最后仍能射到M屏上的光的频率是最高的

D．若把三棱镜换成如图所示的平行玻璃砖，则入射角i逐渐增大的过程中在光屏上最先消失的也是紫光

如图所示，AOB是扇形玻璃砖的横截面图，其顶角 ，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射人玻璃砖，被AB面反射的光线，恰好在OB面发生全反射，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n．

如图所示，光线a从某种玻璃射向空气，在它们的界面MN上发生反射和折射，反射光线b和折射光线c刚好垂直，已知此时入射角为i_B，求：

①玻璃的折射率n；
②若要光线c消失，入射角i_C应为多大？

打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将、边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从边垂直入射的光线，在边和边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到边并反射到过后射向边的情况），则下列判断正确的是（）

A．	若，光线一定在OP边发生全反射
B．	若，光线会从OQ边射出
C．	若，光线会从OP边射出
D．	若，光线会在OP边发生全反射

一厚度为的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。

一个半圆形玻璃砖，某横截面半径为的半圆，为半圆的直径。为圆心，如图所示，玻璃的折射率为

（i）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在上的最大宽度为多少？
（ii）一细束光线在点左侧与相距处垂直于从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。

如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形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

华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是

A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大

D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大

如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，经玻璃砖后射到光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？

某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n₂。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；

①该透明物质II的折射率n₂；
②光线在透明物质II中的传播速率大小；
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。

如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物（石块、砂砾等）都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是（ ）

A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射

B．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见

C．近处水面下景物的光线到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中

D．光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小

（1）一列简谐横波在时的波形图如图所示．介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为．关于这列简谐波，下列说法正确的是

A．	周期为	B．	振幅为
C．	传播方向沿 轴正向	D．	传播速度为

（2）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记离水面的高度为，尾部下端略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方处下潜到深度为时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端；继续下潜，恰好能看见．求
（ i）水的折射率；
（ ii）赛艇的长度．（可用根式表示）

如图是一段拉伸速度不均匀而造成的不合格光纤产品，呈圆台形状。一单色光射到上边界O点时，入射角为30°，折射角为53°（sin53°=0.8）， 则

A．此光纤的折射率为0.625

B．单色光在光纤中的传播速度为1.875×10^8m/s

C．减小单色光在O点入射角可以提高光能传输效率

D．同一单色光在此光纤内的临界角比圆柱形光纤中大