高中物理全反射试题

如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN="30" cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上（入射点为B）进入玻璃砖后在QP面上的F点（图中未画出）发生全反射，恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点，∠ABM=30°，PD="7.5" cm，∠CDN=30°。

（i）画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；
（ii）求出该玻璃砖的折射率；

下列说法中正确的是             。

A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关

B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关

D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球

一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则

A．红光最先消失，紫光最后消失

B．紫光最先消失，红光最后消失

C．紫光最先消失，黄光最后消失

D．红光最先消失，黄光最后消失

(选修模块3-4)(12分)
（1）下列关于光现象的说法正确的是       

A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射

B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象

C．偏振光可以是横波，也可以是纵波

D．全息照相利用了激光方向性好的特点

（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为0.5Hz，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是       m/s；质点a平衡位置的坐标x_a＝2.5 m，从图示再经       s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

（3）如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光从AC边入射，刚好能垂直AB边射出，入射方向如图所示，求该激光在棱镜中的传播速度． (结果保留两位有效数字)

如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，其中△AOC为直角三角形，∠OAC=53°．BC为半径R=16cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=53°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为，，sin53°=0.8；cos53°=0.6．

①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；
②求两个亮斑间的距离．

打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ₁<θ<θ₂的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是

A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射

B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出

C．若θ<θ1，光线会从OQ边射出

D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射

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．光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小

C．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

D．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

国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉，采用了世界一流的喷泉、灯光和音响设备，呈现出让人震撼的光与水的万千变化，喷泉的水池中某一彩灯发出的一条光线射到水面的入射角为，从水面上射出时的折射角是。
①求光在水面上发生全反射的临界角；
②在水池中m深处有一彩灯（看做点光源）。求这盏彩灯照亮的水面面积。

如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h₁=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点，当光屏距上表面h₂=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。

直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示，∠ABC=∠ACB=45°，一条单色光线从腰AB上的D点射入三棱镜，射入玻璃的折射角r=30°,折射光线传播到BC边的E点。已知该玻璃的折射率n=。

（1）求光线的入射角i；
（2）判断光线在E点能否发生全反射。

（9 分）如图所示，某复合光经过半圆形玻璃砖后分成 a、b两束光，其中光束 a与法线的夹角为 60°，光束b与法线的夹角为
45°，已知光在真空中的速度c=3．0×108m/s．则：

①a光在玻璃中的传播速度是多少？
②入射光绕O点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光？

如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60⁰, ∠C= 90⁰；一束极细的光于 AC边的中点垂直AC面入射,=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).

下图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE₁、FF₁、GG₁、HH₁平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=5/3，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线  （  ）

A．不能从圆弧NF1射出	B．只能从圆弧NG1射出
C．能从圆弧G1H1射出	D．能从圆弧H1M射出

如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角是45°时，折射角为30°。以下说法正确的是（     ）

A．反射光线与折射光线的夹角为120°

B．该液体对红光的折射率为

C．该液体对红光的全反射临界角为45°

D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°

光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列选项利用了“光的干涉现象”的是（     ）

A．用光导纤维传输信号

B．白光通过三棱镜变成七色光

C．戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感

D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度