光的反射、折射、全反射(習(xí)題)

1、第1頁光的反射、折射、全反射一、選擇題1.一條光線從空氣射入折射率為在的介質(zhì)中，入射角為45。，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，則反射光線和折射光線的夾角是（）.A.75B.90C.105D.1202.兩束細(xì)平行光a和b相距為d,從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，如圖所示，若玻璃對(duì)a的折射率大于對(duì)b的折射率，當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出后，有（）.A.兩束光仍平行，間距等于dB.兩束光仍平行，間距大于dC.兩束光仍平行，間距小于dD.兩束光不再平行3.一條光線以40。的入射角從真空中射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是（）.

2、A.小于40B.在50100之間C.在100140之間D.大于1404.OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面.a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示.由此可知（）.A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小B.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大C.a光的頻率比b光的小D.a光的波長比b光的長5.一玻璃柱體的橫截面為半圓形.細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的D點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和折射光束2.已知玻璃折射率為J3,入射角為45（相應(yīng)的折射角為24）.現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過D點(diǎn)垂直于紙面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過15。，如圖中虛線所示，則（A.光束1轉(zhuǎn)過

3、15B.光束1轉(zhuǎn)過30C.光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15D.光束2轉(zhuǎn)過的角度大于156.如圖甲所示，將筷子豎直插入玻璃杯內(nèi)，從俯視圖中的P點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是圖圖中的哪個(gè)圖形？（）.7.如圖所示，一束白光從頂角為臼的棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB以較大的入射角i入射，經(jīng)三棱鏡后,在屏P上可得到彩色光帶，當(dāng)入射角逐漸減小到零的過程中.若屏上的彩色光帶先后全部消失，則（）.A.紅光最先消失，紫光最后消失C.紫光最先消失，黃光最后消失8.在完全透明的水下某處放一點(diǎn)光源，的半徑勻速增大，則光源（）.A.加速上升B.加速下沉9.如圖為一直角棱鏡的橫截面，/n=J2，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線（）.A

4、.從ab面射出C.從bc面射出，且與bc面斜交B.紫光最先消失，紅光最后消失D.紅光最先消失，黃光最后消失在水面上可以見到一個(gè)圓形透光平面，如果圓形透光平面C.勻速上升D.勻速下沉bac=90；Zabc=60。，一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡.已知棱鏡材料的折射率B.從ac面射出D.從bc面射出，且與bc面垂直1口2,第2頁10.兩種單色光由水中射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角分別為1、62,已知6192.用m、w分別表示水對(duì)兩單色光的折射率，v、V2分別表示兩單色光在水中的傳播速度，則（）.A.nvr）2,V1V2B.mV2C.nin2,ViviV211.如圖所示，用插針法測定玻

5、璃折射率的實(shí)驗(yàn)中以下說法正確的是（）.A.Pi、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度B.Pi、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高準(zhǔn)確度C.入射角i適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度D.Pi、P2之間的距離，入射角的大小均與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度無關(guān)二、填空題12.如圖所示，激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光電管將光訊號(hào)轉(zhuǎn)變成電訊號(hào)，電訊號(hào)輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度，如果發(fā)現(xiàn)點(diǎn)B在屏上向右移動(dòng)了3的距離到B由此可知液面（填升高”或降低”）了.13.在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa，

6、、bb，與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖、和所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確，且均以aa，、bb，為界面畫光路圖.貝U：（1）甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比（填喧大”偏小”或不變”）.（2）乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比（填喧大”偏小”或不變”）.（3）丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比.14.在用插針法測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作步驟如下：1將記錄光路的白紙鋪放在平板上；2手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上：3用鉛筆環(huán)繞玻璃磚畫出邊界aa，和bb，；4在aa，上選擇點(diǎn)O,作為不同入射角的入射光線的共同入射點(diǎn)，畫出入射角i分別為0、30、4

7、5。的入射光線；5用插針法”分別得到各條入射光線的折射光線，觀察時(shí)著重看大頭針針帽是否在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發(fā)現(xiàn)所畫折射光線中有兩條相交，量出各個(gè)折射角r;6按公式分別計(jì)算電受，取三個(gè)值的算術(shù)平均值.sinr以上步驟中有錯(cuò)誤或不妥之處的是：；應(yīng)改正為：.15.如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針Pi、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚（網(wǎng)中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住Pi、P2的像，連接OP3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直

8、于法線并分別交法線于A、D點(diǎn).（1）設(shè)AB的長度為li,AO的長度為I2,CD的長度為l3,DO的長度為l4,為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量，則玻璃磚的折射率可表示為.（2）該同學(xué)在插大頭針只前不小心將玻璃磚以D為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將（填喧大”偏小”或不變”）.16.測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)如圖i3-i-44所示，把玻璃磚放在白紙上之前應(yīng)在紙上先畫好圖上的三條直線，它們分別是、，最后按正確的要求插上大頭針P3、P4,由第3頁P(yáng)3、P4的位置決定了光線的方位，從而確定了折射光線的方向.17.由某種透明物質(zhì)制成的等腰直角三角形棱鏡AOB,兩腰都為i6cm,

9、且兩腰與Ox和Oy軸都重合，如圖所示，從BO邊的C點(diǎn)注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的位置在D點(diǎn)，在C、D兩點(diǎn)插上大頭針，測出C點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,i2）,D點(diǎn)的坐標(biāo)為（9,0）,由此可以算出該透明物質(zhì)的折射率為多大？18.某市體育廣場中心，設(shè)計(jì)建造了一組旋轉(zhuǎn)搖擺式噴泉，在噴泉周圍，水下40cm深處，環(huán)繞4了一圈彩燈，例帛降臨時(shí)，從噴泉射出的水枉在彩燈的映襯下，顯得很美麗壯觀.若池水的折射率為，3那么彩燈的視深(池邊的人看到的彩燈的深度)是多少？19.一物點(diǎn)放在表面平行的玻璃板后L=15cm處，觀察者透過玻璃板觀察，且視線垂直于玻璃表面，設(shè)玻璃板厚度d=4.5cm，玻璃的折射率n=1.5,問物點(diǎn)的像到玻璃板前表

10、面間的距離為多少？20.一個(gè)大游泳池，池底是水平面.池中水深1.2m,有一直桿豎直立于池底，浸入水中部分BC恰為桿長AC的一半.太陽光以與水平方向成37。角射在水面上，如圖所示，測得桿在池底影長是2.5m,求水的折射率.(sin37=0.6,cos37=0.8)21.有一折射率為n的長方體玻璃磚ABCD，其周圍是空氣，如圖所示，當(dāng)入射光線從它的AB面以入射角a射入時(shí)，(1)要使光線在BC面發(fā)生全反射，證明：入射角應(yīng)滿足的條件是sina。Jn2-1(BC面足夠長).(2)如果對(duì)于任意入射角的光線都能發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率應(yīng)取何值？22.在厚度為d、折射率為n的大玻璃板的下表面， 有一個(gè)半徑

11、為r的圓形發(fā)光面.為了從玻璃板的上方看不見圓形發(fā)光面， 可在玻璃板的上表面貼一塊圓形紙片，所貼紙片的最小半徑為多大？23.用折射率為n的透明介質(zhì)做成內(nèi)、 外半徑分別為a和b的空心球，如圖所示，當(dāng)一束平行光射向球殼，經(jīng)球殼外、內(nèi)表面兩次折射后，能進(jìn)入空心球殼的入射平行光束的橫截面積是多少？24.橫截面為矩形的的棒被彎成如圖所示的形狀，一束平行光垂直地射入水平表面A上，要使通過表面A射入的光全部從表面B射出，比值R最小是多少？(玻璃的折射率n=1.5)d25.某同學(xué)在測定一厚度均勻的圓形玻璃的折射率時(shí)，先在白紙上作一與圓形玻璃同半徑的圓，圓心為O,將圓形玻璃平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合.在

12、玻璃一側(cè)豎直插兩枚大頭針P1和P2,在另一側(cè)再先后插兩枚大頭針P3和P4,使從另一側(cè)隔著玻璃觀察時(shí)，大頭針P4、P3和P2、PI的像恰在一直線上.移去圓形玻璃和大頭針后，在圖中畫出：(1)沿PI、P2連線方向的入射光線通過圓形玻璃后的傳播方向；(2)光線在玻璃內(nèi)的傳播方向；(3)過光線的入射點(diǎn)作法線，標(biāo)出入射角i和折射角r；(4)寫出計(jì)算玻璃折射率的公式.【答案與解析】一、選擇題1.【答案】C【解析】如右圖所示，根據(jù)折射定律里西=門，則、訥82=迎4=皇竺=，e2=30，第4頁sin-2n22反射光線與折射光線的夾角臼=105。，C項(xiàng)正確.2.【答案】C【解析】光路如圖所示.由光路圖可知d，v

13、d,故C項(xiàng)正確。3.【答案】C【解析】由光路圖可知，光由真空射入介質(zhì)中折射，折射角09店，故a光的頻率小于b光的頻率；又在介質(zhì)內(nèi)的傳播速度v=，所以棱鏡內(nèi)a光的傳播速度Va比b光的傳播速度Vb大；在真空和介質(zhì)中的波長分別是-和，所以無論是真空中還是在棱鏡ffn內(nèi)，均是a光的波長長.5.【答案】B、C【解析】【解析】轉(zhuǎn)動(dòng)前，光束1(反射光)與入射光線間的夾角為A=452=90，光束2(折射光)與入射光線間的夾角為B=4S+(180-24)=201.轉(zhuǎn)動(dòng)后，反射光與入射光的夾角A/=60X2=120,據(jù)折sin60射正律，=J3，得r=30，則折射光與入射光間的夾角為B7=60+(18030)=2

14、01.因此A=A，sinr一A=30,B=B，B=9.6.【答案】D【解析】【解析】筷子在水中部分反射的光到達(dá)P點(diǎn)后折射，如圖所示.筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，且更粗.7.【答案】B【解析】【解析】依題意作出白光通過三棱鏡的光路圖，如圖所示.可以看出由于紫光的偏折角最大，由1全反射臨界角公式sinC=-知紫光的臨界角最小，所以紫光一定首先在AC面上發(fā)生全反射從而從光屏上消失，最后紅光消失，故B項(xiàng)正確.8.【答案】D【解析】【解析】如圖所示，在水面上看到透光平面半徑為R.設(shè)光從水射入空氣發(fā)生全反射的臨界角為C.一 1siiC=，由幾何知識(shí)得n透光平面半徑R與h成正比，R均勻增大，h也均勻

15、增大，故D項(xiàng)正確.9.【答案】B、D【解析】【解析】依題作出光在棱鏡中的光路圖，如圖所示，則光在ab面上發(fā)生全反射，接著以i，=30的入射角射到ac界面上，因i，v45，光在ac面上不發(fā)生全反射而發(fā)生反射和折射，其反射角i，=30，反射光線正好與bc面垂直，故B、D兩項(xiàng)正確.由以上兩式得R2R2sinCR.R2h2顯然，光在ab面上的入射角為i=60,大于光在該棱鏡中的全反射臨界角八.1C=arcsin：=45,第6頁10.【答案】B1.一.【解析】由全反射臨界角C=arcsin知，當(dāng)耳時(shí)，必有nv又由v=c/n知，必有vv2,故B項(xiàng)正確.11.【答案】A、C二、填空題第7頁.s.12.【答案

16、】降低h=coti2【解析】【解析】作出兩次的反射光路圖如圖所示,由幾何圖形可得：液面下降.又由幾何關(guān)系可得：OM=BB=As，液面下降高度h=coti.213.答案】偏小不變可能偏大，可能偏小，可能不變【解析】【解析】甲同學(xué)測量的光路圖如圖（1）所示，真實(shí)值n=迎，測量值n-Sn-，因r，r,sinrsinr故nnL所以甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比偏??；乙同學(xué)測量的光路圖如圖（2）所示，測量值n=業(yè)，與真實(shí)值相等.sinr丙同學(xué)的測量可能出現(xiàn)三種可能，光路圖如圖（3）所示，當(dāng)出射點(diǎn)為c時(shí)，測量值與真實(shí)值相同，當(dāng)出射點(diǎn)在c左側(cè)時(shí)，測量值小于真實(shí)值，當(dāng)出射點(diǎn)在c點(diǎn)右側(cè)時(shí)，測量值大于真實(shí)值，故丙

17、同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比可能偏大，可能偏小，可能不變.14.答案】見解析【解析】【解析】、中應(yīng)使直尺與玻璃磚的界面對(duì)齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；中入射角要取0。以外的三組數(shù)據(jù)；中大頭針要豎直插牢，觀察時(shí)看針腳是否在同一條直線上15.【答案】（1）l1和l3l1/l3（2）偏大16.【答案】aa，NN,AOO,BOO，三、解答題17.【答案】見解析【解析【解析】假設(shè)從A點(diǎn)發(fā)出一條光線射在C點(diǎn)， 經(jīng)折射后射入人眼.當(dāng)逆著折射光線看去好似光線從D點(diǎn)射出.光路如右圖所示.S處，光源發(fā)出的光線SO垂直水面射出，光線SOI與SO間的2mm3mm,01、02為一組對(duì)應(yīng)的折射角和入射角，可知61、sin

18、巳 OO1/hH,_H由折射TE律礙：n=_=，礙h=.H0.4所以hm=0.3m.n43故彩燈的視深為30cm.19.【答案】見解析【解析【解析】物點(diǎn)S發(fā)出的光射到玻璃板的表面發(fā)生折射，進(jìn)入玻璃板到達(dá)另一表面時(shí)，再次折射進(jìn)入玻璃板的前方，如圖所示，折射率n=sin 弓sin 叫18.【答案】見解析【解析【解析】如圖所示，設(shè)點(diǎn)光源在夾角很小.因一般人的瞳孔的線度為82均很小.由數(shù)學(xué)知識(shí)知：第8頁物點(diǎn)的虛像S，與玻璃板前表面之間的距離為L、則L，=L+ds,由幾何關(guān)系知當(dāng)視線垂直于玻璃板表面觀察時(shí)，81、62很小，tanBfsinn,tan82=sinB2.所以第9頁20.答案】見解析【解析】【解析】光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知：入射角i=/ADG=53,日4且DB=ABcot37=1.2=1.6(m),FE=FbEC=2.5DB=2.51.6=0.9(m),EF0.93所以tanEDF=擊=我=，