第二十章光的反射和折射

1、第二十章 光的反射和折射提高測(cè)試一、 選擇題（每小題3分，共30分）1關(guān)于影子下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A一點(diǎn)光源在物體的一側(cè)，屏在物體的另一側(cè)，則點(diǎn)光源離物體越近，屏離物體越遠(yuǎn)，所形成的影子就越大B發(fā)光體在不透明的物體背面必然產(chǎn)生一個(gè)暗度均勻的影子C一個(gè)點(diǎn)光源在不透明物體的后面產(chǎn)生的影子，只有本影區(qū)，沒有半影區(qū)D在地球上不同的區(qū)域，可能同時(shí)觀察到日全食和日環(huán)食圖2011Sv02如圖20-11所示，豎直墻壁前有一固定點(diǎn)光源S，從這點(diǎn)光源處水平拋出的物體在豎直墻壁上的影子運(yùn)動(dòng)情況是 （ ）A勻速直線運(yùn)動(dòng) B自由落體運(yùn)動(dòng)C勻加速直線運(yùn)動(dòng) D變加速直線運(yùn)動(dòng)圖20-12abc 3如圖20-12所示，a

2、、b、c三條光線交于S點(diǎn)，如果在S點(diǎn)前任意位置放置一個(gè)平面鏡，則三條反射光線（ ）A可能交于一點(diǎn)也可能不交于一點(diǎn)B一定不交于一點(diǎn)C交于鏡前的一點(diǎn)，成為一實(shí)像點(diǎn)D它們的延長(zhǎng)線交于鏡后一點(diǎn)，得到一個(gè)虛像點(diǎn)0圖20-131234-1-4-2123yx4如圖20-13，在豎直的xoy平面上，人眼位于（3，0）坐標(biāo)點(diǎn)，一平面鏡位于圖示位置，平面鏡兩端坐標(biāo)分別為（1，3）和（0，3）一點(diǎn)光源S從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，S在如下哪個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，人眼能從平面鏡中看到S點(diǎn)的像 （ ） A0到1區(qū)間 B1到3區(qū)間C3到5區(qū)間 D5到區(qū)間5某汽車駕駛室外有一用平面鏡制作的觀后鏡，當(dāng)汽車以50 km/h的速度在公

3、路上向前行駛時(shí)，司機(jī)從鏡中看到車后的靜止景物向鏡后運(yùn)動(dòng)的速度為 （ ）A50 km/h B25 km/h C100 km/h D06一束光由空氣入射某介質(zhì)，入射角為60，其折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為 （ ）A10 8 m/s10 8 m/s 10 8 m/s 10 8 m/s圖20-14Sd7點(diǎn)光源S通過(guò)帶有圓孔的擋板N，照射到屏M上，形成直徑為d的亮圓如果在擋板靠近光屏一側(cè)放上一塊厚玻璃磚，如圖20-14所示，這時(shí)點(diǎn)光源通過(guò)圓孔和玻璃，在屏上形成直徑為D的亮圓則直徑D和d的大小關(guān)系為 （ ）AdD Bd=D Cd 45時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象 B無(wú)論入射角i是多大，折射

4、角r都不會(huì)超過(guò)45 C欲使折射角r30，應(yīng)以i45的角度入射 D當(dāng)入射角iarctan時(shí)，反射光線跟折射光線恰好互相垂直 二填空題（每小題4分，共28分）1身高1.6m的人以1m/s的速度沿直線向燈下走去，在某一時(shí)刻，人影長(zhǎng)為1.8m，經(jīng)2s后，影長(zhǎng)變?yōu)?.3m，則這盞路燈的高度應(yīng)為 mv圖20-172如圖20-17，球沿光滑桌面向平面鏡運(yùn)動(dòng)，要使球在平面鏡中的像沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，則平面鏡與桌面的夾角應(yīng)為 AB圖20-183如圖20-18所示，A、B兩個(gè)平面鏡平行放置，一束光線入射A鏡，反射后從B鏡射出若保持入射光線不變，而只讓B鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角，則轉(zhuǎn)動(dòng)后從B鏡射出的光線與轉(zhuǎn)動(dòng)前從B鏡射出的光線之間

5、的夾角為 圖20-19ABCbc4如圖20-19所示，在三棱鏡中BC面鍍有反射膜，一束白光斜射入AB面，經(jīng)棱鏡后在屏幕的bc段形成彩色光帶，則b點(diǎn)的顏色是 色（屏幕距棱鏡的AC面較近且與AC面平行） 圖20-20ABOC605如圖20-20，玻璃體ABC是截面半徑為R的半圓形柱體的一部分，O為圓心，OCOBR，AOB60，折射率n2一束平行光垂直AB面入射玻璃體，在BC弧面上有光線射出的部分其弧長(zhǎng)為 圖20-21 6由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO，兩腰長(zhǎng)都是16 cm為了測(cè)定這種物質(zhì)的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，并使兩腰與ox、oy軸重合，如圖20-21所示從OB邊的C點(diǎn)注視A棱，

6、發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點(diǎn)在C、D兩點(diǎn)插大頭針，看出C點(diǎn)坐標(biāo)位置（0，12）D點(diǎn)坐標(biāo)位置（9，0），由此可計(jì)算出該物質(zhì)的折射率為 7在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別做出如20-22所示的四組插針結(jié)果 (1)從圖上看，肯定把針插錯(cuò)了的同學(xué)是 丁甲乙丙圖20-22 (2)從圖上看，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是 圖2023ABC 三、計(jì)算題（第4、5小題每題9分，其余每小題8分，共42分）1(選做)如圖20-23所示，A是直徑為10 cm的發(fā)光圓盤，B是直徑為5 cm的遮光板，C為光屏，三者中心共軸，A、B之間

7、相隔200 cm，當(dāng)C離B多遠(yuǎn)時(shí)，正好在屏上的本影消失而有半影？這時(shí)半影環(huán)的半徑是多少？本影可取得最大直徑是多少？ 圖20-24液面液體M152如圖20-24所示，M是一塊平面鏡，位于透明液體之中，鏡面水平向上放置，一細(xì)束光豎直向下射來(lái)，穿過(guò)液體射到平面鏡上現(xiàn)將平面鏡繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)15角，光線經(jīng)平面鏡反射后在液體與空氣的分界的液面處分成兩束，測(cè)得這兩束光線夾角為105，求這種液體的折射率圖20-253（12分）如圖20-25所示，光線從空氣斜射入一塊兩面平行的玻璃磚的一個(gè)平面，再?gòu)牧硪黄矫嫔涑?，試證明出射光線與入射光線平行，并說(shuō)明出射光線相對(duì)于入射光線的側(cè)移量4（10分）主截面是邊長(zhǎng)為d的正方形

8、的棱柱，折射率為n，將其彎成半圓形（如圖2026所示）要使A端垂直入射的光線全部從B端射出，求所彎半圓形的最小內(nèi)半徑R的值圖20-27AS 5如圖20-27所示，某種透明液體的折射率為，在液面下方有一點(diǎn)光源S，液面上方有一無(wú)限長(zhǎng)的細(xì)桿，其與液面夾角為45，且與液面交于A點(diǎn)已知A點(diǎn)與點(diǎn)光源S的水平距離大于S在液體中的深度，細(xì)桿與S在同一豎直平面內(nèi)，點(diǎn)光源所發(fā)出的光線限制在此豎直平面內(nèi)試求點(diǎn)光源發(fā)出的光線能照射到細(xì)桿上的所有光線在液體中所分布的角度范圍為多大參考答案 B組一、1、AC 2、A 3、C 4、C 5、A 6、A 7、A8、B 9、D 10、BCD二、1、8 2、135 3、2 4、紅

9、5、R/6 6、1.337、（1）乙，（2）丁三、1、2m，10cm，5cm2、3、證明：如圖20-30所示，設(shè)玻璃的折射率為n，玻璃磚的厚度為h，在玻璃的上表面的入射角為i，則光線在F點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)有：n=根據(jù)幾何關(guān)系可知，光線在G點(diǎn)的入射角為i= r，出射光線的折射角為r，則光線在G點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)有：所以有 ，因此 r= i，即EFGH出射光相對(duì)于入射光的側(cè)移量為：d=FGsinGFS因?yàn)镕G=，GFS= i-r所以 上式表明，出射光線相對(duì)于入射光線發(fā)生的側(cè)移量大小與玻璃磚的厚度、入射角及玻璃的折射率有關(guān)4、要使光線全部由B端射出，則要求射入棱柱的光線全部發(fā)生全反射，而不能發(fā)生折射那么從A端入射的光線中，只要使最易發(fā)生折射的光線發(fā)生全反射，則可滿足題目要求最易發(fā)生折射的光線應(yīng)為入射角最小的光線，由圖20-31可看出A端最內(nèi)側(cè)的光線其入射角最小，因此必須保證此光線能發(fā)生全反射，即此光線的入射角等于或大于臨界角由圖中的幾何關(guān)系可看出，此光線入射角的正弦值為：sinCR/（R + d）（由折射定律可知）由此