(完整word版)高中物理光的反射和折射測試題

圖20-11圖20-12,y圖20-11圖20-12,y12「，，-1,, ?III IIIP-4 -2-101234圖20-13光的反射和折射提高測試一、選擇題（每小題3分，共30分）.關(guān)于影子下列說法中正確的是 （ ）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.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)動情況是（）A.勻速直線運(yùn)動 B.自由落體運(yùn)動C.勻加速直線運(yùn)動 D.變加速直線運(yùn)動.如圖20-12所示，a、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)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.它們的延長線交于鏡后一點(diǎn)，得到一個(gè)虛像點(diǎn)TOC\o"1-5"\h\z4.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，S在如下哪個(gè)區(qū)域運(yùn)動時(shí)，人眼能從平面鏡中看到 S點(diǎn)的像（ ）A.0到一1區(qū)間 B.—1到一3區(qū)間一3到一5區(qū)間 D.—5到一00區(qū)間50km/h的速度在公路上50km/h的速度在公路上向前行駛時(shí)，司機(jī)從鏡中看到車后的靜止景物向鏡后運(yùn)動的速度為 （ ）A.50km/hB.25km/hC.100km/hD.0.一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)中的傳播速度為一 8 一 8 3 8A.33x10m/sB. x10m/s3 8 一 8C.—x10m/sD.22x10m/s7.點(diǎn)光源S通過帶有圓孔的擋板N,7.點(diǎn)光源S通過帶有圓孔的擋板N,照射到屏M上,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（A.d>D B.d=DC.d<DD,無法確定8.大氣中空氣層的密度是隨著高度的增加而減小的.大氣外射來束陽光，如圖20-15所示的四個(gè)圖中，能粗略表示這束陽光射到地面的路徑的是（ ）的20-15.在完全透明的水下某深度處放有一點(diǎn)光源，在水面上可見到一個(gè)圓形光斑，如果此圓形光斑的半徑在均勻增大，則此時(shí)點(diǎn)光源正在 （ ）A,加速上升B.加速下沉C.勻速上升D.勻速下沉.一束光從空氣射向折射率 n=22的某種玻璃的表面，如圖20-16所示.i代表入射角，則 （ ）A.當(dāng)i>450時(shí)會發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45°C.欲使折射角r=30°,應(yīng)以i=45°的角度入射D.當(dāng)入射角i=arctanJ2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，人影長為 1.8m,經(jīng)2s后，影長變?yōu)?.3m,則這盞路燈的高度應(yīng)為m.圖圖20-22.如圖20-17,球沿光滑桌面向平面鏡運(yùn)動，要使球在平面鏡中的像沿豎直方向向上運(yùn)動，則平面鏡與桌面的夾角 a應(yīng)為.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0角，則轉(zhuǎn)動后從B鏡射出的光線與轉(zhuǎn)動前從B鏡射出的光線之間的夾角為..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）.如圖20-20,玻璃體ABC^截面半徑為R的半圓形柱體的一部分，O為圓心，OC=OB=R/AOB=60°,折射率n=2.一束平行光垂直AB面入射玻璃體，在BC弧面上有光線射出的部分其弧長為.AOC圖20-206.由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡 ABO兩腰長都是16cm.為了測定這種物質(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OEfe白C點(diǎn)注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點(diǎn).在CD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.圖20-217.在測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，對一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對應(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.（2）從圖上看，測量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是甲乙丙圖20-23液面圖20-24圖20-23液面圖20-24三、計(jì)算題（第4、5小題每題9分，其余每小題8分，共42分）.（選彳^）如圖20-23所示，A是直徑為10cm的發(fā)光圓盤，B是直徑為5cm的遮光板，C為光屏，三者中心共軸， AB之間相隔200cm,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？.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，穿過液體射到平面鏡上.現(xiàn)將平面鏡繞水平軸轉(zhuǎn)動 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，測得這兩束光線夾角為105°,求這種液體的折射率..（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，再從另一平面射出，試證明出射光線與入射光線平行，并說明出射光線相對于入射光線的側(cè)移量..（10分）主截面是邊長為d的正方形的棱柱，折射率為n,將其彎成半圓形（如圖20—26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.5.如圖20-27所示，某種透明液體的折射率為 <2,在液面卜方有一點(diǎn)光源S,液面上方有一無限長的細(xì)桿，其與液面夾角為 45A*S圖20-27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A*S圖20-27角度范圍為多大.B組1、AC. 2、A. 3、C. 4、C. 5、A. 6、A.7、A.8、B.9、D.10、BCD1、8.2、135°.3、20.4、紅.5、nR/6. 6、1.33.7、(1)乙，(2)丁.1、2mi,10cm,5cml2n小則也短1.41.sinrsin303、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 hi,在玻璃的上表面的入射角為i,則光線在F3、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 hi,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:根據(jù)幾何關(guān)系可知，光線在G點(diǎn)的入射角為的折射角為r',則光線在G點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)有：sini sinr 1所以有 n-1,因此sinrsinr nsini

n= .sinri'=r,出射光線1 sini sinrn sinr sinrr'=i,即EF//GH,/GF號i-r.所出射光相對于入射光的側(cè)移量為： d=FQin/GFS因?yàn)镕G」cosr,h. 、h(sinicosrcosisinr),..cosrcosi/nd sin(ir) hsini cosr cosr cosrhsini(1cosi-2 2.，nsini上式表明，出射光線相對于入射光線發(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： sinC=R(R+d).(由折射定律可知.-1sinC一)n由此可解得半圓的最小內(nèi)半徑為 R=d/(n—1).于臨界角