3.光的直线传播

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1、永城市高级中学高二物理单元练习光的反射和折射一、单选题1、一个不透明的小球, 由某高处的A点开始做自由落体运动, A点距点光源S和距墙MN的水平距离相等, 如图所示. 小球的影子恰好投射到竖直墙上, 关于影子的运动情况是:A. 做匀速运动 B. 做变加速运动 C. 做自由落体运动 D. 做匀速运动2、如图所示是发生日食的示意图，则人在图示的哪个地方能看到日环食 ：A. 处 B. 处C. 处 D. 均观察不到 3、当太阳位于头顶正上方时,设想在屋顶开一个边长约0.3mm的正方形小孔，太阳光通过小孔照到屋内地面上，则地面上光斑的形状是:A正方形 B长方形 C圆形 D椭圆形 4、如图所示，平面镜S1

2、与S2的镜面互相垂直，入射光线AB射到镜面S1后经过S1和S2二次反射后的出射光线为CD. 今保持入射光线AB的方向不变，把S1和S2绕顶点O一起转过一个很小的角度，入射光线AB经过二次反射后的出射光线为EF，那么光线CD与EF的关系是: A. 光线CD与EF的交角为；B. 光线CD与EF的交角为2；C. 光线CD与EF的交角为4；D. 光线CD与EF相互平行.5、有甲、乙二人，若甲从平面镜里能看到乙的全身像，下面说法正确的是:A乙也能看到甲的全身像B乙一定能看到甲的像，但不一定是全身像C乙不一定能看到甲的像D乙看不到甲的像 6、a、b、c三条光线交于P点，如果在P点前任意放一块平面镜MN,

3、使三条光线都能照在镜面上, 如图所示, 则:A. 三条光线的反射光线一定不交于一点B. 三条光线的反射光线一定交于一点, 该点到MN的距离与P点到MN的距离相等.C. 三条光线的反射光线一定交于一点, 该点到MN的距离大于P点到MN的距离相等.D. 三条光线的反射光线的反向延长线交于一点.7、如图所示，长玻璃条上下两界面AB和CD互相平行，端面AC与CD成45角，玻璃的折射率为。要使从AC端面射入的光线在玻璃内无折射损失地向右传播则角的范围应为:A. 045 B. 060 C. 090 D. 0180 8、一束光由空气入射入某介质，入射角为60，其折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传

4、播速度为:9、一块厚玻璃放在一本书上，当我们从书的上面看时，书上的字好象升高了10mm，如果玻璃的折射率为1.5，那么这块玻璃的厚度为:A10mm B15mm C20mm D30mm 10、一个折射率为的三棱镜，顶角是450，有很细的一束光以如图所示方向射到三棱镜上，入射角为i(00i900)，有关这束光的传播过程，下列判断中正确的是： A. 在I、II两界面都可能发生全反射；B. 在I、II两界面都不可能发生全反射；C. 只有在界面I可能发生全反射； D. 只有在界面II可能发生全反射。11、如图所示, 有一横截面为等腰三角形玻璃棱镜, A=30, 光线垂直于AB面进入棱镜, 由AC面射入空

5、气, 测得出射光线与入射光线间的夹角为30, 则棱镜的折射率是: A. B. /2 C. /3 D. 3/2 12、如图所示，入射光线经45的直角三棱镜折射、反射后，沿着与入射光相反的方向射出，如图中光线所示。现将棱镜顺时针方向转过一个小角，如图中虚线所示。则：A. 出射光线应与光线平行； B. 出射光线也顺时针方向转过角；C. 出射光线逆时针方向转过角；D. 出射光线顺时针方向转过2角 13、如图, 为真空, 为某种媒质, 已知光在中的速度为c, 在中速度为. 有光线A、B分别入射到界面上, 则:A.A、B都能发生全反射B.A、B都不能发生全反射C. A能发生全反射, B不能发生全反射D.

6、B能发生全反射,A不能发生全反射14、如图所示，半球形玻璃的折射率为n，半径为R。平行光从左方射入，当入射光距球心逐渐增大到x时，光线再不能穿过球面出射。则x的值等于：A. Rn； B. R(n1)；C. R(n1)； D. nR(n1) 15、光从玻璃射向空气, 若发生全反射的临界角为300, 则图中各光路图正确的是: 16、在用插针法测定玻璃折射率的实验中，学生的实验方法和步骤完全正确，但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行，则:A入射光线与射出光线一定不平行，测量值偏大B入射光线与射出光线一定不平行，测量值偏小C入射光线与射出光线一定不平行，测量值仍然正确D入射光线与射出光线可能平行，测量值

7、仍然正确 二、多选题（共 11小题）1、下列物体中哪个是光源:A流星 B月亮C电视机工作时的荧光屏 D放映电影时的银幕 2、月球位于太阳和地球之间时，月球的影子如图所示，下面说法正确的是:A. 位于区域a、b内的人可看到月全蚀 B. 位于区域c、d内的人可看到日全蚀C. 位于区域b内的人可看到日环蚀D. 位于区域c、d内的人可看到日偏蚀 3、放在空气中的平行玻璃砖，当光束投射到它的第一表面时将有:A如果入射角大于临界角，则光在第一表面发生全反射B在第一表面处，由于光是由空气射向玻璃，故不会发生全反射C在第二表面处，由于光是由玻璃射向空气，所以可能发生全反射D由于表面一与表面二平行，所以无论光以

8、多大入射角入射到第一表面，在第二表面处都不会发生全反射 4、关于实像和虚像，下列各说法中正确的是:A虚像能用眼直接观察到，但不能呈现在屏上B实像能呈现在屏上，但不能用人眼看到C实像是由实际光线会聚而成，能用照相机拍照D虚像是由光的反向延长线会聚而成，不能用照相机拍照 5、放在空气中的平行玻璃砖，当光束投射到它的第一表面时将有:A满足一定条件，则光在第一表面会发生全反射B在第一表面处，由于光是由空气射向玻璃，所以不会发生全反射C在第二表面处，由于光是由玻璃射向空气，所以可能发生全反射D由于表面一与表面二平行，所以无论光以多大入射角射到第一表面处也不会有全反射 6、在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射

9、率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中一些具体的问题，以下说法正确的是 A. 用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bbB. 由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱C. 实验时入射角应该小些为宜，只有这样透射光较强，便于观察D. 实验时玻璃砖在纸上的位置不能移动7、如图所示，有、三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出，由此可以判断： A. 光在介质中传播的速度最小；B. 介质的折射率最小；C. 光在介质中的传播速度最大；D. 介质的折射率最大. 8、如图所示，半径为R的半圆

10、形透明材料折射率n=2.0，一束平行光从空气以垂直于半圆形材料底面的方向射入，则正确的是： A. 所有的光线都能够通过这材料；B. 只有距离圆心O两侧R/2范围内的光线才能够通过；C. 射出的光束会形成发散光束；D. 射出光束会形成会聚光束。9、如图所示，有一束单色光从介质A穿过介质B再进入介质C，下列说法中正确的是 :A. 介质A相对于介质B和C都是光密介质；B. 介质B相对于介质A和C都是光巯介质；C. 光在介质B中的传播速度最大；D. 光在介质C中的传播速度最小.10、一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如下图所示，i为入射角，则:A. 当i45时会发生全反射B. 无论i多大，折射角

11、r都不会超过45C. 欲使折射r=30，入射角i应等于45D. 当入射角时，反射光线与折射光线恰好互相垂直11、在测定玻璃的折射率的实验中，按正确的顺序操作，移去大头针p1、p2、p3、p4，作出了光路图，对该实验中的一些具体问题，以下意见哪些是正确的:A为了提高测量精确度，p1与p2，p3与p4之间的距离应适当取大些，入射角应适当取大些Bp1p2距离大小，入射角的大小与测量精确度没有关系C如果入射角太大，则反射光强，而折射光太弱，不易观察D如果入射角太大，则折射光线将会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行 三、填空题（共 14 小题）1、当地球运行到太阳与月亮之间时就会发生月食,图给出

12、了地球挡住太阳的影区.当月球部分进入_影区时发生月偏食. 当月球全部进入_影区时, 就会发生月全食. 2、从地面向月球发射激光束，经放在月球表面的激光反射器反射后回到地面，共用时间2.56s，则可计算出月球与地球间的距离是_km。 3、光在玻璃中的传播速度_(选填大于、等于或小于)光在真空中的传播速度 4、卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理下图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上（圆弧的圆心即在M处）已知尺距M为2m，若反射光斑在尺在移动2cm ，则平面镜

13、M转过的角度是_rad5、如图所示, 半径为R的半圆形屏幕S处有一狭缝, 圆形幕圆心O处有一平面镜M. 现有一束光从S射到平面镜M上. 若平面镜M绕O点以角速度转动, 反射光在屏幕上的亮斑的移动速率为_. 6、在一个盛满水的广口瓶中，沿瓶口边缘竖直插入一把带有刻度的直尺，眼睛在直尺对面P点同时观察到直尺在水中部分最低刻度为S1，与这个刻度相重合的水上部分刻度S2的像S2，记下直尺与水面相交处的刻度So，再量出广口瓶口径d，那么由此可算出水的折射率为n_ 7、真空中光速最大，为_m/s，光在某种介质中的光速为24105km/s，则这种介质的折射率为_ 8、已知二硫化碳折射率为n=1.63，那么二

14、硫化碳中的光速v=_，若光线从空气射入二硫化碳中，光线在二硫化碳中折射角的最大值是_，若光线从二硫化碳射入空气，则入射角增大到_就发生全反射 9、光从某种透明介质射入空气中时，临界角为30，这种介质的折射率为_，光在这种介质中的传播速度为_m/s 10、如图, 一条光线垂直射到一个玻璃三棱镜的AB面, 玻璃的折射率, 若要求光线在AC面上发生全反射, 角最小值为_; 若将此三棱镜置于折射率为1.5的媒质中, 其他条件不变, 则光在AC上面_(填“会”或“不会”)发生全反射.11、三棱镜顶角A为60，一条单色光线与镜面成45角从AB面射入棱镜，后来在AC面又发生折射，射出三棱镜，出射光线的折射角

15、也是45，见下图，则棱镜材料的折射率为_12、如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n。光从它的一个端面射入至从另一端面射出所需的最长时间为_（设光在真空中的光速为c） 13、为测定某种材料制成的长方体的折射率, 用一束光线从AB界面以60角入射. 光线进入长方体刚好不能从BC面射出. 如图所示, 那么该材料的折射率是_;若不论入射角i为任何值, 光均不能由BC面射出, 则此种材料的折射率应满足_. 14、光在真空和某种介质的界面上的光路如下图所示，则在这个界面上发生全反射的条件应是_；光在这种介质中的传播速度为_ 四、计算题（共 10 小题）1、竖直墙壁上有一宽1.2m高2m的矩形窗

16、户，问太阳光如何照射窗户，才能使窗户在地板上的图形为正方形 2、如图所示，在高为3.2m处有一点光源S，在紧靠着光源S处有一小球A以初速0作平抛运动.若在落地点预先放置一竖直屏幕，不计空气阻力，小球A在屏幕上的影子P作什么运动?经过0.4s影子的速度是多少?(g取10m/s2) 3、图是用来测量金属杆受热膨胀伸长量l的实验装置示图.M是附在直角支架Mab的平面镜，直角支架可以a点为轴转动，当金属杆伸长时，b点就抬高，镜面M将向逆时针方向转过一个很小的角度，AB为直尺，C处有望远镜，金属杆加热前，从望远镜中看到直尺上的P点，金属杆加热后，从望远镜中看到直尺上的Q点，设PQ相距为d，直尺AB与平面

17、镜的水平距离为D，ab间距为，求金属杆受热膨胀的伸长量l. 4、如图所示，平面镜M与墙AB平行，一束光线垂直墙面方向射到平面镜上的O点，平面镜O点到墙的距离为h,若平面镜绕O点垂直纸面以角速度匀速转动，当M转过角时，反射光线照到墙上亮点为P，求此时P点沿墙的运动速度.5、一圆柱空筒，底面直径和高度都为3d，在筒口边沿某处A点刚好看到圆筒内底部圆周上某点B，观察者位置不变，往筒中倒满某种液体，就可以看到筒底的中心点D，如图所示，求(1)这种液体的折射率。(2)光在这种液体中的传播速度。 6、如图所示，ABCD是表示折射率为n的透明长方体，其四周介质的折射率均为1，一单色光束以角度3入射至AB面上

18、的P点，AP=AD/2。 A. 若要此光束进入长方体后能直接射至AD面上，角的最小值是多少？B. 若要此光束直接射到AD面上能在AD面上全反射，角应在什么范围内？ 7、已知玻璃对红光的折射率是1.51，对紫光的折射率是1.53，用这种玻璃制成顶角是30的棱镜，让一束白光由此棱镜的一个棱面垂直射入，在另一棱面射出后，照射在相距2m远的与棱面平行的光屏上，如图所示.求在屏上得到彩色光带的长度. 8、如图所示, ABC为等腰三棱镜, 顶角A的角度为, 一条单色光线从AB边射入, 进入三棱镜内的光线与底边BC平行, 三棱镜的出射光线与入射光线的偏向角为, 求该三棱镜的折射率n. 如=600, =300

19、, 那么n为多大?9、半圆柱透镜的截面如图所示，圆心为O，半径OAR。一束光从半径OA的中点垂直于界面射入透镜后，从圆弧面射出时出射光线相对于入射光线偏折了15角，求透镜的折射率。要使这束光线不能从圆弧面射出，可使透镜从图示位置沿垂直于入射光线方向平移多少？ 10、如图所示，ABCD表示一折射率为n1.3的透明长方体，一单色光束以入射角射至AB面上的P点，并且APAD/2，求：(1)若要此光束进入长方体后能射至AD面上，入射角应满足什么条件?(2)若要此光束能在AD面上发生全反射，入射角又应满足什么条件? 五、作图题（共 7 小题）1、图所示AB为一直立的平面镜，P1P2是水平放置的米尺（有刻

20、度的一面朝着平面镜），MN是屏，三者互相平行。屏MN上的 ab 表示一条竖直的缝（即 a 、b 之间是透光的），某人眼睛紧贴米尺上的小孔S（其位置见图），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位，并在P1P2上把这部分涂以标志。 2、在图中，BC为一障物，BC正上方有一平面镜M，画出观察者眼睛在A点通过平面镜M能看到BC右边地面上哪部分的像。3、有人提出一种估测平面镜厚度的方法：“用手指垂直接触镜面，估计指尖和它的像相距为d，则镜的厚度大约是d/2”这种说法正确吗?试作图分析 4、下图表示一半圆柱玻璃砖的主截面，其圆心为O，玻璃折射率为现有一束平行光斜射到其

21、平面上，与平面成45角光线经玻璃平面一次折射后，将有一部分从半圆柱表面自玻璃中再一次经折射后射出那么，半圆柱表面有射出光线的范围，用其所对应的圆心角表示为_度并在图在画出整个平行光束的折射光路符合题意的范围5、如下图所示为一半圆柱形玻璃的主截面，O为其圆心，一细束平行激光沿半径AO自柱面射入玻璃，并从O点垂直于界面BC射出固定入射光束方向，使玻璃砖绕O逐渐转动直到刚好没有光线自O点射出（如图中虚线所示位置），这时根据光路走向只要测出某些线段长，即可计算出玻璃折射率n（1）试在图中画出所需线段；（2）依此列出折射率的表达式n=_ 6、用对某种单色光折射率n=2的透明材料制成的正三棱柱镜, 其主截

22、面如图所示. 求在图中从AC面的中点D该单色光射入棱镜, 并能在AB面上发生全反射的入射光线的范围, 在图中用斜影线表示出, 并大致画出其中的一条光线.7、正三棱镜ABC由折射率是的透明材料制成，平行光线从AB面垂直入射(如图所示)。试求棱镜表面有光线出射的区域，并画出典型光线的光路图。(忽略与折射同时发生的反射光线) 六、实验题（共 2 小题）1、(1)在测定玻璃的折射率实验中要用到的器材和测量仪器有_A木板 B白纸 C玻璃砖D三角板 E：量角器 F：大头针和图钉(2)实验中，某学生有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤的序号填在下面的横线上：_A把玻璃砖放在白纸上，使其长边与aa对齐，并画出

23、过另一边的直线bb；B通过玻璃砖观察的像，调整视线方向使P1的像被P2挡住；C在白纸上画直线aa作为界面，并在其上一点O作法线NN；D画出线段AO作为入射光线，并在其上插两根大头针P1和P2；E：在观察一侧插上大头针P3，挡住P1和P2的像，再插上大头针P4，挡住P3和P1、P2的像；F：用量角器量出入射角和折射角，查出正弦值，求出折射率n；G：移去玻璃砖和大头针，由P3和P4的针孔确定出射点O，画出出射光线OB，连接OO即为折射光线；H：改变入射角，重作两次实验，求出不同入射角时n的平均值，即为所测出玻璃的折射率n 2、测定玻璃的折射率的实验 在测定玻璃的折射率时，实验步骤如下所述，请你在空

24、白处填入适当文字，并按正确顺序排列为_（各步骤中的文字符号的意义见图）A. 用_量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，将这些数据记入表格中；B. 用图钉把白纸钉在平木板上，在白纸上画一直线aa作为_，通过aa上的一点O画出_NN，并画一条线段AO作为_然后把玻璃砖在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一表面bb；C. 移去大头针和玻璃砖，过P3P4引一直线OB，连接OO就是_光线的方向； D. 用同样的方法求出入射角是30、45、60、75时的折射角，查出正弦值并记入表中；(E)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1P2，透过玻璃砖观察大头针的像，直到P1的像_，再在观察的

25、这一边插上大头针P3P4，使P4挡住_，记下_的位置；(F)用公式_算出不同入射角时的折射率，看是否近于一个常数，求出几次实验中测得的n的平均值 永城市高级中学高二物理光的直线传播单元练习参考答案一、单选题（共 16 小题）1、D 2、B 3、C 4、D 5、B 6、B 7、C 8、A 9、D 10、B 11、A 12、A 13、B 14、A 15、B 16、C 二、多选题（共 11 小题）1、AC 2、CD 3、BD 4、AC 5、B D 6、ABD 7、AD 8、BD 9、BCD 10、BCD 11、AC 三、填空题（共 14 小题）1、B B 2、3.84105 3、小于 4、001 5

26、、2R 6、 7、3108；1.25 8、 9、2；1.5108 10、45 不会. 11、略 12、略 13、略 14、由介质向真空入射，i45；21108ms 四、计算题（共 10 小题）1、太阳光线从窗户正面照射且与地面成59的夹角 2、匀速运动, 4m/s. 3、略 4、2h/ cos22 5、(1)1.58 (2)1.9108米/秒 6、q3arcsin(n/5) arcsin3q3arcsin(n/5) 7、7.28cm. 8、略 9、解：在圆弧面上，入射角为30，折射角为45，透镜的折射率nsin45sin30=在圆弧面上，全反射临界角Aarcsin（1）45要使光在圆弧面上发生

27、全反射，可使透镜下移，使得光束在圆弧面上入射角大于等于45，则下移距离至少为（1）R2。也可使透镜上移，使光束在圆弧面上入射角大于等于45，则上移距离至少为（1）R2。 10、35.55,56.1735.55. 五、作图题（共 7 小题）1、见图 2、 略3、这种说法不正确，由于光从玻璃射入空气时发生折射, 镜的厚度大于d/2. 图略 4、90，图略 5、（1）略（2） 6、入射光线与CD间的夹角介于00与900之间.(图略) 7、BC面的右半部分和AC面的下半部分 光路图略 六、实验题（共 2 小题）1、 (1)ABCDEF(2)CADBEGFH 2、BECADF，量角器，玻璃砖的上表面，法线，入射光线，玻璃砖内的折射，被P2的像挡住，P3和P2、P1的像，P3、P4，第 7 页 共 7 页