巩固练习光的反射折射全反射.docx

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巩固练习光的反射折射全反射

【巩固练习】

一、选择题

1．一条光线从空气射入折射率为在的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是（）．

A．75°B．90°C．105°D．120°

2．两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，有（）．

A．两束光仍平行，间距等于dB．两束光仍平行，间距大于d

C．两束光仍平行，间距小于dD．两束光不再平行

3．一条光线以40°的入射角从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，折射光线与反射光线的夹角可能是（）．

A．小于40°B．在50°～100°之间

C．在100°～140°之间D．大于140°

4.（2016梅州二模）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为（　　）

A．

B．

C．

D．

5．一玻璃柱体的横截面为半圆形．细的单色光束从空气射向柱体的D点（半圆的圆心），产生反射光束1和折射光束2．已知玻璃折射率为

，入射角为45°（相应的折射角为24°）．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过D点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（）．

A．光束1转过15°B．光束1转过30°

C．光束2转过的角度小于15°D．光束2转过的角度大于15°

6．如图甲所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图图中的哪个图形？

（）

7．如图所示，一束白光从顶角为

的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角i入射，经三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中．若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

8．在完全透明的水下某处放一点光源，在水面上可以见到一个圆形透光平面，如果圆形透光平面的半径匀速增大，则光源（）．

A．加速上升B．加速下沉C．匀速上升D．匀速下沉

9．如图为一直角棱镜的横截面，∠bac=90°，∠abc=60°，一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率

，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（）．

A．从ab面射出B．从ac面射出

C．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直

10．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为

1、

2，已知

1＞

2．用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则（）．

A．n1＜n2，v1＜v2B．n1＜n2，v1＞v2

C．n1＞n2，v1＜v2D．n1＞n2，v1＞v2

11．如图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中以下说法正确的是（）．

A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度

B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度

C．入射角i适当大些，可以提高准确度

D．P1、P2之间的距离，入射角的大小均与实验的准确度无关

二、填空题

12．如图所示，激光液面控制仪的原理是：

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，屏上用光电管将光讯转变成电讯，电讯输入控制系统用以控制液面高度，如果发现点B在屏上向右移动了Δs的距离到B＇，由此可知液面________（填“升高”或“降低”）了________．

13．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa＇、bb＇与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa＇、bb＇为界面画光路图．则：

（1）甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

（2）乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

（3）丙同学测得的折射率与真实值相比________．

14．在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：

①将记录光路的白纸铺放在平板上；

②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上：

③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa＇和bb＇；

④在aa＇上选择点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角i分别为0°、30°、45°的入射光线；

⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角r；

⑥按公式分别计算

，取三个值的算术平均值．

以上步骤中有错误或不妥之处的是：

________；

应改正为：

________．

15．如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．

（1）设AB的长度为

1，AO的长度为

2，CD的长度为

3，DO的长度为

4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．

（2）该同学在插大头针只前不小心将玻璃砖以D为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

16．测定玻璃砖折射率的实验如图13-1-44所示，把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画好图上的三条直线，它们分别是________、________、_______，最后按正确的要求插上大头针P3、P4，由P3、P4的位置决定了光线________的方位，从而确定了折射光线________的方向．

三、解答题

17．由某种透明物质制成的等腰直角三角形棱镜AOB，两腰都为16cm，且两腰与Ox和Oy轴都重合，如图所示，从BO边的C点注视A棱，发现A棱的位置在D点，在C、D两点插上大头针，测出C点的坐标为（0，12），D点的坐标为（9，0），由此可以算出该透明物质的折射率为多大？

18．某市体育广场中心，设计建造了一组旋转摇摆式喷泉，在喷泉周围，水下40cm深处，环绕了一圈彩灯，夜幕降临时，从喷泉射出的水柱在彩灯的映衬下，显得很美丽壮观．若池水的折射率为

，那么彩灯的视深（池边的人看到的彩灯的深度）是多少？

19．一物点放在表面平行的玻璃板后L=15cm处，观察者透过玻璃板观察，且视线垂直于玻璃表面，设玻璃板厚度d=4.5cm，玻璃的折射率n=1.5，问物点的像到玻璃板前表面间的距离为多少？

20.（2016阆中市模拟）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°．一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，

（1）求三棱镜的折射率；

（2）在三棱镜的AC边是否有光线透出，写出分析过程．（不考虑多次反射）

21．有一折射率为n的长方体玻璃砖ABCD，其周围是空气，如图所示，当入射光线从它的AB面以入射角

射入时，

（1）要使光线在BC面发生全反射，证明：

入射角应满足的条件是

（BC面足够长）．

（2）如果对于任意入射角的光线都能发生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？

22．在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面，有一个半径为r的圆形发光面．为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，所贴纸片的最小半径为多大？

23．用折射率为n的透明介质做成内、外半径分别为a和b的空心球，如图所示，当一束平行光射向球壳，经球壳外、内表面两次折射后，能进入空心球壳的入射平行光束的横截面积是多少？

24．横截面为矩形的的棒被弯成如图所示的形状，一束平行光垂直地射入水平表面A上，要使通过表面A射入的光全部从表面B射出，比值

最小是多少？

（玻璃的折射率n=1.5）

25．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上．移去圆形玻璃和大头针后，在图中画出：

（1）沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向；

（2）光线在玻璃内的传播方向；

（3）过光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r；

（4）写出计算玻璃折射率的公式．

【答案与解析】

一、选择题

1．【答案】C

【解析】如右图所示，根据折射定律

，则

，

，反射光线与折射光线的夹角

，C项正确．

2．【答案】C

【解析】光路如图所示．由光路图可知d＇＜d，故C项正确。

3．【答案】C

【解析】由光路图可知，光由真空射入介质中折射，折射角0°＜

＜40°，故C项正确．

4.【答案】A．

【解析】三棱镜的截面为等腰直角ABC，光线沿平行于BC边的方向射到AB边，

则第一次折射时的入射角等于45°，

射到AC边上，并刚好能发生全反射．则有

．

由折射定律可得：

所以由上两式可得：

故选：

A

5．【答案】B、C

【解析】转动前，光束1（反射光）与入射光线间的夹角为A=45°×2=90°，光束2（折射光）与入射光线间的夹角为B=45°+（180°－24°）=201°．转动后，反射光与入射光的夹角A＇=60°×2=120°，据折射定律，

，得r=30°，则折射光与入射光间的夹角为B＇=60°+（180°－30°）=201°．因此ΔA=A＇－A=30°，ΔB=B＇－B=9°．

6．【答案】D

【解析】筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示．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】依题意作出白光通过三棱镜的光路图，如图所示．可以看出由于紫光的偏折角最大，由全反射临界角公式

知紫光的临界角最小，所以紫光一定首先在AC面上发生全反射从而从光屏上消失，最后红光消失，故B项正确．

8．【答案】D

【解析】如图所示，在水面上看到透光平面半径为R．

设光从水射入空气发生全反射的临界角为C．

，由几何知识得

．

由以上两式得

．

透光平面半径R与h成正比，R均匀增大，h也均匀增大，故D项正确．

9．【答案】B、D

【解析】依题作出光在棱镜中的光路图，如图所示，

显然，光在ab面上的入射角为i=60°，大于光在该棱镜中的全反射临界角

，则光在ab面上发生全反射，接着以i＇=30°的入射角射到ac界面上，因i＇＜45°，光在ac面上不发生全反射而发生反射和折射，其反射角i＇=30°，反射光线正好与bc面垂直，故B、D两项正确．

10．【答案】B

【解析】由全反射临界角

知，当

时，必有n1＜n2；又由v=c／n知，必有v1＞v2，故B项正确．

11．【答