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测试一、 选择题（每小题3分，共30分）1关于影子下列说法中正确的是 （ ）A一点光源在物体的一侧，屏在物体的另一侧，则点光源离物体越近，屏离物体越远，所形成的影子就越大B发光体在不透明的物体背面必然产生一个暗度均匀的影子C一个点光源在不透明物体的后面产生的影子，只有本影区，没有半影区D在地球上不同的区域，可能同时观察到日全食和日环食图2011Sv02如图20-11所示，竖直墙壁前有一固定点光源S，从这点光源处水平抛出的物体在竖直墙壁上的影子运动情况是 （ ）A匀速直线运动 B自由落体运动C匀加速直线运动 D变加速直线运动图20-12abc 3如图20-12所示，a

2、、b、c三条光线交于S点，如果在S点前任意位置放置一个平面镜，则三条反射光线（ ）A可能交于一点也可能不交于一点B一定不交于一点C交于镜前的一点，成为一实像点D它们的延长线交于镜后一点，得到一个虚像点0图20-131234-1-4-2123yx4如图20-13，在竖直的xoy平面上，人眼位于（3，0）坐标点，一平面镜位于图示位置，平面镜两端坐标分别为（1，3）和（0，3）一点光源S从坐标原点O沿x轴负方向运动，S在如下哪个区域运动时，人眼能从平面镜中看到S点的像 （ ） A0到1区间 B1到3区间C3到5区间 D5到区间5某汽车驾驶室外有一用平面镜制作的观后镜，当汽车以50 km/h的速度在公

3、路上向前行驶时，司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度为 （ ）A50 km/h B25 km/h C100 km/h D06一束光由空气入射某介质，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播速度为 （ ）A10 8 m/s10 8 m/s 10 8 m/s 10 8 m/s图20-14Sd7点光源S通过带有圆孔的挡板N，照射到屏M上，形成直径为d的亮圆如果在挡板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖，如图20-14所示，这时点光源通过圆孔和玻璃，在屏上形成直径为D的亮圆则直径D和d的大小关系为 （ ）AdD Bd=D Cd 45时会发生全反射现象 B无论入射角i是多大，折射

4、角r都不会超过45 C欲使折射角r30，应以i45的角度入射 D当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 二填空题（每小题4分，共28分）1身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向灯下走去，在某一时刻，人影长为1.8m，经2s后，影长变为1.3m，则这盏路灯的高度应为 mv图20-172如图20-17，球沿光滑桌面向平面镜运动，要使球在平面镜中的像沿竖直方向向上运动，则平面镜与桌面的夹角应为 AB图20-183如图20-18所示，A、B两个平面镜平行放置，一束光线入射A镜，反射后从B镜射出若保持入射光线不变，而只让B镜转动角，则转动后从B镜射出的光线与转动前从B镜射出的光线之间

5、的夹角为 图20-19ABCbc4如图20-19所示，在三棱镜中BC面镀有反射膜，一束白光斜射入AB面，经棱镜后在屏幕的bc段形成彩色光带，则b点的颜色是 色（屏幕距棱镜的AC面较近且与AC面平行） 图20-20ABOC605如图20-20，玻璃体ABC是截面半径为R的半圆形柱体的一部分，O为圆心，OCOBR，AOB60，折射率n2一束平行光垂直AB面入射玻璃体，在BC弧面上有光线射出的部分其弧长为 图20-21 6由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO，两腰长都是16 cm为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，并使两腰与ox、oy轴重合，如图20-21所示从OB边的C点注视A棱，

6、发现A棱的视位置在OA边D点在C、D两点插大头针，看出C点坐标位置（0，12）D点坐标位置（9，0），由此可计算出该物质的折射率为 7在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如20-22所示的四组插针结果 (1)从图上看，肯定把针插错了的同学是 丁甲乙丙图20-22 (2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是 图2023ABC 三、计算题（第4、5小题每题9分，其余每小题8分，共42分）1(选做)如图20-23所示，A是直径为10 cm的发光圆盘，B是直径为5 cm的遮光板，C为光屏，三者中心共轴，A、B之间

7、相隔200 cm，当C离B多远时，正好在屏上的本影消失而有半影？这时半影环的半径是多少？本影可取得最大直径是多少？ 图20-24液面液体M152如图20-24所示，M是一块平面镜，位于透明液体之中，镜面水平向上放置，一细束光竖直向下射来，穿过液体射到平面镜上现将平面镜绕水平轴转动15角，光线经平面镜反射后在液体与空气的分界的液面处分成两束，测得这两束光线夹角为105，求这种液体的折射率图20-253（12分）如图20-25所示，光线从空气斜射入一块两面平行的玻璃砖的一个平面，再从另一平面射出，试证明出射光线与入射光线平行，并说明出射光线相对于入射光线的侧移量4（10分）主截面是边长为d的正方形

8、的棱柱，折射率为n，将其弯成半圆形（如图2026所示）要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，求所弯半圆形的最小内半径R的值图20-27AS 5如图20-27所示，某种透明液体的折射率为，在液面下方有一点光源S，液面上方有一无限长的细杆，其与液面夹角为45，且与液面交于A点已知A点与点光源S的水平距离大于S在液体中的深度，细杆与S在同一竖直平面内，点光源所发出的光线限制在此竖直平面内试求点光源发出的光线能照射到细杆上的所有光线在液体中所分布的角度范围为多大参考答案 B组一、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、红

9、5、R/6 6、1.337、（1）乙，（2）丁三、1、2m，10cm，5cm2、3、证明：如图20-30所示，设玻璃的折射率为n，玻璃砖的厚度为h，在玻璃的上表面的入射角为i，则光线在F点发生折射时有：n=根据几何关系可知，光线在G点的入射角为i= r，出射光线的折射角为r，则光线在G点发生折射时有：所以有 ，因此 r= i，即EFGH出射光相对于入射光的侧移量为：d=FGsinGFS因为FG=，GFS= i-r所以 上式表明，出射光线相对于入射光线发生的侧移量大小与玻璃砖的厚度、入射角及玻璃的折射率有关4、要使光线全部由B端射出，则要求射入棱柱的光线全部发生全反射，而不能发生折射那么从A端入射的光线中，只要使最易发生折射的光线发生全反射，则可满足题目要求最易发生折射的光线应为入射角最小的光线，由图20-31可看出A端最内侧的光线其入射角最小，因此必须保证此光线能发生全反射，即此光线的入射角等于或大于临界角由图中的几何关系可看出，此光线入射角的正弦值为：sinCR/（R + d）（由折射定律可知）由此