高二物理光的反射与折射练习题及答案
光的反射与折射练习题

光的反射与折射练习题一、选择题1、下列现象中,属于光的反射现象的是()A 立竿见影B 小孔成像C 水中倒影D 海市蜃楼答案:C解析:水中倒影是平面镜成像,平面镜成像是由于光的反射形成的。
立竿见影和小孔成像都是由于光沿直线传播形成的。
海市蜃楼是由于光的折射形成的。
2、一束光线垂直射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,将镜面转过 30°角,则反射光线与入射光线的夹角为()A 30°B 60°C 90°D 120°答案:B解析:当一束光线垂直射到平面镜上时,反射光线与入射光线重合,夹角为0°。
若将镜面转过30°角,则入射角为30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为 30°,则反射光线与入射光线的夹角为 60°。
3、下列光学器件中,利用光的折射规律的是()A 穿衣镜B 近视眼镜C 潜望镜D 汽车后视镜答案:B解析:穿衣镜、潜望镜和汽车后视镜都是利用平面镜成像原理,属于光的反射。
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,是利用光的折射规律。
4、小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象。
“云在水中飘”是小明以_____为参照物看到“云”在水中运动的现象。
“鱼在云上游”是鱼通过水面的_____形成的虚像和云在水面的_____形成的虚像同时出现的现象。
()A 湖面折射反射B 湖面反射折射C 云折射反射D 云反射折射答案:A解析:“云在水中飘”,云相对于湖面的位置发生了变化,所以是以湖面为参照物。
鱼在水中,鱼反射的光线从水中斜射入空气中,发生折射,人逆着折射光线看到的是鱼的虚像。
云在水面发生的是光的反射形成的虚像。
5、潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。
这是由于光的_____造成的。
()A 反射B 折射C 直线传播D 色散答案:B解析:潜水员在水中看岸上的路灯,光线从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,人眼逆着折射光线看,看到的是路灯的虚像,位置比实际位置高,这是光的折射造成的。
人教版高中物理选修3-4光的反射和折射练习及答案.doc

高中物理学习材料唐玲收集整理光的反射和折射练习及答案光的直线传播1.下列现象中能说明光是沿直线传播的是(A) 小孔成像 (B) 日食、月食(C) 海市蜃楼 (D) 射击中的三点一线解:(ABD)“海市蜃楼”现象说明光在不均匀介质(密度不一样的各空气层)中会发生折射,以至于全反射现象。
(在后面将了解到全反射)沙漠中,在沙面上方较高处的空气层比贴近沙面的空气层受热少,密度较大。
这样,沙面上的空气形成了上密下疏的状况。
从远处景物—绿树射来的光线穿过着上密下疏的空气层时就要发生折射,入射角逐渐增大,当达到临界角时,就会发生全反射,应而看到湖水得倒影,见图:空气层高,温度高,(空气导热不好)密度小,折射率小空气层较接近海面,温度低,(水海面上的“海市蜃楼”的形成过程也是上述道理。
见上图。
2.关于日食和月食的说法正确的是(A) 日全食是在地球的本影中发生的(B) 日环食是在月球的伪本影中发生的(C) 月偏食是在地球的半影区中发生的(D) 月偏食是在地球的本影区中发生的解:(BD )日食不再说了,月蚀是怎么会事呢?月球本身不是光源,反射太阳光而被我们看见。
发生月蚀时,太阳、地球、月球几近排在一条直线上,太阳照射地球在地球后面留下影子,有半影区和本影区,当月球一部分进入半影区时,有一部分太阳光被挡住,但月球向着地球的一面仍能反射另一部分太阳光而被我们看见,此时月球比平常略暗;当月球一部分进入本影区,一部分在半影区,则进入本影的部分不反射任何太阳光,为全黑,如图所示。
因此,月偏食是在月球一部分进入本影区,一部分在半影区时发生的;当月球全部进入本影区时,发生月全食。
注意:关键是我们总是在地球上观察!3.如图所示,小球位于距墙MO 和地面NO 等远的一点A ,在球的右边紧靠小球有一点光源S. 当小球以速度v 水平抛出后,恰好落在墙角O 处,当小球在空中运动时,在墙上就有球的影子由上向下运动,其影子中心的运动是(A) 匀速直线运动(B) 初速度为零的匀加速直线运动,加速度小于g(C) 自由落体运动 (D) 变加速运动 解:(A )设光源(即小球初始位置)到墙的距离为d,小球的影子在位置1;当小球经过时间t 下落到某一位置时,光照着它在墙上留下的影子在位置2;1、2两个位置之间的距离可以这样求出:太阳 地球 月球 M AS v 1 23θ在三角形12A 中,S 12=d ·tan θ而由平抛运动的知识我们知道,tan θ=t v gt 0221=02v gt 因此,S 12=d ·tanθ=02v dgt也就是说,影子的位移与时间成正比!当然,它对应的运动应为匀速直线运动。
高考物理考点《光的反射、折射、全反射》真题练习含答案

高考物理考点《光的反射、折射、全反射》真题练习含答案1.[2024·江苏省南通市如皋市教学质量调研]如图所示,半圆形玻璃砖的圆心为O,半径为R,O、P两点间的距离为33R.一束单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则玻璃砖的折射率为()A. 2 B.2C. 3 D.3答案:A解析:单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则有折射光线与垂直OP的夹角相等,则光线在玻璃砖中的光路图如图所示,由折射定律可得n=sin θsin α,由几何关系可知sin α=OPOP2+R2=12,联立解得n= 2 ,A正确,B、C、D错误.2.[2024·广西南宁市、玉林市摸底考试]如图所示,一透明材料制成的圆柱形棒,长度为6 m.一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入,经2.5×10-8s由另一底面圆心射出.保持入射点不变,调整光线的入射方向,使其在材料内部恰好发生全反射,(光在真空中的速度为3×108m/s)则光通过透明材料的时间为()A.2.5×10-8s B.3.3×10-8sC.3.125×10-8s D.4.95×10-8s答案:C解析:设光在该材料中传播速度为v,由L=vt,解得v=Lt=2.4×108m/s,由n=cv可知n =1.25.设全反射临界角为C ,则sin C =1n =0.8,光刚好发生全反射,可知光在透明材料中的路程为s =L sin C =7.5 m ,则t′=s v =7.52.4×108s =3.125×10-8 s ,C 正确.3.[2024·河北省邯郸市九校联考]如图所示,水面上漂浮一半径为R =0.25 m 的圆形荷叶,O 点为荷叶的圆心,一只小蝌蚪从距水面h =724m 的A 点以速度v =0.05 m /s 向下运动,A 点在O 点的正下方,已知水的折射率为43 ,则在小蝌蚪向下运动过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )A .572 sB .576 sC .573 sD .574 s答案:B解析:由全反射角公式和几何关系,有sin C =1n =34 ,tan C =37 ,在小蝌蚪竖直向下运动过程中,如图所示,小蝌蚪从A 点到B 点过程中,在水面之上看不到小蝌蚪,有AB =R tan C -h =724 m ,则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为t =AB v =576s ,B 正确.4.[2024·山东省淄博市期末考试](多选)为取得良好的保温效果,一窗户安装了双层平行玻璃,双层玻璃由厚度均为d 的单层玻璃组成,两玻璃板平行且中间有空气.如图所示,一束光线从窗外射入室内,入射光线与玻璃面的夹角θ=37°,光线通过双层玻璃后出射光线与入射光线会有一个偏移量(两光线的垂直距离),玻璃的折射率n =43 ,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )A .这束光进入玻璃后折射角的正弦值为35B .这束光进入玻璃后折射角的正弦值为920C .这束光从室外到室内的偏移量为910 dD .这束光从室外到室内的偏移量为710 d答案:AD解析:光线射入玻璃面的入射角i =90°-θ=53°,射入玻璃的折射角为r ,根据光的折射定律可得n =sin i sin r ,解得sin r =sin 53°43 =35,A 正确,B 错误;如图,由光路的可逆性可知,空气中的光线都是平行的,玻璃中的光线也是平行的,设光线通过第一块玻璃光线的侧移量为Δx 1,光线通过第二块玻璃光线的侧移量为Δx 2,根据光路图中的几何关系可得Δx 1=Δx 2,则出射光线相对于入射光线的侧移量Δx =2Δx 1=2d cos r sin (i -r)=710 d ,C 错误,D正确.5.[2024·河北省邯郸市九校联考]宇航员王亚平在太空实验授课中,进行了水球光学实验.某同学在观看太空水球光学实验后,找到一块横截面为环形、折射率为n = 2 的玻璃砖模拟光的传播,如图所示,玻璃砖的内径为R 、外径为2R.一束单色光在截面上的A 点以入射角i 射入玻璃砖,恰好在玻璃砖内壁的B 点发生全反射(图中B 点未画出),光在真空中传播的速度为c ,求:(1)入射角i 的正弦sin i ;(2)该单色光从A 点传播到B 点所用时间(结果可以带根号). 答案:(1)12 (2)(7-1)R c解析:(1)在△ABO 中,∠ABO =α,∠BAO =β,∠BOA =θ,如图所示,设玻璃砖的折射率为n ,根据题意可得sin C =1n根据折射定律可得n =sin isin β ,sin α=sin C在△ABO 中,根据正弦定理可得2R sin α =Rsin β解得sin i =12(2)因为n = 2 ,n =sin i sin β ,sin β=122 ,sin C =12 ,θ=C -β所以得sin θ=7-14在△ABO 中,根据正弦定理可得R sin β =ABsin θ且有v =cn该单色光从A 点传播到B 点所用时间为t AB =AB v解得t AB =(7-1)Rc .。
高二物理(人教)选修3-4精品练案:13.4 光的反射和折射(含解析)[ 高考]
![高二物理(人教)选修3-4精品练案:13.4 光的反射和折射(含解析)[ 高考]](https://img.taocdn.com/s3/m/d479d57977232f60ddcca13c.png)
第十三章光【自主预习】(认真阅读教材P59-P62相关内容,独立完成下列问题)1.(1)一单色光照射到一条狭缝时,当狭缝较宽时,光沿___________传播,在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区;当狭缝较窄时,尽管亮区的___________有所减弱,但___________增大了,这表明光经过较窄的单缝时,并没有沿___________传播,而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间,这就是光的衍射现象,且缝的宽度越窄,在光屏上形成的亮区的范围越___________。
(2)明暗条纹产生的位置特点:来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了________,反之则出现暗条纹。
2.光产生明显衍射的条件是:障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________,或比光的波长___________。
3.衍射光栅是由许多的狭缝地排列起来形成的光学元件,由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度,亮度。
(1)单缝衍射的条纹比较宽,而且距中央亮条纹较远的条纹,亮度也较低。
因此单缝衍射达不到实用要求。
(2)实验表明,如果增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
4.光的衍射现象表明,我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。
光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的;但是,在障碍物的尺寸可以跟光的波长________,甚至比光的波长________的时候,衍射现象________,这时就不能说光沿直线传播了。
5.衍射现象与干涉现象的比较【典型例题】一、光的衍射【例1】对光的衍射现象的定性分析,下列描述中正确的是( )A.只有障碍物尺寸小时,光才会发生衍射现象B.衍射现象是光波互相叠加的结果C .光的衍射否定了光的直线传播的结论D .光的衍射为光的波动说提供了有力的证据【例2】.光的衍射现象,下面说法正确的是( )A .红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B .白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C .光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射D .光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射二、衍射光栅【例3】在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是( )A .将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B .使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C .换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D .增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽【例4】.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样,则 ( )A .甲、乙均是干涉条纹B .甲、乙均是衍射条纹C .甲对应的光的波长较长D .乙对应的光的波长较长三、衍射现象与干涉现象的比较【例5】单色光通过双缝产生干涉现象,同种单色光通过单缝产生衍射现象,在光屏上都是明暗相间的条纹,比较这两种条纹( )A .干涉、衍射条纹间距都是均匀的B .干涉、衍射条纹间距都是不均匀的C .干涉条纹间距不均匀,衍射条纹间距均匀D .干涉条纹间距均匀,衍射条纹间距不均匀四、小孔衍射【例6】让烛光照射到一块遮光板上,板上有一个可自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢地由大到小直到闭合,试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)【课后练习】1.关于衍射,下列说法中正确的是( )A .干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果B .双缝干涉中也存在衍射现象C .一切波都很容易发生明显的衍射现象D .影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实甲 乙2.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是( ) A.光的反射B.光强太小C.光的干涉D.光的衍射3.用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是( )A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的B.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆条纹D.中央均为暗点的同心圆条纹4.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图2所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了A.①③ B.②④C.①④D.②③5.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果6.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,下列说法中正确的是( )A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹7.如图3所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果折射角相同,下列说法正确的是( )A.b在该介质中的折射率比a大B.若用b做单缝衍射实验,要比用a做中央亮条纹更宽C.用a更易观测到泊松亮斑D.做双缝干涉实验时,用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大8. 在一次观察光的衍射实验中,观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样,那么障碍物是下列给出的( ) A.很小的不透明圆板B.很大的中间有大圆孔的不透明挡板C.很大的不透明圆板D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板9.用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄),如果用不透光的纸遮住一个缝,则屏上出现( ) A.一片黑暗B.一片红光C.原干涉条纹形状不变,但亮度减弱D.红、黑相间的条纹10.对单缝衍射现象,以下说法正确的是 ( ) A.缝的宽度d越小,衍射条纹越亮B.缝的宽度d越小,衍射现象越明显C.缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线D.入射光的波长越短,衍射现象越明显11.对于光的衍射的定性分析,下列说法中正确的是()A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性12.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点,你认为正确的是( )A.若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关13.以下关于光现象的说法中正确的是()A.一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影,这是光发生衍射的结果B.把两支铅笔捏紧,能过中央的细缝去观察日光灯,会看到彩色条纹,这是光发生衍射的结果C.白光通过单缝衍射时,偏离中央亮纹最远的是红光D.一束平行白光经凸透镜折射后,在其后的屏上也会看到彩色的亮环,这是光发生衍射的结果例题答案:1.【答案】B、D【解析】一切光都可以发生衍射现象,只不过有明显和不明显之分,A项错误;光波衍射形成明暗相间的条纹是叠加形成的,B项正确;光的衍射现象与光的直线传播并不矛盾,前者是波动性的体现,后者是粒子性的体现,故C项错误,D项正确。
光的反射折射全反射练习题

光的反射折射全反射练习题光的反射、折射和全反射练题1.关于光的折射现象,正确的说法是光的传播方向发生改变,因此答案为选项 C。
2.关于光的反射和折射现象,正确的说法有:光发生反射时,光的传播方向可能偏转 90°,光发生折射时,一定伴随着反射,因此答案为选项 ABC。
3.关于折射率,正确的说法有:介质的折射率与入射角的正弦成正比,介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比,因此答案为选项 CD。
4.要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成 90°夹角,则入射角应为 30°,因为 sin 30°=1/2,而玻璃的折射率为n=光在真空中的速度/光在玻璃中的速度=1/1.5=2/3,所以根据折射定律,sinθ2=n12sinθ1,即sinθ2=2/3sin30°,解得sinθ2=1/2,所以θ2=30°。
5.图中判断正确的是 CO 是入射光,OB 为反射光,OA 为折射光,因为入射光线 CO 在界面上发生了反射 OB 和折射OA,符合光的反射和折射定律。
8.光线从真空射入介质,根据偏折定律,sinθ1/n=sinθ2,其中θ1 为入射角,θ2 为折射角,n 为介质的折射率,代入数据可得sinθ2=1/1.73sinθ1,所以θ2<θ1,说明光线向界面法线偏折,因此选项 BCD 均正确。
9.光线 a 的频率比光线 b 高,根据光的色散现象,水对光线 a 的折射率比对光线 b 的折射率小,因为光线 a 的传播速度更快,所以在水中的传播速度也更快,因此选项 AC 均正确。
10.光线由空气透过半圆形玻璃砖时,发生了全反射现象,因为入射角大于临界角,所以光线被完全反射回玻璃中,正确的光路图为选项丙。
当光线由玻璃砖射入空气时,根据折射定律可得sinθ2=n12sinθ1,其中 n12=1.5,θ1=90°-45°=45°,代入求解可得sinθ2=1/1.5sin45°,所以θ2=41.81°,正确的光路图为选项丁。
《第4章 光的折射和全反射》试卷及答案_高中物理选择性必修 第一册_鲁科版_2024-2025学年

《第4章光的折射和全反射》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一束光线从空气射入水中时,下列说法正确的是:A、入射角等于折射角B、折射光线一定比入射光线偏离法线C、折射角大于入射角D、折射光线和入射光线分居法线两侧2、一束光线从水中射入空气时,下列说法正确的是:A、入射角大于折射角B、折射光线与入射光线在同一直线上C、折射光线一定偏离法线D、折射光线和入射光线分居法线两侧3、一束光线从空气(折射率为1.00)射入水(折射率为1.33),当入射角为45°时,折射角为多少度?A. 30°B. 40°C. 53.1°D. 78.7°4、当光从一种介质射入另一种介质时,如果反射光和折射光之间的夹角某一数值会等于90°,此时的入射角称为临界角。
当入射光的折射角为90°时,对应的入射角称为:A. 临界角B. 平行角C. 漫反射角D. 全反射角5、光从空气斜射入水中时(水和空气的折射率分别为n₁和n₂,且n₁ > n₂),下列关于折射现象的描述正确的是()A. 折射光线与入射光线分居法线两侧B. 折射光线、入射光线和法线都在同一平面内C. 折射角小于入射角D. 折射光线、入射光线、法线都与光线方向相垂直6、一束单色光从水中斜射入空气时,下面的哪种情形会导致观察者看到光的路径出现一定的弯折?()A. 增加入射水面的粗糙程度B. 提高观察者与入射水面的距离C. 小心调整观察者与法线的距离D. 旋转入射光线7、一束光线从空气射入水中,入射角为30°,已知水的折射率为1.33,则折射角最接近于:A. 22°B. 25°C. 30°D. 40°二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、下列关于光的折射现象的描述,正确的是:A、光从空气进入水中时,传播速度变慢,折射角大于入射角。
光的反射折射全反射练习题
光的反射、折射全反射练习题一、选择题1.关于光的折射现象,下列说法正确的是(C)A.光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B.光由一种介质进入另一种介质,传播方向一定改变C.人观察盛水容器的底部,发现水变浅了D.光从空气射入液体中,它的传播速度一定增大2 (多选)关于光的反射与折射现象,下列说法正确的是(ABC)A.光发生反射时,光的传播方向一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时,一定伴随着反射D.光发生折射时,光的传播方向可能偏转90°3 (多选)关于折射率,下列说法正确的是(CD)A.根据sin θ1sin θ2=n12可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据sin θ1sin θ2=n12可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n=cv可知,介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时,折射率与波长成反比4.光在某种玻璃中的传播速度是3×108 m/s,要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角,则入射角应是(A)A.30°B.60°C.45°D.90°5.如图所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图,下列判断中正确的是(C)A.AO是入射光,OB为反射光,OC为折射光B.BO是入射光,OC为反射光,OA为折射光C.CO是入射光,OB为反射光,OA为折射光D.条件不足,无法确定8. (多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么(BCD)A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线的夹角是90°9. (多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中,发生了如图所示的折射现象(α>β)。
下列结论中正确的是(AC)A.在水中的传播速度,光束a比光束b大B.在水中的传播速度,光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大10.如图所示,光线由空气透过半圆形玻璃砖,或光线由玻璃砖射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)(B)A.乙、丙、丁B.乙、丁C.乙、丙D.甲、丙11.光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播,以下关于光导纤维的说法正确的是(A)A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用12.空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图所示。
高二物理测试题【光的折射 全反射】带解析
高二物理测试1光的折射和全反射1.光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是()A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大2.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,则()A.λa<λb,n a>n bB.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a<n bD.λa>λb,n a>n b3.(山东省2020等级考试)如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中.某种单色光在介质中传输,经过多次全反射后从右端射出.若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射,则此介质的折射率为()A.1+sin 2θB.1+cos 2θC.1+cos2θD.1+sin2θ4.如图所示,光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管,中央插一块两面反光的玻璃板,入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射,进入到玻璃管底部,然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同).当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时,就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了,从而了解液面的高度.以下说法正确的是()A.玻璃管被液体包住之后,出射光强度增强B.玻璃管被液体包住之后,出射光消失C.玻璃管被液体包住之后,出射光强度减弱D.玻璃管被液体包住之后,出射光强度不变5.(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ,则()A.该介质对此单色光的折射率为1sin θB.此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D.此单色光在该介质中的频率是真空中的1sin θ6.(多选)如图所示,O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的法线,a、b是关于O1O2对称的两束平行单色光束,两光束从玻璃砖右方射出后的光路图如图所示,则下列说法正确的是() A.该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小B.有可能a是绿光,b是红光C.两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变D.在真空中,a光的波长比b光的波长长7.(多选)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则下列说法正确的是()A.该棱镜的折射率为 3B.光在F点发生全反射C .光从空气进入棱镜,波长变短D .光从空气进入棱镜,波速变小8、如图所示,一束光从空气射到直角三棱镜ABC 的侧面AB 上,进入三棱镜后从另一侧面AC 射出,调整入射光的方向,当光线第一次射到侧面AC 恰不穿出时,测出入射光与AB 面的夹角θ为30°,求此三棱镜的折射率.9.如图,一半径为R 的玻璃半球,O 点是半球的球心,虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求:(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (2)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离.10.如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射).求该玻璃的折射率.高二物理测试参考答案1、解析:选A.光纤内芯比外套折射率大,在内芯与外套的界面上发生全反射,A对,B 错;频率大的光,波长短,折射率大,在光纤中传播速度小,C、D错.2、解析:选B.一束光经过三棱镜折射后,折射率小的光偏折较小,而折射率小的光波长较长.所以λa>λb,n a<n b.故选项B正确.3、解析:选D.设介质中发生全反射的临界角为α,如图.则由全反射临界角与α的关系可知:sin α=1n.由图,经多次全反射后从右端射出时,入射角和反射角满足关系:n=sin θsin⎝⎛⎭⎫π2-a.联立两式可得n=1+sin2θ.4、解析:选C.玻璃管被液体包住之前,由于玻璃管之外是光疏介质空气,光线发生全反射,没有光线从玻璃管壁中射出.当玻璃管被透明液体包住之后,液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时,光线不再发生全反射,有一部分光线进入液体,反射光的强度会减弱,故C正确.5、解析:选ABC.介质对该单色光的临界角为θ,它的折射率n=1sin θ,A正确;此单色光在介质中的传播速度v=cn=c sin θ,B正确;波长λ=vf=c sin θcλ0=λ0sin θ,C正确;光的频率是由光源决定的,与介质无关,D 错误.6、解析:选ACD .由题图可知,b 光偏离原来的传播方向较多,玻璃对b 光的折射率大,故A 正确;玻璃对b 光的折射率大,b 光的频率高,故B 错误;光在不同介质中传播,频率不变,故C 正确;根据真空中波速c =λν,b 光频率高,波长短,故D 正确.7、解析:选ACD .在E 点作出法线可知入射角为60°,折射角为30°,由n =sin 60°sin 30°可得折射率为3,故A 正确;由几何关系可知,在BC 边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,B 错;由公式v =cn 可知,光从空气进入棱镜,波速变小,又v =λf ,光从空气进入棱镜,波长变短,故C 、D 正确.8.答案72解析 光线在AC 面上恰好发生了全反射,则有:γ=C 有:sin γ=sin C =1n 根据几何知识得:β+γ=π2α=π2-θ得:cos β=sin γ=1nsin β=1-cos 2β=1-1n2 在AB 面上有:sin αsin β=n则sin α=n sin β=n 2-1折射率为:n =1+sin 2 α=1+sin 2 60°=729、解析: (1)如图,从底面上A 处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i ,当i 等于全反射临界角i c 时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l .i =i c ①设n 是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有n sin i c =1② 由几何关系有sin i =lR③联立①②③式并利用题给条件,得l =23R .④(2)设与光轴相距R3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和γ1,由折射定律有 n sin i 1=sin γ1⑤设折射光线与光轴的交点为C ,在△OBC 中,由正弦定理有 sin ∠C R =sin(180°-γ1)OC ⑥ 由几何关系有∠C =γ1-i 1⑦ sin i 1=13⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得OC =3(22+3)5R ≈2.74R .⑨答案:(1)23R (2)2.74R10、答案: 2.05(或1.43)解析:如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行.这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C 点反射.设光线在半球面的入射角为i ,折射角为γ.由折射定律有sin i =n sin γ① 由正弦定理有sin γ2R=sin(i -γ)R ②由几何关系,入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有sin i =LR③式中L是入射光线与OC的距离,L=0.6R. 由②③式和题给数据得sin γ=6④205由①③④式和题给数据得n= 2.05≈1.43。
高中物理-有答案-高二选修3-4_131光的反射和折射同步练习
人教版物理高二选修3-4 13.1光的反射和折射同步练习一、选择题(共14题;)1. 光从某种玻璃中射向空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()不变A.比值θ1θ2B.比值sinθ1是一个大于1的常数sinθ2C.比值sinθ1不变sinθ2是一个小于1的常数D.比值sinθ1sinθ22. 如图所示为一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路,则()A.介质Ⅰ的折射率最大B.介质Ⅱ的折射率最大C.介质Ⅲ的折射率最大D.光在介质Ⅱ中传播速度最大3. 假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A.将提前B.将延后C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后D.不变4. 如图所示,一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc,其中ac面是镀银的,现有一光线垂直于ab面入射,在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出,则()A.∠a=30∘,∠b=75∘B.∠a=32∘,∠b=74∘C.∠a=34∘,∠b=73∘D.∠a=36∘,∠b=72∘5. 某同学做测定玻璃折射率实验时,用他测得的多组入射角与折射角作出sinθ1−sinθ2图象如图所示,若θ1为入射角,θ2为折射角,则下列判断中正确的是()A.光线是从空气射入玻璃中B.玻璃的折射率约为1.49C.玻璃的折射率为0.67D.光线是从玻璃射入空气的6. 在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体()A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能7. 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路图如图所示,对实验中的一些具体问题,下列说法正确的是()A.为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些B.为了减少测量误差,P1、P2连线与玻璃砖界面的夹角应适当取大一些C.若P1、P2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D.若P1、P2连线与法线NN′间夹角较大时,有可能在bb′一侧就看不到P1、P2的像8. 用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图所示的四个图中,P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果,在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是()A.B.C.D.9. 井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则()A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星10. 如图所示,一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银,则图示几个光路图中,能正确、完整地表示光线行进过程的是()A. B.C. D.11. 某研究性学习小组在探究光的折射过程中,研究折射角与入射角之间的关系,当光由空气斜射入玻璃中时,测得实验数据如下表由此实验数据可以初步提到的结论是()A.在误差允许范围内,入射角与折射角之比总是定值B.在误差允许范围内,入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内,入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内,入射角正弦与折射角正弦之差总是定值12. 关于折射率,下列说法中正确的是()=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比A.根据sinθ1sinθ2=n可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比B.根据sinθ1sinθ2C.根据n=c可知,介质的折射率与介质中的光速成反比vD.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比13. 如图,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O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为√3,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O点垂直于图面轴线顺时针转过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∘14. 以往,已知材料的折射率都为正值(n>0),现已有人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sin i=n,但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值),现空气中sin r有一上、下表面平行的负折射率材料,一束光从其上表面射入,下表面射出,若该材料对此束光的折射率n=−1,下列能正确反映此束光穿过该材料的传播路径的示意图是(图中α>β)()A. B.C. D.二、填空题(共5题;)光从一种介质射到它与另一种介质的________时,一部分光进入另一种介质的现象,叫折射现象.发生折射现象时,折射光线与入射光线、法线处在________内,折射光线与入射光线分别位于________的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即________.如图所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d.当桶内无油时,从某点恰能看到桶底边缘上的某点B.当桶内油的深度等于桶高的一半时,在A点沿AB方向看去,看到桶底上的C点,C、B相距d,由此可得油的折射率n=________;光在油中传播的速度4________m/s.(结果可用根式表示)某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O和O′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线交NN′于D点,如图所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm,由此可得出玻璃的折射率n=________。
高考物理光的反射与折射练习题及答案
高考物理光的反射与折射练习题及答案1. 题目:光的反射题目描述:小明用一束激光束照射到光滑的玻璃板上,发现光线发生了什么变化?答案:光线在玻璃板上发生了反射。
2. 题目:平面镜的光线追踪题目描述:如图所示,光线从物体A射入平面镜M,经平面镜反射后到达屏幕上的物体F。
求物体F的位置。
答案:根据光线的反射定律可知,入射角等于出射角,物体F的位置与物体A的位置关于镜面对称。
3. 题目:光的折射题目描述:当光线由空气经某一介质A射入到介质B中时,发生了什么现象?答案:光线发生了折射,即改变了传播方向及传播速度。
4. 题目:折射定律的应用题目描述:光线由空气以一定角度射入水中,求光线的折射角。
答案:根据折射定律,空气中光线的入射角和水中光线的折射角满足正弦定律,即sin(入射角)/sin(折射角) = n(水的折射率)/n(空气的折射率)。
5. 题目:浸没法测定物体的折射率题目描述:用浸没法测定透明均匀介质的折射率,原理是什么?答案:浸没法是利用折射现象测定透明均匀介质的折射率。
根据折射定律,当平行光线从一种介质射入到另一种介质时,光线发生折射,折射角与入射角之间的关系可由折射率来表达。
6. 题目:全反射的条件题目描述:什么情况下会发生全反射现象?答案:当光线由折射率较大的介质射入折射率较小的介质且入射角大于临界角时,会发生全反射现象。
7. 题目:折射率与光速的关系题目描述:折射率与光速之间有什么关系?答案:折射率与光速呈反比关系,介质的折射率越大,光在介质中传播的速度越慢。
8. 题目:透镜的成像原理题目描述:用透镜成像原理解释人眼的视觉现象。
答案:人眼通过眼角膜、晶状体等透明介质将光线聚焦到视网膜上,形成倒立、缩小的实像,再通过神经传递到大脑,实现了视觉。
总结:本文通过题目形式给出了对于高考物理中光的反射与折射的练习题及答案。
通过解答这些练习题,我们可以加深对光的反射与折射规律的理解。
掌握这些规律对于理解光的传播、成像等现象具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高二物理光的反射与折射练习题及答案
考察题一:光的反射定律
1. 一束光从媒质A射入媒质B,入射角为30°,折射角为45°。
求
媒质B的折射率。
解析:根据光的反射定律,入射角、折射角以及两个媒质的折射率
之间存在以下关系:
n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)
代入已知数据:n1 = 1(空气的折射率约等于1),入射角 = 30°,
折射角 = 45°
1 × sin(30°) = n
2 × sin(45°)
n2 = sin(30°) / sin(45°) ≈ 0.577 / 0.707 ≈ 0.815
答案:媒质B的折射率约为0.815
考察题二:光的全反射
2. 一束光从玻璃射入水中,入射角为45°,已知水的折射率为1.33。
当光从玻璃射入水中的角度大于多少时,会发生全反射?
解析:当光从光密介质(如玻璃)射向光疏介质(如水)时,若入
射角大于临界角时,会发生全反射。
临界角可以通过折射定律计算:n1 × sin(临界角) = n2 × sin(90°)
代入已知数据:n1 = 1.33(水的折射率),n2 = 1(空气的折射率
约等于1)
1.33 × sin(临界角) = 1 × 1
sin(临界角) = 1 / 1.33 ≈ 0.751
临界角≈ arcsin(0.751) ≈ 49°
答案:光从玻璃射入水中的角度大于约49°时,会发生全反射。
考察题三:光的折射率
3. 一束光从空气射入玻璃,入射角为60°,已知空气的折射率为1。
求玻璃的折射率。
解析:根据光的折射定律,入射角、折射角以及两个媒质的折射率
之间存在以下关系:
n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)
代入已知数据:n1 = 1(空气的折射率约等于1),入射角 = 60°,
折射角 = 90°(光在从光密介质射向光疏介质时,可能存在临界角使得
折射角为90°)
1 × sin(60°) = n
2 × sin(90°)
n2 = sin(60°) / sin(90°) ≈ 0.866 / 1 ≈ 0.866
答案:玻璃的折射率约为0.866
考察题四:光的折射率
4. 一束光从水射入玻璃,入射角为30°,已知水的折射率为1.33。
求玻璃的折射率。
解析:根据光的折射定律,入射角、折射角以及两个媒质的折射率
之间存在以下关系:
n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)
代入已知数据:n1 = 1.33(水的折射率),入射角 = 30°,折射角 = 90°(光从光疏介质射向光密介质时,折射角为90°)
1.33 × sin(30°) = n2 × sin(90°)
n2 = sin(30°) / sin(90°) ≈ 0.667 / 1 ≈ 0.667
答案:玻璃的折射率约为0.667
考察题五:光的折射率
5. 一束光从空气射入水中,入射角为60°,已知水的折射率为1.33。
求水中的折射角。
解析:根据光的折射定律,入射角、折射角以及两个媒质的折射率
之间存在以下关系:
n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)
代入已知数据:n1 = 1(空气的折射率约等于1),n2 = 1.33(水的
折射率),入射角 = 60°
1 × sin(60°) = 1.33 × sin(折射角)
sin(折射角) = sin(60°) / 1.33 ≈ 0.866 / 1.33 ≈ 0.650
折射角≈ arcsin(0.650) ≈ 40°
答案:水中的折射角约为40°
通过以上的练习题,我们巩固了光的反射与折射的理论知识,并学会了如何计算媒质之间的折射率、临界角以及折射角。
这些知识在日常生活和光学领域中都有广泛的应用,帮助我们更好地理解光的行为和性质,以及光在不同媒质中传播时的规律。