高二物理几何光学练习题

1高二物理几何光学练习题一、选择题1．水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象解释正确的是(D)A、空气泡对光有会聚作用，因而较亮B、空气泡对光有发散作用，因而较亮C、从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生全反射D、从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射2．如图所示．光线从空气中垂直射人到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为2，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为(BD)A．300B．450C．600D．9003．如下图所示，在水面下同一深度并排紧挨着放置分阶段分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡．一个站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察，他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是(D)A．红光B．黄光C．蓝光D．紫光4．如图所示．水平面上有一点光源S静止不动，与水平面成300夹角的平面镜以速率v向右平动，则像S′将(B)A．以速率v沿SS′连线方向远离SB．以速率v沿SS′连线方向靠近SC．以速率v3沿SS′连线方向远离SD．A速率v3沿SS′连线方向靠近S5．如图平面镜M绕垂直于纸面的轴0以32rad/s匀速转动，AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕．张角∠AOB为600．有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O点，已知光源每秒闪动12次，屏幕AB上每秒内可能出现的光斑次数是(A)A．4次B．6次C．12次D．24次6．如图所示，两束平行的红光和紫光，相距为d，斜射到玻璃砖上．当它们从玻璃砖的下面射出时(B)A．两条出射光线仍平行，但距离大于dB．两条出射光仍平行，但距离小于dC．两条出射光仍平行，但距离等于dD．两条出射光不再平行7．如图所示，某玻璃棱镜的顶角为θ，恰为黄光的临界角．当白光通过棱镜发生色散，2在光屏A上形成彩色光带后，把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到(AB)A．A屏上最先消失的是紫光B．最后在B屏上左边是紫光C．最后B屏上右边是紫光D．最后B屏上左边是黄光8．如图所示，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450(相应的折射角为240)，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过150，如图中虚线所示，则(BC)A．光束1转过150B．光束1转过300C．光束2转过的角度小于150D．光束2转过的角度大于1509．由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO，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(A)A．n=4/3B．n=5/4C．n=3/2D．n=6/710．一个正对一竖立的平面镜站立的人身体宽为a，两眼相距b．欲使自己无论闭上左眼或是右眼都能用另一只眼睛从镜子中看到自己的整个身体，镜子的宽度至少应为(C)A．a/2B．b/2C．(a+b)/2D．(a-b)/2二、填空题11．红光在水中的波长和绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为4/3，则红光和绿光在水中频率之比为____________12．如图所示的圆筒中心有一个小平面镜，可绕筒轴转动．当平面镜静止时，固定筒壁上的点光源S沿半径发出的光束通过镜面反射在筒壁上呈现光斑S1，当镜面以角速度ω匀速转动时，点光源在镜中的像S′的角速度为_________，光斑S1的角速度为________．2ω，2ω13．如图平面镜与x轴平行放置，其两端的坐标分别为(-2，2)，(0，2)人眼位于x轴上+2处，当发光点P从坐标原点O沿x轴负方向运动到__________区间，人眼可以从平面镜中看到P点的像．3[-6,，-2]14．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4h的时候，观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星．若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为_________4.6h三、解答题15．如图所示，真空中平面镜前有M、N两点，M、N与镜面的距离分别为hl、h2，它们在平面镜上投影点间的距离为L，若在M处放一点光源，光在真空中传播速度为C，试画出光从M点发出经平面镜反射后经过N点的光路图，并计算沿此光路从M到N的时间是多少?答案:cLhh2221)（16．如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角α=300，P为垂直于直线BCO的光屏，现有一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，结果在屏P上形成一宽度等于32AB的光带，求棱镜的折射率．答案:317．半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点B，∠AOB＝60，已知该玻璃对红光的折射率n＝3。（1）求两条光线经柱面和底面折射后交点与O点的距离d。（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？答案:R/3，小418、如图所示，P为一堵高墙，M为高h=0.8m的矮墙，S为一点光源，三者水平距离如图,S以速度v0=10m/s竖直向上抛出，求在落回地面前，矮墙在高墙上的影子消失的时间．答案:1.2S19．雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d．水的折射率为n．(1)在图上画出该束光线射上入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图．(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度．答案:(1)、略（2）、nRdRd11sinsin,nRd1sin2,nRdRd11sinsin20．如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R．(1)试证明：DC光线进人介质球后，第一次再到达介质球的界面时，在界面上不会发生全反射．(要求说明理由)(2)若DC光线进入介质球后，第二次再到达介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率．答案:1.79