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第1页，共5页高二物理光的反射，折射，全反射练习题一、选择题（每题4分，半对2分，共60分）1、对于以下光学现象或运用，说法错误的是:A.自行车尾灯的内部构造实质是一列竖直排布的紧密的全反射三棱镜B.海面上的海市蜃楼是光的干涉现象C.夏天雨后的天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象D.光导纤维的内芯一般由折射率较大的玻璃纤维制成2、已知水的折射率为1.33，空气的折射率为1.00，一个潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h1，而船头的观察者目测到潜水员距水面深h2处，则（）A.潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度大于h1B.潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1C.潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1D.潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度大于h13、如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则（）A.圆弧AB上有光透出部分的弧长为πRB.圆弧AB上有光透出部分的弧长为πRC.增加OA边上的入射角，圆弧AB上透光的弧长增加D.增加OA边上的入射角，圆弧AB上透光的弧长变小4、如图，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC，底面水平，罩内为空气。发光点D位于AB中点，发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是（）A.D发出的光照射到CB界面时可能发生全反射B.液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮C.液体的折射率为D.液体的折射率为5、如图一束单色光从一等边三棱镜AB边上的D点垂直射入三棱镜，己知BD=AB，三棱镜对该单色光的折射率n=，则该束光经过三梭镜后（）A.一定从BC边射出B.可能从BC边射出C.一定从AC边射出D.不可能从AC边射出6、光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出．下列说法正确的是（）A.内芯的折射率大于包层的折射率B.内芯的折射率小于包层的折射率C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射7、中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子•涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（）A.在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大第2页，共5页C.分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能D.以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光8、以往,已知材料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n0),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=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A.B.C.D.9、如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为c，c为光在真空中的传播速度，则下列说法错误的是（）A.平行玻璃砖的折射率为B.入射点A与出射点B之间的距离为C.平行玻璃砖的全反射临界角为30°D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d10、如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断不正确的是（）A.a光的频率小于b光的频率B.a光光子能量小于b光光子能量C.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率D.a光在玻璃砖中的速度大于b光在玻璃砖中的速度11、（多选）一束光从空气射向折射率的某种玻璃表面，下列说法中正确的是（）A.入射角大于45°时，会发生全反射现象B.无论入射角多大，折射角都不超过45°C.欲使折射角等于30°，应以45°入射角入射D.当入射角满足时，反射光线和折射光线垂直12、（多选）如图所示，直角三角形为一透明介质制成的三棱镜截面，且，有一束平行光线垂直射向面。已知这种介质的折射率，则（）A.不可能有光线垂直于边射出B.不可能有光线从边垂直射出C.不可能有光线从边垂直射出D.—定既有光线垂直于边射出，又有光线垂直于边射出第3页，共5页13、（多选）如图，将黄色平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分圆形柱面有光线射出。已知，透明半圆柱体对黄光折射率为n＝2，半径为R＝1m，长为L＝2m，不考虑二次反射，那么（）A.黄光从空气射入半圆柱体速度变小B.黄光从空气射入半圆柱其光子能量变小C.有黄光从圆形柱面射出部分的区域面积D.若只将黄光换成蓝光，有光线从圆形柱面射出部分的面积将增大14、（多选）如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC＝β，从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则（）A.此棱镜的折射率为B.此棱镜的折射率为C.增大α角，光线有可能因在AC面上发生全反射无法进入棱镜D.增大α角，无论α角多大，光线都能射入棱镜15、（多选）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区城出现两个光斑•逐渐增大θ角。当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（）A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B.A光在玻璃砖中的传播速度比B光的大C.α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D.β＜θ＜时，光屏上只有1个光斑二、实验题（10分）16、在“测定玻璃的折射率”实验中：(1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是________．（3分）A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些(2)A同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．（3分）(3)B同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，并延长OO′交圆于C点，过A点和C点作垂直于法线的直线分别交于B点和D点，如图乙所示，则他只需要测量________________，（2分）就可求出玻璃的折射率n＝________．（2分）三、计算题（每题10分，共30分）17、如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A=θ=60°，光在真空中的传播速度为c。求：（1）该棱镜材料的折射率；（2）光在棱镜中的传播速度．第4页，共5页18、如图，玻璃柱的横截面为半径R=20.0cm的半圆，O点为圆心。光屏CD紧靠在玻璃柱的右侧且与截面底边MN垂直。一光束沿半径方向射向O点，光束和MN的夹角为θ，在光屏CD上出现两个光斑。已知玻璃的折射率为n=。（1）若θ=60°，求两个光斑间的距离（2）屏上两个光斑间的距离会随θ大小的变化而改变，求两光斑间的最短距离。19、如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成．一细束激光由其左端的中心点以α=45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出．求：（1）该激光在光导纤维中的速度v是多大？（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？高二物理光的反射，折射，全反射练习题参考答案1.B2.C3.B4.C5.C6.A7.C8.B9.C10.C11.BCD12.AD13.AC14.AD15.AD16.【答案】（1）CD；（2）偏小；（3）AB、CD的距离；17.解：（1）作出完整的光路如右图，根据几何关系可知φ=∠B=30°，所以α=60°．根据折射定律有因为α=θ=60°，所以β=γ．β+γ=∠A=60°，故β=γ=30°．在根据折射定律n=．（2）光在棱镜中的传播速度．第5页，共5页18.解：（1）光束在MN界面上一部分反射，设反射光与光屏CD的交点为C，另一部分折射，设折射光与光屏的交点为D，入射角为r，折射角为i，光路图如图所示，由几何关系得：r=90°-θ=30°得：LCN==R根据折射定律得n=可得，i=60°则LDN==R所以两个光斑间的距离LCD=LCN+LDN=R=cm（2）屏上两个光斑间的距离会随θ的减小而变短，当光线在MN就要发生全反射时，两光斑间距离最短，由临界角公式sinC=得：sinC=tanC===所以两光斑间的最短距离Lmin=联立解得Lmin=20cm答：（1）若θ=60°，两个光斑间的距离是cm。（2）屏上两个光斑间的距离会随θ大小的变化而改变，两光斑间的最短距离是20cm。19.解：（1）如图所示，n=的材料制成，其左端的中心点以α=45°的入射角射入，由折射定律，则有：=n，解得：=30°，所以θc=60°而有：sinC=，得：C=45°，能发生光的全反射现象，由于=cos=，而光在玻璃中传播的速度为：v===m/s≈2.12×108m/s；（2）则光沿着轴线的方向的速度为v′=vcos=3×108××=1.84×108m/s；由上分析可得，光从A点射入到从B点射出所经历的时间为：t==s；解得：t=2.72×10-8s．答：（1）该激光在光导纤维中的速度是2.12×108m/s；（2）激光在光导纤维中传输所经历的时间是2.72×10-8s．