第二十章 光的反射和折射
基础测试
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.下述说法中正确的是 ( )
A.光在同一种介质中总是沿直线传播的 B.光总是沿直线传播的
C.小孔成像是光直线传播形成的 D.影的产生可以用光线的直线传播解释
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2.如图20-1所示,关于日食如下说法中正确的
是( )
A.在A区可看到日全食
B.在B区可看到日环食
C.在C和D区可看到日偏食
D.发生日食时,地球上处于白天且天气晴好的任何地方都能看到
3.关于光的反射,下列说法中正确的是 ( )
A.反射定律只适用于镜面反射
B.漫反射不遵循反射定律
C.如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛,则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛
D.反射角是指反射光线与界面的夹角
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4.如图20-2,竖直放置的平面镜M前,放有一点光源S,设S在平
面镜中的像为S′,则相对于站在地上的观察点来说( )
A.若S以水平速度v向M移动,则S′以-v移动
B.若S以水平速度v向M移动,则S′以-2v移动
C.若M以水平速度v向S移动,则S′以2v移动
D.若M以水平速度v向S移动,则S′以v移动
5.光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ,若这两种介质的折射率不同,则 ( )
A.一定能进入介质Ⅱ中传播 B.若进入介质Ⅱ中,传播方向一定改变
C.若进入介质Ⅱ中,传播速度一定改变 D.不一定能进入介质Ⅱ中传播
6.一束光线从空气射入水中,入射角为40°,在界面上光的一部分被反射,另一
部分被折射,则反射光线和折射光线之间的夹角θ是 ( )
A.100°<θ<140° B.θ>140° C.θ<140° D.50°<θ<100°
7.一束光照射到两种介质的界面上时,下列说法中正确的是 ( )
A.一定同时有反射光线和折射光线存在
B.一定有反射光线存在,不一定有折射光线存在
C.一定有折射光线存在,不一定有反射光线存在
D.反射光线和折射光线都不一定存在
8.某介质的折射率为,一束光由该介质射向空气,如下光路图中正确的是 ( )
9.三种介质I、II、III的折射率分别为n1、n2和n3,且n1>n2>n3,则 ( )
A.光线由介质I入射II有可能发生全反射
B.光线由介质I入射III有可能发生全反射
C.光线由介质III入射I有可能发生全反射
D.光线由介质II入射I有可能发生全反射
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10.一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如
图20-4,若光在 I、II、III三种介质中的速度分别为
v1、v2和v3,则 ( )
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3
C.v1>v3>v2 D.v1<v3<v2
二、填空题(每小题4分,共32分)
1.长为2m的旗竿竖立在水平地面上,测得其影长为1.5m,旁边还有一烟囱影长为
7.5m,则这个烟囱的竖直高度为 m.
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2.太阳光以40°角射在水平放置的平面镜上,如图20-5所示,
这时光线的反射角是 .如果阳光与水平地面间的夹角减
小15°,这时反射光线与水平地面间的夹角将 (“增大”
或“减小”) .
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3.光由介质入射空气,当入射角为30°时折射光线与反射光线恰好相互垂直,则光
在介质中的传播速度为 .
4.一直角三棱镜顶角为∠A=30°,一束光垂直AB边入射,从AC边
又射入空气中,偏向角δ=30°,如图20-6所示.则构成此棱镜
的物质的折射率为 .
5.已知某介质对空气的临界角为A,光在空气中的速度为c,则光在这种介质中的
速度为 .
6.光在某种介质中的传播速度为1.5×108 m/s,则光从此介质射向真空并发生全反
射的临界角是
.
7.水对红光的折射率为n1,对蓝光的折射率为n2.红光在水中传播距离为l的时间
内,蓝光在水中传播的距离为 .
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8.一块玻璃三棱镜顶角为α,置于空气中,当光线垂直入射AB面
上时,如图20-7所示,到达AC面后,刚好不存在折射光线,则
此玻璃对空气的临界角是 .
三、作图题(每小题5分,共10分)
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1.如图20-8所示为一房间的截面图,其中一面墙壁
为AB,在AB墙壁的对面墙上挂着一面平面镜,试
作图说明人在哪个范围内可看到AB墙完整的像.
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2.如图20-9所示,在方框中有一个位置可以任意放
置的全反射棱镜,其横截面是等腰直角三角形.请
将全反射棱镜的正确位置画在方框中,并完成其中的光路图.
四、计算题(每小题7分,共28分)
1.织女星离地球2.6×1014 km,我国民间传说的农历七月初七晚上牛郎织女相会时,
看到的织女星的光,实际上是多少年前发出的?
2.太阳光跟水平地面成45°角,要想使太阳光照亮井底,应当把平面镜放在跟水平 方向成多大的角度的位置上?画图说明.如果太阳光跟水平地面间的夹角增大到60°,平面镜与水平方向间的夹角为多少度才能使太阳光继续照亮井底.
3.一束光从空气斜射入某种介质时,折射光线偏离原传播方向60°,并且折射光线
与反射光线恰好垂直,则这种介质的折射率为 .
4.半径为r、厚度不计的圆形木的中心插一根钉子,如图20-10
所示,漂浮在水面上.调节钉子在木板下方的长度,当水
面下的钉长为h时,在水面上从木板边缘刚好看不到钉尖,
求水的折射率.