高三物理测试题—光的反射和折射.doc

高三物理测试题—光的反射和折射
一、选择题 ( 每小题4分，共48分，每题有一个或一个以上选项是正确的，全部选对的得
4分，选不全的得2分，有选错的得0分。

)
1．如图14—1，M 为很薄的双面镜的截面图，两反光面之间夹有一层不透光物质，S 为固定 的点光源，开始时，S 与MO 在同一直线上，当M 以角速度ω绕0点匀速反时针转动时， 则关于点光源的像的运动情况，下列说法正确的是 （ ）
A ．做直线运动
B ．做变速圆周运动
C ．做匀速圆周运动，圆心在O 点，且角速度为2ω
D ．做匀速圆周运动，圆心在O 点，角速度为ω
2．在发生日食现象时，地球上不同地区的人可能同时观察到的现象是
（ ）
A ．日全食和日偏食
B ．日全食和日环食
C ．日偏食和日环食
D ．日全食、日偏食和日环食
3．一个人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果人以不变 速度朝前走，则他头部的影子相对于地的运动情况是
（ ）
A ．匀速直线运动
B ．匀加速直线运动 B ．变加速直线运动
D ．无法确定
4．如图14--2所示，一束光线会聚于P 点，现在会聚点P 上方 放一个两面平行的玻璃砖，则会聚点的位置将 （ ） A ．向上移动
B ．向下移动
C ．向左移动
D ．向右移动
5．某种色光在传播过程中，下面说法正确的是
A ．当它的频率不变时，一定是在同一种介质中传播
B ．当它的速度由小变大时，一定是从光疏介质进入光密介质
图14—1
图14--2
C ．当它的速度由小变大时，一定是从密度大的介质进入密度小的介质
D ．当它的波长由长变短时，一定是从光疏介质进入光密介质 6．水平地面上一物体M 将站在A 处的人的视线挡住(如图14—3 所示)。

为了能看到M 后面的地面、在上方水平放一平面镜、 且反光面对着地面．A 处的人为了看到M 后面距M 较近的地 方，他应该
A ．将平面镜平行下移
B ．将平面镜平行上移
C ．将平面镜水平向左移
D ．将平面镜水平向右移
7．放在空气中的玻璃砖，如图14--4所示，有一束光射到界面ab ，下列说法正确的是（ ）
A ．在界面ab 入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖
B ．无论入射角多大，光都能从界面ab 进入玻璃砖
C ．光传播至界面cd 后，有可能不从界面cd 射出
D ．无论入射角多大，光都能从界面cd 射出
8．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和 水面上被照亮的面积，下列说法正确的是
（ ）
A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小
B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小
C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大
D ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大
9．如图14—5所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气．一 束光A 从三棱镜左边射入，从三棱镜右边射出时发出色散，散出的可见光分布在a 点和b 点之间，则
（ ） 图14—3
图14—4
A ．从a 点射出的是红光。

从b 点射出的是紫光
B ．从a 点射出的是紫光，从b 点射出的是红光
C ．从a 点和b 点射出的都是红光，从a 、b 中点射出的是紫光
D ．从a 点和b 点射出的都是紫光，从a 、b 中点射出的是红光
10．空气中有一束单色光Ⅰ射向水面，如图14—6所示，在入射点O 处放一金属板，经测量
金属板上有电子逸出．保持光束I 不变，再沿同一方向加入另一束单色光Ⅱ，在相同时 间内金属板上逸出的电子数未变，撤走金属板，两束光进入水中的折射角一个为α，另 一个为β，且α>β，则
（ ） A ．若光束I 是蓝光，则光束Ⅱ有可能是黄光 B ．光束I 的折射角为α
C ．光束I 和光束Ⅱ在水中的速率之比v 1 ：v 2＝sin α ：sin β
D ．光束I 和光束Ⅱ在水中的速率之比v 1 ：v 2＝sin β ：sin α
11．目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器正在研制中。

如图14--7所示，某空
间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则他应把激光器 （ ） A ．沿视线对着空间站瞄高一些 B ．沿视线对着空间站瞄低 一些 C ．沿视线对准空间站直接瞄准
D ．条件不足，无法判别
12．abc 为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图14--8所示，一束白光垂直入射
到ac 面上，在ab 面上发生全反射．若光线入射点O 的位置不变．改变光线的入射方向 (不考虑自bc 面反射的光线)
（ ）
A ．使入射光线按图所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色
图14—6
图14--5
图14--7
光射出ab 面，则红光将首先射出
B ．使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色 光射出ab 面，则紫光将首先射出
C ．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab 面 D. 使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab 面 二、填空题 (每小题6分，共30分)
13．光纤通讯所用的原理是光的__________，光缆有内外两层，设光缆的内芯材料的折射率
为n 1，光缆的外套材料的折射率为n 2，则n 1___________n 2。

(填大于、等于或小于) 14．激光液面控制仪的原理是：一束激光以入射角i 照射液面，
反射光斑被光电管接收后转变为电讯号，电讯号输入控制 系统以控制液面高度．若反射光斑B 移动距离△S 到B ’ ， 如图14--9所示，那么液面高度降低了_____________． 15．在竖直放置的平面镜前100cm 处的一个人，看见一个物体恰
好全部映入平面镜内，如果平面镜的镜高12cm ，看到镜内的像在镜后50cm ，物与镜面 平行，则物体的高度为___________cm 。

16．赤道上一位观察者在日落后两小时发现他正上方天空中的一颗人造卫星正好看不见．已
知地球半径为R ，卫星此时距地面高度为__________。

17．如图14--10所示，光从A 点射入圆柱形玻璃，而从B 点射出，
若射出玻漓与射入玻璃的光线夹角为150°，AB 弧所对圆心角 为1则此玻璃的折射率为___________。

三、计算题 (共5小题，72分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算部骤，有数
值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)
18． (12分)如图14--11所示，平面镜MN 水平放置，PQ 为垂直于平面镜的标尺，AB 为标尺
图14--9
图14--10
上的两刻度线，用作图法求出人眼可以同时看到AB在镜中成
像的观察范围，并写出作图
步骤。

图14--11
19．(14分)在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S出的光线SA 以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图14--12所示，若此光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l是多少？
图14--12
图14--13所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面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是多大？
21．(16分)为从军事工事内部观察外面的目标，如图14—14所示，在工事壁上开一长方形
孔．设工事壁厚d=34.64cm ，孔的宽度L= ，孔内嵌入折射率
n=3的玻璃砖．
图14--13
(1).嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
(2).要想使外界180范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射
率的玻璃砖?
图14--14
22．(16分)一小孩站在宽6m的河边，在他的正对岸边上有高3m的树，树的正下万河底有一块石头．小孩向河面看去，同时看到树顶和石头，且两者的像重合．若小孩的眼离河
面高1.5m，如图14--15所示，河水折射率为4/3，则河的深度约多少？
图14--15
高三物理测试题参考答
第十四章光的反射和折射
一、1. C 2. AC 3. A 4. B 5. D 6. B 7. BD 8. D 9. B 10. AD 11. C 12. A
二、13. 全反射 大于 14.
2
sctgi
∆ 15. 18 16. 3332-R 17.
2
三、18. ①作出A 、B 的像A ′、B ′②作出可观察到A ′的观察范围(即 A ′M ，A ′N 在镜面上方所界范围)，画出入射光线、反射光线，并标出箭头方向。

③作出可观察到B ′的观察范围(即B ′M ，B ′N 在镜面上方所界范围)，画出入射光线、反射光线，并标出箭头方向 ④ 两区域的交集即可以同时观察到A 、B 在镜中成像的观察范围(图中斜线部分) 。

作图步骤共6分，光路图6分。

19. 光从光源到玻璃板上表面传播时间为
θ
cos 1c l t =
(3分) 光在玻璃板中传播时间为 i
v d t cos 2=
(v = c /n ) (3分)
t 1
=
t 2
i
c dn
c l cos cos =
θ (3分)
2
22/sin 1cos sin 1cos cos cos n dn i dn i dn l θθ
θθ-=-==
(5分)
光照到AB 面入射角为60°发生全反射(2分)，光从AC 面折射进入空气，入射角45° n = sini/sinr 光离开棱镜时与AC 面夹45°角(4分)。

一部分光线从AC 面折射至AB 面(2分)，光离开棱镜时与AB 面夹90°角(4分)。

21. (1) 视野的最大张角，从A 点往D 点看，n = sini/sinr (4分) r = 30°，i = 60° (2分) 把沿AD 、BC 方向的折射光线反向延长，其夹角θ即视野的最大张角，θ= 14分) (2) 为使外界180°内景物全被观察钊，玻璃砖的折射率应满足：r = 30°为发生全反射的临界角 sin30°= 1/n (4分) n = 2 (2分)
22. 树顶经水面的反射光线的反向延长线，和河底石块折射光线的反向延长线重合。

(4分) 图中△ABO ～△CDO ，可得 OB=4m ，AO=5m ，sini =0.8，(4分) n=sini/sinr ，得sinr=0.6，(4分)在△OEF 中 可求得河水深度OE=16/3=5.3m ．(4分)。