人教版高中物理选修3-4光的反射和折射

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）光的反射和折射1.如图所示为一束向光通过三棱镜的光路图,其中正确的是图( ).2.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示,i代表入射角,下列说法中错误的是( ).(A)i>45°时会发生全反射现象(B)无论入射角多大,折射角r都不会超过45°(C)欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射(D)当入射角z=arctan2时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直3.如图所示,平面镜MN以ω=π/3s-1的角速度绕垂直于纸面的且过O点的轴转动,AB为一段圆弧形屏幕,它的圆心在O点张角为60°.现有一束来自频闪光源的细平行光线,沿固定方向射向平面镜的O点,当光源每秒闪12次时,镜每转一转在屏幕AB上出现的光点数最多是( ).(A)3个 (B)6个 (C)2个 (D)24个4.一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为h1,而观察者目测潜水员距水面深h2,则.(A)潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度大于h1,(B)潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度小于h1,(C)潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度小于h1,(D)潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度大于h1.5.如图所示,有一半圆形玻璃砖,折射率为2,AB为直径,O为圆心.一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线通过O点.则光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角为_______,并且在图中画出三条光线在玻璃砖内和玻璃砖后的光路.6.甲在做测定玻璃的折射率的实验时,法线画得与界面不垂直,出现如下图(a)所示的倾斜；乙在放置玻璃砖时,玻璃砖的平面没有与aa′重合,出现如下图(b)所示的偏差,则他们测得的折射率比真实值( ).(A)甲的偏小(B)乙的偏小(C)甲的偏大(D)乙的偏大7如图所示.在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中作平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影f由上而下的运动是( ).(A)匀速直线运动(B)自由落体运动(C)变加速直线运动(D)初述度为零的匀加迷直线运动,加速度a小于重力加速度g光的反射8.保持入射光线方向不变,将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角,则( ).(A)反射光线也转过θ角(B)反射光线转过2θ角(C)入射角增大2θ角(D)反射光线与入射光线的夹角增大θ角9.卡文迪许扭秤是用米测定万有引力恒量的重要仪器,为了观察悬挂着的石英丝发生的微小扭转形变,卡文迪许采用了光放大的原理.右图中恳挂在石英丝下端的T形架的竖直杆是装有一块小平面镜M,M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上(圆弧的圆心即在M处).已知尺距M为2m,若反射光斑在尺上移动2cm,则平f面镜M转过的角度是_______rad.10.右图中所示,太阳光与地面成40°角,为了使太阳光射入水平洞内至少需要装___个平面镜.如果要使阳光竖直进入洞内,再转为水平方向,平面镜与水平面之间的夹角各为_______、_______.作出光路图.光的折射全反射11.一束光由介质射向空气,如果斜射到界面上,则( ).(A)必定只发生反射现象(B)必定只发生折射现象(C)必定同时发生反射和折射现象(D)可能只发生反射现象12.光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( ).(A)光从玻璃射到分界面上,入射角足够小(B)光从玻璃射到分界面上,入射角足够大(C)光从空气射到分界面上,入射角足够小(D)光从空气射到分界面上,入射角足够大13.红光与紫光相比( ).(A)在真空中传播时,紫光的速度比较大(B)在玻璃中传播时,红光的速度比较大(C)玻璃对红光的折射率较紫光大(D)从玻璃到空气的界面上,红光的临界角较紫光大14.如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后,在屏上形成了彩色光带,可知( ).(A)红光最先穿过棱镜(B)偏转最厉害的是紫光(C)在玻璃中速度最大的是紫光(D)在玻璃中速度最大的是红光15.一束红紫两色的混合光,从某种液体射向空气,当研究在界面上发牛的折射和反射现象时,可能发牛的情况是右图中的图( )16.水、水晶、金刚石的折射率顺次是：n1=1.33,n2=1.55,n3=2.42.那么,这三种介质对真空的临界角C1、C2、C3的大小关系是( ).(A)C1>C2>C3(B)C3>C2>C1(C)C2>C3>C1(D)C2>C1>C317.玻璃对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,如果紫光在玻璃中传播L的距离,则在相同的时间内,红光在玻璃中传播的距离应该是_____.18.光线以30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为90°,则这块玻璃的折射率应为( ).(A)0.866 (B)1.732 (C)1.414 (D)1.50019.光从真空进入某种介质表面,入射角为40°,则反射光线与折射光线间的夹角可能范围是( ).(A)大于140°(B)大于100°,小于140°.(C)大于60°,小于100°(D)大于10°,小于60°20.红光和紫光由同一种介质射向空气,红光和紫光在该介质中的传播速度分别为v1和v2,那么红光和紫光在该介质中的临界角之比是( )(A)12vv(B)21vv(C)cvarcsincvarcsin21(D)21arcsinvarcsinv21.潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶上有一圆形亮斑,如果水对空气的临界角为C,则此圆形亮斑的直径是( ).(A)2htanC (B)2hsinC (C)tanC2h(D)sinC2h22.光线从介质A进入空气中的临界角是37°,光线从介质B进入空气中的临界角是45°,则下列叙述中正确的是( ).(A)光线从介质A进入介质B,可能发生全反射(B)光线从介质B进入介质A,可能发生全反射(C)光线从介质A进入介质B,一定同时存在反射光线和折射光线(D)光线从介质B进入介质A,一定同时存在反射光线和折射光线23.如图所示,abc为一全反射棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,若光线入射点O的位置保持不变,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,如果有色光射出曲面,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,红光将首先射山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n6面24.如图所示,一个折射率为2的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示方向射到三棱镜上,入射角为i(0<i<90°)则下列有关这束光传播过程的判断正确的是( )(不考虑两次反射).①两个界面都会发生反射现象②两个界面都可能发生折射现象③在界面I不可能发生全反射④在界面Ⅱ可能发生全反射现象(A)只有①② (B)只有②③(C)只有①②③(D)只有①③④25.如图所示,菜三棱镜的顶角是30°,则该三棱镜的折射率为______________,光在玻璃中的速度是______________m／s.26.一个大游泳池,池底是水平的,池中水深1.2m.有一直杆竖直立于池底,浸入水中部分BC恰为杆长AC的一半.太阳光以与水平方向成37°角射在水面上,如图所示,测得杆在池底的影长是2.5m,求水的折射率(sin37°=0.6).27.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,已画好玻璃砖的界面aa′和bb′后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在如图所示的位置上,而实验中的其他操作均正确,则测得的折射率将( ).(A)偏大 (B)不变 (C)偏小(D)无法确定28.在测定玻璃的折射率的实验中,所用玻璃的两表面aa和bb′不平行,如图所示,则测得的折射率将( ).(A)偏大 (B)偏小(C)不变 (D)无法确定29.如图所示,入射光线1经45°的直角棱镜折射反射后,光线2沿着与入射光线相反的方向平行射出.现将棱镜沿顺时针方向转过一小角度a,如图中虚线所示,则( ).(A)出射光线也沿顺时针方向转过α角(B)出射光线沿逆时钊方向转过α角(C)出射光线顺时针转过2α角(D)出射光线方向不变光的本性30.如图所示是一舣缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的下涉条纹.现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到( ).(A)红光和蓝光两套干涉条纹(B)红、蓝相间的条纹(C)两种色光相叠加,但不出现干涉条纹(D)屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加31.光子有能量,也行动量(p=h/λ),并遵守能量和动量的有关规律.如图所示,真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片,右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片.现用平行白光沿垂直纸面向里方向垂直照射这两个纸片,关于此装置开始时转动的情况(俯视),下列说法中正确的是( )(A)顺时针方向转动(B)逆时针方向转动(C)都有可能 (D)不会转动光的波动性32.下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中正确的是( ).(A)它们在真空中传播速度相同(B)它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象(C)它们的传播不依靠别的介质(D)它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的33.单单色光在折射率为n1的介质中传播时,它的波速、频率和波长分别用v2、v1和λ1表示,当它在折射率为n2的介质中传播时,它的波速、频率和波长分别用v2、v2和λ2表示.关于它们之间的关系,下列说法中正确的是( ).(A121221nn,λλνν== (B)121221vnnv,==νν(C)121221nn,ννλλ==(D)121221vnnv,==λλ34.如图所示为伦琴射线管的示意图,其中E、F是两种射线,下列关于该管的说法中正确的是( ).(A)ε,可以是低压交流电源,也可以是低压直流电源m必须是高压直流电源且ε2的右端为电源正极(B)射线E、F都是高速电子流(C)射线E是高速电子流,射线F是伦琴射线(D)射线E是能量很大的γ射线,射线F是伦琴射线35.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是( ).(A)abed (B)dcba(C)bacd (D)badc36.用红光做杨氏双缝干涉实验时,在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹.现若用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住,则在屏上可以观察到( ).(A)一片红光(B)和狭缝宽度柑当的一条红色亮线(C)明暗相间但间隔不等的红色条纹(D)仍是原来形状的红色条纹,但其中的亮条纹比原来稍暗些37.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结了以下几点,其中正确的是( ).(A)若狭缝与灯丝平行,形成黑白条纹且条纹与狭缝平行(B)若狭缝与灯丝垂直,形成彩色条纹且条纹与狭缝垂直(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38.如图所示,(a)、(b)两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像,由图判断(a)是光的(选填“干涉”或“衍射”)图像.图(a)所对应的圆孔径_______________(选填“大于”或“小丁”)图(b)所对应的圆孔孔径.39.我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹,其主要原因是( ).(A)两只小灯泡灯丝的发光面积太大,小能看作点光源(B)两只小灯泡的灯丝不能靠得很近,产生的干涉条纹太密,不能分辨(C)平时环境里外界杂散的光太强,干扰了观察的进行(D)小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的,很难满足相T条件40.双缝干涉实验装置如图所示,双缝间距离为d,双缝到像屏间距为L,调整实验装置使像屏上见到清晰的干涉条纹,关于该干涉条纹及改变条件后干涉条纹的变化情况,下列叙述中正确的是( ).(A)屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的,而所有暗线是波谷与波谷叠加形成的(B)若将像屏向右或向左平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹(C)若将双缝间距d减小,像屏上两相邻明条纹间距变小(D)若改用频率较大的色光进行实验,在其他条件不变的前提下.像屏上两相邻暗条纹间距变小41.利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度.如图(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,下列判断中正确的是( ).(A)N的上表面A处向上凸起(B)N的上表面B处向上凸起(C)条纹的cd点对应处的薄膜厚度相同(D)条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同42.用干涉法检查工件表面的质量时,产生的干涉条纹是一组平行直线,若让劈尖的上表面略向上平移,如图(n)所示,则干涉条纹将_______________.若恰当增大劈尖的倾角如图(b)所示,则干涉条纹将_______________(均选填“变宽”、“变窄”或“不变”).43.为了减少光在透镜表面的反射损失,可在透镜表面涂一层增透膜.增透膜的材料一般选用折射率为1.38的氟化镁.为了使在空气中波长为0.552μm的绿光在垂直透镜入射时不发生反射,所涂薄膜的厚度最小应为_______________m. 44.如图所示为伦琴射线管的示意图,K为阴极,A 为对阴极,假设由K极发射的电子初速度为零,当AK之间所加直流电压U=30kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发射出伦琴射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量.已知电子电量e=1.6×10-19c,质量m=0.91×10-30kg,普朗克常数h=6.63×10-34J·s,问：(1)电子到达对阴极的速度多大(取一位有效数字)(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长多大?(3)若AK间的电流为10mA,那么每秒从对阴极最多能辐射多少个伦琴射线光子?45.光学仪器中使用的是涂膜镜头,若薄膜的折射率n=4/3,小于玻璃的折射率,在入射光包禽波长λ1=7×10-7m和λ2=4.2×10-7m两种成分的情况下,为使两种波长的反射光被最大限度减弱,试求这种薄膜的厚度.光的粒子性光的本性光电效应46.铯的极限频率为4.5×1014Hz,下列光中可使其发生光电效应的是( ).(A)真空中波长为0.9μm的红外线(B)真空中波长为0.7μm的红光(C)真空中波长为0.45μm的紫光(D)真空中波长为0.3μm的紫外线47.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则( ).(A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变(B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加(C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加(D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加48.关于光子的能量,下列说法中正确的是( ).(A)光子的能量跟它在真空中的波长成正比(B)光子的能量跟它在真空中的波长成反比(C)光子的能量跟光子的速度平方成正比(D)以上说法都不正确49.如图所示为光电管的工作电路,要使电路中形成较强的光电流,须在A、K两电极间加一直流电压,则( ).(A)电源正极应接在P点,光电了从极K发出(B)电源正极应接在P点,光电子从极A发出(C)电源正极应接在Q点,光电子从极K发出(D)电源正极应接在Q点,光电子从极A发出50.在宏观世界中相互对立的波动性和粒子性,在光的本性研究中却得到了统一,即所谓光具有波粒二象性,下列关于光的波粒二象性的叙述中正确的是( ).(A)大量光子产生的效果显示出波动性.个别光子产生的效果展示出粒子性(B)光在传播时表现出波动性,而在跟物质作用时表现出粒子性(C)频率大的光较频率小的光的粒子性强,但波动性弱(D)频率大的光较频率小的光的粒子性及波动性都强答案:ABC51.频率ν为的光照射某金属材料,产生光电子的最大初动能为E k.若以频率为2ν的光照射同一种金属材料,则光电子的最大初动能为_________. 答案:52如图所示为一真空光电管的应用电路,其阴极金属材料的极限频率为4.5×1014Hz,则下列判断中正确的是( ).(A)发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率(B)发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度(C)用λ=0.5μm的光照射光电管时,电路中有光电流产生(D)光照射的时间越长,电路中的光电流越大53.如图所示,一验电器与锌板相连,现用一弧光灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角,下列判断中正确的是( ).(A)用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将增大(B)用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小(C )使验电器指针回到零后,改用强度更大的弧光灯照射锌板,验电器指针偏角将比原来大(D )使验电器指针回到零后,改用强度更大的红外线灯照射锌板,验电器指针一定偏转 54.一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a 、b 、c 上,如图所示,已知金属板b 有光电子放出,则( ). (A )板a 一定不放出光电子 (B )板a 一定放出光电子(C )板c 一定不放出光电子 (D )板c 一定放出光电子55.如图所示,两束不同的单色光p 和Q 以适当的角度射向半圆形的玻璃砖,然后均由O 点沿OF 方向射出,则下列说法中正确的是( ).(A )P 在真空中的波长比Q 长 (B )P 的光子能量比Q 大(C )P 穿过玻璃砖所需时间比Q 短(D )若P 能使某金属发生光电效应,那么Q 也一定能【拓展1】6 8【例2】BCD 【例3】BDB 【拓展3】B第二【拓展1】A 【拓展2】BD 【例4】A 【拓展4】1.25×10－7 m 【例5】AC五星题库1D2A3B4C 5 45°6AB7A8B9 0.005 10 2,65°,45° 11D12B13BD14ABD15C16A1721n Ln 18B19B20C21A22AD23A24C25答案:1.732,810732.1⨯ 26 1.33 27B28C29D30C31B32ABC33AB34AC35A36C37CD38衍射,小于39D40BD41BC42不变,变窄437100.1-⨯ 44答案:(1)s /m 1018⨯，(2)m 101.411-⨯45答案:m 109375.37-⨯46CD47C48B49A50ABC51νh E K + 52BC53BC54D55ACD。