几何光学 习题.doc

选修3-4 第十一章 光（几何光学） 博爱 融智 张老师 物理专题一、光基本知识与光的反射1关于影子下列说法中正确的是 （ ）A一点光源在物体的一侧，屏在物体的另一侧，则点光源离物体越近，屏离物体越远，所形成的影子就越大B发光体在不透明的物体背面必然产生一个暗度均匀的影子C一个点光源在不透明物体的后面产生的影子，只有本影区，没有半影区D在地球上不同的区域，可能同时观察到日全食和日环食图2011Sv02如图20-11所示，竖直墙壁前有一固定点光源S，从这点光源处水平抛出的物体在竖直墙壁上的影子运动情况是 （ ）A匀速直线运动 B自由落体运动C匀加速直线运动 D变加速直线运动图20-12abc 3如图20-12所示，a、b、c三条光线交于S点，如果在S点前任意位置放置一个平面镜，则三条反射光线（ ）A可能交于一点也可能不交于一点B一定不交于一点C交于镜前的一点，成为一实像点D它们的延长线交于镜后一点，得到一个虚像点0图20-131234-1-4-2123yx4如图20-13，在竖直的xoy平面上，人眼位于（3，0）坐标点，一平面镜位于图示位置，平面镜两端坐标分别为（1，3）和（0，3）一点光源S从坐标原点O沿x轴负方向运动，S在如下哪个区域运动时，人眼能从平面镜中看到S点的像 （ ） A0到1区间 B1到3区间C3到5区间 D5到区间5某汽车驾驶室外有一用平面镜制作的观后镜，当汽车以50 km/h的速度在公路上向前行驶时，司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度为 （ ）A50 km/h B25 km/h C100 km/h D01.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角,则().A.反射光线也转过角 B.反射光线转过2角C.入射角增大2角 D.反射光线与入射光线的夹角增大角2.一束激光以入射角i=30照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图14-1所示.如果反射光斑位置向左移动了2 cm，说明液面高度()A.上升了B.上升了C.下降了D.下降了3.如图所示，在x轴的原点放一个点光源S，距点光源为a处，放一个不透光的边长为a的正方体物块，若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜，则在x轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮，当点光源沿x轴向右移动的距离为多少时，正方体的右侧x轴上被光照亮的部分将消失()AaB.aC.aD.a4.在竖直平面xOy上，人眼位于x轴上3 坐标点，一平面镜两端坐标为A(1,3)与B(0,3)，那么当一发光点P从坐标原点沿x轴负方向运动过程中，当P点在以下哪个区域中运动时， 人眼可以从平面镜上观察到P的像 ()A0至1区间B1至3区间C3至5区间 D0至区间5.一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10 m，如图14-10所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60 s，光束转动方向如图中箭头所示，当光束与MN的夹角为45时，光束正好射到小车上，如果再经过t=2.5 s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？(结果保留两位有效数字)1身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向灯下走去，在某一时刻，人影长为1.8m，经2s后，影长变为1.3m，则这盏路灯的高度应为 mv图20-172如图20-17，球沿光滑桌面向平面镜运动，要使球在平面镜中的像沿竖直方向向上运动，则平面镜与桌面的夹角应为 AB图20-183如图20-18所示，A、B两个平面镜平行放置，一束光线入射A镜，反射后从B镜射出若保持入射光线不变，而只让B镜转动角，则转动后从B镜射出的光线与转动前从B镜射出的光线之间的夹角为 专题二、光的折射 全反射1.为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d=34.64 cm,孔的宽度L=20 cm,孔内嵌入折射率n=3的玻璃砖,如图所示.试问:(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范围内的景物全被观察到,则应嵌入折射率多大的玻璃砖?2一个圆柱形筒，直径12cm，高16cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度3.水的折射率n = ，当在水面下h = 2m深处放一强点光源时，强点光源时，看到透光水面的最大直径是多大？当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉？4(2009山东高考)一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13110所示为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射已知水的折射率为，求sin的值5.折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A 端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图13111所示，求：(1)光在A面上入射角的最大值(2)若光在纤维中恰能发生全反射，由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？6(2009海南高考)如图13112所示，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为R，长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积S.7.如图13114所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角160，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c3.0108 m/s)6如图13113所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角出液口的安全情况已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H，若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口.(1)试求：当液面高为H时，池底的光斑到出液口的距离x.(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以vh的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx.1.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2.如图所示,一个折射率为的三棱镜,顶角是45.有一束光以图示方向射到三棱镜上,入射角为i(0i45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45C.欲使折射角r=30,应以i=45的角度入射D.当入射角z=arctan时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直8.一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h1.9.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10.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b