第十九章光的传播.docx
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第十九章光的传播
第十九章光的传播
作业1光的直线传播
一、选择题（每小题4分，共36分）、
1・下列物体哪些是光源（
）
A・月亮
B.太阳
C・放电影时的银幕
D.放电视时的荧光屏
答案：
BD
2.卜列说法中止确的是（
）
A.光在同一种介质中总是沿直线传播的.
B.小孔成像是光直线传播形成的.
C.光在真空中的传播速度最大•
D.光在介质中的传播速度比在真空中的传播速度大
答案：
BC
3.关于光线和影的正确说法是（）
A.让一束光线从小孔射入无尘埃的暗室里，则在暗室里的任何位置都能看到这束光•
B.光源发出的光照到不透明的物体上，在背光面的后面总要形成本影区和半影区•
C.根据光源发出的两条光线，可以确定该点光源的位置•
D.影的大小仅由投影物体的大小决定•
答案：
C
4.在一工棚的油毡屋顶有一个小孔，太阳光通过它落到地面上形成一个圆形光斑，下列说法
错误的是（）
A.小孔的形状一定是圆的•
B.太阳的形状是圆的•
C.地面上的光斑是太阳的像•
D.光是沿直线传播的•
答案：
A
5.设夏天中午发生日偏食，在树阴下，可以看到地面上有一个个亮斑，这些亮斑的形状应是
（）
A.不规则的圆形
B.规则的圆形
C.规则的月牙形
D.以上都有可能
答案：
C
6・关于月食和日食的说法正确的是（）
A・处在月球本影的人，看到日全食•
B・处在地球半影的人，看到月偏食•
C・处在地球半影的人，看到日偏食•
D・处在月球本影的人，看到月全食•
答案：
A
7.一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，则他头部影子相对于地面的运动情况（）
A.匀速直线运动•
B.匀加速直线运动•
C.变加速直线运动•
D.无法确定.
答案：
A
8.医院外科手术室里的无影灯所以不会留下影子，这是因为（）
A.无影灯发出的光能够改变传播方向.
B.
不会使被照物体产生半影
不会使被照物体产生本影
既不会使被照物体产生本影
则由图可知（）
也不会使被照物体产生半影
无影灯的光源发光面积很大
C.无影灯的光源发光面积很大
D.无影灯的光源发光面积很大答案：
C
9.如图所示为发生日食的示意图
A.地球a区的人看不到日食现象
B.地球b区的人可见日偏食.
C.地球c区的人可见日全食.
D.地球d区的人可见日环食.
答案：
ABCD
10.最早尝试测定光速的科学家是,美国物理学家迈克尔逊发明方法
测量光速，现代用极大地提高测量的精确度，c=.
答案：
伽利略，旋转棱镜法，激光测速法,3.0x108.
11.光是有能量的，光照到物体上使物体发热是能转化为能;光使照相
底片感光是能转化为能;光照射到光电池使它供电是能转
化成.
答案：
光,内,光,化学能，光，电能.
12.
如图所示.A是直径10cm的发光圆球,B是直径5cm的遮光板（垂直纸面）.C为光屏（垂直纸面）,三者的中心共轴AB相距200cm,当A的本影恰在C上消失时,CB的距离为cm,此时半影
的半径为cm,可获得本影的最大直径为
答案：
200cm,10cm,5cm
三、计算题（共52分）
13,（4分）光照射到茂密的树林里，常见地面上有许多圆形小光斑，用学过的知识解释这一现
象.
答案：
小孔成像原理
14.（6分）一电线杆在阳光斜射下，影长8m.旁边有一根2m的直立杆，影长16m,求电线杆的高度答案：
10m
15.
（8分）房内高处有白炽灯S（点光源）,如果在S所在位置沿着垂直墙壁BC的方向扔出一个小球A,如图所示,请描述A在BC上的影子沿着BC的运动情况
答案：
设点光源S距BC墙的距离为d，经过t时间，平抛物体A的水
平位移为vt，竖直位移为1gt2，故根据相似三角形，可求得A的影子在BC墙上的位移为
理，即其影子的速度为gd，是匀速直线运动•
2v2v
16（10分）在日落一段时间后，常能在高空中看到明亮的人造卫星有一个在地球赤道上方飞
行的人造卫星，日落2h后仍能在正上方看到它，试求这颗卫星的最低高度（地球半径为
6
R=6.4X10m）.
5
答案：
9.9X10
17.（10分）古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，
在北半球的A城阳光与垂直方向成7.5°角下射，而在A城的正南方，与
A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿垂直方向下射，如图所示射到地球的太阳光可视为平行光据此他估算出了地球的半径R，请你写出R的表达
答案:
24L
n
式.
18.（14分）一辆实验小车可沿水平地面（图中的纸面）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=10m，如图所示，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=60s，光束转动的方向为逆时针方向，当
光束与MN勺夹角为45°，光束正好射到小车上如果再经过△t=2.5s去
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）.
答案：
1.7m/s或2.9m/s
作业2光的折射
一、选择题（每小题4分，共36分）
1.关于光的反射和折射，以下说法正确的是（）
A.光反射时，传播方向一定改变.
B.光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°.
C.光发生折射时，一定伴随反射现象.
D.光发生反射时，一定伴随折射现象.
答案：
AC
2.一学生在操场上旗杆旁地面上水平放了一小块玻璃镜片，他恰好能站直身体从镜片中看到
旗杆顶.他身高约1.65m,站立处与镜片距离为1m,与旗杆距离为10m那么旗杆高度的较准确值为（）
A.17mB.15.3m
C.14.4mD.16m
答案：
B
3.三人同时在岸边用枪对水中的鱼射击，结果有一人将鱼击中，由此可知（）
A.三人中一定有一人未瞄准.
B.三人中一定有两人未瞄准.
C.三人中一定有一人瞄准了.
D.三人中一定有二人瞄准了.
答案：
A
4.如图所示,光源s发出的光经狭缝后变成很窄的一束光,进入折
射率为■3,横截面积为半圆形的玻璃砖M,光束沿M的半径入射，
减小,光的强度减弱•
r变大,强度增大.
r'增大，强度增大厅.
当M以半圆柱的轴线O为轴,缓慢地沿顺时针方向旋转后，下述说法正确的有（）
A.光线OA与法线的夹角r
B.
光线OA与法线间的夹角
C.
光线OB与法线间的夹角
答案：
CD
5.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层时情况相比
）
A.将提前•
B.将延后•
C.在某些地区将提前，在某些地区将延后•
D.不变•答案：
B
6.
有一束单色光从A穿过B再折向C,如图所示,下面说法中正确的是
）
A.介质B对于A或C都是光密介质•
B.介质B对于A或C都是光疏介质•
C.光在介质B中的速度最大•
D.光在介质C中波长最长•答案：
BC
7.
（可看做点光源
）,小鱼在水中
）
在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯
游动,小鸟在水面上方飞翔设水中无杂质，且水面平静，下列说法正确的是（
A.小鱼向上方水面看去，看到水面到处都是亮点，但中部较暗.
B.小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关.
C.小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的.周围是暗的.
D.小鸟向下方水面看去，看到的是亮点，它的位置与鸟的位置有关.答案：
BD
8如图所示,a、b、c三条光线交S点,如在S前任意放置一平面镜,则（）
A.三条反射光线可能交于一点，也可能不交于一点.
B.三条反射光线不可能交于一点•
C.三条反射光线必交于镜面前一点
D.三条反射光线延长线交于镜后一点.
答案：
C
9.单色光自真空射到折射率为n的介质界面上，形成反射光束和折射光束，则反射光和折射
光（）
A.颜色相同
B.光速相同
C.波长相同
D.频率相同
答案：
AD
、填空题（每小题4分，共12分）
10.
A
如图所示，等腰棱镜的顶角为30°,光线MD垂直于AC边射向棱镜,入射
光线MD和折射光线ON的延长线夹角为30°,则光在这种玻璃中传播的速度
大小为m/s.
答案：
.3108
11.光线从空气入射玻璃砖表面，玻璃砖对此光的折射率n=1.5,它在玻璃中的传播速度为
m/s;它在玻璃中的折射角丫的取值范
答案：
82
210，^^arcsin3
12.一束光线由空气射入某介质，如果入射光线和界面的夹角为30°,这时反射光线与折射
光线互相垂直，则介质的折射率是,光在该介质中的传播速度是.
答案：
..3,.3108m/s
三、计算题（共52分）
13.
（8分）在图中，平面镜与水平面成60°角，光线跟平面镜成30°入
射，水的折射率为4/3,求光线在水中的折射角的大小.
答案：
.373arcsin
8
14.（8分）有人在游泳池边竖直向下观察池水的深度，看上去池水的视深度约为h,已知水的
折射率n=4/3,那么池水的实际深度H约为多少？
答案：
3
15.
（10分）在水平地面上有一点光源S,被一不透明罩遮住，在罩的上方开
小孔，一束光通过此小孔竖直向上射到距地面h=3m的水平放置的平面镜
上,如图所示，若平面镜从水平位置起绕水平轴0匀速转动，经过01s,镜面
转过30°,那么由镜面反射到地面的光斑，在0.1s末的即时速度为多少？
答案：
40二m/s
16（12分）一玻璃砖ABCD和两根大头针P、Q的平面图如图所示,其中P紧贴BC边由箭头方向看去，从AD面反射的Q的像和通过玻璃砖看到的P恰好重合，若AB=CD=90mn玻璃砖的折
射率为1.5,则P、Q两大头针的距离是多少？
答案：
150mm
17.（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发出的光线SA以角度B入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示若沿此光线传播的光从光源到玻璃上表面的传播时间与在玻璃板中相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离L应
是多少？
答案：
n8S，d
12
.1_n2眄
作业3单元训练卷
一、选择题（每小题4分，共24分）
1光射到两种介质的界面上发生的现象是（）
A.一定同时发生反射和折射•
B•可能只发生反射而不发生折射•
C.可能只发生折射而不发生反射•
D.既不发生反射也不发生折射•
答案：
B
2.在水底同一深处并排放置三种颜色的小球，如从水面正上方垂直俯视这三只小球•感觉最
浅的球是（）
A.紫色的球
B.蓝色的球
C.红色的球
D.三个球同样深浅
答案：
A
3井口和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下）,两井底部各有一只青蛙，则（）
A.枯井蛙觉得井口大一些•
B.水井蛙觉得井口大一些•
C.晴天的夜晚，枯井蛙能看到更多的星星•
D.晴天的夜晚，水井蛙能看到更多的星星•
答案：
AD
4.水的折射率为4/3,在水面下有一点光源，在水面上能看到一个圆形透光面，若看到透光面
圆心位置不变而半径不断减小，则下面正确的说法是（）
A.光源上浮
B.光源下沉
C.光源静止
D.以上都不对答案：
A
5.
S，，今在
丈
■
如图所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生了反射和折
射现象的光路图，下列判断中正确的是（）
A.AO是入射光，0B为反射光，0C为折射光
B.BO是入射光，0C为反射光，0A为折射光
C.C0是入射光，0B为反射光，0A为折射光
D.条件不足，无法确定
答案：
C
6.—点光源S经平面镜M成像于S'，人站于P点可以观察到
S、M间一不太大的遮光板N，如图所示，则（）
A.S不能在M中成像
B.S仍能在M中成像
C.人眼观察到的S'的亮度将减小
D.人眼观察到的S'的亮度将不变
答案：
BC
二、填空题（每小题4分，共16分）
7一束光线由空气射入某介质，如果入射光线和界面的夹角为30°,这时反射光线与折射光
线互相垂直,则介质的折射率是,光在该介质中的传播速度是.
答案：
3,、.3108m/s
8.
一个圆柱形水桶,高20cm,直径15cm,没装水时,从桶外某处可以看到
桶沿口下11.25cm处，如图所示如果桶内装满水，观察位置不变，则刚好
能看到桶底边缘处•由此可以得出水的折射率是.
答案：
1.33
9、如图所示，一束平行光的宽度为d,由空气射入某液体中，入射
角为45°,已知液体的折射率为、.2,则光束在液体中传播时的宽
答案:
V或大于d
度d'=.
10.一块15mn厚的玻璃平板，放在书上，当我们从正上方看时，书上的文字好像升高了5mm该玻璃的折射率为n=.
答案：
1.5三、作图题、计算题（共60分）
11.
（6分）一直线状物体AB经平面镜MN成像，可看见AB完整像的区域为图中的DMNE区域,可见其部分像的区域为图中的CMD
和ENF区域，试用作图法确定物体AB的位置，并写出简要的作图步骤.
答案：
略
12（8分）甲、乙两墙相对而立，相距4m,甲墙上竖直挂一个08m长的平面镜，人站在离镜2m处.如果人眼不动.那么他在镜中看到乙墙的部分有多高？
答案：
2.4m
13.（8分）如图所示,游泳池的水深1.5m,一竹竿竖直插于池底，露出水面部分长为0.5m当太阳光与水平面成45。
角射来时，在池底测得竹竿的
影长为1.5m.求水的折射率.
答案：
1.27
14.（12分）光线从空气射入玻璃砖的上表面，再从下表面射出，如图所示,
试证出射光线跟入射光线平行，并求出射光线相对入射光线发生的侧移距离d.（设玻璃砖的折射为n、厚度为h、入射角为i）
答案:
tani-
sini
15.（12分）在深为H的蓄水池上浮着一块半径为r的圆木板（厚度不计）,在圆木板中心的上
方h高处有一点光源S,为了使蓄水池底形成底圆阴影面积最大，光源S离圆木板的高度h应
为多大？
这时形成的池底阴影底最大半径是多少?
（水的折射率为n）
答案:
h=0,R
16.（14分）如图所示，宽为a的平行光束从空气斜向入射到两面平行的玻璃板上表面，入射角为45°,光束中包含两种波长的光，玻璃对这两
种波长的光的折射率分别为n1=1.5,n2=...3求：
（1）求每种波长的光射入上表面后的折射角「1、「2.
（2）为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为多少？
并画
出光路图.
答案:
（1）「1
=arcsin
<6
二arcsin—
，
（2）
7.10107
3
a，图略
作业4全反射
一、选择题（每小题4分，共28分）
1.放在空气中的上、下表面平行的玻璃板，若光束从空气中投射到它的上表面时，则（）
A.如果入射角大于临界角，光在上表面发生全反射.
B.因为光是从空气射入玻璃的，故在上表面会发生全反射.
C.在光由玻璃板上表面再射向下表面时有可能发生全反射
D.光在上、下表面均不可能发生全反射
答案：
D
2.
两单色光a和b分别从截面为半圆的玻璃体的曲面射入，都从O点（球心
处）射出如图所示，则可知（）
A.单色光a穿出玻璃体的时间比单色光b穿出玻璃体的时间短.
B.玻璃体对单色光b的折射率较大.
C.单色光a比单色光b的波长要长.
D.a、b两种单色光从同一种介质斜射入空气时发生全反射时的临界角b
光较大.
答案：
ABC
3.
如图所示，一束光从空气射向折射率n=2（临界角
某种玻璃的表面，i代表入射角，则（）
A.当i>45°时会发生全反射现象.
B.无论入射角i是多大，折射角都不会超过45°.
C欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射.
D.当入射角i=arctan•.、2时，反射光线跟折射光线恰好相互垂直.
答案：
BCD
4.已知水的折射率为4/3,在水面上看到一个直径3m的圆形透光光斑，那么水中的光源不可
能（）
A是一个点光源•
B.是同一深度的两个不同心的圆形发光面•
C.位于水下3m深处.
D.位于水下1m深处.
答案：
BC
5.劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去比较亮，对这一现象有下列不同的解释，其
中正确的是（）
A空气泡对光线有聚集作用，因而较亮.
B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮.
C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮.
D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮.
答案：
D
6如图所示，一束平行单色光从真空射入折射率为2、半径为R的
半球形玻璃球，则从右侧向左看（）
A.半球表面都发光.
B.半球表面无光线射出.
答案：
D
7.如图所示，P、Q是两种透明材料做成的两块形状相同的直角梯形
三棱镜，叠合在一起组成一个长方体，某单色光自P的上表面斜射入/
P后正好垂直通过两物质的界面，已知材料的折射率nP面p的光线与上表面之间的夹角为9,那么（）—L
A.光线有可能不从Q的下表面射出.
B.从Q下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行.
C.如果光线从Q下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于9.
D.如果光线从Q下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于9.
答案：
AD
二、填空题（每小题6分，共24分）
8、已知某种无色透明液体对红、绿、蓝色光的折射率分别为1.512、1532、1.534,如果这
些光以相同的入射角由液体射向液体与空气的交界面，并且入射角等于绿光的临界角，从液
体上方观察，液体将呈现色.
答案：
红
9.
30°、45°、60°,则该单色光在这三
某种单色光在AB、C三种介质中的临界角分别是种介质中的速度之比是VA：
VB：
VC=.
答案：
1：
、.2：
.、3
10、将某种折射率为2的材料制成直角三棱镜，置于空气中，一条光线垂
直于斜面射入,如图所示,若要使光线在直角边所在的界面上经两次全
反射后仍由斜面射出,则0角的范围是.
答案：
30°<0<60°
上,如图所示，镜面与水平光线的夹角在什么范围内，反射后的光线就不
能向上射出液面？
答
答案：
小于22.5°,或大于67.5°小于90°
三、计算题（共48分）
12.（8分）折射率为-2（临界角为45°）长为L的细长透明长方体如图所示.若从A端面射入的光线在透明体中恰能发生全反射，则光线经过多次全反射后由A到B所
需的时间为多少？
答案：
c
13（10分）如图所示,AOB是1/4圆柱形玻璃砖截面图，玻璃砖的临界角为30°平行光垂直于AC面入射.试问圆柱体的ACB表面上多大范围内有光线射出？
答案：
弧长ABC的1/3范围内有光线射出.
的针头
答案：
14（14分）如图所示，在一块薄圆木板的圆心处垂直于板插入一根大头针，将板浮于水面，观察者在水面附近恰好看不到浸在水中的大头针
C已知圆木板直径为d,大头针0C长为h,术水的折射率.
4h2d2
d
―►Wk*-
15.（16分）如图所示，将截面积是矩形的玻璃棒（已知棒的直径为d,折射率为1.5）弯成马蹄形，弯曲部分是一个半圆（内径为R）,一束光线从一个端面正方向射入，若要光线从另一端全部射出，则R：
d的比值至少是多少？
答案：
3
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