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2020届人教版八年级上物理《光的反射》单元测试(含答案解析)

1、1、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图O 点为圆心,OO为直径 MN 的垂线足够大的光屏 PQ 紧靠玻瑞砖右侧且垂直于 MN由 A、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点,入射光线与 OO夹角 较小时,光屏 NQ 区域出现两个光斑。逐渐增大 角,当 = 时,光屏 NQ 区城 A 光的光斑消失,继续增大 角,当= 时,光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失,则(    )A玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的小        BA 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的大C 时,光屏上只有 1 个光斑     &nbs

2、p;      D 2时,光屏上只有 1 个光斑2、如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面 M 与 N 平行,一束光射到表面 M 上,(光束不与 M 平行)如果入射角大于临界角,光在表面 M 即发生反射。无论入射角多大,光在表面 M 也不会发生全反射。可能在表面 N 发生全反射。 由于 M 与 N 平行,光只要通过 M,则不可能在表面 N 发生全反射。则上述说法正确的是(     )A.    B.    C.    D. 3、一束单色光由空气射入玻璃,这束光的(   )A.

3、速度变慢,波长变短           B.速度不变,波长变短C.周期变小,波长变长          D.周期不变,波长变长    4、如图,半圆形玻璃砖置于光屏 PQ 的左下方。一束白光沿半径方向从 A 点射入玻璃砖,在 O 点发生反射和折射,折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A 向 B 缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到 O 点,观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(   )A增强,紫光 &n

4、bsp;    B增强,红光      C减弱,紫光      D减弱,红光5、如图所示,半圆形玻璃砖的半径 R=10 cm,折射率为 n= ,直径 AB 与屏幕垂直并接触于 A 点激光 a 以入射角 i=30射向半圆形玻璃砖的圆心 O,结果在水平屏幕 MN 上出现两个光斑,则两个光斑之间的距离为(    )A        B   C        D6、a、b 两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空,

5、光路如图所示,则以下叙述正确的是(    ) 。A. a 光的全反射临界角小于 b 光的全反射临界角B. 用同一干涉装置可看到 a 光的干涉条纹间距比 b 光宽C. 在该介质中 a 光的传播速度小于 b 光的传播速度D. 如果 b 光能使某种金属发生光电效应,a 光也一定能使该金属发生光电效应7、a、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气,光路如图所示,则下列说法正确的是(  )A.逐渐增大入射角 的过程中,a 光先发生全反射B.通过同一双缝干涉装置,a 光的干涉条纹间距比 b 光的宽C.在该介质中 b 光的传播速度大于 a 光的传播速度D.在该介质中 a

6、 光的波长小于 b 光的波长8、如图所示,一束光从空气中射向折射率 n= 的某种玻璃的表面,i 表示入射角,则下列说法中正确的是(  )A该种玻璃的临界角为 60B当 i45时会发生全反射现象C无论入射角 i 是多大,折射角 r 都不会超过 45D欲使折射角 r=30,应以 i=45的角度入射9、如图所示,一段呈直线的光导纤维,当光线射入光导纤维的入射角为 i 时,这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端射出,则(  )A当入射角大于 i 时,光也能全部从另一端面射出B当入射角小于 i 时,光也能全部从另一端面射出C光导纤维的折射率至少为D光导纤维的折射率至少为10、如图所示,

7、是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角 1大于 2,两束单色光 A 和B 分别垂直入射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 1= 2,则(      )AA 光束的频率比 B 光束高B在棱镜中 A 光束的波长比 B 光束的短C在棱镜中 B 光束的传播速度比 A 光束的大D把两束光由水中射向空气,产生全反射,A 光的临界角比 B 的临界角大11、图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为 L,折射率为 n,AB 代表端面已知光在真空中的传播速度为 c为使光线能从玻璃丝的 AB端面传播到另一端面,求光线在端面 AB 上的入射角应满足的条件;求光线从玻璃丝的 A

8、B 端面传播到另一端面所需的最长时间12、如图所示在一平面直角坐标系内,直角三棱镜 AOB 顶点位于坐标原点,其中A=60,直角边 OB 长为 d,玻璃三棱镜的折射率为 n= 。在 y=d 处放置一与OB 面平行的光屏。现有一束宽度与斜边 AB 相同的平行单色光束垂直于底面照射,通过三棱镜后,在光屏上形成两个宽度一定的亮区域(不考虑光线在 OB 面上的反射),已知真空中光速为 c,求:(1)两亮区域的宽度之和;(2)从 OB 边出射的光在玻璃内传播的最长时间。13、如图所示为一半圆形玻璃砖,光屏 MN 与直径 PQ 平行,圆心 O 到 MN 的距离为d,一由两种单色光组成的复色光与竖直方向成

9、=30 角射入玻璃砖的圆心,在光屏上出现了两个光斑,玻璃对两种单色光的折射率分别为 n1= 和 n2= ,求:3离 A 点最远的光斑与 A 点之间的距离 x;为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为多少?14、如图所示三角形 ABC 为某透明介质的横截面 O 为 BC 边的中点位于截面所在平面内的一束光线自 O 以角度 i 入射第一次到达 AB 边恰好发生全反射。已知 BC 边长为 2L 该介质的折射率为 。求:(1)入射角 i;(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为 c 可能用到:( 或 )。15、如图所示为一直角三棱镜的截面,B=90,A=60,现有一束单色光垂直

10、照射到 AC 面上,从 O 点进入,经 AB 面反射,在 BC 面上折射光线与入射光线的MA BONPQ偏向角为 30求棱镜对光的折射率;试证明光在 AB 面上会发生全反射16、半径为 R 的半圆形玻璃砖截面如图所示,O 点为圆心,光线 a 沿半径方向进入玻璃后恰好在 O 点发生全反射,光线 b 平行于光线 a,从最高点进入玻璃后折射到 MN 上的 D 点,已知光线 a 与 MN 的夹角为 60,求:(1)玻璃的折射率 n 为多少?(2)OD 的长度是多少?17、如图所示,一玻璃球体的半径为 R, O 为球心, AB 为直径,在球的左侧有一竖直接收屏在 A 点与玻璃球相切自 B 点发出的光线

11、BM 在 M 点射出,出射光线平行于 AB,照射在接收屏上的 Q 点另一光线 BN 恰好在 N 点发生全反射已知 ABM=30,求:()玻璃的折射率;()光由 B 传到 M 点与再由 M 传到 Q 点所需时间比;() N 点到直径 AB 的距离18、某种光学元件由两种不同透明物质和透明物质制成,其横截面如图所示,O 为 AB 中点,BAC=30,半圆形透明物质的折射率为 n1= ,透明物质的折射率为 n2一束光线在纸面内沿 O 点方向射入元件,光线与 AB 面垂线间的夹角为,通过观察发现此时从 AC 面恰好无光线射出,在 BC 面有光线垂直射出求:该透明物质的折射率 n2;光线在透明物质中的传

12、播速度大小;光线与 AB 面垂线间的夹角 的正弦值19、单色细光束射到折射率 n= 的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45。研究经折射进入球内后又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图所示。(图中已画出入射光和出射光)(1)在图中大致画出光线在球内的路径和方向。(2)求入射光与出射光之间的夹角 。(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色光的 角最大,哪种颜色光的 角最小?20、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 AO 面入射.试问圆柱体的 ACB 表面上多大范围内有光线射出?参考答案1、答案:D考

13、点:光的折射定律;全反射。试题分析:由题意可知当 = 时,A 光在 MN 发生全反射,当 = 时 B 光在 MN 发生全反射,则可知 A 光的临界角小于 B 光的临界角,根据 1sinC=可知,玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的大,选项 A 错误;由 cv可知 A 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的小,选项 B 错误; 时,此时 A 光已经发生全反射,故在 NP 部分油一个光斑,同时 B 光从 MN 下方折射出来,射到 NQ 上,则在光屏上应有 2 个光斑,选项 C 错误; 2时,AB 两束光都发生全反射,故在光屏上只有 1 个光斑,选项 D 正确。2、答案:D、 B 产生全反射的必要条件是

14、光必须从光密介质射入光疏介质,可知,光从空气进入玻璃砖时,不会产生光的全反射现象,无论入射角多大,光都能从界面 ab 进入玻璃砖故错误,正确、由于 ab 与 cd 两个表面平行,根据几何知识得知,光线在 ab 面上的折射角等于在 cd 面上的入射角,根据光路可逆原理可知,光线一定从界面 cd 射出,故错误,正确综上选 D名师点评:解决本题的关键是掌握全反射的条件,灵活运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性3、答案:A试题分析:一束单色光由空气射入玻璃,即由光疏介质进入光密介质时,速度减小,频率不变,根据 vf ,所以波长变短。选项 A 正确。BCD 错。故选 A。考点:波长、波速、频率的关系。【

15、名师名师点评】光由光疏介质向光密介质中传播,速度变小。此题关键是弄清楚波长、波速、频率的大小关系和决定因素。4、答案:A试题分析:光从玻璃射向空气中,为从光密介质射向光疏介质,入射角越大,发射光越强,根据全反射定律可得 1sinC可得折射率越大,发生全反射的临界角越小,而紫光的折射率最大,临界角最小,所以紫光最先消失,故 A 正确考点:考查了光的折射,全反射5、答案:C解:光路如图所示,两个光斑 S1、S 2 之间的距离为cm6、答案:Bb 光的偏折程度大于 a 光,则 b 光的折射率大于 a 光,根据 sinC= 知,a 光的全反射临界角大于 b 光全反射临界角故 A 错误因为 a 光的折射

16、率小,则 a 光的波长大,根据 x 知,则 a 光的干涉条纹间距宽故 B 正确根据 得,a 光的折射率小,则 a 光在介质中的传播速度大于 b 光故 C 错误a 光的折射率小,则 a 光的频率小,b 光能使某金属发生光电效应,a 光不一定能使该金属发生光电效应故 D 错误故选B名师点评:解决本题的突破口,比较出两光的折射率大小,从而得出频率、波长、临界角、在介质中的波速等大小关系7、答案:B考点: 光的干涉;全反射专题: 光的干涉专题分析: 由图象知道 b 光的折射率大于 a 光的,折射率大的光波短,光波短的条纹间距小,传播速度小解答: 解:A、由图知 b 光的折射率大,所以 b 光先发生全反

17、射,A 错误;B、折射率大的光波长短,而条纹间距与波长成正比,B 正确;C、由公式 v= 知折射率大的速度小,C 错误;D、在该介质中 a 光的波长大于 b 光的波长,D 错误;故选 B点评: 要记住折射率和波长的关系,波长和条纹间距的关系,这是解决此类问题的关键8、答案:CD【考点】光的折射定律;全反射【分析】发生全反射的条件:一从光密介质进入光疏介质,二是入射角大于等于临界角光入射角等于 90时,折射角最大,根据折射定律求出折射角的最大值已知折射角,根据折射定律求入射角【解答】解:A、由全反射临界角公式 sinC= 得,sinC= ,解得玻璃的临界角为:C=45故 A 错误B、因为光是从空

18、气进入玻璃,所以不可能发生全反射故 B 错误C、当入射角是 90时,折射角最大,根据 n= ,则折射角最大值为 r=45,所以无论入射角 i 是多大,折射角 r 都不会超过 45故 C 正确D、当折射角 r=30,由 n= = ,解得:i=45故 D 正确故选:CD解决本题的关键掌握折射定律,以及掌握全反射的条件:一从光密介质进入光疏介质,二是入射角大于等于临界角9、答案:BC【考点】全反射【分析】依据光的全反射条件:光从光密介质进入光疏介质时,入射角不小于临界角;再根据临界角公式 sinC= ,结合几何关系与三角知识,即可求解【解答】解:AB、当光线射入光导纤维的入射角为 i 时,这束光刚好

19、能全部通过光导纤维从另一端射出,当入射角小于 i 时,导致光从光纤射向空气时,入射角大于临界角,从而发生光的全反射现象,故 A 错误,B 正确;CD、当光线射入光导纤维的入射角为 i 时,这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端射出,依据光的折射定律,则有: ,且 sinC= ,并根据几何关系,则有:r+c= ,解得:n= ,因此要发生光的全反射,则光纤维的折射率至少为 ,故 C 正确,D 错误;故选:BC考查光的全反射现象,掌握光的全反射的条件,理解临界角的公式,及光的折射定律,注意几何关系与三角知识在本题的应用10、答案:D光从 A 和 B 射出后 1= 2,而顶角 1大于 2,所以 A 的入

20、射角大于 B 的入射角,光线是从光密介质进入空气中,所以得出 B 的折射率大于 A 的折射率,B 的频率高于 A 的频率,所以 A 错;因为是由两个同种玻璃制成的棱镜,根据公式 cnv可知,光线在 A中的传播速度大于光在 B 中的传播速度,而 B 的频率高于 A 的频率,由 f得 B 的波长比 A 的波长短,B C 错;把两束光由水中射向空气,产生全反射,由于 B 的折射率大于 A 的折射率,所以 A 光的临界角比 B 的临界角大 D 正确,点拨:利用图中给出的角度的关系,先找出折射率的关系,以折射率为纽带把思路拓展出来11、答案:光线在端面 AB 上的入射角应满足:sini ;线从玻璃丝的

21、AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间 考点:全反射.专题:全反射和临界角专题分析:根据折射定律求入射角的条件,利用全反射的条件和运动学知识求光线传播所用的最长时间解答:解:设激光束在光导纤维端面的入射角为 i,折射角为 ,折射光线射向侧面时的入射角为 ,要保证不会有光线从侧壁射出来,其含义是能在侧壁发生全反射由折射定律:n=由几何关系:+=90,sin=cos恰好发生全反射临界角的公式为:sin= ,得:cos=联立得:sini=要保证从端面射入的光线能发生全反射,应有:sini光在玻璃丝中传播速度的大小为:v=光速在玻璃丝轴线方向的分量为:v z=vsin光线从玻璃丝端面 AB 传播到其另

22、一端面所需时间为:T=光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面 AB 传播到其另一端面所需的时间最长,联立得:T max=答:光线在端面 AB 上的入射角应满足:sini ;线从玻璃丝的 AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间 点评:本题是 2013 年湖北高考题,考查了折射定律和全反射的条件,并对于几何光学问题作出光路图,正确的确定入射角和折射角,并灵活运用折射定律是解题的关键12、答案:(1) ;(2)本题考查光的折射和全反射的知识,意在考查学生的分析能力。(1)当光经 AB 面后照射在 OB 时,入射角由折射定律 可得当光经过 AB 面后照射在 AO 面上时入射角  

23、又全反射角 可得在 AO 面发生全反射,反射光照射在 OB 面上由几何关系可得(2)当在玻璃面中光线从 A 入射经 AO 面全反射再射向 OB 面传播时间最长13、答案: d,C=453试题分析:经分析可知 2 光折射后光斑离 A 点远由      2sinx= = d   ta3由题意分析可知,当 1 光光斑消失后,2 光光斑也消失, 的最小值为 1 光2sin的临界角由       1sinC得 C=45   考点:光的折射14、答案:(1) i=45         &

24、nbsp;   (2) 本题考查了光的全反射内容意在考查考生的理解和应用能力。(1)根据全反射规律可知光线在 AB 面上 P 点的入射角等于临界角 C 由折射定律得代入数据得:C=45    设光线在 BC 面上的折射角为 r 由几何关系得    r=30 由折射定律得  联立式代入数据得        i=45(2)在OPB 中根据正弦定律得设所用时间为 t 光线在介质中的速度为 v 得联立式代入数据得 15、答案:棱镜对光的折射率是 见解析【考点】全反射【分析】作出光线经 AB 面反射,在

25、BC 面上的折射与反射的光路图,由几何关系可求得光在 BC 面上的入射角,结合偏向角求得光在 BC 面上的折射角,从而求得折射率光从棱镜进入空气发生全反射的临界角为 C 时,有 sinC= ,求临界角 C,将光在 AB面上的入射角与 C 比较分析【解答】解:光经 AB 面反射,在 BC 面上的折射与反射光路如图所示,由几何关系可知,光在 BC 面上的入射角 i=30 由于在 BC 面上折射光线与入射光线的偏向角为 30,因此光在 BC 面上的折射角为 r=60由折射定律得 n= = =由几何关系可知,光在 AB 面的入射角为 60,光从棱镜进入空气发生全反射的临界角的正弦为 sin C= =

26、=sin 60即 60C,因此光线在 AB 面上会发生全反射答:棱镜对光的折射率是 见解析本题是几何光学问题,作出光路图是解题的关键之处,再运用几何知识求出入射角、折射角,即能很容易解决此类问题16、答案:(1)玻璃的折射率 n 为 2;(2)OD 的长度是考点:光的折射定律;全反射专题:光的折射专题分析:(1)根据光线 a 与 MN 的夹角为 60,光线 a 沿半径方向进入玻璃后恰好在 O 点发生全反射,可知临界角 C=30,进而求出 n;(2)根据折射定律及几何关系即可求得 OD 的长度解答:解:(1)由题意得:临界角 C=30则:n= = =2(2)光线 b 入射,由折射定律有:得:si

27、nr= ,所以:OD=Rtanr=解得:OD= 答:(1)玻璃的折射率 n 为 2;(2)OD 的长度是点评:本题是简单的几何光学问题,其基础是作出光路图,根据几何知识确定入射角与折射角,根据折射定律求解17、答案:(i) 3(ii)6:1 () R32考点:光的折射定律;全反射故答案为:(i) 3(ii)6:1 ( ) R3218、答案:该透明物质的折射率 n2为    光线在透明物质中的传播速度大小为 2.60108m/s;光线与 AB 面垂线间的夹角 的正弦值为 1/3由题意可知,光线射向 AC 面恰好发生全反射,反射光线垂直于 BC 面从棱镜射出,光路图如下图设该透明物质的临界角为 C,由几何关系可知:C= 2= 1=6019、答案:(1)    (2)30(3)红光的 角最大 紫光的 角最小20、答案:弧长 ABC 的 1/3 范围内有光线射出.