2022年高考物理一轮复习光的直线传播光的反射练习及解析

这是一份2022年高考物理一轮复习光的直线传播光的反射练习及解析，共5页。
km 的两个山顶，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间；第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯；第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间.最后伽利略根据他们记下的时间间隔和两山间的距离计算出光的传播速度.我们可以判断( )
B.若有较精密的计时仪器，就能用这种方法测出光速
C.由于光在两山间来回一次的时间比实验者的反应时间短，故无法测出光速
D.由于实验原理设计不正确，故无法测出光速
答案：C
2.图示是从一块平面镜中观察到的一只机械手表的指示情况，此时手表所指示的时刻是( )


解析：解此题时我们要知道手表的发条在手表上的位置是固定的，无论手表怎么放，发条都应对准3点整.所以这里要注意发条的位置.从背面并顺时针方向旋转90°，即为我们习惯地看表位置，正确读数为8点35分，故选项D正确.
答案：D
3.太阳光透过茂密的森林在地面上形成的光斑是圆形的，这一现象表明( )
解析：树荫下的光斑是小孔成像的结果，是光的直线传播现象，光斑是太阳的像，因此光斑是圆形的，所以B、C、D选项正确.
答案：BCD
4.如图所示，a、b、c三条光线交于S点，如果在S点前任意位置放置一块平面镜，则a、b、c三条反射光线( )
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
解析：若在S相对镜的对称点S′有一点光源，S′发出的光线经镜面反射后有三条与a、b、c重合，故知a、b、c三条反射光线交于S′.
答案：C
5. 一点光源S经平面镜M成像于S′，人眼于P点可以观察到SS、M间放一不太大的遮光板N，则( )
A.S不能在M中成像
B.S仍能在M中成像
S′的亮度将变小
S′的亮度不变
答案：BC
AO以入射角i照射到水平液面上，反射光线沿OBs的距离而射到B′点，则液面的高度变化是( )
eq \f(Δs,sin i) eq \f(Δs,sin i)
eq \f(Δs,2tan i) eq \f(Δs,2tan i)
解析：图乙为液面上升后，激光束沿AO′经液面反射后射到B′点的光路图.根据反射定律和几何关系可得：BB′＝Δs＝O′D；△O′OD为等腰三角形，其高即为液面上升的高度h，故有：
eq \f(Δs,2)＝htan i
液面上升的高度h＝eq \f(Δs,2tan i).
答案：D 乙
光的直线传播 光的反射 光的折射 全反射2
选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.
1.
某台钟钟面上没有数字，只有刻度线.图示是从平面镜里面看到的钟的像，则此时指针指的时刻是( )


答案：C
2.在没有月光的夜晚，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上飞翔.设水清澈且水面平静，则下列说法正确的是( )
A.小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是暗的，周围是亮的
B.小鱼向上方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的
C.小鱼向上方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鱼的位置无关
D.小鸟向下方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鸟的位置无关
解析：小鸟、小鱼看到的都是灯的像，而不是圆形区域；小鱼看到的是反射成像，像与物以反射面为对称面，像的位置与小鱼的位置无关；小鸟看到的是折射成像，像的位置与小鸟的位置有关
答案：C
3.一人从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子刚好在自己脚下.如果此人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对于地的运动情况是( )
B.匀加速直线运动

解析：
设灯高为H，人高为hv从O点经任意时间t到达位置A处，即OA＝vt.由光的直线传播知头影在图示B处，由几何知识得：
eq \f(h,H)＝eq \f(AB,OB)＝eq \f(OB－OA,OB)
OB＝eq \f(H,H－h)·OA＝eq \f(H,H－h)vt
故头影的速度为：v′＝eq \f(OB,t)＝eq \f(H,H－h)v
因为H、h、v都是确定的，故v′亦是确定的.即头影的运动就是匀速直线运动.
答案：A
4.一光线以30°的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为( )

解析：作出反射和折射的光路图如图所示.θ1为玻璃中的入射角，θ1′为反射角，θ2为空气中的折射角.根据折射率的定义和光路可逆原理可求解.
由光的反射定律可得：
θ1′＝θ1＝30°
由几何知识得：
θ2＋θ1′＝180°－90°＝90°
则θ2＝90°－θ1′＝60°
光从AO入射后从OC折射出，根据光路可逆原理，如果光从CO入射一定从OA折射，这时空气中的入射角θ2，玻璃中的折射角为θ1，所以有：
n＝eq \f(sin θ2,sin θ1)＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝1.732.
答案：B
θ＝45°且每秒钟扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目和镜鼓旋转的转速分别为( )
A.8,360 r/min B.16,180 r/min
C.16,360 r/min D.32,180 r/min
解析：每块反射镜转过的角度α＝eq \f(θ,2)，其镜面数目N＝eq \f(360°,α)＝16，转速n＝eq \f(48α,2π)＝3 r/s＝180 r/min.
答案：B
6.酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之处的地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退.对此现象，下列解释正确的是( )
A.同沙漠蜃景具有相同的原理，是由于光的全反射造成的
B.“水面”不存在，是由于人们酷热难耐而产生的幻觉
C.太阳辐射到公路上，使公路上空气温度升高，越靠近公路的空气密度越小，有些光线发生全反射
D.太阳辐射到公路上，使公路上空气温度升高，越靠近公路的空气密度越大，有些光线发生全反射
解析：
越靠近柏油路面空气温度越高，空气密度越小，有些光线发生如图所示的全反射.
答案：AC
7.如图甲所示，有两束细平行单色光a、ba的折射率小于对单色光b的折射率，则下列说法正确的是( )
A.在玻璃砖中，a光比b光的速度小
C.从玻璃砖的下表面射出后，两光束之间的距离一定比入射前的要小
D.无论增大或减小两光束入射到玻璃砖上表面的入射角，两光束最终都能从玻璃砖的下表面射出
解析：a、b两束光穿过玻璃的可能光路如图乙、丙所示，故选项D正确.
答案：D
乙 丙
8.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏PQM＝eq \f(R,2).如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于eq \f(R,2)，则( )
A.在半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失
B.在半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失
C.在半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失
D.在半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失
解析：一细束白光从Q点以垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏P上，得到由红到紫的彩色光带.当半圆形玻璃砖向上移动的过程中，入射角减小，不会发生全反射现象，所以屏上光线不会消失，故选项A、B错误；半圆形玻璃砖向下移动的过程中，入射角增大，最先消失的是临界角小的，即紫光，故选项D正确.
答案：D
eq \r(2)，距液面深h处有一个点光源，站在旁边的人看到液面被该光源照亮的圆形区域的直径为 ( )
h B.eq \r(2)heq \r(2)h D.h
解析：
OA在界面上恰好发生全反射，则sin C＝eq \f(1,n)，可知C＝45°，由几何关系可知：
tan C＝eq \f(r,h)
解得：r＝htan C＝h
故其直径d＝2r＝2h.
答案：A
10.地球与太阳之间的距离比地球的半径大得多，可认为射到地球的太阳光为平行光.假设地球表面没有大气层，那么，太阳照亮地球的范围比有大气层时太阳照亮地球的范围(不考虑地球大气层的变化) ( )

D.条件不足，无法确定
解析：
如图所示，假设地球周围没有大气层，则太阳光只能照亮图中双箭头直线所示的区域.当地球表面存在大气层时，由于空气的折射率大于1，且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，相当于太阳光从光疏介质进入光密介质，肯定要发生折射，作出其光路图如图中的单箭头折线所示.显而易见，地球表面没有大气层时，太阳光照亮地球的范围比有大气层时照亮地球的范围要小一些，故选项B正确.
答案：B
非选择题部分共3小题，共40分.
P发出，垂直射向平面镜M上，再反射到刻度尺上，刻度尺距镜面的距离CO＝1 m.当使平面镜绕O旋转一微小角度θ后，反射光线射到刻度尺的NCN＝2 cm，求镜面上离点O为5 cm的A点向上移动的距离AA′.
解析：平面镜转过θ角时反射光线转过2θ角，即
∠CON＝2θ，CN＝CO·tan 2θ
又2＝100·tan 2θ
解得：θ＝38′12″
AA′＝OA′·sin θ＝5×sin 38′12″ cm＝0.05 cm.
答案： cm
12.(13分)如图甲所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱镜第一次射入空气中的折射角，并作光路图.(已知玻璃的折射率为eq \r(2))
解析：作出光路图如图乙所示，光第一次射到AB面上时，入射角∠1＝70°，发生全反射；再射到BC面上时，入射角∠2＝50°，大于临界角，发生全反射；再射到AB面上时，入射角∠eq \f(sin ∠3,sin ∠4)＝eq \f(1,n)，可知折射角∠4＝45°.
答案：第一次射入空气时的折射角为45° 光路图如图乙所示
13.(14分)如图甲所示，透明介质球的球心位于O点，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB的距离H＝eq \f(\r(3),2)R.若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并算出介质球的折射率.
解析：
光路如图乙所示，光线经反射后到达介质与空气的界面时，入射角i′＝r，由折射定律可得折射角r′＝i，折射光线PQ与入射光线DC平行，则：
∠POA＝∠COA＝i
sin i＝eq \f(H,R)＝eq \f(\r(3),2)
解得：i＝60°
由图可知，折射角r＝eq \f(i,2)＝30°
所以sin r＝eq \f(1,2)
折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \r(3).
答案：如图乙所示 eq \r(3)