初三物理光的反射折射练习及答案

光的反射与折射作图一、作图题（共38题；共250分）1.如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB在平面镜中的像，并画出入射光线AO 的反射光线。

2.如图，请你画出烛焰上A点经平面镜MN所成的像A'．（保留作图痕迹)3.如图所示、OB为反射光线，O为入射点，请画出该光线的入射光线及其折射光线。

4. 请在下图中画出折射光线的大致位置；5. 如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。

6.一束光线从空气射入玻璃时，界面MN 上的反射光线如图所示，请画出对应的入射光线和大致的折射光线。

7.如图所示，一束光从水中斜射到空气中，请画出折射光线的大致方向。

8.半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层。

一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖（如图为平面图），已知OD＝R，画出光束经圆弧面两次反射最后从AC边出射到空气中的光路图，要求标明两次反射过程中的入射角大小。

9.根据下列要求，分别完成作图。

如图所示，A＇B＇是物体AB在平面镜中的像，请你在平面镜前作出物体AB。

10.按照题目要求作图。

如图甲所示，小明在房间的A点通过平面镜看到了坐在客厅沙发上衫B点的爸爸，请画出此现象的光路图。

11.自行车尾灯的反光原理如图所示。

请完成反射光路，并标出反射角度数。

12.如图，光线AO由玻璃斜射进入空气，作出反射光线和大致的折射光线。

13.在图碗中加满水后恰好看到硬币右边缘.画出恰好看到右边缘的一条光路14.如图，一束光从水中斜射入空气，请作出它的反射光线和大致的折射光线．15.请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。

16.用激光器发出一束光,射入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,其中一个光斑在A 点,如图乙。

请在图乙中画出光路确定另光斑B点的位置17.如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面，垂直入射的光线，玻璃砖的截面为等腰三角形顶角为120°，请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。

光的反射与折射练习题一、选择题1、下列现象中，属于光的反射现象的是（）A 立竿见影B 小孔成像C 水中倒影D 海市蜃楼答案：C解析：水中倒影是平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的。

立竿见影和小孔成像都是由于光沿直线传播形成的。

海市蜃楼是由于光的折射形成的。

2、一束光线垂直射到平面镜上，若保持入射光线方向不变，将镜面转过 30°角，则反射光线与入射光线的夹角为（）A 30°B 60°C 90°D 120°答案：B解析：当一束光线垂直射到平面镜上时，反射光线与入射光线重合，夹角为0°。

若将镜面转过30°角，则入射角为30°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为 30°，则反射光线与入射光线的夹角为 60°。

3、下列光学器件中，利用光的折射规律的是（）A 穿衣镜B 近视眼镜C 潜望镜D 汽车后视镜答案：B解析：穿衣镜、潜望镜和汽车后视镜都是利用平面镜成像原理，属于光的反射。

近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，是利用光的折射规律。

4、小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”的现象。

“云在水中飘”是小明以_____为参照物看到“云”在水中运动的现象。

“鱼在云上游”是鱼通过水面的_____形成的虚像和云在水面的_____形成的虚像同时出现的现象。

（）A 湖面折射反射B 湖面反射折射C 云折射反射D 云反射折射答案：A解析：“云在水中飘”，云相对于湖面的位置发生了变化，所以是以湖面为参照物。

鱼在水中，鱼反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射，人逆着折射光线看到的是鱼的虚像。

云在水面发生的是光的反射形成的虚像。

5、潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。

这是由于光的_____造成的。

（）A 反射B 折射C 直线传播D 色散答案：B解析：潜水员在水中看岸上的路灯，光线从空气中斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，人眼逆着折射光线看，看到的是路灯的虚像，位置比实际位置高，这是光的折射造成的。

光的反射折射全反射练习题光的反射、折射和全反射练题1.关于光的折射现象，正确的说法是光的传播方向发生改变，因此答案为选项 C。

2.关于光的反射和折射现象，正确的说法有：光发生反射时，光的传播方向可能偏转 90°，光发生折射时，一定伴随着反射，因此答案为选项 ABC。

3.关于折射率，正确的说法有：介质的折射率与入射角的正弦成正比，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比，因此答案为选项 CD。

4.要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成 90°夹角，则入射角应为 30°，因为 sin 30°=1/2，而玻璃的折射率为n=光在真空中的速度/光在玻璃中的速度=1/1.5=2/3，所以根据折射定律，sinθ2=n12sinθ1，即sinθ2=2/3sin30°，解得sinθ2=1/2，所以θ2=30°。

5.图中判断正确的是 CO 是入射光，OB 为反射光，OA 为折射光，因为入射光线 CO 在界面上发生了反射 OB 和折射OA，符合光的反射和折射定律。

8.光线从真空射入介质，根据偏折定律，sinθ1/n=sinθ2，其中θ1 为入射角，θ2 为折射角，n 为介质的折射率，代入数据可得sinθ2=1/1.73sinθ1，所以θ2<θ1，说明光线向界面法线偏折，因此选项 BCD 均正确。

9.光线 a 的频率比光线 b 高，根据光的色散现象，水对光线 a 的折射率比对光线 b 的折射率小，因为光线 a 的传播速度更快，所以在水中的传播速度也更快，因此选项 AC 均正确。

10.光线由空气透过半圆形玻璃砖时，发生了全反射现象，因为入射角大于临界角，所以光线被完全反射回玻璃中，正确的光路图为选项丙。

当光线由玻璃砖射入空气时，根据折射定律可得sinθ2=n12sinθ1，其中 n12=1.5，θ1=90°-45°=45°，代入求解可得sinθ2=1/1.5sin45°，所以θ2=41.81°，正确的光路图为选项丁。

九年级物理光的折射专项练习题及答案光的折射是九年级物理学中的重要内容之一。

本文将为九年级学生提供光的折射专项练习题及答案，以帮助他们巩固和提高对该知识点的理解。

一、选择题1. 光线从光疏介质射向光密介质，以下说法正确的是：A. 入射角小于折射角B. 入射角等于折射角C. 入射角大于折射角D. 光线不会发生折射答案：A2. 光通过两种折射率分别为1.5和1.33的介质，如果入射角为30°，则折射角为：A. 30°B. 35°C. 40°D. 45°答案：B3. 光线由光密介质射向光疏介质，以下说法正确的是：A. 入射角小于折射角B. 入射角等于折射角C. 入射角大于折射角D. 光线不会发生折射答案：C二、填空题1. 光从空气射入玻璃中，入射角为60°，玻璃的折射率为1.5，则折射角为______°。

答案：402. 光从水中射入空气中，入射角为45°，水的折射率为1.33，则折射角为______°。

答案：32.3三、简答题1. 什么是光的折射？折射定律是什么？答：光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的不同而改变传播方向的现象。

折射定律是描述光的折射现象的定律，该定律表明入射光线、折射光线以及垂直于介质界面的法线在同一平面上，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

2. 光从光疏介质射向光密介质和光从光密介质射向光疏介质的折射过程有何区别？答：光从光疏介质射向光密介质时，入射角小于折射角；而光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于折射角。

四、综合题1. 一个玻璃板的折射率为1.5，入射光线与法线的夹角为30°，求折射光线与法线的夹角。

解答过程：根据折射定律，得到 sin(30°) / sin(折射角) = 1.5。

解方程可得折射角约为 19.47°。

答案：约为 19.47°。

初三物理折射试题及答案一、选择题1. 当光线从空气斜射入水中时，折射角将如何变化？A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法确定答案：B2. 下列关于光的折射现象，说法正确的是：A. 光在不同介质中传播速度相同B. 光在不同介质中传播速度不同C. 光在真空中传播速度最快D. 光在所有介质中传播速度都比在真空中快答案：B二、填空题3. 当光从玻璃斜射入空气时，折射角______入射角。

（填“大于”、“小于”或“等于”）答案：大于4. 光的折射定律是由______科学家斯涅尔发现的。

答案：荷兰三、简答题5. 请简述光的折射现象及其应用。

答案：光的折射现象是指光在不同介质之间传播时，由于速度的变化导致光线方向的改变。

这种现象在日常生活中有很多应用，例如：透镜成像、光纤通信、水中物体的视深度变化等。

四、计算题6. 一束光线从水中射向空气，入射角为30°，求折射角。

答案：根据折射定律，n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1为水的折射率，n2为空气的折射率。

水的折射率约为1.33，空气的折射率约为1.00。

将已知数据代入公式，得到sin(θ2) = (n1/n2) *sin(θ1) = (1.33/1.00) * sin(30°) ≈ 0.67。

因此，折射角θ2 = arcsin(0.67) ≈ 42°。

五、实验题7. 设计一个实验来验证光的折射现象，并记录实验步骤和结果。

答案：实验步骤：（1）准备一个透明玻璃杯、水和一束光线（如激光笔）。

（2）将玻璃杯装满水。

（3）将光线从玻璃杯的一侧射入水中。

（4）观察光线在水中的传播路径和出射时的方向。

实验结果：光线在进入水中时方向发生改变，出射时方向再次改变，这表明光在不同介质中传播时发生了折射现象。

光的反射、折射全反射练习题一、选择题1.关于光的折射现象，下列说法正确的是(C)A.光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B.光由一种介质进入另一种介质，传播方向一定改变C.人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D.光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大2 （多选）关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是(ABC)A.光发生反射时，光的传播方向一定改变B.光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时，一定伴随着反射D.光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°3 （多选）关于折射率，下列说法正确的是(CD)A.根据sin θ1sin θ2＝n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据sin θ1sin θ2＝n12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n＝cv可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比4.光在某种玻璃中的传播速度是3×108 m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是(A)A.30°B.60°C.45°D.90°5.如图所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断中正确的是(C)A.AO是入射光，OB为反射光，OC为折射光B.BO是入射光，OC为反射光，OA为折射光C.CO是入射光，OB为反射光，OA为折射光D.条件不足，无法确定8. （多选）如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生偏折，那么(BCD)A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线的夹角是90°9. （多选）两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α＞β)。

下列结论中正确的是(AC)A.在水中的传播速度，光束a比光束b大B.在水中的传播速度，光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大10．如图所示，光线由空气透过半圆形玻璃砖，或光线由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)(B)A．乙、丙、丁B．乙、丁C．乙、丙D．甲、丙11．光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是(A)A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用12．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示。

2023年初三物理光的反射与折射练习题及答案一、选择题1. 光在空气与水界面上的反射现象是属于（）。

A. 折射B. 散射C. 干涉D. 反射2. 以下哪个物体属于不透明物体？A. 水B. 玻璃C. 铝罐D. 木头3. 发光物体的条件是（）。

A. 温度高B. 活力充沛C. 气压大D. 包裹在黑色物体中4. 透明物体的特点是（）。

A. 光可以穿过B. 光无法穿过C. 光在物体上反射D. 光只能折射，无法反射5. 当光由光密介质入射到光疏介质时，折射光（）。

A. 偏离法线B. 向法线靠拢C. 不发生偏折D. 折射角等于入射角二、判断题1. 根据光的传播路径不同，物体可以分为透明物体、不透明物体和半透明物体。

（）2. 木板属于透明物体，光可以穿过木板。

（）3. 当光从光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角。

（）4. 镜子内侧涂有一层镀膜是为了增加镜子的反射率。

（）5. 光在真空中传播时速度最快，折射时速度会减小。

（）三、解答题1. 填空题：根据光的反射定律，填写下列横线处的字词。

光的反射定律是指入射角等于反射角，即光线与法线的夹角。

根据__________，反射角等于__________。

2. 完成下列句子，并给出原因或解释。

（1）当光从水中射入空气中时，光线会__________。

（2）当光从光密介质射入光疏介质时，折射角会__________。

四、解答题答案1. 填空题答案：根据光的反射定律，填写下列横线处的字词。

光的反射定律是指入射角等于反射角，即光线与法线的夹角。

根据反射定律，反射角等于入射角。

2. 完成下列句子，并给出原因或解释。

（1）当光从水中射入空气中时，光线会向法线靠拢。

原因是在从光密介质（水）射入光疏介质（空气）时，折射角较小于入射角。

（2）当光从光密介质射入光疏介质时，折射角会偏离法线。

原因是在从光密介质射入光疏介质时，折射角较大于入射角。

总结：本练习题涵盖了物理光的反射与折射的基本概念和定律。

初三物理光的折射试题答案及解析1.如图是光从空气斜射入水中的光路图，其中正确的是【答案】D【解析】当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。

故选D【考点】光的折射定律2.去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。

小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。

如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是（）【答案】D【解析】由于光从水中进入空气中时，要发生光的折射现象，折射光线偏离法线，因此人看到水中的“鱼”实际上是鱼通过折射后所成的虚像，虚像的位置比实际位置变浅，因此D选项正确；本题答案选D.【考点】光的折射和光的折射规律.3.（6分）小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象．课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表．（1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是：．（2）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而，当入射角i≥ °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；（3）由表格数据可知：图线（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系．（4）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角（选填“大于”或“等于”或“小于”）入射角，因此折射光线不能消失，则（选填“能”或“不能”）发生全反射现象．【答案】（1）折射角随入射角的增大而增大；（2）增大，41.8°；（3）a；（4）小于，不能。

【解析】（1）分析表中数据可知光从玻璃射向空气时，折射角大于入射角，且折射角随入射角的的增大而增大；（2）由表中数据分析可知，光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而增大，当入射角i≥41.8°时，反射能量达到最大100%，就发生了全反射现象；（3）由表格数据可知：当入射角i≥41.8°时，发生了全反射，不存在折射光线，所以图线a反映了上述实验中的两角关系；（4）光折射时光路是可逆的，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，折射角随入射角的增大而增大，但折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。

初中物理光的反射与折射复习题集附答案初中物理光的反射与折射复习题集附答案一、选择题1.光在两种介质中传播发生折射现象是因为（ B ）。

A.光速改变B.波长改变C.频率改变D.功率改变2.光从空气（n=1）射入折射率为1.5的玻璃中，折射角为45°，则入射角为（ D ）。

A.30°B.45°C.60°D.51.34°3.光的反射定律又称（ D ）。

A.折射定律B.多普勒定律C.斯涅尔定律D.光的反射定律4. 光在反射时，入射角等于反射角，称为（ C ）。

A.反射折射B.全反射C.镜面反射D.反射散射5. 光向法线垂直入射的角度时，光线不发生折射，此时的角度称为（ D ）。

A.反射角B.入射角C.折射角D.临界角二、判断题1.光在垂直于介质表面入射时，无论介质的折射率如何，均不发生折射。

( 错 )2.光在折射时，入射角和折射角的关系由光的反射定律给出。

( 对 )3.折射率越大，光在介质中传播的速度越慢。

( 错 )4.光从一种介质射向另一种折射率较小的介质时，入射角的大小影响光的折射情况。

( 错 )5.发生全反射时，光从光密介质射向光疏介质。

( 错 )三、填空题1. 光从真空射入折射率为1.5的玻璃中，若入射角为60°，则折射角为 40°。

2. 光从水（n=1.3）射入折射率为1.6的介质中，若入射角为30°，则折射角为 41.3°。

3. 光从空气射入折射率为1.5的玻璃中，若入射角为45°，则折射角为 31.7°。

4. 光从空气射入折射率为2.0的介质中，若折射角为45°，则入射角为 26.6°。

5. 光从水射入折射率为1.5的介质中，若折射角为60°，则入射角为 71.6°。

四、简答题1.请简要解释光的反射定律是什么？（15-20词）光的反射定律：光在反射时，入射角等于反射角。

初三物理光的反射试题答案及解析1.（2分）在探究光的反射规律时，小红沿一可沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上，让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，可在ABCD平面内看到反射光线．实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，另一个作用是．【答案】垂直；探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。

【解析】在探究光的反射规律时，由于法线与镜面垂直，将白色硬纸板垂直放置在平面镜上，这样可以使反射光线和入射光线同时在硬纸板上呈现；实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，通过向后折硬纸板，观察右侧纸板上有无反射光线，来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。

【考点】探究光的反射规律2.关于光的反射，下列选项正确的是（）A．入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°B．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°C．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律【答案】C【解析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．A、入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．当入射光线与反射面的夹角为15°时，则入射角为90°-15°=75°，所以反射角也为75°，所以A选项错误．B、入射角增大5°时，反射角也增大5°，所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°．所以B选项错误．C、入射光线靠近法线时，入射角减小，所以反射角也减小，反射光线靠近法线，所以C选项正确．D、镜面反射和漫反射都属于光的反射。

每条光线都要遵循光的反射定律，所以D选项错误．【考点】光的反射定律3.（4分）教材实验情景再现：（1）实验：“探究光反射时的规律”图a中甲为实验装置图让一束光线EO贴着纸板射到平面板上，在纸板上会看到反射光线OF，将纸板沿ON向后折，此时在纸板上看不到反射光线，如图乙所示，此现象说明：．在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射到平面镜上，会看到反射光线沿着OE方向射出，此现象说明：．（2）实验二：“探究平面镜成像的特点”图b中甲是实验装置图，在A处放一支点燃的蜡烛，可以看到竖直玻璃板后出现蜡烛的像，再拿出一支外形相同但未点燃的蜡烛，当移到A′处时，看到它跟A的像完全重合，这种确定像与物体大小的方法是法．经三次实验，分别将图b乙中像点A′、B′、C′和对应物点A、B、C连接，发现像和物到镜面的距离．图a 图b【答案】（1）反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，在反射现象中，光路是可逆的；（2）等效替代，相等。

中考物理之光的反射与折射作图训练题(含答案)光的反射与折射作图一、作图题（共38题；共250分）1.如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB在平面镜中的像，并画出入射光线AO的反射光线。

2.如图，请你画出烛焰上A点经平面镜MN所成的像A'．（保留作图痕迹)3.如图所示、OB为反射光线，O为入射点，请画出该光线的入射光线及其折射光线。

4.请在下图中画出折射光线的大致位置；5.如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。

6.一束光线从空气射入玻璃时，界面MN上的反射光线如图所示，请画出对应的入射光线和大致的折射光线。

7.如图所示，一束光从水中斜射到空气中，请画出折射光线的大致方向。

8.半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层。

一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖（如图为平面图），已知OD＝R，画出光束经圆弧面两次反射最后从AC边出射到空气中的光路图，要求标明两次反射过程中的入射角大小。

9.根据下列要求，分别完成作图。

XXX所示，A＇B＇是物体AB在平面镜中的像，请你在平面镜前作出物体AB。

10.按照题目要求作图。

XXX所示，XXX在房间的A点通过平面镜看到了坐在客厅沙发上衫B点的爸爸，请画出此现象的光路图。

11.自行车尾灯的反光原理如图所示。

请完成反射光路，并标出反射角度数。

12.如图，光线AO由玻璃斜射进入空气，作出反射光线和大致的折射光线。

13.在图碗中加满水后恰好看到硬币右边缘.画出恰好看到右边缘的一条光路14.如图，一束光从水中斜射入空气，请作出它的反射光线和大致的折射光线．15.请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。

16.用激光器收回一束光,射入半圆形玻璃砖的圆心O,成效在水平屏幕MN上出现两个光斑,个中一个光斑在A点,如图乙。

请在图乙中画出光路肯定另光斑B点的位置17.如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面，垂直入射的光线，玻璃砖的截面为等腰三角形顶角为120°，请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。

考点一透镜三条特殊光线作图1．（2019·南京）完成图中的光路。

【答案】【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的三条特殊光线来作图。

延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示。

2.（2019·成都A卷）(1)在图甲中,F是透镜的焦点a、b是烛焰发出的两条光线，a与两焦点连线平行,b经过透镜中心。

请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图。

【答案】【解析】本题考点是凸透镜成像规律的原理，主要内容是通过凸透镜的“三条特殊光线”中的两条：经过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点。

3．（2019·德阳）请画出图中两条入射光线对应的出射光线。

【答案】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此作图，如图所示。

【解析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

凸透镜的三条特殊光线：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。

②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。

③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

4．（2019·阜新）图中S′为烛焰S的像，请通过作图画出透镜、标出一个焦点F的位置并完成光路图。

【答案】【解析】连接物像的点S、S'，与主光轴交于O点，O点为凸透镜的光心，过O点垂直主光轴作出凸透镜；根据焦点的定义，由点S发出的平行光线，会聚到S'点上，此时这条光线与主光轴的交点F便是焦点。

5．(2019·徐州)如图甲所示，一束光平行于凸透镜主光轴入射，请画出相应的折射光线．【答案】【解析】平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点。

由此可画出入射光线对应的折射光线，如图所示。

6．(2019·巴中)请将光路图补充完整。

【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过光心的光线其传播方向不变，如图所示。

光的反射与折射一、单选题(共7道，每道10分)1.生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是( )A.水母B.萤火虫C.月亮D.发光的霓虹灯答案：C解题思路：光源是能够自主发光的物体，水母、萤火虫、发光的霓虹灯都属于光源；我们看到月亮发亮，是由于月亮反射了太阳的光，而不是月亮自身发光。

故C选项符合题意。

试题难度：三颗星知识点：光源2.如图所示，入射光线与平面镜成α角，保持入射光线方向不变，要使反射光线与入射光线的夹角减小20°，则平面镜应( )A.沿顺时针方向转动10°B.沿顺时针方向转动20°C.沿逆时针方向转动20°D.沿逆时针方向转动10°答案：D解题思路：如下图，法线始终垂直于平面镜，因此平面镜旋转度数与法线旋转度数相等。

当法线应逆时针旋转10°时，入射角减小10°，反射角也随之减小10°，即反射光线与入射光线的夹角减小了20°。

故选D。

小结论：平面镜旋转时，反射光线与入射光线的夹角的变化量是平面镜旋转角度的2倍。

试题难度：三颗星知识点：光的反射定律3.有一入射光线与平面镜成60°角入射，若平面镜方向不变，入射光线顺时针旋转10°，则反射角变为( )A.40°B.70°C.20°或40°D.60°答案：C解题思路：如下图，当原入射光线方向如图1时，入射角为30°。

当入射光线顺时针旋转10°时，入射角变为20°，反射角也变为20°。

当原入射光线方向如图2时，入射角也为30°。

但当入射光线顺时针旋转10°时，入射角变为40°，反射角也变为40°。

故选C。

试题难度：三颗星知识点：光的反射定律4.若入射角小于折射角，则光可能是( )A.从玻璃中斜射入空气中B.从空气中斜射入水中C.从水中垂直射向空气中D.从空气中垂直射向玻璃中答案：A解题思路：（1）当光由一种介质垂直射到另一种介质中时，不发生折射；（2）当光由空气斜射入其它透明介质中时，折射角小于入射角；（3）当光由其他介质斜射入到空气中时，折射角大于入射角；故选A。

光的反射与折射实验题一、实验探究题（共26题；共129分）1.在探究光的反射规律实验中，平而镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图所示，使一束光贴着纸板沿EO入射，经平面镜反射后沿OF射出。

（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了________反射；（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角________入射角；（3）如果让光沿FO方向入射，反射光将沿OE方向射出。

这表明，在反射现象中，光路是________的。

2.如图1是探究“平面镜成像特点”的实验装置。

实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。

移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

（1）实验过程中蜡烛B________（选填“需要”或“不需要”）点燃。

（2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。

（3）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是________。

（选填“虚像”或“实像”）（4）如图2，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ（θ＜90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则θ＝________。

3.小明探究“光的折射规律”时，做了两个实验，如图所示。

对比两图，你有什么发现？________。

根据这两幅图，请你提出一个有探究价值的问题：________。

4.利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。

初三物理光的折射试题答案及解析1.如图所示，AO为入射光线，O为入射点．根据光的折射特点在图中画出折射光线的大致位置，并用字母θ表示折射角．【答案】【解析】根据折射定律：光从水中斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角．【考点】光的折射2.如图，一束光线从玻璃砖中垂直玻璃面射入空气中，请画出该光线在空气中的传播路径和方向。

【答案】【解析】当光从玻璃垂直于界面射入空气时，入射角是0°，折射角也是0°，折射光线的传播方向不变，折射光线仍沿原来的路径传播。

【考点】光的折射3.下列作图正确的是（）A．光从空气射向玻璃的光路图B．力F1的力臂C．通电螺线管的极性D．物体对斜面的压力【答案】A【解析】光从空气射向玻璃折射光线靠近法线，A正确；力臂是作用点到力的作用线的垂直距离，即过支点的线段，B错误，右手螺旋定则为：用右手握住螺线管，四指弯曲方向与电流方向一致，则大拇指的一端为螺线管的N极，C错误；压力的受力物体为被压物体，即作用点在被压物体上，D错误，答案选A；【考点】光的折射；力臂作图；右手螺旋定则；压力的示意图4.如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是【答案】B【解析】光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，生活中光在不均匀介质中不沿直线传播的现象也是光的折射．屏幕上的手影，影子的形成利用了光沿直线传播的原理，故A选项错误；水中筷子变弯折，这是光的折射，故B选项正确；日偏食，利用了光沿直线传播的原理，故C选项错误；瓶子在平面镜中的像，平面镜成像是利用光的反射原理，故D选项错误．故选B．【考点】光的折射现象及其应用5.下列现象可以用光的折射解释的是A．道路“转弯镜”使视野更广阔B．插鱼时，要对准看到的鱼的下方投掷鱼叉C．透过树叶的阳光D．阳光下人形成的影子【答案】B。

【解析】转弯景是一个凸面镜，属于光的反射，扩大了视野范围。

初三物理光的反射试题答案及解析1.如图甲所示的小女孩站在毛玻璃前看不清自己的像，这是由于光的反射造成的；图乙所示的是透过装有水的圆柱形玻璃容器看到图案变形的领带，这是光的现象。

【答案】漫；折射．【解析】反射可分为镜面反射（反射面平滑）和漫反射（反射面粗糙），但都遵守光的反射定律。

由题意知光在毛玻璃表面发生的是漫反射，所以看不到小女孩的像。

光由一种物质进入另一种物质，传播方向发生改变的现象叫做光的折射，由题意知，透过装有水的圆柱形玻璃容器看到图案变形的领带，这是光的折射现象。

【考点】漫反射，光的折射及其应用2.一束光从AO从空气斜射入水中，请在图中画出它的反射光线以及折射光线的大致方向．【答案】【解析】过入射点作出法线，然后在空气中法线的另一侧作出反射光线，使反射角等于入射角。

再在水中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，在光线上标出箭头表示光传播的方向，如图所示：【考点】光的反射和折射3.如图所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点．请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线．【答案】如图所示【解析】作图顺序：（1）以水面为平面镜，作S的像S’；（2）连接S’P，它与水面的交点为入射点O；（3）连接SO，为入射光线；（4）过O点作法线；（5）根据“光从空气斜射入水或其他透明介质时，折射角小于入射角”，画折射光线。

【考点】平面镜成像光的折射4.要使反射光线垂直于入射光线，入射角的大小为；沙漠上空出现海市蜃楼是属于光的（选填“反射”或“折射”）现象。

【答案】 45°折射【解析】入射角的定义是入射光线与法线的夹角，反射角是指发射光线与法线的夹角，在光的发射中反射角等于入射角，反射光线垂直与入射光线，即反射角与入射角的和为90°，所以反射角等于入射角为：90°÷2=45°；海市蜃楼是光通过密度不等的空气层时发生折射现象形成的。

初三物理光的反射练习题及答案初三物理光的反射练习题及答案光的反射练习题（一）判断题（1）树在河里形成的倒影，树在地面形成的影子本质上没有区别．（）（2）发生漫反射时，反射光线，入射光线和法线也在同一平面内．（）（3）雨后晴朗的夜晚，人迎着或背着月光走时，看到地上发亮处都应是水．（）答案：（1）× （2）√ （3）×光的反射练习题（二）填空题（1）入射光线与镜面夹角是60°，入射光线与反射光线的夹角是_______．若入射角增大10°，则入射光线与反射光线的夹角改变了_______．（2）太阳光线与水平面成45°角，现用一平面镜把太阳光线反射到竖直向下的水井中，则平面镜镜面与水平面的夹角为_______．（3）光的反射有___________和___________两种．我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生_____反射的缘故；在教室里，因“反光”从某个角度看不清黑板上的'字，这是光的__________现象（4）以相等的入射角射到镜面上某点的光线可以有______条，以某一角度入射到镜面上某点的一条光线，有______条反射光线．（5）一束光线垂直射向平面镜，反射角是______．答案：（1）60°，20°（2）67.5° （3）镜面反射，漫反射，漫，镜面反射（4）无数，一（5）0°（6）75°，130°光的反射练习题（三）选择题（1）关于光的反射，下列说法错误的是（）A．反射光线跟入射光线和法线在同一平面内B．反射光线和入射光线分居在法线的两侧C．入射角增大，反射角也同样增大D．入射角大于反射角（2）入射光线与反射光线间的夹角为60°，则反射光线与镜面间的夹角为（）A．60° B．30° C．120° D．150°（3）一束光垂直射到平面镜上，然后将平面镜转动θ角，入射光线保持不变，那么反射光线的方向将改变（）A．θ/2 B．θ C．2θ D．0（4）关于光的反射定律的适用范围，正确的说法是（）A．光的反射定律只适用于镜面反射B．漫反射不遵守光的反射定律C．光的反射定律不适用于垂直照射D．光的反射定律适用于所有光的反射现象（5）教室的墙壁对光产生的现象是（）A．镜面反射 B．漫反射 C．不发生反射 D．两种反射同时产生（6）平静的水面能清晰地映出岸上景物，就是大家通常说的“倒影”，则“倒影”是（）A．正立的实像 B．倒立的实像 C．正立的虚像 D．倒立的虚像（7）甲从一面镜子中能看见乙的眼睛，那么乙从这面镜子中（）A．一定见到甲的眼睛B．一定见不到甲的眼睛C．可能见到，也可能见不到甲的眼睛D．镜子的位置不同，结果也不同（8）一条光线在物体表面上发生反射，反射光线与入射光线垂直，则（）A．入射角为45° B．入射角为90° C．反射角为45°D．入射光线垂直物体表面（9）晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，则从侧面看去（）A．镜子比较亮，它发生了镜面反射B．镜子比较暗，它发生了镜面反射C．白纸比较亮，它发生了镜面反射D．白纸比较暗，它发生了漫反射答案：（1）D （2）A （3）C （4）D （5）B （6）D （7）A （8）AC （9）B光的反射同步习题（四）1、当入射光线与法线的夹角为20°时，反射光线与入射光线的夹角为_______。

光的反射、折射专题+答案光的反射、折射专题一、选择题1.（多选）如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（）A. 该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B. A光的频率比B光的频率高C. 在该玻璃体中，A光比B光的速度大D. 在真空中，A光的波长比B光的波长长【答案】A,C,D【解析】【解答】解：ABD、通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B 光的折射率，而折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，A光的波长比B 光的长，A、D符合题意，B不符合题意；C、根据v= 得知，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大．C符合题意．故答案为：ACD附近射入的光线到达圆弧ACD面时，入射角较小，不发生全反射，可以从圆弧面折射出来．所以屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，故C错误；D、材料的折射率n=1.5，临界角小于45°，从AB面射入的所有光线在AC面上都发生全反射．从AB面中间附近射入的光线到达圆弧ACD面时，入射角较小，不发生全反射，可以从圆弧面折射出来．所以屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小，一旦越过，折射光线的交点后，亮区渐渐变大．故D正确；故选：BD3.如图，一个棱镜的顶角为θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表．当入射角逐渐减小到0°的过程中，彩色光带的变化情况是（）色光红橙黄绿蓝紫折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532临界角/（°）41.370 41.340 41.230 41.170 40.880 40.750 A. 紫光最先消失，最后只剩红光、橙光 B. 紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光C. 红光最先消失，最后只剩紫光D. 红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光【答案】A【解析】【解答】解：由表格数据看出，紫光的折射率最大，临界角最小，当入射角θ逐渐减小到零的过程中，光线射到棱镜右侧面的入射角减小，紫光的入射角最先达到临界角，发生全反射，最先消失．当入射角θ减小到零时，光线射到棱镜右侧面的入射角等于α=41.30°，小于红光与橙光的临界角，所以这两种光不发生全反射，仍能射到光屏上．故最后光屏上只剩下红、橙两种色光．故A正确．故选A4.如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n= ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线（）A. 只能从圆孤NF1射出B. 只能从圆孤NG1射出C. 可能从圆孤G1H1射出D. 可能从圆孤H1M射出【答案】A【解析】【解答】解：由临界角公式sinC= 得：sinC= ．设圆弧的半径为R，RsinC= R，则当光线从F点入射到圆弧面F1点时，恰好发生全反射．当入射点在F1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出．当入射点在F1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．所以光线只能从圆弧NF1射出．故A正确，BCD错误；故选：A5.如图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则圆弧AB 上有光透出部分的弧长为（）A. πRB. πRC. πRD. πR【答案】A【解析】【解答】解：光线在AO面折射时，根据折射定律有：=n= ，得：sinr=0.5，可得折射角为：r=30°．过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大．根据临界角公式：sinC= ，得临界角为：C=45°如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°﹣（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出．由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°﹣（30°+15°）=45°所以有光透出的部分的弧长为πR．故选：A6.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A. 若增大入射角i，则b光先消失B. 在该三棱镜中a光波长小于b光C. a光能发生偏振现象，b光不能发生D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【解析】【解答】解：A、根据折射率定义公式n= ，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即n a＜n b，若增大入射角i，在第二折射面上，则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误；B、根据折射率定义公式n= ，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即n a＜n b，则在真空中a光波长大于b光波长，故B错误；C、只要是横波，均能发生偏振现象，若a光能发生偏振现象，b光一定能发生，故C错误；D、a光折射率较小，则频率较小，根据E=hγ，则a光光子能量较小，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据qUc= ，则a光的遏止电压低，故D正确；7.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（）A. 若θ＞θ2，光线一定在OP边发生全反射 B. 若θ＞θ2，光线会从OQ边射出C. 若θ＜θ1光线会从OQ边射出 D. 若θ＜θ1光线会在OP边发生全反射【答案】D【解析】【解答】解：AB、从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i= ﹣θ，据题：θ在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为：﹣θ2＜C＜﹣θ1．若θ＞θ2，光线在PO上入射角i= ﹣θ＜﹣θ2＜C，故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出．故AB错误．CD、若θ＜θ1，i= ﹣θ＞﹣θ1＞C，故光线在OP 边会发生全反射．根据几何关系可知光线OQ边上入射角i′较大，光线会在OQ边发生全反射，故C错误，D 正确．故选：D．三、解答题8.如图所示，横截面为半圆形的某种透明柱体介质，截面ABC的半径R=10cm，直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触．由红光和紫光两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1= 、n2= ．①求红光和紫光在介质中传播的速度比；②若逐渐增大复色光在O点的入射角，使AB面上刚好只有一种色光射出，求此时入射角的大小及屏幕上两个亮斑的距离．【答案】解：①根据v= 得：红光和紫光在介质中传播的速度比= =②紫光的折射率比红光的大，由sinC= 知紫光的临界角比红光的小，当增大入射角时，紫光先发生全反射，其折射光线消失．设紫光的临界角为C．则sinC= =得C=45°此时入射角i=C=45°红光入射角也为i，由n1=可得sinr=两个亮斑的距离为：d=R+代入数据解得d=（10+5 ）cm答：①红光和紫光在介质中传播的速度比为：2；②两个亮斑间的距离为（10+5 ）cm．9.如图所示，空气中有一点光源S到玻璃平行砖上表面的垂直距离为d，玻璃砖的厚度为，从S发出的光线SA以入射角θ=45°入射到玻璃砖上表面，经过玻璃砖后从下表面射出．已知沿此光线传播的光从光源S到玻璃砖上表面的传播时间与在玻璃砖中传播时间相等．求此玻璃砖的折射率n和相应的临界角C？【答案】解：据题意得光从光源S到玻璃砖上表面的传播时间：光在玻璃砖中的传播速度：设光进入玻璃砖的折射角为γ，光在玻璃砖中传播时间：由折射定律得：n=由于t1=t2，所以联立以上各式解得：γ=30°，又根据临界角定义可得：所以可得：C=45°答：此玻璃砖的折射率和相应的临界角45°．10.如图所示，一束截面为圆形（半径R=1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区．屏幕S至球心距离为D=（+1）m，不考虑光的干涉和衍射，试问：①若玻璃半球对紫色光的折射率为n= ，请你求出圆形亮区的半径；②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？【答案】解：①如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径．设紫光临界角为C，由全反射的知识：sinC=由几何知识可知：AB=RsinC= ．OB=RcosC=RBF=ABtanC=GF=D﹣（OB+BF）=D﹣又=所以有：r m=GE= AB=D ﹣nR，代入数据得：r m=1m．②将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是紫色．因为当平行光从玻璃中射向空气时，由于紫光的折射率最大，临界角最小，所以首先发生全反射，因此出射光线与屏幕的交点最远．故圆形亮区的最外侧是紫光．答：①圆形亮区的最大半径为1m．②屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是紫光．11.如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n= ，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°．①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向？②第一次的出射点距C点多远？【答案】解：①因为sinC= ，临界角C=45°第一次射到AB面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全发射，反射到BC面上，入射角为60°，又发生全反射，射到CD面上的入射角为30°根据折射定律得，n= ，解得θ=45°．即光从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方．②根据几何关系得，AF=4cm，则BF=4cm．∠BFG=∠BGF，则BG=4cm．所以GC=4cm．所以CE= cm．答：①从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方②第一次的出射点距cm．12.某光学元件的折射率n= ，上半部为直角三角形，∠BAC=30°，下半部为半圆形，半径R=20cm，现有一平行光束以45°的入射角射向AB面，如图所示，求该光学元件的圆面上有光射出部分的圆弧的长度（不考虑盖光学元件内部光的二次反射）【答案】解：光路图如图所示：根据折射定律，则有：n=由几何关系可知，i=45°，且n= ，故得r=30°可知，折射光线垂直AC射向圆弧面设射到圆弧上的光临界角为C，则有：sinC=得C=45°如图，光线恰好在D点和E点发生全反射，根据几何关系知，DE段圆弧上有光线射出，且∠DOE=90°所以圆面上有光射出部分的圆弧的长度：L= •2πR= = cm=31.4cm13.如图所示，一圆柱形桶的高为d，底面直径d．当桶内无液体时，用一细束单色光从某点A沿桶口边缘恰好照射到桶底边缘上的某点B．当桶内液体的深度等于桶高的一半时，任然从A点沿AB方向照射，恰好照射到桶底上的C点．C、B两点相距，光在真空中的速度c=3.0×106m/s，求：（i）液体的折射率n；（ii）光在液体中传播的速度v．【答案】解：（i）光线在液面上的入射角正弦：sini= =折射角的正弦：sinr= =则折射率n= =（ii）根据公式n=得v= = ≈1.9×108m/s14.如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD= R求：①该玻璃的折射率是多少？②将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来．【答案】解：①在PQ面上的入射角sinθ1= = ，得到θ1=30°由几何关系可得OQ=Rcos30°=QD=OD﹣OQ= ﹣= ，则∠BDO=30°，θ2=60°所以折射率n= =②临界角sinC= =从OP面射入玻璃体的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出．设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N OM=ONsinC=至少向上平移的距离d=OM﹣OA= ≈0.077R15.折射率n=2的玻璃球半径为R，O为球心，将玻璃球切掉一部分，形成一个球缺，如图所示，球缺的高度h= R．与球缺截面面积相同的均匀光柱垂直截面射入球缺，求光第一次射到球缺下方的界面时，透出的光的能量（不考虑透光位置光的反射）与入射光柱光的能量之比．【答案】解：如图所示．由sinC= = 得：全反射临界角C=30°由几何关系得R2=RsinC= R由题意可得θ=30°R1=Rcosθ= R透出的光柱能量与入射光柱的能量之比就是两光柱截面积之比．则得= = = = =答：透出的光的能量与入射光柱光的能量之比是1：3．16.如图为半圆形玻璃柱的截面图，半圆形玻璃柱半径为R，平行于直径AB的单色光照射在玻璃柱的圆弧面上，其中一束光线经折射后恰好通过B点，已知玻璃柱对单色光的折射率为①求该束光线到AB的距离；②试说明，入射光线经过折射后，直接照射到CB段弧面上的折射光线，不可能在CB段弧面上发生全反射．【答案】解：①设离AB边距离为d的光线折射后刚好射到B点，设此光线的入射角为i，折射角为r，如图所示．根据几何关系有i=2r根据光的折射定律有n= ，即= ，得：r=30°由几何关系可得该束光线到AB的距离为：d=Rsini=R②设折射后折射光线在圆弧面BC上的入射角为β，根据几何关系可知，此折射光在CA弧面上折射角也为β，根据光路可逆可知，光线一定会从CB段弧面上出射，不可能发射全反射．答：①该束光线到AB的距离是R；②证明见上，17.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n= ．在此截面所在的平面内，求：（1）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．（2）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况）．【答案】（1）解：设AC面上的入射角为i，折射角为r，由折射定律得：n= …①解得：r=30°…②光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜时，根据几何知识得知，光线与AB垂直，光路图如图1所示．设出射点F，由几何关系得：AF= a…③即出射点在AB边上离A点a的位置．（2）解：光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜时，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D．由几何关系可知，在D点的入射角：θ=60°…④设全反射的临界角为C，则：sinC= …⑤由⑤和已知条件得：C=45°…⑥因此，光在D点全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB=90°BD=a﹣2AF…⑦BE=DBsin30°…⑧联立③⑦⑧式得：BE= a即出射点在BC边上离B点a的位置．18.如图所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B=90°，∠C=60°，EB=10cm，BC=30cm．真空中的光速c=3×108m/s，求：（1）玻璃砖的折射率；（2）光在玻璃砖中从E到F所用的时间．（结果保留两位有效数字）【答案】（1）解：光在三棱镜中传播的光路如图所示，由几何关系可得：i=60°，r=∠BQE=∠CQF=30°由折射定律得：n= = = ；（2）解：由v= ，得光在玻璃中传播的速度v=×108m/s；=由几何关系得=2 =20cmcos30°=（﹣）cos30°=（15 ﹣15）cm则光在玻璃砖中从E到F所用的时间t= =1.8×10﹣9s19.如图所示，ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n= ，AC是一半径为R 的圆弧，O为圆弧面圆心，ABCO构成正方形，在O 处有一点光源，从点光源射入圆弧AC的光线，进入透明材料后首次射向AB或BC界面直接射出．下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BC界面的光线，已知AB面上的P点到A点的距离为R．求：（1）从P点射出的光线的折射角；（2）AB和BC截面上没有光线射出部分的总长度．【答案】（1）解：设射向P点的光线入射角为θ1，由几何关系有：θ1=∠AOP=30°根据折射定律有：=解得：θ2=60°（2）解：设材料的临界角为C，射向M点的光线恰好发生全反射，则有：sinC=AB截面没有光线射出部分的长度为：BM=（1﹣tanC）=（1﹣）R根据对称性知，两截面上没有光线射出部分的总长度为：l=2（1﹣）R代入解得：l=（2﹣）R或0.59R。