光学之光的反射与折射现象的区别压轴题含解析

光的反射与折射现象解析一、光的反射1.光的反射定义：光线传播到两种不同介质的分界面时，一部分光线从分界面上弹回原介质的现象。

2.反射定律：入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内，且入射角等于反射角。

3.反射类型：a)镜面反射：光线射到光滑表面时，反射光线仍然平行的现象。

b)漫反射：光线射到粗糙表面时，反射光线向各个方向传播的现象。

4.反射的应用：a)眼镜：通过镜片对光线的反射，使光线聚焦在视网膜上，从而看清物体。

b)镜子：利用光的反射，反射出物体的像，起到映射作用。

二、光的折射1.光的折射定义：光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。

2.折射定律：入射光线、折射光线和法线三者在同一平面内，且入射角和折射角之间满足斯涅尔定律：n1sin(θ1) = n2sin(θ2)，其中n1和n2分别为入射介质和折射介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。

3.折射现象：a)正折射：光线从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。

b)负折射：光线从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。

4.折射的应用：a)透镜：利用光的折射原理，使光线聚焦或发散，应用于照相机、投影仪等设备。

b)光纤：利用光在光纤内的全反射，实现光信号的长距离传输。

三、光的反射与折射的相互作用1.光在分界面的多次反射与折射：光线在分界面上反复发生反射和折射，如光纤通信中的光在光纤内的多次反射。

2.光在介质间的传播：光线在介质间传播时，同时发生反射和折射现象，如太阳光通过大气层时的散射、折射现象。

3.光的反射与折射在自然界中的应用：如水面的折射现象，使我们看到水中的物体产生视觉错觉；彩虹的形成，是由于太阳光在雨滴中发生折射、反射和色散的结果。

通过以上知识点的学习，我们对光的反射与折射现象有了更深入的了解，这些现象在日常生活和科技领域中具有重要意义。

掌握光的反射与折射原理，有助于我们更好地利用光学设备，提高生活质量，推动科技发展。

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。

专题04光现象【考点1】：光的直线传播【例1】（2019•随州）一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（）A．1.5亿千米B．150亿千米C．15×108m D．1.5×1011km 【考点】光的传播速度与光年．【答案】A【解析】8.333333分钟≈500s，因为v＝，所以太阳与地球之间的距离为s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5亿千米。

【点拔】此题考查了速度变形公式的应用，注意科学记数法的正确应用。

【变式1-1】（2019•金华）我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。

下列关于太阳光传播的说法错误的是（）A．在定日镜面上发生反射B．在定日镜面上发生折射C．经过定日镜后沿直线传播D．经过定日镜后传播速度不变【考点】1.光在均匀介质中直线传播；2.光的传播速度与光年；3.光的反射现象．【答案】B【解析】AB、太阳发出的光从空气照射到定日镜面上时会发生反射，但没有从一种介质进入另一种介质，不会发生折射，故A正确，B错误；C、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，所以经过定日镜后光沿直线传播，故C正确；D、一般情况下，光在同种介质中传播速度不变，所以光经过定日镜后传播速度不变。

故D正确。

【点拔】此题通过塔式光热电站考查学生对光的直线传播、光的反射和光的折射的理解，在学习过程中要注意区分几种光现象，并善于利用所学知识解释有关现象。

【变式1-2】（2019•呼和浩特模拟）如图所示为水位测量仪的示意图。

A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。

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。

光的反射和折射原理一、单选题1.“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，它们与物理知识对应关系正确的是（)A. 手影平面镜成像B. 摄影一光的反射C. 投影一凸透镜成像D. 倒影一光的折射2.如图所示，对下列光学现象的描述或解释，正确的是（）A. “手影”是由光的折射形成的B. “海市蜃楼”是由光的反射形成的C. 小男孩在平面镜中看到自己的虚像D. 在漫反射中，不是每条光线都遵循光的反射定律3.城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是（）A. 不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像B. 如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点C. 如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点D. 如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点4.如图所示，墙面上挂着标有“255”数字的牌子，其相邻的一墙面上挂着一平面镜，地面上放有一平面镜，通过平面镜不可能看到的数字是（）A. 522B. 552C. 225D. 2525.下列关于光现象的说法正确的是（）A. 光是一种电磁波，光能在真空中传播B. 虚像既能呈现在光屏上也能被人眼观察到C. 物体远离平面镜时，它在镜中的像将变小D. 在岸边看水的深度比实际深度浅，是由光的反射引起的6.如图现象由光的反射造成的是（）A. 水中的鸡蛋变“大”B. 鸟的倒影C. 水中的鱼看起来变“浅”D. 墙壁上出现手影TV-10科教频道，《大“真”探》—－“野外求生”栏目受深大家的喜欢，下列说法不正确的是（）A. 饮用海水不仅补充不了人体需要的水分，反而加快脱水而死亡B. 登山杖的主要作用可维持身体平衡，并减轻地面对人膝部的冲击C. 在进入洞穴时要点火把，可探试洞穴内氧气是否充足D. 塑料瓶装水后相当于一个凸透镜，对光线有发散作用，可作起火装置8.李白的诗句“举杯邀明月，对饮成三人”中的“三人”，除他自己外，一个是影子，个是酒杯中的像，它们形成的原因分别是光的（）A. 折射，反射B. 直线传播、反射C. 反射、折射D. 直线传播、折射9.春天来啦，漫步校园，花红叶绿，看到池中鱼儿在垂柳的“倒影”中嘻戏，豁然开朗；冲刺中考，放手一搏无怨无悔！下列有关叙述中正确的是（）A. 我们看到红花是因为红花吸收红色光B. 我们看到水中的鱼是光的折射形成的虚像C. 我们看到垂柳的“倒影”是光的反射形成的实像D. 我们看到树阴下的“圆斑”是光的直线传播形成的太阳的虚像10.我们的宇宙蕴藏着无穷的奥秘。

光的反射与折射光的反射与折射是光学中重要的概念。

通过反射和折射的现象，我们可以更好地理解光在不同介质中的传播规律和性质。

本文将详细探讨光的反射与折射现象及其相关原理。

一、光的反射光的反射是指光线遇到边界或界面时，由于介质的改变而导致光线改变传播方向的现象。

反射一般分为镜面反射和漫反射两种类型。

1. 镜面反射镜面反射是指光线遇到光滑表面时，按照入射角等于反射角的规律发生反射的现象。

光线在反射时保持聚焦状态，反射后仍然具有明亮的成像特性。

我们常见的镜子就是利用镜面反射原理制成的，可以反射出清晰的像。

2. 漫反射漫反射是指光线遇到粗糙表面或散射介质时，发生多次反射并呈现出无规律散射的现象。

漫反射使光线在较大范围内均匀分布，并且不会像镜面反射那样形成成像能力强的光束。

二、光的折射光的折射是指光线从一种介质射入另一种介质时，由于介质的不同密度或折射率而发生改变传播方向的现象。

光线在折射过程中会发生折射角的变化，同时遵守斯涅尔定律。

斯涅尔定律是描述光的折射规律的定律，它由斯涅尔在17世纪提出。

斯涅尔定律表明，光线从一种介质射入另一种介质时，入射角和折射角之间满足以下关系：光的入射角的正弦值与出射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。

即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。

折射现象还包括反射、全反射和色散等特殊情况。

反射是指光线在折射界面上同时发生反射和折射的现象；全反射是指光线从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时不再折射，而是完全发生反射的现象；色散是指光在不同介质中传播时，由于不同折射率而使光线发生弯曲和波长分离的现象。

三、应用与意义光的反射与折射现象在生活和科学研究中有广泛的应用与意义。

1. 光学仪器与设备光学仪器和设备，如望远镜、显微镜、光电子显微镜等，都是基于光的反射和折射原理设计制造而成的。

这些仪器和设备的应用范围涵盖天文学、生物学、医学等领域，为人们观察和研究微观和宏观世界提供了有效工具。

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：ACD2.（多选）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边∠ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点．此玻璃的折射率为1.5．P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（）A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D. 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然后逐渐变大【答案】B,D【解析】【解答】解：A、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，所以没有光线从BC边射出，故A错误；B、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，故B正确；C、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，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 40.750A. 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NOM=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 =20cm= cos30°=（﹣）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。

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。

专题04光现象【考点1】：光的直线传播【例1】〔2022•随州〕一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间〞发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近以下选项中的〔〕A．1.5亿千米B．150亿千米C．15×108m D．1.5×1011km 【考点】光的传播速度与光年．【答案】A【解析】8.333333分钟≈500s，因为v＝，所以太阳与地球之间的距离为s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5亿千米。

【点拔】此题考查了速度变形公式的应用，注意科学记数法的正确应用。

【变式1-1】〔2022•金华〕我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。

以下关于太阳光传播的说法错误的选项是〔〕A．在定日镜面上发生反射B．在定日镜面上发生折射C．经过定日镜后沿直线传播D．经过定日镜后传播速度不变【考点】1.光在均匀介质中直线传播；2.光的传播速度与光年；3.光的反射现象．【答案】B【解析】AB、太阳发出的光从空气照射到定日镜面上时会发生反射，但没有从一种介质进入另一种介质，不会发生折射，故A正确，B错误；C、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，所以经过定日镜后光沿直线传播，故C正确；D、一般情况下，光在同种介质中传播速度不变，所以光经过定日镜后传播速度不变。

故D正确。

【点拔】此题通过塔式光热电站考查学生对光的直线传播、光的反射和光的折射的理解，在学习过程中要注意区分几种光现象，并善于利用所学知识解释有关现象。

【变式1-2】〔2022•呼和浩特模拟〕如下图为水位测量仪的示意图。

A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。

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。