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高考物理光学计算题—光的折射与反射.doc

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高考物理光学计算题—光的折射与反射.doc

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,某透明液体深1m,一束与水平面成30角的光线从空气射向该液
0体,进入该液体的光线与水平面的夹角为45。试求:
0AB,AC,d60等腰直角棱镜放在真空中,如图所示,,一束单色光以4.
的入射角从AB侧面的中点射入,折射后再从AC侧面射出,出射光线偏离入(1)该液体的折射率;030射光线的角度为,(已知单色光在真空中的光速为C),(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。
,直径12cm,,所见筒侧
的深度为9cm,当筒中装满液体时,则恰能看到筒侧的最低点(求:
(1)此液体的折射率;
(2)光在此液体中的传播速度(
(1)请作出光路图;
(2)求此单色光通过三棱镜的时间是多少,,一不透明的圆柱形容器内装满折射率n=的透明液体,容器2
底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45?角放置,,一等腰直角棱镜,放在真空中,AB=AC=d(在棱镜侧面AB左
方有一单色光源S,从S发出的光线SD以60?入射角从AB侧面中点射入,当为2dm,底边半径为(1+)dm,OM=1dm,在容器中央正上方1dm处3
它从侧面AC射出时,出射光线偏离入射光线的偏向角为30?,若测得此光线水平放置一足够长的刻度尺,求光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到
传播的光从光源到棱镜面AB的时间跟在棱镜中传播的时间相等,那么点光源刻度尺的长度。(不考虑容器侧壁和液面的反射)
S到棱镜AB侧面的垂直距离是多少,
如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的8.
C点,DC与AB的距离H=。,足够大的方格纸PQ水平放置,每个方格边长为l,在其正下方
水平放置一个宽度为L的平面镜MN,在方格纸上有两个小孔A和B,AB宽
度为d,d恰好是人两眼的距离,此人通过A、B孔从平面镜里观察方格纸,
’两孔的中点O和平面镜中点0的连线跟平面镜MN垂直。
(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在
(1)画出光路图,指出人眼能看到方格纸的最大宽度;界面上不会发生全反射。(要求说明理由)
(2)计算人眼最多能看到同一直线上多少个方格。(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内
折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率。,,在紧靠着光源S处有一小球A以
初速V作平抛运动。若在落地点预先放置一竖直屏幕,不计空气阻力,,2的某种透明液体,容器底部安装0
2A在屏幕上的影子P作什么运动?,(g取10m,s)一块平面镜,容器直径L,2H,在圆心正上方高度处有一点光源S,要使人h
从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光,应该满足什么条h
0件?,现有一束顺时针转动,AB为一段圆弧屏幕,它的圆心在O点,张角为60
来自频闪光源的细平行光线以一个固定的方向射向平面镜M上的O点,光源
每秒闪12次,则平面镜每转一周在屏幕AB上出现的亮点数最多可能是几个?
,形成一个直径为的极细的环状亮斑,8cm
现将一只内外半径分别为和的玻璃球壳置于平行光束中,光屏上的3cm5cm
细亮环形状不变,试计算玻璃壳的折射率。
,树叶间的空隙就如针孔能使地面上形成太阳的像,,,正午时分,
8太阳恰好在旗杆的正上方。地球约,你能用一把尺估测出太阳的直径吗?(,10km
,像距树叶间隙)d,4cmh,200cm
(1)求在下午什么时刻,。
(2)在下午两点整,旗杆的顶点在地面的影子速度等于多少,,,平面镜M以角速度绕垂直于纸面且过O点的轴,rad/s,3
,一等腰直角玻璃棱镜,放在真空中,,在棱镜AB,AC,,它的折射率为,一细光线垂直圆柱体3
0侧面左方有一单色点光源S,从S发出的光线SD以60的入射角从侧ABAB的轴线以i=60?的入射角射入圆柱体。10面中点射入,当它从侧面射出时,出射光线偏离入射光线的偏向角为30,AC
若测出得光从光源传播到棱镜侧面的时间跟光在棱镜中传播时间相等,那AB
么点光源S到棱镜侧面的垂直距离是多少,AB
(1)作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原入射光线方向的角。
,一束光线以60:的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后
,?A=30,斜边AB,a。棱镜材料的折在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现将一块上下两面平行的透明
o射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45的入射角从AC边的2体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面
中点M射入棱镜试求:,射出,在光屏上留下一光点P,(图中未画出)。已知cm。透明体对PP,23
8光的折射率,真空中的光速c,3×10m/s。n,3
(1)请作出光路图;
(2)所有可能的射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
(1)作出后来的光路图,标出P'位置;
(2)求透明体的厚度d;20.“光纤通信”利用了光的全反射原理。已知折射率为n、长为l的玻璃纤
(3)求光在透明体里传播的时间t。维置于空气中,很细的单色光从左端中点A射入恰好能在纤维中发生全反射,
且最后从右端中点B射出,光路示意图如图所示。求:,A、B为一长L=30km的光导纤维,一束光线从端面A射入,
在侧面发生全反射,最后从B端面射出,已知光导纤维的折射率,光n,
纤从纤维内侧面向外射出时,,设在侧面发生全反射的光
线从A端传播到B端所需时间为t,求t的最小值和最大值。
(1)光在C点的入射角;,c
(2)光在A点的入射角;,A
,在直角坐标系xoy中放有透明光学材料制成的三棱镜,棱镜的(3)光在A点入射角到从B点射出所经历的时间t。截面为直角三角形,期中OB=a,=30?。现在坐标为(-a,a)的P点,BAO
放置一个激光器(图中未画出),发出的一束激光束垂直照射到棱镜的AO边,、以速度V沿光入射方向
运动的理想反射镜(无吸收)上,试用光子与镜子碰撞的观点确定反射光的光已知激光在棱镜中的折射率为,试求激光束射出棱镜后与x轴交点的坐标。3
EV子能量E′。可取以下近似:,其中c为光速。,,,,12cMc
,它发出的一束光从液体中射向空气,当入射角
为30?时,反射光线与折射光线恰好垂直。若逐渐增大入射角,直到光线不
再从液体中射出(求:
,以45角射在半圆柱体的平面上(如
(1)该液体的折射率。
图),玻璃的折射率为。试问光线在何处离开圆柱体表面,2
(2)液面上折射光线消失处距光源的距离有多远,
,人能看到卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内。一
个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面,卫星自西向东运
动。春分期间太阳垂直射向赤道,赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的
地平线附近恰能看到它,之后极快地变暗而看不到了。已知地球的半径R=
,一束光线以60?的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射6×10m。试估算卫星轨道离地面的高度。
后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现在将一块上下两面平行的透
明体平放在平面镜上,,为了测试路灯的高度,他从路灯正下方沿平直公路以1m
,s的速度匀速走开。,再经过2s,他的影子长为面射出,打在光屏上的P′点,,,路灯距地面的高度是多少,对光的折射率为。求光在透明体里运动的时间。
,距球心为2R处
有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示(若使点光源向右
半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少,
,在水面下深h=4m处,有一个半径r=3m的圆形发光面,为了1
(1)这束入射光线的入射角多大?(结果可用三角函数表示)在水平面上方看不到发光面,可在水面上盖一块不透光的档光片,则档光片的
(2)光在棱镜中的波长是多大?5最小半径R为多大,已知水的折射率n=。3(3)请通过计算说明该束光线第一次入射到AB面上能否发生全反射?
,不透明的长方体挡板ABCD竖立在水平地面上,其中AB宽
L=4cm,AD高h=10cm(挡板上水平放置一足够大的平面镜,平面镜距地面的高
度为=17cm,质量为的物体(可看作质点),玻璃棱镜ABD可以看成是由ACD、ABC两个直角三棱镜组成,
连线的延长线方向向右运动(始终与地面接触),若物体与地面之间的动摩擦::14一束频率Hz的单色细光束从AD面入,,,,DACBAC3045、。,10因数,P、D间距离为20cm,现在P点通过平面镜观察物体运动,发,,17:射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角。已知,,602现物体在到达可视区右边缘时恰好停下((g=10m/s)求:
8光在真空中的速度,玻璃的折射率,求:c,,,(1)用光路图作出地面观察者在P点所能观察到物体运动的区域;
(2)物体刚进入可视区时的速度大小.
AHB
CDP
,在保龄球球道的一侧平行于球道有一面竖立的平面镜,保龄
球被掷出后沿球道中央线BC做匀速直线运动。有人想利用球道旁边的这个平
面镜测出球的运动速度,于是他在平面镜中央正前方位于球道另一侧距平面镜
d=,用一只眼睛贴近地面观察,测出他在平面镜中看到球像的时

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