第十三单元练习 几何光学 2002.3
真空中的光速c = 3×108m/s 班级 姓名
一. 选择题
1. 入射光与镜面的夹角为600，当镜面转过150时，反射光线与入射光线夹角可能是
A. 30° B. 75° C. 90° D. 150° ( )
2. 一束单色光在1、2、3三种介质中的两个平行界面处入射、反射、折射的情况如图所示. 若光在这三种介质中的光速分别用v1、v2、v3表示, 则下列关系式正确的是
( )
A. v1 > v2 > v3 B. v2 > v1 > v3
C. v2 > v3 > v1 D. v3 > v1 > v2
3．关于光学元件，以下说法正确的是（ ）
A．凸透镜是会聚透镜，任何光束经它后必定成为会聚光束
B．凹透镜是发散透镜，但有些光束经它后仍然会聚
C．三棱镜对白光有发散作用，所以平行光经过三棱镜后变为发散光
D．平面镜对光有反射作用，经平面镜反射后光的传播方向与原方向相反
 |
4．在下面的光路图中，OO′是透镜的主轴，M—N是透镜所在平面。由图中光线的偏折情况可以判断，其中肯定错误的是（ ）
5．一凸透镜焦距为f，把物体从距透镜1.5f处移到2.5f处，则物像间的距离（ ）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后边大
6. 发光物体沿凹透镜主光轴，从距透镜很远处向透镜移动。物体与它经透镜所成的像之间的距离的变化情况是 （ ）
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先减小后增大 D. 先减小后增大
7. 如图所示, MN是透镜的主轴, 点光源放在A点时, 成像于B点, 若将点光源放在B点, 则成像于C 点. 已知AB > BC, 以下关于透镜的种类和透镜位置的说法中正确的是
A. 透镜是凸透镜, 位于A点的左侧 ( )
B.
透镜是凹透镜, 位于C点的右侧
C. 透镜是凸透镜, 位于C点的右侧
D. 透镜是凹透镜, 位于A点的左侧
8．如图所示，一束本应会聚于A点的光束，在O点放一凸透镜会聚于B点。若把一个点光源置于B点，则它发出的光线（ ）
A．经凸透镜折射后成虚像于A点
B．经凸透镜折射后成虚像于A点和B点之间
C．经凸透镜折射后成实像于凸透镜左侧
D．经凸透镜折射后成为平行光
9. 物体经透镜在光屏上成一缩小的像，若使物体向远离透镜方向移动一些，为了仍能在光屏上成像，可以采取的办法有（ ）
A．移动透镜，使它更靠近光屏一些 B．移动透镜，使它更靠近物体一些
C．移动光屏，使它更靠近透镜一些 D．移动光屏，使它更远离透镜一些
10．如图所示，光学元件是光疏介质，放入光密介质的环境中，其光路图正确的是（ ）
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A B C D
11. 如图所示，一点光源S通过平面镜成像为S’。现平面镜沿OS方向以速度v向着光源S平移，已知OS与镜面间的夹角是θ。那么它的像S’ 将（ ）
A. 以速度v沿S’O方向移动
B. 以速度2v沿S’O方向移动
C. 以速度vsinθ沿S’S方向移动
D. 以速度2vsinθ沿S’S方向移动
12.用投影仪放映的幻灯片如图所示.根据屏幕上的影像, 站在投影仪后面向下看, 根据标定的abcd方向, 看到的幻灯片的图应是下列选项中的 ( )
13. 假如地球的大气是由二氧化碳（
=1.045）和水蒸汽(
=1.025)组成，且大气层的厚度及气压均与目前的情形相似, 那么, 早晨日出的时刻为t. 已知实际地球大气的组成主要是氮气和氧气，其混合后的空气折射率n=1.00029。那么人们观察到日出的时刻与前面假定的时刻t相比（ ）
A. 将提前 B. 将延后 C. 不变 D. 可能因不同的纬度而异
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
二. 填空题
14．一束光线从空气射入折射率为
的介质，其折射光线与反射光线恰好垂直，则这束光线的入射角是
。（在光学中，满足此类条件的入射角称为布鲁斯特角）
15. 玻璃的折射率是1.50，水晶的折射率是1.55。He—Ne激光器发出的红光分别垂直射入平行界面玻璃砖和水晶砖。已知玻璃砖的厚度是3.1cm，激光通过它们所用的时间相同，则水晶砖的厚度是 cm。
16. 一个人开始时站在离平面镜5m远的地方，由静止开始沿着与镜面垂直的方向，以1.0m/s2的加速度匀加速靠近平面镜。2.0s时人与其虚像的距离是 m，此时人与其虚象的相对速度v相对=
m/s。
17. 光在真空和某介质界面上的光路情况如图所示。那么这种介质
的临界角为 ，光在此介质中的传播速度v= c。
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18．如图所示，平面镜垂直放在凸透镜的主轴上，
并和凸透镜相距d。一束平行于主轴的平行光射向
透镜, 其折射光线经过平面镜反射后会聚于两镜中
点C，则此凸透镜的焦距为 ；在右图中
画出光路图。
19．如图所示，在圆筒的中心放一平面镜，点光源S1发出的
光线射到平面镜上，其反射光在筒壁上呈一光斑S2。当平面
镜绕圆筒轴线以角速度ω匀速转动时，光斑S2转动的角速度
为 ；光斑S2在平面镜中的像S2′转动的角速度为 。
三. 作图题
20．如图下左所示，S为点光源，M为遮光板，ab为平面镜。试作出由S发出，经平面镜反射后通过P点的光线。
21．在上右图中，AB为射向凸透镜的一条光线，作出这条光线的折射光线。不许用副光轴法，并简单写出作图步骤。
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22．如图所示，某人眼睛在OF的中点E处通过放大镜L观察标尺M，F是此放大镜的焦点。他既能通过放大镜L看到标尺M上一部分刻度，又能直接从镜外看到M上的一部分刻度。试用作图法找出他看不到的M上的那部分范围（将这些部分用记号 ▍涂黑）。
四. 计算与讨论题
23. 如图所示，钠黄光以450角入射到等腰三棱镜的一个侧面AB上，测得其折射光线偏离了原方向150角。则此钠黄光在该三棱镜中的光速是多少？若要此折射光线在三棱镜内的另一侧面AC上发生了全反射，那么此三棱镜的顶角A的最小值是多少？如果换成紫光以同样的角度入射，则能否在AC面上发生全反射？
24. 某人透过焦距10cm、直径4.0cm的薄凸透镜观看方格纸. 方格纸上每一个方格的边长均为0.30cm. 观看时他使透镜的主轴与纸面垂直. 透镜与纸面的距离为10cm.眼睛位于透镜主轴上距透镜5cm处. 问他至多能看到同一行上几个完整的方格.
《第十三单元练习 几何光学》 答案
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| AC | D | B | BD | D | B | B | A | ABC | A | D | C | B |
14．
60°
15. 3 16. 6、 4 17. 45 18. 3d/2 19.2
、 0
20．图1.
21.见图2.
作图步骤如下：
1.设AB上一点S为发光点，由S出发画一条平行于主轴的入射线，交透镜于D点，连接Df；
2.连接SO并延长，与Df交于一点S’。 S’即为S的虚像点；
3.连接S’B并延长，则BE即为所求的折射线 。
22．红色部分即为人看不到的区域
23．解：
（1）钠黄光在该棱镜中的传播速度为
2.1×108m/s
（2）顶角A的最小角为75°
（3）紫光能在AC面上发生全反射
24.能看到26个完整的方格。