光的直线传播知识点题库

下列四个词语中所描述的光现象中，可称为光源的是（）

A . 金光闪闪 B . 红光满面 C . 火光冲天 D . 波光粼粼

生活中许多物体可以发光，下列物体属于光源的是（）

A . 水母 B . 反光的玻璃 C . 自行车尾灯 D . 月亮

如图所示是G220公路上的一块交通标志牌，

（1）请解释这两个交通标志的含义？
（2）若驾车通过这段路程用时48min ，则汽车的速度是多少km/h？
（3）在遵守交通规则的前提下，从这个标志牌开始匀速行驶的汽车到达黄河大桥最快需要多少min？

由物镜、转像系统和目镜等组成的光学潜望镜最早应用于潜艇，直角三棱镜是转像系统的重要部件。如图所示，ABC是等腰直角三棱镜，一束单色光沿平行于其底边BC的方向射向直角边AB，光束进入棱镜后直接射到另一直角边AC时，刚好能发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c。求：

图片_x0020_100011

（1）该三棱镜对此单色光的折射率n；
（2）此单色光在该三棱镜中的传播速度v。

图中阴影部分 $\text{[math]}$ 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心， $\text{[math]}$ 为一正方形，在圆心D处有一点光源，已知光在真空中速度为c，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。求：

图片_x0020_100023

（1）光在材料中传播速度；
（2）点光源发出的光射到 $\text{[math]}$ 面上的最长时间；
（3）若只考虑首次从圆弧 $\text{[math]}$ 直接射向 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的光线，从点光源射入圆弧 $\text{[math]}$ 的光中，有一部分不能从 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 面直接射出，求这部分光照射到 $\text{[math]}$ 圆弧面上的弧长。

光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（）

A . 波长变短 B . 光子能量增加 C . 频率降低 D . 传播速度增大

关于光的折射现象，下列说法中正确的是 ( )

A . 折射角一定小于入射角 B . 折射率跟折射角的正弦值成反比 C . 折射率大的介质，光在其中的传播速度小 D . 折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍

光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n，一束光由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为c，则光通过长为L的光导纤维所用的时间为 ( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示为某种宝石的截面图，∠ACE=∠BDE=∠CED=90°，现使一束红光以入射角i=60°射到AC边上某点，在CE边中点M发生全反射，并从ED边上N点折射出，其中CE=4 $\text{[math]}$ mm，EN=2 mm(真空中的光速c=3×10⁸ m/s)，则 ( )

A . 该宝石对红光的折射率n= $\text{[math]}$ B . 红光从入射到从N点射出经历的时间为 $\text{[math]}$ ×10^-11 s C . 调整红光的入射角i，可使光线在ED边上发生全反射 D . 换用蓝光进行鉴定，光线有可能在ED边上发生全反射

如图甲所示是某种透明材料制成的光学元件，该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图乙所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光（纸面内）从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为 $\text{[math]}$ ，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。已知此材料对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c。求∶

（1）人射光的入射角度 $\text{[math]}$ 以及该单色光从A到B经历的时间；
（2）如果改变入射光的入射角度，恰好在内球面上发生全反射，则入射角为多大。

如图所示，一半径为R的透明球体置于真空中，MN是一条通过透明球体球心的直线，一单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，夹角∠BOM=60°， CD为出射光线，CD与MN夹角 $\text{[math]}$ =30°。已知光在真空中的传播速度为c，求∶

（1）透明球体材料对该单色细光束的折射率；
（2）将该入射光束平行下移，当入射角为45°时，求光束在球体中传播的最短时间。

“跳棋”游戏中的棋子是用玻璃材料做的一种球形器材，有位同学想测定棋子的折射率。如图所示为其过球心的横截面，设玻璃棋子半径为R，直线EF为过球心的水平线，一束光线平行于EF射到棋子表面N点处，光线从Q点射出，并与EF交于P点。若棋子内无其他介质，入射光线与EF相距 $\text{[math]}$ R，入射光线从N点进入棋子后的折射角为γ=30°，真空中光速为c。

(ⅰ)作出光线的光路图并求出棋子的折射率；

(ⅱ)求光线从进入棋子到第一次射出棋子所用的时间。

如题图所示，真空中ADBO是半径为R的半圆柱体玻璃的横截面，AB为直径，O为圆心，一单色细光束在截面内由直径上的C点以入射角 $\text{[math]}$ 射入玻璃，经C点折射后射向弧面D处，其中OD与直径AB的夹角 $\text{[math]}$ 。已知：玻璃对该光的折射率 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，求：

（1）计算分析光在D处能否射出玻璃；
（2）光从C点入射到第一次从玻璃中射出时所经过的时间。

如图所示为直角三角形玻璃砖，其中∠A=30°，一束单色光从BC边中点D点以60°的入射角进入玻璃砖，在AC边上发生全反射后从AB边上的E点平行于AC边射出。已知CD距离为d，光在真空中速度为c，求：

（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。

有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为R，外径为2R，其截面如图所示。一束细单色光从圆柱面上的A点与AO直径成夹角i＝60°射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为c。求：

（1）单色光在该材料中的折射率n；
（2）单色光在该材料中传播的时间t。

人工锆石的折射率介于普通玻璃和钻石之间，通常用来代替钻石做成“物美价廉”的饰品。现有一块等腰三棱镜形状的人工锆石材料，如图所示。已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一束激光垂直于 $\text{[math]}$ 边由 $\text{[math]}$ 点入射， $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 面上恰能发生全反射，并由 $\text{[math]}$ 面的 $\text{[math]}$ 点（图中未画出）射出，已知光在真空中的速度大小为 $\text{[math]}$ ，求：

（1）该人工锆石的折射率 $\text{[math]}$ ；
（2）光在该人工锆石中的传播速度大小；
（3）激光在材料中由 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的传播时间 $\text{[math]}$ 。

每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示是一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。已知光的频率越大，在同一种介质中的折射率就越大，则（）

A . a光的频率比b光大 B . 在冰晶中，b光的传播速度比a光小 C . 通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距比a光大 D . 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光小

如图所示，真空中某单色光的细光束以i＝60°从A点入射到直径为d的玻璃球表面，进入球内后在B点发生反射，然后从C点射出。已知从C点射出的光线恰好与A点的入射光线平行，真空中光速c。求：

（1）玻璃的折射率n；
（2）光束从B点到C点的传播时间t。

如图，横截面 $\text{[math]}$ 为四分之一圆、半径为R的柱形透明体静置于水平地面上，B为圆心，D为 $\text{[math]}$ 的中点。一束单色光从D垂直 $\text{[math]}$ 射入透明体后，在地面上的F和G点各得到一个亮点，且 $\text{[math]}$ 长为 $\text{[math]}$ 。已知光在真空中的传播速度为c，求：

（1）透明体对该光的折射率n；
（2）光从D点传播到F点的时间t。

如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成b、c两束单色光。下列说法正确的是（）

A . 光束b比光束c更容易发生衍射现象 B . 在真空中b光的波长小于c光的波长 C . 玻璃对b光的折射率小于对c光的折射率 D . 在玻璃砖中b光的传播速度大于c光的传播速度

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