光学章节练习(2018.03.04)

多项选择题
如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R=。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则（）
A、n可能为
B、n可能为2
C、t可能为
D、t可能为
单项选择题
自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>）组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（）
A、平行于AC边的光线①
B、平行于入射光线的光线②
C、平行于CB边的光线③
D、平行于AB边的光线④
问答题
如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率，一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h＝2.0cm.已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s.试求：（1）该单色光在玻璃砖中的传播速度；（2）该单色光射入到玻璃砖的折射角；（3）玻璃砖的厚度d。
答案：
（1）×10⁸m/s（1）
（2）30°
（3）1.732cm
问答题
在水平地面上有一点光源S，被不透明的罩遮住，在罩的正上方开一小孔，一束光经过小孔竖直照到距地面高度为3m的水平放置的平面镜上，如图所示，若平面镜突然开始绕水平轴O顺时针转动，在0.1ｓ内转过π／6的角，那么由镜面反射到水平地面上的光斑在这0.1ｓ内沿水平地面移动的平均速度？
答案：
单项选择题
对于以下光学现象或运用，说法错误的（）
A.自行车尾灯的内部构造实质是一列竖直排布的紧密的全反射三棱镜
B.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景
C.夏天雨后的天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象
D.光导纤维的内芯一般由折射率较大的玻璃纤维制成
单项选择题
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1所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是（）
A、A
B、B
C、C
D、D
问答题
晴天的晚上，人能看见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8h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地=6.4×106m，地面上的重力加速度为10m/s2，估算：（答案要求精确到两位有效数字）（1）卫星轨道离地面的高度。（2）卫星的速度大小。
答案：
（1）6.4×10⁶m
（2）5.7×10³m/s
问答题
宽度为d的平面镜MN立于水平地面上，在平面镜的正前方的A点处（A点到平面镜的两端点M､N的距离相等），有一人面对平面镜站在水平地面上，A点距离镜面h远，在平面镜的前方与镜面平行的直线PQ上有一点光源S，从远处以速度v沿直线QP运动，如图所示，已知PQ到平面镜MN所在直线的距离为H，且H>h。人通过平面镜可以看到发光点S的时间是多少？
答案：
d
单项选择题
现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成。夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10mm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是（）
A、15°
B、30°
C、45°
D、60°
填空题
假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是（）s。已知太阳与地球的距离为1.5×108km，水的折射率为1.33。
答案：165