时间:2017-08-08 08:36:01
1、简答题 光从液面到空气时的临界角C为45°，如图3-16所示，液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且到液面的距离为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度
做逆时针匀速转动时，观察者发现水面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑的光斑在水面上掠过的最大速度为多少？
参考答案：
本题解析：本题涉及平面镜的反射及全反射现象，需综合运用反射定律、速度的合成与分解、线速度与角速度的关系等知识求解，确定光斑掠移速度的极值点及其与平面镜转动角速度间的关系，是求解本例的关键。
设平面镜转过
角时，光线反射到水面上的P点，光斑速度为
，如图3-17可知：
，而：
故：
，
，而光从液体到空气的临界角为C，所以当
时达到最大值
，即：
本题难度：一般
2、简答题 如图13-8-1所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束激光AO以入射角i照射液面，反射光OB射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s的距离射到B′点，由此可知液面降低了___________________.
图13-8-1
参考答案：
coti
本题解析：如图13-8-1所示，入射光方向不变，则i不变，而O′B′平行于OB.设液面降了h，据几何关系可得：h=coti.
本题难度：简单
3、选择题 如图所示是利用光的反射来测水位高低的原理示意图，不反光容器的AB边和BC边的内壁装有同样的传感器，且AB边垂直于BC边。一束激光以45°入射角从容器左边上边缘射入，当容器中没有水时激光刚好射到C处。则以下说法正确的是
[? ]
A.传感器上同时能接收到两个光斑
B.传感器上只能接收到一个光斑，原因是只有反射光射到传感器上
C.当传感器上的光斑P移动的距离为x，则水位升降的高度为
D.传感器上的光斑P在AB和BC上移动相同距离，水位升降的高度不一样
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1＝
，n2＝
.
(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；
(2)求两个亮斑间的距离．
参考答案：(1) 在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色和紫色的混合色 (2)(5＋10)cm
本题解析：(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，sinC1＝
＝
，C1＝60°，
同理C2＝45°，i＝45°＝C2，i＝45°<C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色和紫色的混合色．
(2)画出如图所示光路图，
设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律n1＝
求得sinr＝
由几何知识可得：tanr＝
，解得AP1＝5cm.
由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形，解得AP2＝10cm，所以P1P2＝(5＋10)cm.
本题难度：一般
5、选择题 人站在平面镜前,关于他的像,下列说法正确的是? (? )
A．人离平面镜越远,成的像越小
B．人在平面镜前任意的地方,都能在平面镜中成像
C．人在平面镜前任意的地方,都能看到自己的像
D．若人以速度v远离平面镜运动,则他看到他的像也可以速度v向相反的方向运动
参考答案：B
本题解析：根据平面镜成像的特点:物和像关于镜面对称,由物和像到镜面的距离相等,且物像等大可知,人的像总是和人等大,A错误.人在平面镜前任意的地方反射出去的光,都有一部分能射到平面镜上,因而都能在平面镜中成像,但是人在平面镜前任意的地方,并不是都能看到自己的像,故B对C错.若人以速度v远离平面镜运动,则他看到他的像是以速度2v向相反的方向运动,D错.
本题难度：简单