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2019-2020年高中物理《
13.1光的反射和折射》每课一练新人教版选修3-41.如图5图5所示为地球及其大气层,高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号,则A感知到的发光物应在 A.图中P点B.图中P点靠M的一侧C.图中P点靠N的一侧D.以上位置都有可能2.如图6所示,图6一玻璃柱体的横截面为半圆形.细的单色光束从空气射向柱体的O点半圆的圆心,产生反射光束1和透射光束
2.已知玻璃柱的折射率为,入射角为45°相应的折射角为24°.现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则 A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°3.一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上,光的一部分被反射,一部分被折射,折射光线与反射光线的夹角可能是 A.小于40°B.在50°~100°之间C.在100°~140°之间D.大于140°图74.有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质,光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图7所示,由此可以判断 A.光在介质Ⅱ中传播的速度最小B.介质Ⅲ的折射率最小C.光在介质Ⅰ中的传播速度最大D.介质Ⅲ的折射率最大图85.如图8所示,有玻璃三棱镜ABC,顶角A为30°,一束光线垂直于AB射入棱镜,从AC射出进入空气,测得出射光线与入射光线夹角为30°,则棱镜的折射率为 A.B.C.D.6.如图9所示,图9两块相同的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质.一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中 A.
1、
2、3彼此平行中的任一条都有可能B.
4、
5、6彼此平行中的任一条都有可能C.
7、
8、9彼此平行中的任一条都有可能D.
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、9中的任一条都有可能图107.如图10所示,把由同种材料玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,从正上方对B来说是最高点竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字,下面的说法正确的是 A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字一样高D.A中的字比没有玻璃时的高,B中的字和没有玻璃时的一样图118.某同学由于没有量角器,他在完成了光路图后,以O点为圆心,10cm为半径画圆,分别交线段OA于A点,交线段OO′的延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图11所示.用刻度尺量得OB=8cm,CD=4cm,由此可得出玻璃的折射率n=________.9.在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以入射角θ1入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图12所示.若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少?如图13所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角θ1=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.11.一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离θ很小时,sinθ≈θ,cosθ≈1.参考答案折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2,所以100°φ140°.]4.AB [由相对折射率和绝对折射率的关系可知n1sin45°=n2sin40° n1n2n2sin26°=n3sin40° n2n3而n1sin45°sin26°=n3sin240°,所以n1n3即n2n1n3,B项对,D项错.由n1v1=n2v2=n3v3=c,可知v2v1v3,A项对,C项错.]5.C [顶角A为30°,则光从AC面射出时,在玻璃中的入射角θ1=30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°,所以折射角θ2=60°.由光路可逆和折射率的定义可知n==,C项正确.]6.B [光束射到AC面进入未知的透明介质将发生折射,如何折射需要比较未知介质与玻璃的折射率,若未知介质折射率大于玻璃,则折射光偏离水平线向上;若未知介质折射率小于玻璃,则折射光偏离水平线向下;还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同,不发生折射的特殊情形.但无论是哪一种可能情形,折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后一定沿原来的方向射出.故
4、
5、6中的任一条都有可能,B项对.]7.AD [如图所示,放在B中的字反射的光线经半球体向外传播时,传播方向不变,故人看到字的位置是字的真实位置.而放在A中的字经折射,人看到的位置比真实位置要高.]8.
1.5 解析 由图可知sin∠AOB=,sin∠DOC=,OA=OC=R,根据n=知,n====
1.
5.
9.解析 设光线SA在玻璃中的折射角为θ2,传播速度为v,则由n=有,光在玻璃板中传播的速度v=;由几何关系有,光线在玻璃板上表面传播的距离为s1=,由s=vt,有t1==,其中c是真空中的光速,光在玻璃板中传播的距离s2=,光在玻璃板中的传播时间t2==由折射定律有n=
①由题意有=
②由三角函数关系有cosθ2=
③联立
①②③得l=10.
23.1cm解析 画出如图所示的光路图,设折射角为θ2,根据折射定律n=解得θ2=60°由几何知识得,△OPQ为直角三角形,所以两个光斑P、Q之间的距离L=PA+AQ=Rtan30°+Rtan60°解得L=cm≈
23.1cm
11.i解析 如图,设光线以很小的入射角i入射到平板玻璃表面上的A点,折射角为r,从平板玻璃另一表面上的B点射出,设AC为入射光线的延长线,由折射定律和几何关系可知,它与出射光线平行,过B点作BD⊥AC,交AC于D点,则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距离,由折射定律得=n
①由几何关系得∠BAD=i-r=
③出射光线与入射光线之间的距离为=sini-r
④当入射角i很小时,有sini≈i,sinr≈r,sini-r≈i-r,cosr≈1由此及
①②③④式得=i。