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2019-2020年高中物理第十三章光1光的折射成长训练新人教版选修夯基达标
1.关于光的反射与折射,以下说法正确的是()A.光发生反射时,光的传播方向一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时,一定伴随着反射现象D.光发生反射时,一定伴随着折射现象思路解析光发生反射时,光的传播方向一定改变,有人认为当入射角为0°时,也就是光线垂直界面入射时,反射角为零,光线不改变方向,实际上光的传播方向改变180°,选项A正确.当入射角为45°时,反射角也为45°,光的传播方向偏转90°,选项B正确.光发生折射时,一定伴随着反射现象,而当发生全反射现象时,只有反射现象而无折射现象.答案ABC
2.一束光线与水平方向成30°,从空气射入水中,其反射光线和折射光线恰好垂直,则反射角和折射角各为()A.30°30°B.60°60°C.60°30°D.30°60°思路解析我们可以根据题意画一简单的光路图,根据题中条件可知入射角为60°,则反射角为60°,由反射光线和折射光线的垂直关系可知折射角为30°.答案C
3.光在某种玻璃中的速度是×108m/s,若使光由空气射入这种玻璃,且使折射光线与反射光线垂直,则入射角应是()A.30°B.60°C.45°D.90°思路解析由光在玻璃中传播速度可知玻璃对这种光的折射率画光路图如图14所示.设入射角为θ,折射角为r,则又θ+r=90°,则θ=60°.图14答案B
4.光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法中正确的是()A.比值θ1/θ2不变B.比值sinθ1/sinθ2不变C.比值sinθ1/sinθ2是一个大于1的常数D.比值sinθ1/sinθ2是一个小于1的常数思路解析由折射率概念可知折射率与介质有关,对于同一束光介质的折射率不变,即不变,又故n始终大于
1.答案BC
5.已知水的折射率为
1.33一潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h1,而船头的观察者目测潜水员距水面深h2,则()A.潜水员的实际深度大于h2,观察者实际高度大于h1B.潜水员的实际深度小于h2,观察者实际高度小于h1C.潜水员的实际深度大于h2,观察者实际高度小于h1D.潜水员的实际深度小于h2,观察者实际高度大于h1思路解析设观察者实际高底为H,则h1=nH;设潜水员实际深度为H′则,故正确选项为C.答案C
6.如图13-1-5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,由AC射出进入空气,测得出射光线与入射光线间夹角为30°.则棱镜的折射率为()图13-1-5A.B.C.D.思路解析光的传播光路图如图15所示,∠A=30°,则入射角∠MON=30°,由题意∠GOF=30°,且∠EOF=30°.故折射角∠EOG=60°,故折射率.图15答案C
7.如图13-1-6所示,为了观察门外情况,有人在门上开一个圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直.从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称作视场角.已知该玻璃的折射率为n,圆柱体长为l,底面半径为r,则视场角是()图13-1-6A.B.C.D.思路解析如图16所示,设最大视场角为α据折射定律图16其中sinθ=解得答案B
8.如图13-1-7所示,光线以入射角θ从空气射向折射率的透明介质表面,则当入射角为45°时,反射光线与折射光线的夹角为___________.图13-1-7思路解析当入射角为45°时,可由折射定律算出其折射角为30°,故反射光线与折射光线间的夹角为180°-45°-30°=105°.答案105°
9.如图13-1-8所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长
1.0m,露出水面部分长
0.3m,已知水的折射率为.则当阳光与水平面成37°角时,杆AB在水下的影长为_________m.图13-1-8思路解析杆在水中的折射光路图如图17所示,由题意知入射角θ=53°设折射角为r则得sinr=
0.6tanr=图17故杆的影长BD==
1.15m.答案
1.
1510.光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直.(真空中的光速c=
3.0×108m/s)
(1)画出折射光路图;
(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;
(3)当入射角变为45°时,折射角等于多大?
(4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?说明理由.解
(1)光路图如图18所示,其中AO为入射光线,BO为折射光线.
(2)由题意,又θ+r=90°得n=
3.设水中光速为v由折射定律得图18v=3×108m/s.3当入射角为45°介质折射率不变得得4不变化,折射率是由介质和入射光共同决定的物理量,与入射角大小无关.答案
(1)如解析图
(2)×108m/s
(3)4不变,理由略
11.如图13-1-9所示,水面上漂浮着一半径为r的圆形薄木板,在木板圆心的正上方距木板高度h的A处有一个点光源S.由于木板的影响,点光源发出的光线射入水中后,在水底平面上形成一圆形阴影.已知水深为H,水的折射率为n,求阴影的半径.图13-1-9解如图19所示,由折射定律可得
①图19sinθ1=
②因为x=Htanθ2=所以所以答案走近高考
12.如图13-1-10所示,一束平行单色光的宽度为d,由空气射入某液体中,入射角为45°,已知该液体的折射率为,则光束在液体中传播时的宽度d′=_________.图13-1-10思路解析光束传播的光路图如图20所示,设折射角为r图20由折射定律将θ=45°,代入得r=30°.由图知OO′=同理d′=OO′·cosr=·cosr=d·cos30°/cos45°=答案
13.如图13-1-11所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率的玻璃表面.图13-1-11
(1)当入射角θ1=45°时,反射光线与折射光线间的增值角θ为多少?
(2)当入射角θ1为多少时,反射光线和折射光线垂直?解设折射角为θ2,由sinθ2=所以θ2=30°又θ1′=45°则反射光线与折射光线的增值角θ=180°-θ1′-θ2=105°.2当反射光线和折射光线垂直时,θ1′+θ2′=90°则入射角答案
(1)105°2arctan
2.
14.如图13-1-12所示,游泳池宽度L=15m,水面离岸边的高度为
0.5m,在左岸边一标杆上装有一A灯,A灯距地面高
0.5m,在右岸边站着一个人,E点为人眼的位置,人眼距地面高
1.5m.若此人发现A灯光经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯光经折射后所成的像重合,已知水的折射率为
1.3,则B灯在水面下多深处?(B灯在图中未画出)图13-1-12解如图21所示,设水面为CF,A到水面C的距离为L1,B灯与C之间的距离为L2,人眼到F之间的距离为L3,C、D之间的距离为L4,由A灯光的反射得,代入数据得得L4=5m.对B灯光的折射过程sini=sin∠CBD=sinr=sin∠CA′D=代入数据得L2=
4.35m即灯光在水面下
4.35m深处.图21答案
4.35m。