高中物理 第十三章 光 1 光的折射成长训练 新人教版选修3-4.doc

1 光的折射主动成长夯基达标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90c.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：abc2.一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：c3.光在某种玻璃中的速度是108 m/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，折射角为r，则又+r=90，则=60.图14答案：b4.光从某介质射入空气，入射角1从零开始增大到某一值的过程中，折射角2也随之增大，则下列说法中正确的是（ ）a.比值1/2不变 b.比值sin1/sin2不变c.比值sin1/sin2是一个大于1的常数 d.比值sin1/sin2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：bc5.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：c6.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：c7.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,据折射定律：图16,其中sin=解得答案：b8.如图13-1-7所示，光线以入射角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：1059.如图13-1-8所示，一根竖直插入水中的杆ab，在水中部分长1.0 m，露出水面部分长0.3 m，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=53,设折射角为r,则得sinr=0.6,tanr=图17故杆的影长bd=1.15 m.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=3.0108 m/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+r=90,得n=3.设水中光速为v,由折射定律得图18v=3108 m/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） 108 m/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 图19sin1= 因为x=htan2=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=45，代入得r=30.由图知：oo=,同理d=oocosr=cosr=dcos30/cos45=答案：13.如图13-1-11所示，光线以入射角1从空气射向折射率的玻璃表面.图13-1-11（1）当入射角1=45时，反射光线与折射光线间的增值角为多少？（2）当入射角1为多少时，反射光线和折射光线垂直？解：设折射角为2，由,sin2=所以2=30又1=45,则反射光线与折射光线的增值角=180-1-2=105.(2)当反射光线和折射光线垂直时，1+2=90则入射角答案：（1）105 (2)arctan2.14.如图13-1-12所示，游泳池宽度l=15 m，水面离岸边的高度为0.5 m，在左岸边一标杆上装有一a灯，a灯距地面高0.5 m，在右岸边站着一个人，e点为人眼的位置，人眼距地面高1.5 m.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l