教科版物理选修3-4：第4章4.5知能演练轻松闯关.doc

1.光从空气射入水中，当入射角变化时，则()A反射角和折射角都发生变化B反射角和折射角都不变C反射角发生变化，折射角不变D折射角变化，反射角始终不变解析：选A.由光的反射定律知，入射角和反射角相等，所以入射角变化时，反射角也发生变化；由光的折射定律知，入射角的正弦和折射角的正弦成正比，所以入射角变化时，折射角也发生变化，A正确2.一束光从某种介质射入空气中时，入射角i30，折射角r60，折射光路如图所示，则下列说法正确的是()A此介质折射率为 B此介质折射率为 C光在介质中速度比在空气中小D光在介质中速度比在空气中大解析：选BC.由折射定律及入射角、折射角的含义知n，则此介质比空气折射率大，又由n知，C正确，D错误3.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_；(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_，计算玻璃砖的折射率的公式是_解析：(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，A错(2)测量较准确的是图D，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n.答案：(1)A(2)Dn4.有人在游泳池岸边“竖直”向下观察池水的深度，看上去池水的视深为h，已知水的折射率为，那么池水的实际深度H_解析：由池底某点P发出的光线，在水中和空气中的光路如图所示由于观察者在岸边“竖直”向下观看，所以光线在水面处的入射角1和折射角2都很小，根据数学知识可知：sin1tan1，sin2tan2.根据折射定律有.将两式代入式得，解得池水实际深度为Hnhh.答案：h一、选择题1.如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质()A折射角越大，表示这种介质对光线的偏折角度越大B折射角越大，表示这种介质对光线的偏折角度越小C折射角越小，表示这种介质对光线的偏折角度越大D折射角越小，表示这种介质对光线的偏折角度越小解析：选C.根据光的折射定律n知sin2，光从真空以相等的入射角1射入介质时，sin1一定，n越大，sin2越小，2就越小，说明光偏离原来的角度就越大，所以选项C正确2.(2012济南高二检测)光从某种玻璃中射向空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角r也随之增大，则下列说法正确的是()A比值i/r不变B比值sini/sinr是一个大于1的常数C比值sini/sinr不变D比值sini/sinr是一个小于1的常数解析：选CD.光从玻璃射向空气时，玻璃的折射率n1，且不变，因此C、D正确3.一束光从空气射入某种透明液体，入射角为40，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是()A小于40B在40与50之间C大于140 D在100与140之间解析：选D.因为入射角为40，反射角也为40，根据折射定律折射角小于40，所以反射光线与折射光线的夹角在100与140之间4.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况造成这种现象的原因是()A光的反射 B光的折射C光的直线传播 D小孔成像解析：选B.光经过大气层，空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致5.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r，作出sinisinr图像如图所示，下列判断中正确的是()A他做实验时，光线是由空气射入玻璃的B玻璃的折射率为0.67C玻璃的折射率约为1.5D玻璃临界角的正弦值为0.67解析：选ACD.由题图可知入射角大于折射角，光线是由光疏介质射入光密介质，故选项A正确；任何介质的折射率都大于1，故B项错；由折射率公式n，可得n1.5，故C项正确；由临界角的定义公式：sinC，可知D项正确6.(2012四川高二检测)如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为()A.B1.5C. D2解析：选C.绘出光在玻璃球体内的光路图，如图所示，由几何关系可知，第一次折射时，折射角为30，则n，C正确6.(2012汉中高二检测)为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示，从圆柱底面中心看出去，可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角，已知该玻璃的折射率为n，圆柱体长为l，底面半径为r，则视场角为()Aarcsin BarcsinCarcsin Darcsin解析：选B.画出以最大入射角(1)的入射光线(边界光线)在圆柱形玻璃中折射后的光路图，如图所示，由几何关系和折射定律，有sin2，n，联立以上两式解得：sin11arcsin，选项B正确8.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是()A为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B为减少测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大些C若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D若P1、P2连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到P1、P2的像解析：选A.P3和P4的距离应适当取大些，是为了画直线OB时更接近原光线，能减少误差，选项A正确在玻璃中的光线OO的入射角达不到临界角，不会发生全反射9.在测定玻璃的折射率实验中，已画好玻璃砖界面两直线aa与bb后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图所示，若其他操作正确，则测得的折射率将()A变大B变小C不变D变大、变小均有可能解析：选C.设P1、P2、P3、P4是正确操作所得到的四枚大头针的位置，画出光路图后可知，即使玻璃砖向上平移一些，如图所示，实际的入射角没有改变实际的折射光线是O1O1，而现在误把O2O2作为折射光线，由于O1O1平行于O2O2，所以折射角没有改变，因此折射率不变10.如图所示，空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖，折射率为 .现有一细光束，垂直射到AO面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB面平行返回，AOB为135，圆的半径为r，则入射点P点距圆心O的距离为()A.r B.rCrsin7.5 Drsin15解析：选C.如图过D点作法线，光线在D点折射时，由于AOB135，可知折射角为45，由光的折射定律n，i30.又由几何关系知PCD15，连接OC，由光的反射定律知PCO7.5，POrsin7.5.二、非选择题光线以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(真空中光速c3.0108 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，折射角为多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由解析：先画出玻璃与空气的界面，再过入射点作出界面的垂线即为法线，作入射光线，然后根据光的反射定律和折射定律作出反射光线和折射光线，求出折射角2后，根据n求出n，再根据n求出光在玻璃中的传播速度v，当入射角变化时，比值保持不变，即玻璃的折射率并不改变，据此可求出相应的折射角(1)由题意知入射角160，反射角360，折射角2906030，折射光路图如图所示(2)n，根据n得v m/s.故v1.7108 m/s.(3)由n得sin2，将sin1sin45及n代入上式，可求得sin2，2arcsin.(4)折射率不会变化，折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关答案：见解析一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm.人眼在筒侧上