【创新设计】高中物理 41 光的折射定律 鲁科版选修34.doc

【创新设计】2013-2014高中物理 4.1 光的折射定律 鲁科版选修3-41在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体()a比物体所处的实际位置高b比物体所处的实际位置低c跟物体所处的实际位置一样高d以上三种情况都有可能解析水中的潜水员看岸边上的物体时，感觉比物体所处的实际位置高，hnh.答案a2一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45，下面光路图中正确的是()解析光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以a错误；由反射定律知反射角为45，根据折射定律n得12，故b错误；画光线时必须带箭头，d不是光路图，d错误答案c3假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()a将提前b将延后c某些地区将提前，在另一些地区将延后d不变解析假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上b点的人将在太阳到达a点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图示的ab曲线进入在b处人的眼中，使在b处的人看到了日出，但在b处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳应位于地平线上的a点，其实此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了所以无大气层时，日出的时间将延后答案b知识点二折射率及折射定律4.如图4-1-9所示，有一玻璃三棱镜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ac夹角为30，则棱镜的折率为()图4-1-9a. b.c. d.解析顶角a为30，则光从ac面射出时，在玻璃中的入射角130.由于出射光线和ac的夹角为30，所以折射角260.由光路可逆和折射率的定义可知n，c项正确答案c5.如图4-1-10所示，光在真空和某介质的界面mn上发生偏折，那么 ()a光是从真空射入介质b介质的折射率是1.73c光在介质中传播速度为1.73108 m/s图4-1-10d反射光线与折射光线的夹角是90答案bcd6一条光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是()a75 b90 c105 d120解析如右图所示，根据折射定律n，则sin 2，230，反射光线与折射光线的夹角1804530105，c正确答案c图4-1-117.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图4-1-11所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率当它们从玻璃砖的下表面射出后，有 ()a两束光仍平行，间距等于db两束光仍平行，间距大于dc两束光仍平行，间距小于dd两束光不再相互平行解析 作出两种光线在平行玻璃砖中的光路图根据na，nb，由题意知nad.光线经两侧面平行的玻璃砖后方向不变，折射光线平行b对答案b图4-1-128.一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图4-1-12所示设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 ()ananb bnanbcvavb dvavb解析由图知折射角ab，而n，所以nanb，a正确；由折射率n知vavb，故d正确答案ad知识点三测量玻璃砖的折射率图4-1-139.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路图如图4-1-13所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是 ()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连线与玻璃砖界面的夹角应适当取大一些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间夹角较大时，有可能在bb一侧就看不到p1、 p2的像解析实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且p1和p2之间，p2与o点之间，p3与p4之间，p3与o之间距离要稍大一些入射角1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线答案ab10在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图4-1-14、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa，bb为界面画光路图，则 ()图4-1-14甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)丙同学测得的折射率与真实值相比_解析用图测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率偏小；用图测定折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图测定折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变答案偏小不变可能偏大、也可能偏小、还可能不变图4-1-1511.如图4-1-15所示，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15b光束1转过30c光束2转过的角度小于15d光束2转过的角度大于15解析根据平面镜反射规律，入射光线固定，平面镜转过的角度为反射光线转过角度的一半，所以b正确如图所示，on为开始时的法线，on为转动后的法线，两者夹角为15.光线3为转动后的折射光线，根据折射定律求得折射角为30，2为开始时的折射光线，光线2、3之间的夹角为i2415309，所以c正确答案bc图4-1-1612.如图4-1-16所示，两块同样的玻璃直角三棱镜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，一单色细光束从o点垂直于ab面入射，在图示出射线中 ()a1、2、3(平行)中任一条均可能b4、5、6(平行)中任一条均可能c7、8、9(平行)中任一条均可能d只有4、6中某一条解析ac之间相当于一块平行玻璃砖，光线经过平行玻璃砖不改变方向，仍和入射光线平行光束射到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项对答案b图4-1-1713.现代高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向反射，标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图4-1-17所示，反光膜内均匀分布着直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是 ()a15 b30 c45 d60解析已知入射光线和出射光线平行，所以光在三个界面上改变了传播方向，光线在玻璃珠的内表面反射时具有对称性，由此可作出光路图如右图所示由几何关系可知i2r根据折射定律有n由可得i60.答案d图4-1-1814.一半径为r的球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成现有一束位于过球心o的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图4-1-18所示已知入射光线与桌面的距离为，求出射角. 解析设入射光线与球体