高中物理 选修3-4 13.1 光的反射和折射 课时同步习题(含答案解析)

高物选光反和射课同习（答解）1．如图5图5所示为地球及其大气层，高有侦察卫星A收到地球表面P处出的光信号，则A感到的发光物应在)．图中点．图中点靠M的侧．图中点靠N的侧．以上位置都有可能2．如图所示图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点半的圆心，生反射光束1和射光束2.已知璃柱的折射率为3，入射角为45°(应的折射角为24°)现保持入射光不变，将半圆柱绕通过点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，()．光束转过15°．光束转过30°．光束转过角度小于．光束转过角度大于3．一条光线以40°的入射角从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)A．小于C．在100°～140°之间

B．在50°～100°之间D．大于140°图74．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图7所，由此可以判()．光在介质Ⅱ中传播的速度最小．介质Ⅲ的折射率最小．光在介质Ⅰ中的传播速度最大．介质Ⅲ的折射率最大11图85．如图所示有玻璃三棱镜ABC顶角A30°一束光线垂直于AB射棱镜，从AC射进入空气，测得出射线与入射光线夹角为30°则棱镜的折射率为()A.

12B.22C.36．如图所示

D.

33图9两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂于AB面入，在图示的出射光线()．1、2、彼平)中的任一都有可能．、、彼此平)中的任一都有可能．、、彼此平)中的任一都有可能．、、、、、、、、的任一条都有可能图107．如图10所示把由同种材(璃制成的厚度为立方体A和径为d的球体B分放在报纸上，从正上(对来说是最高竖直向下分别观察A、B中处报纸上的字，下面的说法正确的()．看到中的比B中字高．看到中的比A中字高．看到A、B中字一样高．中的比没有玻璃时的高，中字和没有玻璃时的一样图11．某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以点圆心，为半径画圆，分别交线段OA于A点，线段′的延长线于C点，点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点过C点法线′的垂线CD交′于点，如图11所示用刻度尺量得OB＝cmCD4cm，此可得出玻璃的折射率n＝________.．在折射率为、厚度为d的玻平板上方的空气中有一点光源S，从S发的线SA以入射角θ入到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图12所．若沿此光线传播的光从光S到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应是少？图1210.11图13如图所示半圆玻璃砖的半R10cm折射率为n＝3，径AB与幕MN垂直并接触于A点激光a以射θ＝30°向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏MN上现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11．一光线以很小的入射角i射一厚度为、折射率为n的板璃，求出射光线与入射光线之间的离θ很时，sinθ≈θ，cosθ≈1)sinθsinθcosccosθcosθv·＝sinθsinθsinθcosccosθcosθv·＝sinθ参考答案B[由于大气层的存在，侦察卫星在A处收到的P发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B正确，、、D错误．．[转动前，光束1(射光线与入射光线间的夹角为A＝45°×2＝90°光束2(射光与入射光线间的夹角为B＝45°－24°)＝201°.动后光线与入射光线的夹角A′＝60°×2sin60°＝120°，根据折射定律，＝，得θ＝30°则折射光线与入射光线间的夹角为B′＝60°＋(180°－30°)＝210°，因此ΔA′A＝30°，ΔB′－＝9°，故、C项正．3．[sinθ由＝n>1，折射角<θ＝40°由反射定律得＝θ＝40°如图所示，故折射光线与反射光线的夹角＝180°θ－θ＝140°－θ，所以100°<φ<140°.]4．[由相对折射率和绝对折率的关系可知：n45°nn<nn26°nn>n而n45°sin26°＝40°，所以>n即n>n>n，对项．由nv＝＝v＝，知v<v<v项项．5．[角A为30°，则光从C面出时，玻璃中的入射角θ＝30°.由于出射光线和入射光sinθ线的夹角为30°，所以折射角θ＝60°.由路可逆和折率的定义可知＝＝3，项正]sinθ光束射到AC进入未知的透明介质将发生折射何射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4中任一条都有可能项．[如图所示，放在B中的字反射的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中字经折，人看到的位置比真实位置要高]8．ABCDsinθ∠AOBAB解析由图可知sin∠AOB＝∠DOCOA＝OCR根据＝知n＝＝OAOCsinθ∠DOCCD10－＝＝4dn9.n－sinc解析设光线SA在玻璃的折射角为θ，播速度，则由＝有，在玻璃板中传播的速度vvclsl＝；几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为s，s＝vt，有t＝＝，nc·dd其中c是真中的光速，光在玻璃板中传播的距离＝，光在玻璃板中的传播时间t＝ndc·sinθ由折射定律有：n＝①c·c·cosθn＝sinrcosrc·c·cosθn＝sinrcosrlnd由题意有：＝②由三角函数关系有：cos＝1θ③dn联立①②③得：l＝n－sinθ10．23.1cm解析画出如图所示的光路图，折射角为，据折射定律sinθsinθ解得＝60°由几何OPQ为角三角两个光斑之的距离L＝PA＋AQ＝tan30°60°解得L＝≈23.1311.

－n

i解析如图，设光线以很小的入角i入到平板玻璃表面上的A点折射角为r，从平板玻璃一表面上的点出，设AC为射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平，过B点作BD⊥AC