高中物理 . 光的反射和折射每課一練 新人教版選修

PAGE6-13.1光的反射和折射每課一練（人教版選修3-4）1．如圖5圖5所示為地球及其大氣層，高空有偵察衛(wèi)星A接收到地球表面P處發(fā)出的光信號，則A感知到的發(fā)光物應(yīng)在()A．圖中P點(diǎn)B．圖中P點(diǎn)靠M的一側(cè)C．圖中P點(diǎn)靠N的一側(cè)D．以上位置都有可能2．如圖6所示，圖6一玻璃柱體的橫截面為半圓形．細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率為eq\r(3)，入射角為45°(相應(yīng)的折射角為24°)．現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于紙面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則()A．光束1轉(zhuǎn)過15°B．光束1轉(zhuǎn)過30°C．光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15°D．光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15°3．一條光線以40°的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是()A．小于40° B．在50°～100°之間C．在100°～140°之間 D．大于140°圖74．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種介質(zhì)，光線的傳播方向以及光線與介質(zhì)分界面的夾角如圖7所示，由此可以判斷()A．光在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度最小B．介質(zhì)Ⅲ的折射率最小C．光在介質(zhì)Ⅰ中的傳播速度最大D．介質(zhì)Ⅲ的折射率最大圖85．如圖8所示，有玻璃三棱鏡ABC，頂角A為30°，一束光線垂直于AB射入棱鏡，從AC射出進(jìn)入空氣，測得出射光線與入射光線夾角為30°，則棱鏡的折射率為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(\r(2),2)C.eq\r(3) D.eq\f(\r(3),3)6．如圖9所示，圖9兩塊相同的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)．一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中()A．1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一條都有可能圖107．如圖10所示，把由同種材料(玻璃)制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報紙上，從正上方(對B來說是最高點(diǎn))豎直向下分別觀察A、B中心處報紙上的字，下面的說法正確的是()A．看到A中的字比B中的字高B．看到B中的字比A中的字高C．看到A、B中的字一樣高D．A中的字比沒有玻璃時的高，B中的字和沒有玻璃時的一樣圖118．某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，10cm分別交線段OA于A點(diǎn)，交線段OO′的延長線于C點(diǎn)，過A點(diǎn)作法線NN′的垂線AB交NN′于B點(diǎn)，過C點(diǎn)作法線NN′的垂線CD交NN′于D點(diǎn)，如圖11所示．用刻度尺量得OB＝8cm，CD＝4cm9．在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以入射角θ1入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖12所示．若沿此光線傳播的光從光源S到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點(diǎn)光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？圖1210.圖13如圖13所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10cm，折射率為n＝eq\r(3)，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角θ1＝30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L.11．一光線以很小的入射角i射入一厚度為d、折射率為n的平板玻璃，求出射光線與入射光線之間的距離(θ很小時，sinθ≈θ，cosθ≈1)．

參考答案1．B[由于大氣層的存在，偵察衛(wèi)星在A處接收到的P處發(fā)出的光信號的光路大致如圖中實線所示，由圖可知選項B正確，A、C、D錯誤．]2．BC[轉(zhuǎn)動前，光束1(反射光線)與入射光線間的夾角為A＝45°×2＝90°，光束2(折射光線)與入射光線間的夾角為B＝45°＋(180°－24°)＝201°.轉(zhuǎn)動后，反射光線與入射光線的夾角A′＝60°×2＝120°，根據(jù)折射定律，eq\f(sin60°,sinθ)＝eq\r(3)，得θ＝30°，則折射光線與入射光線間的夾角為B′＝60°＋(180°－30°)＝210°，因此ΔA＝A′－A＝30°，ΔB＝B′－B＝9°，故B、C項正確．]3．C[由eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n>1，得折射角θ2<θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如圖所示，故折射光線與反射光線的夾角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°<φ<140°.]4．AB[由相對折射率和絕對折射率的關(guān)系可知：n1sin45°＝n2sin40°n1<n2n2sin26°＝n3sin40°n2>n3而n1sin45°sin26°＝n3sin240°，所以n1>n3即n2>n1>n3，B項對，D項錯．由n1v1＝n2v2＝n3v3＝c，可知v2<v1<v3，A項對，C項錯．]5．C[頂角A為30°，則光從AC面射出時，在玻璃中的入射角θ1＝30°.由于出射光線和入射光線的夾角為30°，所以折射角θ2＝60°.由光路可逆和折射率的定義可知n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)，C項正確．]6．B[光束射到AC面進(jìn)入未知的透明介質(zhì)將發(fā)生折射，如何折射需要比較未知介質(zhì)與玻璃的折射率，若未知介質(zhì)折射率大于玻璃，則折射光偏離水平線向上；若未知介質(zhì)折射率小于玻璃，則折射光偏離水平線向下；還有可能是未知介質(zhì)與玻璃的折射率相同，不發(fā)生折射的特殊情形．但無論是哪一種可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱鏡再次折射后一定沿原來的方向射出．故4、5、6中的任一條都有可能，B項對．]7．AD[如圖所示，放在B中的字反射的光線經(jīng)半球體向外傳播時，傳播方向不變，故人看到字的位置是字的真實位置．而放在A中的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實位置要高．]8．1.5解析由圖可知sin∠AOB＝eq\f(AB,OA)，sin∠DOC＝eq\f(CD,OC)，OA＝OC＝R，根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知，n＝eq\f(sin∠AOB,sin∠DOC)＝eq\f(AB,CD)＝eq\f(\r(102－82),4)＝1.5.9.eq\f(dn2cosθ1,\r(n2－sin2θ1))解析設(shè)光線SA在玻璃中的折射角為θ2，傳播速度為v，則由n＝eq\f(c,v)有，光在玻璃板中傳播的速度v＝eq\f(c,n)；由幾何關(guān)系有，光線在玻璃板上表面?zhèn)鞑サ木嚯x為s1＝eq\f(l,cosθ1)，由s＝vt，有t1＝eq\f(s1,c)＝eq\f(l,c·cosθ1)，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中傳播的距離s2＝eq\f(d,cosθ2)，光在玻璃板中的傳播時間t2＝eq\f(d,v·cosθ2)＝eq\f(nd,c·cosθ2)由折射定律有：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)①由題意有：eq\f(l,c·cosθ1)＝eq\f(nd,c·cosθ2)②由三角函數(shù)關(guān)系有：cosθ2＝eq\r(1－sin2θ2)③聯(lián)立①②③得：l＝eq\f(dn2cosθ1,\r(n2－sin2θ1))10．23.1解析畫出如圖所示的光路圖，設(shè)折射角為θ2，根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)解得θ2＝60°由幾何知識得，△OPQ為直角三角形，所以兩個光斑P、Q之間的距離L＝PA＋AQ＝Rtan30°＋Rtan60°解得L＝eq\f(40\r(3),3)cm≈23.1cm11.eq\f(n－1d,n)i解析如圖，設(shè)光線以很小的入射角i入射到平板玻璃表面上的A點(diǎn)，折射角為r，從平板玻璃另一表面上的B點(diǎn)射出，設(shè)AC為入射光線的延長線，由折射定律和幾何關(guān)系可知，它與出射光線平行，過B點(diǎn)作BD⊥AC，交AC于D點(diǎn)，則BD的長度就是出射光線與入射光線之間的距離，由折射定律得eq\f(sini,sinr)＝