高中物理選修34131光的反射和折射課時同步習題(含解析)

高中物理選修3-413.1光的反射和折射課時同步習題（含答案分析）1．如圖5圖5所示為地球及其大氣層，高空有偵探衛(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)光物應在( )A．圖中P點B．圖中P點靠M的一側C．圖中P點靠N的一側D．以上地址都有可能2．如圖6所示，圖6一玻璃柱體的橫截面為半圓形．細的單色光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心)，產生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率為3，入射角為45°(相應的折射角為24°)．現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞經(jīng)過O點垂直于紙面的軸線順時針轉過15°，如圖中虛線所示，則( )A．光束1轉過15°B．光束1轉過30°C．光束2轉過的角度小于15°D．光束2轉過的角度大于15°3．一條光輝以40°的入射角從真空射到平板透明資料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光輝與反射光輝的夾角可能是( )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，光輝的流傳方向以及光輝與介質分界面的夾角如圖7所示，由此可以判斷( )A．光在介質Ⅱ中流傳的速度最小B．介質Ⅲ的折射率最小C．光在介質Ⅰ中的流傳速度最大D．介質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°，一束光輝垂直于AB射入棱鏡，從AC射出進入空氣，測得出射光輝與入射光輝夾角為30°，則棱鏡的折射率為( )12A.B.22.3.3CD36．如圖9所示，圖9兩塊相同的玻璃直角三棱鏡ABC，二者的AC面是平行擱置的，在它們之間是均勻的未知透明介質．一單色細光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光輝中( )A．1、2、3(相互平行)中的任一條都有可能B．4、5、6(相互平行)中的任一條都有可能C．7、8、9(相互平行)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，把由同種資料(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)豎直向下分別觀察A、B中心處報紙上的字，下邊的說法正確的選項是( )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中的字相同高D．A中的字比沒有玻璃時的高，B中的字和沒有玻璃時的相同圖118．某同學因為沒有量角器，他在完成了光路圖后，以O點為圓心，10cm為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交線段OO′的延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖11所示．用刻度尺量得OB＝8cm，CD＝4cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.9．在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S，從S發(fā)出的光輝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．若沿此光輝流傳的光從光源S到玻璃板上表面的流傳時間與在玻璃板中的流傳時間相等，點光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應是多少？圖1210.圖13如圖13所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10，折射率為n＝3，直徑AB與屏幕MN垂cmO，結果在水平屏幕直并接觸于A點．激光a以入射角θ＝30°射向半圓玻璃磚的圓心1MN上出現(xiàn)兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L.11．一光輝以很小的入射角i射入一厚度為d、折射率為n的平板玻璃，求出射光輝與入射光輝之間的距離(θ很小時，sinθ≈θ，cosθ≈1)．參照答案1．B[因為大氣層的存在，偵探衛(wèi)星在A處接收到的P處發(fā)出的光信號的光路大體如圖中實線所示，由圖可知選項B正確，A、C、D錯誤．]2．BC[轉動前，光束1(反射光輝)與入射光輝間的夾角為A＝45°×2＝90°，光束2(折射光輝)與入射光輝間的夾角為B＝45°＋(180°－24°)＝201°.轉動后，反射光輝與入射光輝的夾角A′＝60°×2sin60°＝120°，依據(jù)折射定律，sinθ＝3，得θ＝30°，則折射光輝與入射光輝間的夾角為B′＝60°＋(180°－30°)＝210°，所以A＝A′－A＝30°，B＝B′－B＝9°，故、C項正確．]3．C[B由sinθ12131sinθ2反射光輝的夾角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°.因為出射光輝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＝sinθ2sin＝3，C項正確．]θ16．[光束射到AC面進入未知的透明介質將發(fā)生折射，如何折射需要比較未知介質與玻璃的折射率，B若未知介質折射率大于玻璃，則折射光偏離水平線向上；若未知介質折射率小于玻璃，則折射光偏離水平線向下；還有可能是未知介質與玻璃的折射率相同，不發(fā)生折射的特別情況．但無論是哪一種可能情況，折射光射到倒立玻璃三棱鏡再次折射后必定沿本來的方向射出．故4、5、6中的任一條都有可能，B項對．]7．AD[以下列圖，放在B中的字反射的光輝經(jīng)半球體向外流傳時，流傳方向不變，故人看到字的地址是字的真實地址．而放在A中的字經(jīng)折射，人看到的地址比真實地址要高．]8．1.5分析由圖可知sin∠AOB＝ABCDsinθ1sin∠AOBAB，sin∠DOC＝，OA＝OC＝R，依據(jù)n＝sin知，n＝sin＝OAOCθ2∠DOCCD102－82＝＝1.5.4dn2cosθ19.n2－sin2θ1c分析設光輝SA在玻璃中的折射角為θ2，流傳速度為v，則由n＝v有，光在玻璃板中流傳的速度vclsls1＝cos1＝n；由幾何關系有，光輝在玻璃板上表面流傳的距離為θ1，由s＝vt，有t1＝c＝c·cosθ1，此中c是真空中的光速，光在玻璃板中流傳的距離s2＝d，光在玻璃板中的流傳時間dcost2＝θ2v·cosθ2nd＝c·cosθ2由折射定律有：n＝sinθ1sin①θ2lnd由題意有：c·cosθ1＝c·cosθ2②由三角函數(shù)關系有：cosθ2＝1－sin2θ2③dn2cosθ1聯(lián)立①②③得：l＝10．23.1cm

n2－sin2θ1分析畫出以下列圖的光路圖，設折射角為θ2，依據(jù)折射定律sinθ2n＝sinθ1解得θ＝60°2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＝R30°＋R60°tantan403解得L＝3cm≈23.1cm11.－in分析如圖，設光輝以很小的入射角i入射到平板玻璃表面上的A點，折射角為r，從平板玻璃另一表面上的B點射出，設AC為入射光輝的延長線，由折射定律和幾何關系可知，它與出射光輝平行，過B點作BD⊥AC，交AC于