高中物理 13.1 光的反射和折射每课一练 新人教版选修3-4

1、- 1 -13.1 光的反射和折射 每课一练（人教版选修 3-4）1如图 5图 5 所示为地球及其大气层，高空有侦察卫 星 A 接收到地球表面 P 处发出的光信号，则A 感知到的发光物应在()A图中 P 点B图中 P 点靠 M 的一侧C图中 P 点靠 N 的一侧D以上位置都有可能2如图 6 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(半圆的圆心)，产生反射光束 1 和透射光束 2.已知玻璃柱的折射率为 ，入射角为 45(相应的折射角为324)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 153一条光线以 40的入射角从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，折射光线与反射光线的夹角可能是()A小于 40 B在 50100之间C在 100140之间 D大于 140图 74有、三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图 7 所示，由此可以判断()A光在介质中传播的速度最小B介质的

2、折射率最小C光在介质中的传播速度最大D介质的折射率最大- 2 -图 85如图 8 所示，有玻璃三棱镜 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，测得出射光线与入射光线夹角为 30，则棱镜的折射率为()A. B.12 22C. D.3336如图 9 所示，图 9两块相同的玻璃直角三棱镜 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 O 垂直于 AB 面入射，在图示的出射光线中()A 1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D1、2、3、4、5、6、7、8、9 中的任一条都有可能图 107如图 10 所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为 d 的立方体 A 和半径为 d 的半球体B 分别放在报纸上，从正上方(对 B 来说是最高点)竖直向下分别观察 A、B 中心处报纸上的字，下面的说法正确 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 中的字一样高DA 中的字比没有玻璃时的高，B 中的字

3、和没有玻璃时的一样图 118某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以 O 点为圆心，10 cm 为半径画圆，分别交线段 OA 于 A 点，交线段 OO的延长线于 C 点，过 A 点作法线 NN的垂线 AB交 NN于 B 点，过 C 点作法线 NN的垂线 CD 交 NN于 D 点，如图 11 所示用刻度尺量得 OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率 n_.9在折射率为 n、厚度为 d 的玻璃平板上方的空气中有一点光源 S，从 S 发出的光线 SA以入射角 1入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图 12 所示若沿此光线传播的光从 光源 S 到玻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 应是多少？- 3 -图 1210.图 13如图 13 所示，半圆玻璃砖的半径 R10 cm，折射率为 n ，直径 AB 与屏幕 MN 垂3直并接触于 A 点激光 a 以入射角 130射向半圆玻璃砖的圆心 O，结果在水平屏幕MN 上出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 射入一厚度为 d、折射率为 n 的平板

4、玻璃，求出射光线与入射光线之 间的距离( 很小时， sin ， cos 1)- 4 -参考答案1 B由于大气层的存在，侦察卫星在 A 处接收到的 P 处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， A、 C、 D 错误2 BC转动前，光束 1(反射光线)与入射光线间的夹角为 A45290，光束2(折射光线)与入射光线间的夹角为 B45(18024)201.转动后，反射光线与入射光线的夹角 A602120，根据折射定律， ，得 30，则折sin 60sin 3射光线与入射光线间的夹角为 B60(18030)210，因此 AAA30， BBB9，故 B、 C 项正确 3 C由 n1，得折射角 2n3而 n1sin 45sin 26n 3sin2 40，所以 n1n3即 n2n1n3， B 项对， D 项错由 n1v1n 2v2n 3v3c，可知 v2v1v3， A 项对， C 项错5 C顶角 A 为 30，则光从 AC 面射出时，在玻璃中的入射角 130.由于出射光线和入射光线的夹角为 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sin 2s

5、in 1 36 B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7 AD如图所示，放在 B 中的字反射的光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 中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高81.5解析由图可知 sin AOB ， sin DOC ，OAOCR，根据 n 知，ABOA CDOC sin 1sin 2n 1.5.sin AOBsin DOC ABCD 102 8249.dn2cos 1n2 sin2 1解析设光线 SA 在 玻璃中的折射角为 2，传播速度为 v，则由 n 有，光在玻璃板中cv传播的速度 v ；由几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为 s1 ，由cn lcos 1- 5 -svt，有 t1 ，其中 c

6、是真空中的光速，光在玻璃板中传播的距离 s2s1c lccos 1，光在玻璃板中的传播时间 t2 dcos 2 dvcos 2 ndccos 2由折射定律有：n sin 1sin 2由题意有： lccos 1 ndccos 2由三角函数关系有： cos 2 1 sin2 2联立得： ldn2cos 1n2 sin2 11023.1 cm解析画出如图所示的光路图，设折射角为 2，根据折射定律nsin 2sin 1解得 260由几何知识得，OPQ 为直角三角形，所以两个光斑 P、Q 之间的距离 LPAAQR tan 30R tan 60解得 L cm23.1 cm403311. i n 1 dn解析如图，设光线以很小的入射角 i 入射到平板玻璃表面上的 A 点，折射角为 r，从平板玻璃另一表面上的 B 点射出，设 AC 为入射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行，过 B 点作 BDAC，交 AC 于 D 点，则 BD 的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得nsin isin r由几何关系得BADir ABdcos r出射光线与入射光线之间的距离为 sin(ir)BD AB当入射角 i 很小时，有sin ii， sin rr， sin(ir)ir， cos r1由此及式得 iBD n 1 dn- 6 -

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