物理选修3-4成长训练第十三章1光的折射含解析

学必求其心得，业必贵于专精主动成长夯基达标1。关于光的反射与折射，以下说法正确的选项是（）A.光发生反射时，光的流传方向必然改变B.光发生反射时，光的流传方向可能偏转90°C。光发生折射时，必然陪同着反射现象D。光发生反射时，必然陪同着折射现象思路剖析：光发生反射时,光的流传方向必然改变，有人认为当入射角为0°时，也就是光辉垂直界面入射时，反射角为零，光辉不改变方向，实质上光的流传方向改变180°，选项A正确.当入射角为45°时,反射角也为45°,光的流传方向偏转90°，选项正确。光发生折射时，必然陪同着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象.答案：ABC2.一束光辉与水平方向成30°,从空气射入水中，其反射光辉和折射光辉恰好垂直，则反射角和折射角各为( )A.30°30°B.60°60°C。60°30°D。30°60°思路剖析：我们可以依照题意画一简单的光路图，依照题中条件可知入射角为60°，则反射角为60°,由反射光辉和折射光辉的垂直关系可知折射角为30°。答案:C3。光在某种玻璃中的速度是83×10m/s，若使光由空气射入这种玻学必求其心得，业必贵于专精璃,且使折射光辉与反射光辉垂直，则入射角应是（）A。30°B。60°C.45°D。90°思路剖析:由光在玻璃中流传速度可知:玻璃对这种光的折射率c3108n383.画光路图如图14所示.设入射角为θ,折射角为r，则v10sin3,又θ+r=90°，则θ=60°。nsinr图14答案:B4.光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则以下说法中正确的选项是

(

）A.比值θ1/

θ2不变

B.比值

sin

1θ/sin

2θ不变C。比值

sin

1θ/sin

2θ是一个大于

1的常数

D.比值

sin

1θ/sin

2θ是一个小于

1的常数思路剖析:由折射率看法可知：折射率与介质有关，关于同一束光介质的折射率不变，即nsin1不变，又nc，故n向来大于1.sin2v答案：BC5.已知水的折射率为1。33，一潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h1，而船头的观察者目测潜水员距水面深h2,则（）学必求其心得，业必贵于专精A.潜水员的实质深度大于h2,观察者实质高度大于h1B.潜水员的实质深度小于h2，观察者实质高度小于h1C.潜水员的实质深度大于h2,观察者实质高度小于h1D。潜水员的实质深度小于h2，观察者实质高度大于h1思路剖析：设观察者实质高底为H，则h1=nH,Hhn1；设潜水员实质深度为H′,则h2H，故正确选项为C。n答案：C6。如图13—1—5所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光辉垂直于AB射入棱镜,由AC射出进入空气，测得出射光辉与入射光辉间夹角为30°.则棱镜的折射率为（）图13—1-5A.1B.2C.3D。2233思路剖析:光的流传光路图如图15所示，∠A=30°，则入射角MON=30°,由题意∠GOF=30°，且∠EOF=30°.故折射角∠EOG=60°，故折射率nsinEOG。2sinMON学必求其心得，业必贵于专精图15答案:C7.如图13—1-6所示，为了观察门外情况,有人在门上开一个圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光辉与轴线间的最大夹角称作视场角.已知该玻璃的折射率为n，圆柱体长为l，底面半径为r，则视场角是（）图13—1—6A.arcsinnlB.arcsinnrr2l2r2l2C.arcsinrD.arcsinlr2l2r2l2nn思路剖析：如图16所示，设最大视场角为α，据折射定律：图16sinrn，其中sinθ=2l2sinr解得nrarcsinl2r2答案：B8。如图13-1-7所示，光辉以入射角θ从空气射向折射率n2的透明介质表面，则当入射角为45°时,反射光辉与折射光辉的夹角为___________。学必求其心得，业必贵于专精图13—1—7思路剖析：当入射角为45°时,可由折射定律算出其折射角为30°，故反射光辉与折射光辉间的夹角为180°—45°—30°=105°。答案:105°9.如图13-1—8所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1。43面成37°角时,杆AB在水下的影长为_________m.图13-1—8思路剖析:杆在水中的折射光路图如图17所示，由题意知：入射角θ=53°,设折射角为r，则nsin4得sinr=0。6，tanr=3sinr34图17故杆的影长BD=COCB?tanrAC?cot37CB?tanr(0.3413)m=1。15m。34答案：1。1510。光辉以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光辉与反射光辉恰8好垂直.(真空中的光速c=3.0×10m/s）1)画出折射光路图；2）求出玻璃的折射率和光在玻璃中的流传速度；学必求其心得，业必贵于专精3)当入射角变为45°时，折射角等于多大?4）当入射角增大或减小时，玻璃的折射率可否变化？说明原由。解：（1)光路图如图18所示，其中AO为入射光辉，BO为折射光辉。（2）由题意，nsin，又θ+r=90°,得n=3。sinr设水中光速为v，由折射定律nc得v图188v=3×10m/s.（3）当入射角为45°,介质折射率不变:nsin得sinrsinsin45sinrn3得rarcsin6.6(4）不变化，折射率是由介质和入射光共同决定的物理量，与入射角大小没关.答案：（1）如剖析图（2)833×10m/s（3）6（不变，原由略arcsin64)11。如图13—1-9所示，水面上飘扬着一半径为r的圆形薄木板，在木板圆心的正上方距木板高度h的A处有一个点光源S。由于木板的影响，点光源发出的光辉射入水中后,在水底平面上形成一圆形阴影。已知水深为H，水的折射率为n，求阴影的半径.学必求其心得，业必贵于专精图13—1-9解：如图19所示，由折射定律可得sinsin①

1n2图19sin1θ=rh2r2②由于x=Htanθ2=Hsin2Hsin2cossin2212sin1sin1Hrr2Hr所以xHnHh2n2sin2n2r2(h2r2)n2r21sin211n2h2r2所以RrrH.n2h2r2(n21)答案：RrrHn2h2r2(n21)走近高考12。如图13—1—10所示，一束平行单色光的宽度为d，由空气射入某液体中,入射角为45°,已知该液体的折射率为2，则光束在液体中流传时的宽度d′=_________.学必求其心得，业必贵于专精图13-1—10思路剖析：光束流传的光路图如图20所示，设折射角为r，图20由折射定律:sinnn2代入得r=30°.sinr，将θ=45°，由图知：OO′=d，同理sind′=OO′·cosr=d·cosr=d·cos30°/cos456d.sin2答案：6d213.如图13-1-11所示,光辉以入射角θ从空气射向折射率n2的玻璃1表面.图13-1-111）当入射角θ1=45°时，反射光辉与折射光辉间的增值角θ为多少?2）当入射角θ1为多少时，反射光辉和折射光辉垂直？解：设折射角为θ,由sin1sin1sin451n,sin=θ22sin2n22学必求其心得，业必贵于专精所以θ2=30°又θ1′=45°,则反射光辉与折射光辉的增值角=180°-θ1′-θ2=105°.(2）当反射光辉和折射光辉垂直时，θ1′+θ2′=90°sinnsin

12

sincos

1tan11则入射角1arctan2.答案:（1）105°（2)arctan2。14。如图13-1-12所示，游泳池宽度L=15m，水面离岸边的高度为0.5m，在左岸边一标杆上装有一A灯，A灯距地面高0。5m,在右岸边站着一个人，E点为人眼的地址，人眼距地面高1.5m.若此人发现A灯光经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯光经折射后所成的像重合,已知水的折射率为1.3,则B灯在水面下多深处？（B灯在图中未画出)图13—1-12解：如图21所示，设水面为CF，A到水面C的距离为L1，B灯与C之间的距离为L2，人眼到F之间的距离为L3，C、