【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理13.1光的反射和折射课后知能检测新人教版选修3-4

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 13.1 光的反
射和折射课后知能检测 新人教版选修3-4
1. 关于光的反射与折射，下列说法正确的是( )
A ．光发生反射时，光的传播方向不一定改变
B ．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°
C ．光发生折射时，一定伴随着反射现象
D ．光发生反射时，一定伴随着折射现象
【解析】 发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A 错，B 对；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，C 对，D 错．
【答案】 BC
2. 在折射现象中，下列说法正确的是( )
A ．折射角一定小于入射角
B ．折射率跟折射角的正弦值成反比
C ．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍
D ．折射率大的介质，光在其中传播速度小
【解析】 折射角可能小于入射角，也可能大于入射角，例如光从水中射入空气时，折射角就大于入射角，故A 错；某种介质的折射率对特定的光是一定的，不随折射角的正弦值的变化而变化，故B 错；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，而不是入射角与折射角成正比，故C 错；由n ＝c v
知，D 正确．
【答案】 D
图13－1－7
3 .(2013·杭州二中检测)如图13－1－7所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知( )
A ．光是从真空射入介质的
B ．介质的折射率为32
C ．介质的折射率为 3
D ．反射光线与折射光线的夹角为60°
【解析】 根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，
光是从介质射入真空的，折射率n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝3，只有C 正确． 【答案】 C
图13－1－8
4. 如图13－1－8所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )
A ．bO 可能是入射光线
B ．aO 可能是入射光线
C ．cO 可能是入射光线
D ．Ob 可能是反射光线
【解析】 由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO 、Ob 应是入射光线或反射光线，PQ 是法线．又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO 是入射光线，Ob 是反射光线，Oc 是折射光线．
【答案】 BD
5. 如图13－1－9所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )
图13－1－9
A ．光的反射
B ．光的折射
C ．光的直线传播
D ．小孔成像
【解析】 太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高，故B 正确．
【答案】 B
6. (2013·黄冈中学检测)如图13－1－10所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc ，其中ac 面是镀银的．现有一光线垂直于ab 面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc 面射
出，则( )
图13－1－10
A．∠a＝30°，∠b＝75°B．∠a＝32°，∠b＝74°
C．∠a＝34°，∠b＝73°D．∠a＝36°，∠b＝72°
【解析】在光路图中作出法线，由反射定律和三角形几何知识可得出∠b＝2∠a.
由三角形内角和等于180°得2∠b＋∠a＝180°.所以∠a＝36°，∠b＝72°.
【答案】 D
7. 用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图13－1－11所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )
图13－1－11
A．偏大B．偏小
C．不变D．无法确定
【解析】可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．【答案】 C
8. 如图13－1－12，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为( )
图13－1－12
A. 2 B．1.5
C. 3 D．2
【解析】 如图为光线在玻璃球内的光路图．A 、C 为折射点，B 为反射点，作OD 平行于入射光线，故
∠AOD ＝∠COD ＝60°，所以∠OAB ＝30°，玻璃的折射率n ＝sin 60°sin 30°＝ 3. 【答案】 C
图13－1－13
9. 如图13－1－13所示，空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖，折射率为 2.现有一细光束垂直射到AO 面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB 面平行返回．已知∠AOB ＝135°，扇形的半径为r ，则入射点P 距圆心O 的距离为( )
A.14
r B.12r C ．r sin 7.5° D ．r sin 15°
【解析】 如图所示，过D 点作法线，光线在D 点折射时，由于∠AOB ＝135°，可知折射角为45°，由折射定律得sin 45°sin i
＝n ，得i ＝30°.由几何关系知∠PCD ＝15°，连接OC ，由反射定律知∠PCO ＝7.5°，PO ＝r sin 7.5°.选项C 正确．
【答案】 C
图13－1－14
10. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图13－1－14所示．
(1)此玻璃的折射率计算式为n ＝________(用图中的θ1、θ2表示)；
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
【解析】 由折射定律得n ＝sin i sin r
，入射角i ＝90°－θ1，折射角r ＝90°－θ2，解得n ＝sin （90°－θ1）sin （90°－θ2）＝cos θ1cos θ2
； 为了减小测量误差，应选用宽度较大的玻璃砖来测量．
【答案】 (1)cos θ1cos θ2或sin （90°－θ1）sin （90°－θ2）
(2)大 11. 有一水池实际深度为3 m ，当垂直水面向下看时水的视深为多少？已知水的折射率为4/3.
【解析】 设水池的实际深度为H ，水的视深为h ，从正上方沿竖直向下的方向观察池底S 时，由于光的折射现象，其视深位置在S ′处，观察光路如图所示．
由几何关系和折射定律可知：
sin i ＝n sin γ，
O 1O 2＝h tan i ＝H tan γ，
考虑到从正上方观察时，角度i 和γ均很小，所以有sin i ≈tan i 、sin γ≈tan γ，
因此h ＝H n ＝3×34 m ＝94
m ＝2.25 m. 【答案】 2.25 m
图13－1－15
12. (2013·长沙一中检测)如图13－1－15所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A 点射出．已知入射角为i ，A 与O 相距l ，介质的折射率为n ，试求介质的厚度d .
【解析】 设折射角为r ，折射定律sin i sin r ＝n ；几何关系l ＝2d tan r 解得d ＝n 2－sin 2
i 2sin i l .
【答案】 n 2－sin 2i
2sin i l。