高二物理選修3-4同步練習(xí)：13-1光的反射和折射

1、基礎(chǔ)夯實(shí)1如圖所示，落山的太陽看上去正好在地平線上，但實(shí)際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r。造成這種現(xiàn)象的原因是()A光的反射B光的折射C光的直線傳播 D小孔成像答案：B解析：太陽光線進(jìn)入大氣層發(fā)生折射，使傳播方向改變，而使人感覺太陽的位置比實(shí)際位置偏高。2在水中的潛水員斜看岸邊的物體時，看到的物體()A比物體所處的實(shí)際位置高B比物體所處的實(shí)際位置低C跟物體所處的實(shí)際位置一樣高D以上三種情況都有可能答案：A解析：根據(jù)光的折射定律可知A項(xiàng)正確。3關(guān)于折射率，下列說法中正確的是()A根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦

2、成反比C根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時，折射率與波長成反比答案：CD解析：介質(zhì)的折射率是一個表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角無關(guān)。由于真空中光速是個定值，故n與v成反比正確，這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，由vf，當(dāng)f一定時，v正比于。n與v成反比，故折射率與波長也成反比。4(2012·大連質(zhì)檢)一束光線從空氣射向折射率為1.5的玻璃內(nèi)，入射角為45°，下面光路圖中正確的是()答案：C解析：光在兩介質(zhì)的界面上通常同時發(fā)生反射和折射，所以A錯誤；由反射定律和反射角為45°

3、;，根據(jù)折射定律n得1>2，故B錯誤；C正確，D錯誤。5.如圖所示，S為點(diǎn)光源，MN為平面鏡。(1)用作圖法畫出通過P點(diǎn)的反射光線所對應(yīng)的入射光線；(2)確定其成像的觀察范圍。解析：這是一道關(guān)于平面鏡成像問題的題目，主要考查對平面鏡成像規(guī)律的認(rèn)識，平面鏡成像的特點(diǎn)是：等大正立的虛像。方法是先確定像點(diǎn)的位置，然后再畫符合要求的光線以及與之對應(yīng)的入射光線。(1)先確定S對應(yīng)的像S，連接PS與MN交于Q點(diǎn)，Q點(diǎn)即是過P點(diǎn)的反射點(diǎn)。連接SQ即得對應(yīng)的入射光線，如圖甲所示。(2)由對稱性確定S后，過S連接MN兩端點(diǎn)的邊界光線SM和SN，此區(qū)域即為像點(diǎn)S的觀察范圍，如圖乙所示。6光在某種介質(zhì)中的傳播

4、速度是1.73×108m/s，要使光由這種介質(zhì)射入空氣時折射光線與反射光線成90°夾角，求入射角。答案：30°解析：依題意作光路圖如圖所示，則折射角290°1，其中，1為入射角。這種介質(zhì)的折射率n，由折射定律知n，即nsin1cos1，故入射角為30°。7為從軍事工事內(nèi)部觀察到外面的目標(biāo)，在工事壁上開一長方形孔。設(shè)工事壁厚d34.64cm，孔的寬度L20cm，孔內(nèi)嵌入折射率n的玻璃磚如圖所示，試問：(1)嵌入玻璃磚后，工事內(nèi)部人員觀察到外界的視野的最大張角為多少？(2)要想使外界180°范圍內(nèi)景物全被觀察到，應(yīng)嵌入多大折射率的玻璃磚？

5、答案：(1)120°(2)2解析：當(dāng)人眼處于底端呈對角線向外看時，視野最大，光路如圖所示，又d34.64cm，L20cm，則tan，所以30°(1)折射定律，所以60°，所以視野最大張角為120°(2)要使視野的張角為180°，即90°，由折射定律得n，所以n2能力提升1一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則()Ana>nb Bna<nbCva>vb Dva<vb答案：AD解析：根據(jù)折射定

6、律n和n可判A、D正確。2把用相同玻璃制成的厚度為d的正方體a和半徑亦為d的半球體b，分別放在報紙上，且讓半球的凸面向上。從正上方分別觀察a、b中心處報紙上的字，下面的觀察記錄中正確的是()Aa中的字比b中的字高Bb中的字比a中的字高C一樣高Da中的字較沒有玻璃時的高，b中的字和沒有玻璃時的一樣答案：AD解析：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(shí)位置。而放在a中的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實(shí)位置要高3.(2010·河北衡水中學(xué)高二檢測)現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上

7、的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10m的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)是()A15° B30°C45° D60°答案：D解析：作光路圖如圖所示，設(shè)入射角為，折射角為，則2，n，cos，30°所以，60°。故選項(xiàng)D正確。4河中有條小魚，某時刻小魚的實(shí)際深度為H，一人從水面正上方往水中看，他感覺到的小魚的深度為多大？(設(shè)水的折射率為n。)答案：解析：如圖所示，設(shè)小魚在S處，從魚反射出的光線SO垂直

8、水面射出，光線SO1與SO間的夾角很小。因一般人的瞳孔的線度為23mm，1、2為一組對應(yīng)的折射角和入射角，可知1、2均很小。由數(shù)學(xué)知識知：sin1tan1，sin2tan2由折射定律得：n，得h即他感覺到的小魚的深度為實(shí)際深度的，即變淺。5一個圓柱形筒，直徑為12cm，高16cm，人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒側(cè)的深度為9cm。當(dāng)筒中盛滿液體時，則人眼又恰能看到筒側(cè)的最低點(diǎn)，求：(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度。答案：(1)(2)2.25×108m/s解析：先畫出一圓柱形筒，筒高為H16cm，直徑d12cm。人眼在A處，筒側(cè)底部“最低點(diǎn)”為B，筒內(nèi)無液體時，人眼能見深度h9cm。筒內(nèi)盛滿液體時，人眼看到B點(diǎn)。根據(jù)光的折射畫出光路如圖所示。(1)sin1sin2此液體的折射率n(2)光在此液體中的傳播速度v2.25×108m/s6(2012·壽光模擬)下圖是北京奧運(yùn)會期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水立方運(yùn)動館的景象呈現(xiàn)在半徑r11cm的圓形范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動員手到腳的長度l10cm。若已知水的折射率n，請根據(jù)