1、专题分类：光学部分1.（2018长沙）如图是探究平面镜成像特点的实验装置图。（1）本实验应选用 （选填“玻璃板”或“平面镜”）进行实验。（2）实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，是为了比较像与物的 关系；（3）小明竖直放好蜡烛A，移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像完全重合，分别记录A和B的位置;多次移动蜡烛A重复实验。实验中如果蜡烛A靠近器材M,则蜡烛B（选填“远离”或“靠近”）器材M，才能与蜡烛A的像完全重合。解析：（1）利用玻璃板便于观察玻璃板后的蜡烛，以确定像的位置；（2）选取完全相同的蜡烛，便于比较像与物体的大小；（3）A靠近器材M，则蜡烛B也靠近器材M，才能与蜡烛A的像完全重合。故答案为：
2、（1）玻璃板；（2）大小；（3）靠近。2.（2018河北）小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”的现象。“云在水中飘”是小明以_为参照物看到“云”在水中运动的现象。“鱼在云上游”是鱼通过水面的_形成的虚像和云在水面的_形成的虚像同时出现的现象。【答案】 (1). 湖面 (2). 折射 (3). 反射解答：云在水中飘说明云是运动的，是以湖面为参照物；水中的云属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像；看到水中的鱼，是由于光的折射形成的，从上面看时，会感到鱼的位置比实际位置高一些，是鱼的虚像。故答案为：湖面；折射；反射。3.(2018滨州小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验，（
3、1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟 有什么关系？（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm。（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 。当
4、u2f时，物体移动速度 （选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当fu2f时，物体移动速度 （选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。解析:（1）根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关；（2）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm10.0cm=10.0cm；（3）由于凸透镜的焦距是10cm，当物体在15cm处时，物距为50cm10cm=40cm，
5、物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。当u2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当fu2f时，物体移动速度小于像移动的速度。答案：（1）物距；（2 ）10.0；（3）照相机；（4）增大；大于；小于。4.（2018聊城）根据入射光线和折射光线，在图中虚线框内画出适当类型的透镜。解析：图中从焦点发出的光线，经透镜后变为平行光线，因此该透镜为凸透镜，对光线起会聚作用，如图所示：5.（2018潍坊）如图所示，一束光线与水平方向成60角，请你放置一块平面镜使它的传播方
6、向变为水平向右，画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。解析:要使它的传播方向变为水平向右（即反射光线水平向右），则反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，据此画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置；因入射光线与水平方向成60角，而反射光线是水平向右的，所以反射光线与上面的虚线平行，则反射光线与入射光线的夹角为18060=120，因为反射角等于入射角，所以反射角为60如图所示：6.（2018潍坊）在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是20cm（1）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像，其原因可能是 （写出一种即可）（2
7、）经过调整，在光屏上得到一个清晰倒立的实像；保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，要获得清晰的实像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。解析:（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像；物像之间距离大于光具座的长度；（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，应将蜡烛向远离凸透镜方向移动，同时光屏应向靠近凸透镜方向移动。答案：（1）物体在焦点上，不能成像 （2）靠近7.（2018邵阳）某物理学习小组
8、在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如下图所示，凸透镜的焦距是l0cm。（刻度尺上标记的点，相邻两点间的距离为10cm）（1）实验前，将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度，其中凸透镜对光有_的作用。（选填“会聚”或“发散”）（2）当凸透镜放在D点，蜡烛放在A点左侧，移动光屏直到光屏上得到一个清晰的、倒立的、缩小的实像。生活中的_就是利用这一原理制成的。（3）当蜡烛与凸透镜距离小于_cm时，无论怎么移动光屏，屏上都得不到蜡烛的像。【答案】 (1). 会聚 (2). 照相机 （有照相功能的设备都给分） (3). 10【解析】分析：（1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光
9、屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；凸透镜对光有会聚作用。（2）物体位于凸透镜2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；（3）物距小于焦距时，不成实像；解答：（1）实验前，调整蜡烛，凸透镜，光屏的中心在同一高度上，目的是成像在光屏的中心；凸透镜对光有会聚作用。（2）由图可见，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，移动光屏所以会在光屏上得到倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一原理制成的。 （3）当蜡烛与凸透镜距离小于10cm时，无论怎么移动光屏，屏上都得不到蜡烛的像。因为物距小于焦距时，不成实像；故答案为：(1). 会聚 (2). 照相机 （有照相功能的设备都给分） (3).
10、10 8.（2018娄底）将图中的光路图补充完整。【答案】【解析】延长过焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴如下图所示：9.（2018连云港）（1）按照题目要求作图或作答：如图所示，请画出这束光线经过凹透镜后的折射光线。解：入射光线平行于主光轴，所以该光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。连接入射光线一侧的焦点和折射点，并延长两点的连线，标出光线的方向。如图所示：10.（2018连云港）在“探究平面镜成像特点”的实验中，我们一般选用玻璃板代替平面镜，这样既能看见物体的像，也能透过玻璃板看见另一侧的物体，便于确定物体像的位置但在实验中，由于玻璃板前后两个面都能成像，并且玻
11、璃板的厚度对研究成像规律也有影响。聪明的小明利用生活中梳洗用的两块小镜子（该平面镜的前表面为反射面）也完成了实验，小明的实验步骤如下：（1）如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔A放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的 像（选填“虚”或“实”），此像虽然不完整，但比玻璃板成像要 。（2）小明用与铅笔A完全一样的铅笔B找到了铅笔A像的位置，他具体的操作是： 。（3）为了消除平面镜厚度对物距和像距测量的影响，小明用图乙的方法测出了物距和像距，图丙为图乙的简化图，图丙中 表示像距（选填“BD”或“BC“）。解：（1）铅笔射线平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像
12、，而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像；玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰；（2）为了确定像的位置，小明将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像看起来是一个完整的铅笔；（3）AD是物体到平面镜的距离即物距，根据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离知，BD是像到平面镜的距离即像距。故答案为：（1）虚；清晰；（2）将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像看起来是一个完整的铅笔；（3）BD。第一章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15小题只有一个选项正确,第68 小题有多个选项正确)1.一简谐运动的
13、图象如图所示,在0.10.15 s 这段时间内()A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同B.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相反C.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相反D.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相同答案B解析由图象可知,在t=0.1 s时,质点位于平衡位置,t=0.15 s时,质点到达负向最大位移处,因此在t=0.10.15 s这段时间内,质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中,其位移为负值,且数值增大,速度逐渐减小,而加速度逐渐增大,为加速度逐渐增大的减速运动,故加速度方向与速度方向相反,因此选项B正确。2.做简谐运动的单摆摆长不变,若
14、摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的,则单摆振动的()A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变,振幅改变D.频率改变,振幅不变答案C解析单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关,与质量、振幅大小无关,题中单摆振动的频率不变;单摆振动过程中机械能守恒,振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能,因此,题中单摆的振幅改变,选项C正确。3.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示),树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后,他把50 g的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后,他发现树枝在15 s内上下振
15、动了6次。试估计鸟的质量最接近()A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g答案B解析由题意,m1=50 g时,T1= s= s;m2=500 g时,T2= s= s,可见质量m越大,周期T也越大。鸟的振动周期T3= s,因为T1T3T2,鸟的质量应满足m1m3g乙,将摆长缩短B.g甲g乙,将摆长放长C.g甲g乙,将摆长放长答案B解析走时变快了,说明周期T=2变小了,即g乙g甲,若要恢复原来的周期,则需把摆长变长,使不变。6.如图所示为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时,水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按,使水位到达M点。松手后,鱼漂会上下运动,水位在MN之间来回移动。不考虑阻力的影响,下
16、列说法正确的是()(导学号51150111)A.鱼漂的运动是简谐运动B.水位在O点时,鱼漂的速度最大C.水位到达M点时,鱼漂具有向下的加速度D.鱼漂由上往下运动时,速度越来越大答案AB解析设鱼漂的横截面积为S,O点以下的长度为h。当鱼漂静止时,水位恰好在O点,说明在O点浮力等于重力,即mg=gSh。可取O点所在位置为平衡位置,取竖直向下为正,当鱼漂被下按x时,水位在O点上方x处,此时合力为F合=mg-gS(h+x)=-gSx,同理可得水位在O点下方时也满足此式。因为、g、S都是确定量,所以上述关系式满足简谐运动的条件(F合=-kx),鱼漂做的是简谐运动,选 项A正确;O点是平衡位置,所以O点时
17、鱼漂的速度最大,选项B正确;水位到达M点时,鱼漂具有向上的加速度,选项C错误;鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速,选项D错误。7.一物体做受迫振动,驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐渐增大到一定数值的过程中,该物体的振幅可能()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大,后逐渐减小D.先逐渐减小,后逐渐增大答案AC解析当驱动力频率等于固有频率时,做受迫振动的物体发生共振现象,振幅最大。由于没有说明驱动力频率最后的情况,因此A、C两项都有可能。8.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为x=Asin t,振动图象如图所示,下列说法正确的是()(导学号5115
18、0112)A.弹簧在第1 s末与第3 s末的长度相同B.第3 s末振子的位移大小为AC.从第3 s末到第5 s末,振子的速度方向发生变化D.从第3 s末到第5 s末,振子的加速度方向发生变化答案ABD解析弹簧在第1 s末与第3 s末所在位置相同,所以弹簧的长度相同,选项A正确;由图象可知振子振动周期T=8 s,= rad/s,所以第3 s末振子的位移大小为x=AsinA,选项B正确;从第3 s末到第5 s末,振子的速度方向没有发生变化,选项C错误;从第3 s末到第5 s末,振子的位移方向发生了变化,根据F=-kx,a=可知,加速度方向发生变化,选项D正确。二、填空题(每小题10分,共20分。把
19、答案填在相应的横线上)9.如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8 cm。从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2 s,则小球的振动周期为s,该简谐运动的表达式为x=cm。答案0.84cost解析振动周期T=40.2 s=0.8 s;振幅为4 cm,圆频率= rad/s,因小球经过题图中N点时开始计时,故振动方程应为余弦函数,即x=4cost(cm)。10.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。(导学号51150113)(1)某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆
20、悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A应接到。使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为(地磁场和磁传感器的影响可忽略)。(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T。此后,分别取L和T的对数,所得到的lg T-lg L图线为(选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地重力加速度g=。答案(1)数据采集器最低点(或平衡位置)(2)直线解析(1)磁性小球位于最低点时离传感器最近,磁感应强度测量值最大;连续两次通过最低点的时间间隔为,所以t=(N-1)
21、,T=。(2)由单摆周期公式T=2得lg T=lg L+lg 2-lg g,所以lg T-lg L图线为直线,lg 2-lg g=c,g=。三、计算题(每小题16分,共32分)11.如图所示为A、B两个简谐运动的位移时间图象。请根据图象写出这两个简谐运动的表达式。(导学号51150114)答案x=0.5sin(5t+) cmx=0.2sin(2.5t+) cm解析依据图象确定A、B两物体各自振动的振幅、周期,再结合简谐运动的一般表达式即可。由图象可知,对简谐运动A,初相位0=,振幅A=0.5 cm,周期T=0.4 s,=5 rad/s,则A对应的简谐运动的表达式为x=0.5 sin(5t+)
22、cm。对简谐运动B,0=,振幅A=0.2 cm,周期T=0.8 s,则=2.5 rad/s,因此B对应的简谐运动的表达式为x=0.2 sin(2.5t+) cm。12.如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2 kg,在拉力F的作用下,在t=0时由静止开始竖直向上做匀加速运动。一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1.5 cm,BC=3.5 cm。求自玻璃板开始运动,经过多长时间才开始接通电动音叉的电源?接通电源时,玻璃板的速度是多大?(g取10 m/s2)(导学号51150115)答案0.1 s0.1 m/s解析由题意可得,振针振动周期T0=0.
23、2 s,经过OA与BC所用的时间均为T=0.1 s,则对玻璃板:sBC-sOA=2aT2得a=1 m/s2。vA=0.2 m/s,再求O点速度vO=vA-aT=0.1 m/s,由vO=at得时间t=0.1 s,即经过0.1 s才开始接通电动音叉的电源,且接通时玻璃板的速度为0.1 m/s。第一节光的折射定律第二节测定介质的折射率课时训练14光的折射定律测定介质的折射率基础夯实1.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的() A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长答案A解析根据光的折射特点,在折射过程中频率不变,由公式v=,玻璃的折射率比空气的大。所
24、以由空气进入玻璃时,速度变慢,由=可知光的波长变短,所以选项A正确。2.(多选)如图中虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线,以下说法正确的是()A.bO不是入射光线B.aO是入射光线C.cO是入射光线D.Ob是反射光线答案ABD解析由题图可知只有aO和bO关于MN对称,所以Ob是反射光线,A正确;aO是入射光线,B正确;Oc是折射光线,C错误,D正确。3.(多选)关于光的折射,正确的说法是()A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角答
25、案AD解析由光的折射定律知,折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内,A正确,B错误。入射角不一定大于折射角,C错误。光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角,D正确。4.(多选)关于折射率,下列说法正确的是()A.某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v和光在真空中的传播速度c的比值B.折射角和入射角的大小决定着折射率的大小C.两种介质相比较,折射率小的介质称为光疏介质D.任何介质的折射率都大于1答案CD解析某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中传播速度v的比值,A不对。折射率与折射角和入射角的大小无关,B不对。5.(多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角1=30,折射
26、角2=60,折射光路如图所示,则下列说法正确的是()A.此介质折射率为B.此介质折射率为C.光在介质中速度比在空气中小D.光在介质中速度比在空气中大答案BC解析由折射定律n=,A错误,B正确;又由n=知光在介质中速度比在空气中小,C正确,D错误。6.如图所示,一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银,则图示几个光路图中,能正确、完整地表示光线行进过程的是()答案D解析在圆心处发生折射和反射,进入半圆表面后沿原路返回,光从玻璃射向空气中时在界面上发生反射和折射。7.如图所示,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
27、于当地大气的状况。造成这种现象的原因是()A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像答案B解析太阳光线进入大气层发生折射,使传播方向改变,而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。8.(多选)如果光线以大小相等的入射角,从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则()A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小答案BC解析根据折射定律,=n,当光以相等的入射角从真空向介质入射时,sin 1一定,n越大,sin 2就越小,sin 2越小说明
28、光偏离原来的程度就越大,故B、C正确。9.光在某种玻璃中的传播速度是108 m/s,要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90夹角,则入射角应是()A.30B.60C.45D.90答案A解析依题意作出光路图如图所示。折射角:2=90-=90-1,玻璃的折射率:n=。由折射定律知:nsin 1=sin 2=sin(90-1)=cos 1,即tan 1=,得1=30。故答案为A。10.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,AOB=60,若玻璃对此单色光的折射率 n=,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()(导学号51150
29、153)A.B.C.D.R答案B解析如图所示,光线A过圆心传播方向不变。光线B经过柱面时,折射角为1,由折射定律得n=,sin 1=sin 60=,得1=30由几何知识可得OE=光线BE从E点射入空气,折射角2=60由几何知识得OD=。故选项B是正确的。11.为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线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,圆柱长为l,底面半径为r。则视场角是()A.arcsinB.arcsinC.arcsinD.arcsin答案B解析光路如图所示,依题意可得sin
30、 2=,由n=,得1=arcsin。12.某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00 cm 长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O和O连线延长线于C点,过A点作法线NN的垂线交NN于B点,过C点作法线NN的垂线交NN于D点,如图所示,用刻度尺量得 OB=8.00 cm,CD=4.00 cm,由此可得出玻璃的折射率n=。答案1.5解析由光路图以及几何关系可知n=1.5。13.两个同学测玻璃的折射率时各设计一个表格记录数据,而且都已完成了计算,你认为谁的是正确的?甲设计的表格是次数1sin 12sin 2n1300.50020.90.3221.5521.5422450.7
31、0730.50.4611.5333600.86638.00.5621.541乙设计的表格是次数123角平均值正弦值n1304560450.7071.568220.930.538.029.80.451答案甲正确解析由n=可知,n的测量值应为每次测量的入射角的正弦与折射角的正弦比值的平均值,而不是每次测量的入射角的平均值的正弦与折射角的平均值的正弦之比,故甲正确。能力提升14.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(如图所示,水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则()(导学号51150152)A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得
32、井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星答案B解析根据边界作出光路图如图所示,由图可知,视角大于视角,所以枯井中的青蛙觉得井口大些;因为,所以水井中的青蛙视野更大些,晴天的晚上,水井中的青蛙看到的星星也更多一些,所以只有 B项正确,A、C、D三项均错误。15.现代高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向反射,标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如图所示,反光膜内均匀分布着直径为10
33、m的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射的入射角应是()(导学号51150154)A.15B.30C.45D.60答案D解析已知入射光线和出射光线平行,所以光在三个界面上改变了传播方向,光线在玻璃珠的内表面反射时具有对称性,由此可作出光路图如图所示。由几何关系可知i=2r,根据折射定律有n=,由可得i=60。16.空中有一只小鸟,距水面3 m,其下方距水面4 m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为,则鸟看水中的鱼离它m,鱼看天上的鸟离它m。(导学号51150155)答案68解析首先作出鸟看鱼的光路图,如图所示。由于是在竖直方
34、向上看,所以入射角很小,即图中的1和2均很小,故有tan 1=sin 1,tan 2=sin 2。由图可得h1tan 2=htan 1h=4 m=3 m则鸟看水中的鱼离它:H1=(3+3) m=6 m同理可得鱼看鸟时:h=nh2=3 m=4 m则H2=(4+4) m=8 m。17.“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插入第四个大头针D时,要使它。如图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n=(计算结果保留两位有效数字)。(导学号51150156)答案挡住C及A、B的像1.8
35、(1.61.9都算对)解析进行测定玻璃折射率的实验时,是利用插针法确定入射光与出射光的光路的。利用插大头针A、B得到进入玻璃的入射光线的光路,在另一侧插一枚大头针C使其挡住A、B的像,插入另一枚大头针D使其挡住C及A、B的像,从而确定出射光路。根据入射点和出射点的连线确定玻璃中的折射光路,并作出法线,用量角器量出入射角1和折射角2,利用折射定律 n=确定玻璃的折射率。18.如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知ABM=30,求:(导学号51150157)(1)玻璃的折射率。(2)球心O到BN的距离。答案(1)(2)R解析(1)设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何知识可知i=30,r=60,根据折射定律得n=代入数据得n=。(2)光线BN恰好在N点发生全反射,则BNO为临界角Csin C=设球心到BN的距离为d,由几何知识可知d=Rsin C联立式得d=R。
