一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激…——2023 高考物理第 7 题答案解析

2023_省自主命题(湖南)

2023 湖南 第 7 题 多选题 区分题
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7. 一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是( )

A. 水的折射率为 $\frac { 1 } { \sin 4 1 ^ { \circ } }$
B. 水的折射率为 $\frac { 1 } { \sin 4 9 ^ { \circ } }$
C. 当他以 $a = 6 0 ^ { \circ }$ 向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于 $6 0 ^ { \circ }$
D. 当他以 $a = 6 0 ^ { \circ }$ 向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于 $6 0 ^ { \circ }$
参考答案

BC

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【答案】BC

【解析】

【详解】AB.他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,则说明 $\alpha = 4 1 ^ { \circ }$ °时激光恰好发生全反射,则

$$ \sin (90^\circ - 41^\circ) = \frac{1}{n} $$

则

$$ n = \frac {1}{\sin 4 9^\circ} $$

A 错误、B正确;

CD.当他以 $\alpha = 6 0 ^ { \circ }$ 向水面发射激光时,入射角 $i _ { 1 } = 3 0 ^ { \circ }$ ,则根据折射定律有

$$ n \sin i _ {1} = \sin i _ {2} $$

折射角 $i _ { 2 }$ 大于 $3 0 ^ { \circ }$ ,则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于 $6 0 ^ { \circ }$ ,C正确、D 错误。 故选 $\mathrm { B C } _ { \mathrm { \ell } }$

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