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_湖南卷 (2023·物理)

2023 全国 第 7 题 多选题 区分题
2023_湖南卷 (2023·物理)

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$\alpha$ ,如图所示。他发现只有当 $\alpha$ 大于 $41^{\circ}$ 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 $\frac{1}{\sin 41^{\circ}}$
B. 水的折射率为 $\frac{1}{\sin 49^{\circ}}$
C. 当他以 $\alpha=60^{\circ}$ 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 $60^{\circ}$
D. 当他以 $\alpha=60^{\circ}$ 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 $60^{\circ}$
参考答案

BC

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
全反射与光导纤维
核心考法
临界极值分析
关键能力
应用单选题
最容易错
临界条件遗漏
难度
区分题
下一步

别只看答案,试试你是不是真的会

题目由真实图谱证据匹配

同知识点

同一个知识,换种问法

匹配依据:全反射与光导纤维 · 光的折射与折射率

同考法

换个题面,方法仍然适用

匹配依据:临界极值分析

完整解析 · 逐步详解

【答案】BC
【解析】
【详解】AB。他发现只有当 $\alpha$ 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 $\alpha=41^{\circ}$ 时激光恰好发生全反射,则

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

$$ n=\frac{1}{\sin 49^{\circ}} $$

A 错误、B 正确;
CD.当他以 $\alpha=60^{\circ}$ 向水面发射激光时,入射角 $i_{1}=30^{\circ}$ ,则根据折射定律有

$$ n \sin i_{1}=\sin i_{2} $$

折射角 $i_{2}$ 大于 $30^{\circ}$ ,则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°,C 正确、D 错误。故选 BC。

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$h = 0 . 2 0 \mathrm { m m }$ ,不考虑光在盖玻片中的多次反射,取真空中光速 $c = 3 . 0 { \times } 1 0 ^ { 8 } \mathrm { m } / \mathrm { s } , \pi = 3 . 1 4$ 0


图甲 填充前


图乙 填充后

(1)求未滴油时,O 点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积(结果保留 2 位有效数字);

(2)滴油前后,光从 O 点传播到物镜的最短时间分别为 $t _ { 1 } \ \cdot \ t _ { 2 }$ ,求 $t _ { 2 } - t _ { 1 }$ (结果保留 2 位有效数字)。

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A.

C.

B.

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