《2020年高中物理 第十三章 光 第1節(jié) 光的反射和折射課后課時作業(yè)(含解析)新人教版選修3-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020年高中物理 第十三章 光 第1節(jié) 光的反射和折射課后課時作業(yè)(含解析)新人教版選修3-4(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1節(jié) 光的反射和折射
A組:合格性水平訓練
1.(光的折射、折射率) 如圖所示,光在真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生折射,由圖可知( )
A.光是從真空射入介質(zhì)的
B.介質(zhì)的折射率為
C.介質(zhì)的折射率為
D.反射光線與折射光線的夾角為60°
答案 C
解析 根據(jù)圖象可知,入射角為30°,折射角為60°,反射光線與折射光線垂直,光是從介質(zhì)射入真空的,折射率n===,只有C正確。
2.(光的折射)(多選)關于光的折射,下列說法正確的是( )
A.折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi)
B.入射光線與法線、折射光線不一定在一個平面內(nèi)
C.入射角總大于折射角
D
2、.光線從空氣斜射入玻璃時,入射角大于折射角
答案 AD
解析 由光的折射定律知折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi),A正確,B錯誤;入射角不一定大于折射角,當光線從水斜射入空氣中發(fā)生折射時,入射角小于折射角,C錯誤;光線從空氣斜射入玻璃時,入射角大于折射角,D正確。
3.(光在介質(zhì)中的傳播速度)如圖所示,一束光由空氣射入某介質(zhì),當入射光線和界面的夾角為30°時,折射光線恰好與反射光線垂直,則光在該介質(zhì)中的傳播速度是( )
A. B. C.c D.c
答案 D
解析 由幾何知識可知,入射角θ1=60°,折射角θ2=30°,該介質(zhì)的折射率n==,則光在該介質(zhì)中的傳播速
3、度v==c,D正確。
4.(折射率的計算)如圖所示,有玻璃三棱鏡ABC,頂角A為30°,一束光線a垂直于AB射入棱鏡,由AC射出進入空氣,測得出射光線與入射光線的夾角為30°,則棱鏡的折射率為( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由題意可知,光線從玻璃射向空氣時,入射角為θ1=30°,折射角為θ2=60°,則玻璃的折射率n==,C正確。
5.(綜合)兩束細平行光a和b相距為d,從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面,如圖所示,若玻璃對a的折射率小于對b的折射率。當它們從玻璃磚的下表面射出后,有( )
A.兩束光仍平行,間距等于d
B.兩束光仍平行
4、,間距大于d
C.兩束光仍平行,間距小于d
D.兩束光不再相互平行
答案 B
解析 作出兩種光線穿過平行玻璃磚的光路圖。根據(jù)na=,nb=,由題意知na<nb,ra>rb,故d′>d。光線經(jīng)兩側(cè)面平行的玻璃磚后方向不變,出射光線平行。B正確。
6.(測定玻璃的折射率)如圖所示是用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗示意圖,對于實驗中的一些具體問題,下列說法正確的是( )
A.為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應適當取大一些
B.為減小測量誤差,P1、P2的連線與玻璃磚界面的夾角應取大一些
C.當P1、P2的距離較大時,通過玻璃磚會看不到P1、P2的像
D.當P1、P
5、2的連線與法線NN′的夾角θ1較大時,在另一側(cè)通過玻璃磚看不到P1、P2的像
答案 A
解析 P3、P4間距離取大些,便于通過這兩點連線準確地定出光線與bb′界面的交點O1,進而能準確連接OO1,減小折射角θ2的作圖誤差,A正確。入射角θ1宜取得大些,這樣可以減小測量角度時的誤差,B錯誤。P1、P2的距離較大時,通過玻璃磚能看到P1、P2的像,C錯誤。θ1較大,折射效果明顯,通過透明的玻璃磚還是能看到像的,而且是虛像,D錯誤。
7.(光的折射)如圖所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角θ=30°,P為垂直于直線BCD的光屏。一束寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,經(jīng)三棱鏡折射后
6、在屏P上形成一條光帶。
(1)以圖中編號為a、b、c的三條光線為代表畫出光束經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖;
(2)若從AC面出射的光線與原來入射光線的夾角為30°,求棱鏡的折射率。
答案 (1)光路示意圖見解析 (2)
解析 平行光束經(jīng)棱鏡折射后的出射光束仍是平行光束,如圖所示
圖中θ1、θ2為AC面上的入射角和折射角,根據(jù)折射定律,有nsinθ1=sinθ2
設出射光線與水平方向成α角,則
θ2=θ1+α
由題可知α=30°,由幾何關系知θ1=30°
可得θ2=60°,所以n==。
B組:等級性水平訓練
8.(光的折射、折射率)(多選)關于光的折射及折射率,下列說法正
7、確的是( )
A.光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,光的傳播方向一定發(fā)生改變
B.光由水射入空氣中,折射角大于入射角
C.光在折射率大的介質(zhì)中傳播速度大
D.折射率只能大于1
答案 BD
解析 當光垂直交界面射入時,傳播方向不變,A錯誤;光由水射入空氣中,折射角大于入射角,B正確;光在介質(zhì)中的傳播速度取決于光的頻率和介質(zhì)的折射率,C錯誤;由n=,v1,D正確。
9.(光的折射)一個軍事設施的觀察孔如圖所示,其寬度L=30 cm,厚度d=30 cm,為了擴大向外的觀察視野,將折射率n=的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內(nèi)。則嵌入玻璃磚后,視野的最大張角是( )
A.60°
8、 B.90° C.120° D.180°
答案 C
解析 通過觀察孔向外看,想得到盡可能大的觀察范圍,應從觀察孔的最邊緣向外探視,臨界情況是入射光線從玻璃磚的右側(cè)邊緣入射,其折射光線恰好從玻璃磚的左側(cè)邊緣射出,如圖所示。sinr==,r=30°,根據(jù)折射定律有n=,sini=nsinr=,i=60°,根據(jù)對稱性可知,嵌入玻璃磚后視野的最大張角為2i=120°,A、B、D錯誤,C正確。
10.(測定玻璃的折射率)在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關系分別如圖①、②和③所示,其中甲、丙兩同學用的是矩形玻璃磚,乙同學用的
9、是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確,且均以aa′、bb′為界面畫光路圖,則他們測得的折射率與真實值相比是偏大、偏小還是不變?
(1)甲同學測得的折射率與真實值相比________。
(2)乙同學測得的折射率與真實值相比________。
(3)丙同學測得的折射率與真實值相比______________________________。
答案 (1)偏小 (2)不變
(3)可能偏大,可能偏小,也可能不變
解析 甲同學測量的光路圖如圖甲所示,真實值n=,測量值n′=,因r′>r,故n>n′,所以甲同學測得的折射率與真實值相比偏小。乙同學測量的光路圖如圖乙所示,測量值n=,與真實值相
10、等。
丙同學的測量可能出現(xiàn)三種結(jié)果,光路圖如圖丙所示,真實值n=,測量值n′=,當出射點為c時,測量值與真實值相同;當出射點在c左側(cè)時,測量值小于真實值;當出射點在c點右側(cè)時,測量值大于真實值,故丙同學測得的折射率與真實值相比可能偏大,可能偏小,也可能不變。
11.(光的折射的綜合應用)小明去游泳池游泳,他站在池邊發(fā)現(xiàn)對岸有一燈A,水下池壁上有一彩燈B,如圖所示(B燈在圖中未畫出),他調(diào)整自己到岸邊的距離,直到發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水面反射所成的像與B燈經(jīng)水面折射后所成的像重合,此時小明與對岸的距離L=10 m,A燈距水面高為0.5 m,人眼E距水面高為2 m,水的折射率為。
(1)畫出小明看到A、B燈的像重合時的光路圖;
(2)求B燈在水面下的深度。
答案 (1)光路圖見解析 (2)1.89 m
解析 (1)畫出光路圖如圖所示。
12.(光的折射)如圖所示,半圓形玻璃磚的半徑R=10 cm,折射率為n=,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點。激光a以入射角θ1=30°射入玻璃磚的圓心O,在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個光斑。求這兩個光斑之間的距離L。
答案 0.23 m
解析 作出光路圖如圖所示:
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