学鲁科版选修34 3.1光的折射定律 作业（1）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-4 3.1光的折射定律 作业（1）1一束可见光从空气进入某介质后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是a. 紫光 b. 黄光c. 绿光 d. 红光2两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()下列结论中正确的是()a. 在真空中的传播速度，光束a比光束b大b. 在水中的传播速度，光束a比光束b小c. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小d. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大3某人手持边长为5cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.5m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了10.0 m，发现用这个镜子长度的4/5就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为a. 5.5m b. 5.0m c. 4.5m d. 4.0m4如图所示，是声波从介质进入介质的折射情况，由图判断下面说法中正确的是()a. 入射角大于折射角，声波在介质中的波速大于它在介质中的波速b. 入射角大于折射角，可能是空气，可能是水c. 入射角小于折射角，可能是钢铁，可能是空气d. 介质中波速v1与介质中波速v2满足：v1v2=sin2sin15如图所示，oa是光从水中射入空气的一条反射光线，若oa与水面夹角60，关于入射角、折射角的说法正确的是（ ）a. 60，60b. 60，60c. 30，30d. 30，306如图所示，o1o2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是关于o1o2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，mn是垂直o1o2放置的光屏，沿o1o2方向不断左右移动光岸，可在屏上得到一个光斑p，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）a. 在该玻璃体中，a光比b光的运动时间长b. 光电效应实验时，用a光比b光更容易发生c. a光的频率比b光的频率高d. 用同一装置做双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大7如图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。 逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。关于该实验现象，下列说法正确的是（ ）a. 反射光线和折射光线都沿顺时针方向转动b. 反射光线和折射光线转过的角度相同c. 在还未发生全反射过程中，反射光越来越强d. 最终反射光完全消失8一束可见光从空气中射向水和空气的分界面，经折射后分为两束单色光a和b，如图所示。若光束b为黄光，则光束a可能是（ ）a. 红光 b. 蓝光c. 紫光 d. 绿光9直线p1p2过均匀玻璃球球心o，细光束a、b平行且关于p1p2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比( )a. 玻璃对a光的折射率较大b. 玻璃对a光的临界角较大c. b光在玻璃中的传播速度较小d. b光在玻璃中的传播时间较短10如图所示，一单色光由介质射入介质，在界面mn上发生偏折下列说法正确的是（_）a该光在介质中传播的速度大b该光在介质中传播的速度大c该光在介质中和介质中传播的速度之比为 d该光在介质中和介质中传播的速度之比为11如图所示，aob为扇形玻璃砖，一细光束照射到ao面上的c点，入射光线与ao面的夹角为37，折射光线平行于bo边，圆弧的半径为r，c点到bo面的距离为35r，adbo，dao=37，光在空气中的传播速度为c，求：玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；光在玻璃砖中传播的时间12一个透明圆柱体的半径为r，其横截面如图所示， ab是一条直径，一束平行单色光沿ab方向射向圆柱体，该圆柱体的折射率为3。若有一条入射到p点的光线（p点图中未标出），经折射后恰好到b点，求该入射光线射入圆柱体的入射角i； 光在圆柱体介质中，由p点运动至b点所用的时间t（设光在真空中的速度为c）13单色细光束射到一半径为r的透明球表面，光线在过球心的平面内，入射角i45，经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球表面折射后射出，已知真空中光速为c，入射光线与出射光线反向延长线之间的夹角30，如图所示(图上已画出入射光线和出射光线)在图上画出光线在球内的路径和方向；求透明球对该单色光的折射率和光在透明球中传播的时间14如图，一细光束以=30入射角从空气中射入到等腰直角棱镜彻侧面的中点p，光线射入棱镜后直接射向ac边上的q点(未画出)，恰好不从ac边射出。已知，ab边长为l，光在真空中的传播速度为c，求:(i)该棱镜的折射率；(ii)光线由p到q所用的时间。试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1a【解析】由图可知，a的折射率大于b，则a的频率大于b，若b是蓝光，则a一定是紫光，故选a.2c【解析】在真空中光束a与光束b的传播速度相同，故a错误；由图看出，两束光的入射角相等，折射角，则由折射定律n=sinisin，可知水对b光的折射率较大，则光束b的频率比光束a的高，故c正确，d错误。b光的折射率较大，根据v=cn，分析可知，a光在水中传播速度较大，故b错误。所以c正确，abd错误。3d【解析】设树高为h，树到镜的距离为l，如图所示，是恰好看到树时的反射光路图由图中的三角形可得：h0.05=l+0.50.5，人离树越远，视野越开阔，看到树的全部所需镜面越小，可得：h0.0545=l+0.5+100.5，以上两式解得：l=39.5m，h=4.0m，故abc错误，d正确；故选d.【点睛】平面镜的反射成像，利用反射定律，作出光路图，通常要转化为三角形，利用几何知识求解 4ab【解析】a、由图示可知，入射角大于折射角，介质对波的折射率小于介质对波的折射率，由n=cv可知，n越小，波的传播速度越大，由此可知，声波在介质中的波速大于它在介质中的波速，故a正确；b、由图示可知，入射角大于折射角，介质对波的折射率小于介质对波的折射率，可能是空气，可能是水，故b正确，c错误；d、由相对折射率公式可知，介质中波速v1，与介质中波速v2满足：n=v1v2=sin1sin2，故d错误。点睛：本题考查了声波的折射现象，声波的折射与光的折射遵守相同的折射定律，分析清楚波的传播过程图，应用折射定律可以解题。5d【解析】根据光的反射定律的内容，作出其入射光线bo，反射光线与水面的夹角也为60，反射角为90-60=30，因为反射角等于入射角，所以入射角为为30，光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射光线oc如图所示：因为折射角大于入射角，所以折射角30，故d正确，abc错误。6d【解析】a. 光线通过玻璃体后，a光的偏折程度比b光的小，则该玻璃体对a光的折射率比对b光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，说明a光的频率比b光的频率低；根据v=c/n，a光在玻璃中波速大，传播时间短，故a错误，c错误；b.因为a光的频率比b光的频率低，光电效应实验时，用a光比b光更不容易发生，故b错误。d.a光的频率比b光的频率低，a光的波长比b光的长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则a光的条纹较b宽。故d正确。故选：d7c【解析】a、逐渐增大入射角，反射光线沿逆时针方向转动，折射光线沿顺时针方向转动，故a错误；b、根据折射定律可知，反射光线和折射光线转过的角度不相同，故b错误；cd、入射角增大，则反射光线ob的强度增强，折射光线oc的强度减弱，最终折射光完全消失，故c正确，d错误；故选c。8a【解析】因为b光的偏折程度大于a光，所以对b光的折射率大于对a光的折射率，所以b光的频率大于a光的频率，由于蓝光、紫光、绿光的频率比黄光的频率大，红光的频率比黄光的频率小，故光束a可能是红光，故a正确，bcd错误；故选a。9bc【解析】a、从光路图可以看出，a、b两束光的入射角相等，a光的折射角更大一些，由此可知nbna，a错误；b、由sin c1n 可知，玻璃对a光的临界角较大，b正确；c、由ncv 可知，b光在玻璃中的传播速度较小，c正确；d、b光在玻璃中的传播速度较小，且它在玻璃中传播的距离较长，所以在玻璃中的传播时间较长，d错误。故选bc10bd【解析】由图知光在介质中的折射角较大，则介质为光疏介质，光在介质中传播的速度大，故a错误，b正确；介质相对介质的折射率为n=则该光在介质中和介质中传播的速度之比为，故c错误，d正确。所以bd正确，ac错误。11535r3c【解析】【分析】作出光路图，根据几何知识求出光线在ab圆弧面上的入射角和c点的折射角，即可由折射定律求出玻璃砖的折射率，并由折射定律求出光线在圆弧面上出射时的折射角；由几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离，由v=cn求出光在玻璃砖中传播的速度，即可求得传播的时间；解：光路如图所示，由于折射光线ce平行于bo，因此光线在圆弧面上的入射点e到bo的距离也为35r，则光线在e点的入射角满足sin=35，得：=37 由几何关系可知，coe=90，因此光线在c点的折射角为：r=37由折射定律知，玻璃砖的折射率为n=sinisinr=sin53sin37=43由于光线在e点的入射角为37，根据折射定律可知，光线在e点的折射角为53由几何关系可知 ce=rcos37=54r 光在玻璃砖中传播的速度为 v=cn因此光在玻璃砖中传播的时间为：t=cev=5r3c12(1) 60 (2) 3rc【解析】设这条光线经p点折射后过b点，光路如图所示；根据折射定律nsinisinr 在obc中，由几何关系得：i2r 由以上两式可得：r30，i60这条入射光线的入射角i为60. b、c两点间距为x，由几何关系得：x=2rcosr折射率：n=cv x=vt 由以上三式可得：t=3rc 132；26rc【解析】连接圆心o与角的顶点，交球面于c点，连接ac、cb，acb即为光线的路径，如图所示：由几何关系及对称性有r=a2+(ir)，解得r=30；由折射定律有n=sinisinr=2，ac=bc=2rcosr=3r；光在透明球中的传播路程l=23r