2019-2020学年高中物理 第13章 光 课时作业11 光的反射和折射（含解析）新人教版选修3-4

课时作业(十一)1关于折射率，下列说法中正确的是()a根据n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比b根据n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比c根据n可知，介质的折射率与介质中的光速成反比d同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比解析介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关由于真空中光速是个定值，故n与v成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，由vf，当f一定时，v正比于.n与v成反比，故折射率与波长也成反比答案cd2一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45，下面光路图中正确的是()解析光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以a项错误；由反射定律知反射角为45，根据折射定律n得12，故b项错误；画光线时必须带箭头，d项不是光路图，故d项错误答案c3假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()a将提前b将延后c某些地区将提前，在另一些地区将延后d不变解析假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上b点的人将在太阳到达a点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图示的ab曲线进入在b处人的眼中，使在b处的人看到了日出，但在b处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳应位于地平线上的a点，其实此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了所以无大气层时，日出的时间将延后答案b4.如图所示，有一玻璃三棱镜abc，顶角a为30，一束光线垂直于ab射入棱镜，从ac射出进入空气，测得出射光线与ac夹角为30，则棱镜的折射率为()a.b.c. d.解析顶角a为30，则光从ac面射出时，在玻璃中的入射角130.由于出射光线和ac的夹角为30，所以折射角260.由光路可逆和折射率的定义可知n，c项正确答案c5.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率当它们从玻璃砖的下表面射出后，有()a两束光仍平行，间距等于db两束光仍平行，间距大于dc两束光仍平行，间距小于dd两束光不再相互平行解析作出两种光线在平行玻璃砖的光路图根据na，nb，由题意知nad.光线经两侧面平行的玻璃砖后方向不变，折射光线平行b项对答案b6.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以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作的如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为()a. b1.5c. d2解析如图所示，为光线在玻璃球内的光路图a、c为折射点，b为反射点，作od平行于入射光线，故aodcod60，所以oab30，玻璃的折射率n，故c项正确答案c7如图所示，玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的o点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45(相应的折射角为24)，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过o点垂直于纸面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则()a光束1转过15b光束1转过30c光束2转过的角度小于15d光束2转过的角度大于15解析根据平面镜反射规律，入射光线固定，平面镜转过的角度为反射光线转过角度的一半所以b项正确如图所示，on为开始时的法线，on为转动后的法线，两者夹角为15.光线3为转动后的折射光线，根据折射定律求得折射角为30，2为开始时的折射光线，光线2、3之间的夹角为i2415309，所以c项正确答案bc8用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，o为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中p1、p2、p3和p4是四个学生实验插针的结果(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_，计算玻璃的折射率的公式是_解析(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，a图错(2)测量较准确的是d图，因b图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，c图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n.答案(1)a(2)dn9如图所示，某透明液体深1 m，一束与水平面成30角的光线从空气照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45.则该液体的折射率为_，光进入液体后经过_ s到达底面解析因为入射角1903060，折射角2904545所以n光在液体中传播时：位移x m速度v108 m/s所以：t108 s.答案10810如图所示，一小孩站在宽6 m的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3 m的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，若小孩的眼睛离河面高为1.5 m，河水的折射率为，试估算河水深度解析树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示：由图得n由几何关系得1.5tani3tani6解得tanisinip点至树岸边的距离为3tani4sinr把代入得h5.3 m答案5.3 m11.由某种透明物质制成的等腰直角棱镜aob，两腰都为16 cm，且两腰与ox和oy轴都重合，如图所示，从bo边的c点注视a棱，发现a棱的位置在d点，在c、d两点插上大头针，测出c点的坐标为(0,12)，d点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为多大？解析假设从a点发出一条光线射在c点，经折射后射入人眼当逆着折射光线看去好似光线从d点射出光路如图sin1，sin2.折射率n.答案12.一半径为r的球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成现有一束位于过球心o的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示已知入射光线与桌面的距离为.求出射角.解析设入射光线与球体的交点为c，连接oc，oc即为入射点的法线