2024-2025学年新教材高中物理课时作业十三光的折射含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE9-课时作业(十三)光的折射限时：40分钟一、单项选择题1．在折射现象中，下列说法正确的是()A．折射角肯定小于入射角B．折射率跟折射角的正弦值成反比C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D．折射率大的介质，光在其中传播速度小2．一束光线从空气射向玻璃，入射角为α(发生折射)．下列四幅光路图中正确的是()3．如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径()A．光线1B．光线2C．光线3D．光线44．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但事实上太阳已处于地平线以下，视察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的缘由是()A．光的反射B．光的折射C．光的直线传播D．小孔成像5．若某一介质的折射率较大，那么()A．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小6．在“测定玻璃砖折射率”的试验中，如图所示，∠EOA＝α，∠AOM＝β，∠NOO′＝θ，插大头针P1、P2、P3、P4是()A．为了找出光线AO，测出的折射率为n＝eq\f(sinθ,sinβ)B．为了找出光线AO，测出的折射率为n＝eq\f(sinβ,sinθ)C．为了找出光线O′B，测出的折射率为n＝eq\f(sinθ,sinα)D．为了找出光线O′B，测出的折射率为n＝eq\f(sinβ,sinθ)7.如图所示，一玻璃三棱镜ABC的顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线的夹角为30°，则该三棱镜的折射率为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(2),2)C.eq\r(3)D.eq\f(\r(3),3)二、多项选择题8．一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是()A．此介质折射率为eq\f(\r(3),3)B．此介质折射率为eq\r(3)C．光在介质中速度比在空气中小D．光在介质中速度比在空气中大9．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则()A．na>nbB．na<nbC．va>vbD．va<vb10．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以肯定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率三、非选择题11．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的试验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧视察，调整视线使P1的像被P2的像拦住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3拦住P1和P2的像，P4拦住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线．(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃的折射率，须要测量入射角i和折射角r，请在图中的AB分界面上画出这两个角．(3)多次变更入射角，测得几组入射角和折射角，依据测得的入射角i和折射角r的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n＝________.12．如图，一束激光垂直于AC面照耀到等边玻璃三棱镜的AB面上．已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90°.光在真空中的传播速度为c.求：(1)玻璃的折射率；(2)激光在玻璃中传播的速度．13．如图所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0m，露出水面部分长0.3m，已知水的折射率为eq\f(4,3)，则当阳光与水平面成37°角时，杆AB在水下的影长为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)14．如图所示，桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L，有一半径为eq\f(L,3)的圆柱形平行光束垂直地面入射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为eq\r(3)，求：(1)光在玻璃中的传播速度是多少？(2)光束在桌面上形成的光斑的面积是多少？课时作业(十三)光的折射1．解析：折射角可能小于入射角，也可能大于入射角，例如光从水中射入空气时，折射角就大于入射角，故选项A错误；某种介质的折射率对特定的光是肯定的，不随折射角的正弦值的变更而变更，故选项B错误；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，而不是入射角与折射角成正比，故选项C错误；由n＝eq\f(c,v)知选项D正确．答案：D2．解析：一束光线从空气射向玻璃，入射角为α，由题意可知光线肯定会发生折射，依据n＝eq\f(sinα,sinθ)知，折射角小于入射角，同时间线在分界面上还会发生反射．答案：A3．解析：光先从水进入空气泡中，由折射定律可知折射角应大于入射角，然后又从空气射入水中，折射角应小于入射角．综上所述，只有光线1符合要求，故选项A正确．答案：A4．解析：太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向变更，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高．答案：B5．解析：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角θ1共同确定，因此A，B均错；由n＝eq\f(c,v)可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错，D对．答案：D6．解析：插大头针P1、P2、P3、P4是为了找出出射光线O′B，进而确定折射光线OO′，A、B错误；图中∠AOM＝β是入射角，∠NOO′＝θ为折射角，故折射率n＝eq\f(sinβ,sinθ)，C错误，D正确．答案：D7．解析：画出光路图如答图所示．依据折射定律及图示可知，光线从玻璃三棱镜射入空气中时入射角i＝30°，折射角r＝60°，所以玻璃三棱镜的折射率为n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3).选项C正确．答案：C8．解析：由折射定律及入射角、折射角的含义知n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)，A错、B正确；又由n＝eq\f(c,v)知，C正确，D错误．答案：BC9．解析：依据n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，玻璃对a光的折射率大，即na>nb，A正确、B错；依据n＝eq\f(c,v)可知，b光在玻璃中的传播速度大，即va<vb，D正确、C错．答案：AD10．解析：红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，选项A错误；红色光的波长比紫色光的波长长，即a侧光的波长小于b侧光的波长，选项B正确；因为a光的偏折程度较大，则折射率较大，即三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，选项C正确；依据v＝eq\f(c,n)可知，在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，选项D错误．答案：BC11．解析：(1)P3、P4的连线与CD的交点即光线从玻璃砖中射出的位置，P1、P2的连线与AB的交点即光线进入玻璃砖的位置，连接这两点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示．(2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中i、r所示．(3)题图乙图像的斜率k＝eq\f(sini,sinr)＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5.答案：(1)如解析图所示(2)如解析图中i、r所示(3)1.512．解析：(1)如图所示，由几何关系知：光在AB界面的入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，则n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3).(2)由n＝eq\f(c,v)得v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3)c,3).答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(\r(3)c,3)13．解析：光路如图所示由题意可得入射角为53°由折射定律eq\f(sini,sinr)＝n，eq\f(sin53°,sinr)＝eq\f(4,3)，则r＝37°，由几何关系得影长s＝0.3m×tan53°＋1m×tan37°＝1.15m答案：1.15m14．解析：(1)由n＝eq\f(c,v)得，光在玻璃中的传播速度为：v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\r(3))m