高二物理人版选修3-4练习-13.1光的反射和折射

...wd......wd......wd...第十三章 光1光的反射和折射A组(15分钟)1.光从某介质射入空气,入射角θ1从零开场增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则以下说法正确的选项是 ()A.比值θ1B.比值sinC.比值sinD.比值sin解析:因折射率不变,可知sinθ1sinθ2不变,A错误,B正确;又入射角小于折射角,答案:BD2.假设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解析:由n=sinθ1sinθ2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共同决定,因此选项A、B错误;由n=cv可知,介质的折射率越大答案:D3.如以以下列图,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么以下说法正确的选项是()A.光是从真空射向介质B.介质的折射率约为1.73C.光在介质中的传播速度约为1.73×108m/sD.反射光线与折射光线成60°角解析:因为折射角大于入射角,所以光是从介质射向真空的,选项A错误;据折射率公式n=sin60°sin30°,所以n≈1.73,选项B正确;再由折射率n=cv,代入数据得v≈1.73×108m/s,选项C正确;反射光线与折射光线成90°角答案:BC4.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A.n=sini,v=c·sini B.n=tani,v=c·taniC.n=tani,v=ctani D.n=cosi,解析:由于折射光线与反射光线正好垂直,所以折射角r=90°-i,则n=sinisinr=sinisin(90°-i)=tani,A、D答案:C5.导学号38190077如以以下列图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°,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.2 B.1.5 C.3 D.2解析:根据题意画出光的传播光路图如以以下列图。作OD使其与入射光和出射光平行,由几何知识得∠AOB=60°+60°=120°,所以∠ACB=60°,得到折射角为30°,所以n=sin60°答案:C6.如以以下列图,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β。从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向。当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为()A.cosαcosβC.sinαcosβ解析:根据题意可知,光在AC上发生折射,入射角为π2-α,折射角为π2-β,根据折射定律可得折射率n=sinπ2答案:A7.某同学做测定玻璃折射率实验时,用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sinθ1-sinθ2图象,如以以下列图,以下判断中正确的选项是()A.他做实验时,研究的是光从空气射入玻璃的折射现象B.玻璃的折射率为0.67C.玻璃的折射率为1.5D.他做实验时,研究的是光从玻璃射入空气的折射现象解析:图象的斜率k即是玻璃折射率,由题图易得k=n=10.67=1.5,应选项C正确,B错误;由于n=1.5>1,所以研究的是光从空气射入玻璃的情况,选项A答案:AC8.导学号38190078一半径为R的14球体放置在水平桌面上,球体由折射率为3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外表上,折射入球体后再从竖直外表射出,如以以下列图。入射光线与桌面的距离为3R2解析:如以以下列图,设入射光线与14球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线。因此,图中的角α为入射角,过C点作球体水平外表的垂线,垂足为B,依题意,∠COB=α又由△OBC知sinα=32, 设光线在C点的折射角为β,由折射定律得sinα由①②式得β=30°。由几何关系知,光线在球体的竖直外表上的入射角γ为30°。由折射定律得sinγsinθ=13,因此sinθ=3答案:60°B组(15分钟)1.为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如以以下列图。从圆柱底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。该玻璃的折射率为n,圆柱长为l,底面半径为r,则视场角的正弦是()A.nlr2+C.rr2+解析:光路图如以以下列图n=sinisinα,sin所以sini=nsinα=nrr2答案:B2.如以以下列图,在长方体玻璃砖的底面中心和实心玻璃半球的球心处,分别放有点光源,人从上面观察,看到的像点位置 ()A.均在点光源位置B.均在点光源上方C.玻璃砖的在光源上方,玻璃半球的在光源处D.玻璃砖的在光源处,玻璃半球的在光源上方解析:玻璃砖底面中心点光源发出的光,经玻璃外表折射后,折射角大于入射角,人逆着折射光看去,看到的虚像在光源上方,玻璃半球球心处的点光源发出的光射出时不发生偏折,看到的像点仍在光源处,选项C正确,A、B、D错误。答案:C3.如以以下列图,井口大小和深度一样的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则()A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星解析:根据边界作出边界光线,如以以下列图。水井中的青蛙相当于枯井中离开井底一定高度的青蛙,看向井口和天空β>α,所以水井中的青蛙会觉得井口大些,且可看到更多的星星,应选项A正确,B、C、D错误。答案:A4.如以以下列图,一根竖直插入水中的杆AB,在水中局部长1.0m,露出水面局部长0.3m,水的折射率为43,则当阳光与水平面成37°角时,杆AB解析:光路如以以下列图由题意可得入射角为53°由折射定律sinsin53则θ2=37°,由几何关系得影长s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m。答案:1.15m5.导学号38190079如以以下列图,两面平行的玻璃砖下外表涂有反射物质,一束与上外表成30°角入射的光线,在右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑,A、B间距为4cm,已知玻璃砖的折射率为3。(1)画出形成两光斑的光路图;(2)求此玻璃砖的厚度d。解析:(1)光路图如以以下列图。(2)光束入射角i=90°-30°=60°设折射角为r,n=sinisinr,由几何关系有BO=EO·tan30°,AO=CO·tan30°,AB=AO-BO=(CO-EO)·tan30°=CE·tan30°。且CE=2dtanr,代入数据解得答案:(1)见解析图(2)6cm6.如以以下列图,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC=d,一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点入射,折射后从侧面AC折射出。三棱镜的折射率n=62,单色光在真空中的光速为c(1)第一次折射时的折射角;(2)此单