高中物理第章光光反射和折射課后提升作業(yè)新人教選修

高中物理第章光.光的反射和折射課后提升作業(yè)新人教版選修高中物理第章光.光的反射和折射課后提升作業(yè)新人教版選修PAGE高中物理第章光.光的反射和折射課后提升作業(yè)新人教版選修13.1光的反射和折射課后提升作業(yè)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練】1.對于光的折射現(xiàn)象,正確的說法是()A.光的流傳方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射B.折射定律是托勒密發(fā)現(xiàn)的C.人察看盛水容器的底部,發(fā)現(xiàn)水變淺了D.若光從空氣射入液體中,它的流傳速度必定增大【分析】選C。光的反射也可改變光的流傳方向,A錯(cuò);折射定律是斯涅耳發(fā)現(xiàn)的,B錯(cuò);因?yàn)檎凵洮F(xiàn)象,人察看盛水容器的底部時(shí),發(fā)現(xiàn)水變淺了,C對;由公式n=知光從空氣射入液體中,流傳速度要變小,D錯(cuò)。2.假定地球表面不存在大氣層,那么人們察看到日出時(shí)辰與實(shí)質(zhì)存在大氣層的狀況比較()A.將提早B.將延后C.在某些地域?qū)⑻嵩?在另一些地域?qū)⒀雍驞.不變【分析】選B。以以下圖,假定地球表面不存在大氣層,則地球上M處的人只好等到太陽運(yùn)動(dòng)到S處才看見日出,而地球表面存在大氣層時(shí),太陽運(yùn)動(dòng)到S′處,陽光經(jīng)大氣層折射后即射至M點(diǎn),不存在大氣層時(shí)察看到日出時(shí)辰與實(shí)質(zhì)存在大氣層的狀況比較將延后,B正確。3.(多項(xiàng)選擇)一束光從某種介質(zhì)射入空氣中時(shí),入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路以以下圖,則以下說法正確的選項(xiàng)是()A.此介質(zhì)折射率為B.此介質(zhì)折射率為C.光在介質(zhì)中的速度比在空氣中小D.光在介質(zhì)中的速度比在空氣中大【分析】選B、C。由入射角、折射角及折射率的含義知n=,故A錯(cuò)誤,B正確;又由n=知C正確,D錯(cuò)誤。【總結(jié)提升】解決光的折射問題的方法(1)依據(jù)題意畫出正確的光路圖。第一要找到入射的界面,同時(shí)正確地作出法線,再依據(jù)折射定律和入射光芒畫出折射光芒,找到入射角和折射角,要注意入射角、折射角是入射光芒、折射光芒與法線的夾角。(2)利用幾何關(guān)系確立光路圖中的邊、角關(guān)系,與折射定律n=中的各量正確對應(yīng),比方必定要確立準(zhǔn)哪個(gè)角在分子上、哪個(gè)角在分母上。(3)利用折射定律n=、折射率與光速的關(guān)系n=列方程,聯(lián)合數(shù)學(xué)三角函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算。4.若某一介質(zhì)的折射率較大,那么()A.光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大B.光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小C.光在該介質(zhì)中的速度較大D.光在該介質(zhì)中的速度較小【分析】選D。由n=可知,光由空氣射入介質(zhì)時(shí)的折射角是由折射率n和入射角i共同決定的,因此A、B均錯(cuò);由n=可知,介質(zhì)的折射率越大,光在該介質(zhì)中的速度越小,故C錯(cuò),D對?！举r償訓(xùn)練】假如光以同一入射角從真空射入不同樣介質(zhì),則()A.折射角越大,表示這類介質(zhì)對光芒的偏折作用越大B.折射角越大,表示這類介質(zhì)對光芒的偏折作用越小C.折射角越小,表示這類介質(zhì)對光芒的偏折作用越大D.折射角越小,表示這類介質(zhì)對光芒的偏折作用越小【分析】選B、C。依據(jù)折射率的定義n=,在入射角同樣的狀況下,折射角越小的介質(zhì),其折射率越大,該介質(zhì)對光芒的偏折作用越大;反之,折射角越大的介質(zhì),其折射率越小,該介質(zhì)對光芒的偏折作用越小。故B、C正確。5.在“測定玻璃磚折射率”的實(shí)驗(yàn)中,以以下圖,∠EOA=α,∠AOM=β,∠NOO′=θ,插大頭針P1、P2、P3、P4是()A.為了找出光芒AO,測出的折射率為n=B.為了找出光芒AO,測出的折射率為n=C.為了找出光芒O′B,測出的折射率為n=D.為了找出光芒O′B,測出的折射率為n=【分析】選D。插大頭針P1、P2、P3、P4是為了找出出射光芒O′B,從而確立折射光芒OO′,A、B錯(cuò)誤;圖中∠AOM=β是入射角,∠NOO′=θ為折射角,故折射率n=,C錯(cuò)誤,D正確。6.(多項(xiàng)選擇)以以下圖,把由同種資料(玻璃)制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報(bào)紙上,從正上方(對B來說是最高點(diǎn))豎直向下分別察看A、B中心處報(bào)紙上的字,下邊的說法正確的選項(xiàng)是()A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字同樣高D.A中的字比沒有玻璃時(shí)的高,B中的字和沒有玻璃時(shí)的同樣【解題指南】解答此題要注意以下兩點(diǎn):(1)作好光路圖,確立好入射光芒與折射光芒。(2)半球體中,垂直入射,光芒沒有偏折,高度不發(fā)生變化。【分析】選A、D。以以下圖,放在B中的字反射的光芒經(jīng)半球體向外流傳時(shí),流傳方向不變,故人看到字的地點(diǎn)是字的真切地點(diǎn)。而放在A中的字經(jīng)折射,人看到的地點(diǎn)比真切地點(diǎn)要高。7.以以下圖,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=,直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn),激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑,求兩個(gè)光斑之間的距離L?！痉治觥慨嫵鲆砸韵聢D光路圖:設(shè)折射角為r,依據(jù)折射定律n=,解得r=60°由幾何知識(shí)得,△OPQ為直角三角形,因此兩個(gè)光斑P、Q之間的距離L=PA+AQ=Rtan30°+Rtan60°解得L=cm=23.1cm。答案:23.1cm【延長研究】在題目中,反射光芒與折射光芒的夾角多大?【分析】由反射定律可得反射角等于入射角,故反射角等于30°,由折射定律得折射角r=60°,故反射光芒與折射光芒的夾角為θ=180°-30°-60°=90°。答案:90°8.(2018·常德高二檢測)以以下圖,桌面上有一玻璃圓錐,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過軸線的截面為等邊三角形,此三角形的邊長為L,有一半徑為的圓柱形平行光束垂直地面入射到圓錐上,光束的中心軸與圓錐的軸重合,已知玻璃的折射率為,求:(1)光在玻璃中的流傳速度是多少?(2)光束在桌面上形成的光斑的面積是多少?【分析】(1)由n=得,光在玻璃中的流傳速度為:v==m/s=×108m/s。(2)作出光路圖,以以下圖。由幾何知識(shí)獲得:入射角θ1=60°,依據(jù)折射定律得:n=,代入解得折射角θ2=30°。由幾何關(guān)系可知,折射光芒三角形上方兩條邊分別平行,則圓形光斑直徑為L,光斑的面積S=πL2。答案:(1)×108m/s(2)【賠償訓(xùn)練】某同學(xué)在測定一厚度平均的圓形玻璃的折射率時(shí),先在白紙上作一與圓形玻璃同半徑的圓,圓心為O,將圓形玻璃平放在白紙上,使其界限與所畫的圓重合。在玻璃一側(cè)豎直插兩枚大頭針P1和P2,在另一側(cè)再先后插兩枚大頭針P3和P4,使從另一側(cè)隔著玻璃察看時(shí),大頭針P4、P3和P2、P1的像恰在同向來線上。移去圓形玻璃和大頭針后,在圖中畫出:(1)沿P1、P2連線方向的入射光芒經(jīng)過圓形玻璃后的流傳方向。(2)光芒在玻璃內(nèi)的流傳方向。(3)過光芒的入射點(diǎn)作法線,標(biāo)進(jìn)出射角i和折射角r。(4)寫出計(jì)算玻璃折射率的公式?！痉治觥?1)P1P2光芒為入射光芒,P3P4為經(jīng)過圓形玻璃后的折射光芒。(2)O1O2光芒為入射光芒P1P2在玻璃中的折射光芒。(3)以以下圖。(4)n=。答案:看法析【能力提升練】1.以以下圖,一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角i′和入射角i相等時(shí),出射光芒相對于入射光芒偏轉(zhuǎn)的角度為θ。已知棱鏡頂角為α,則計(jì)算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為()A.B.C.D.【分析】選A。由幾何關(guān)系可知入射角i=,折射角β=,因此該棱鏡的折射率n=,A正確。2.某同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示,O是圓心,MN是法線,AO、BO分別表示某次丈量光陰線在空氣和玻璃磚中的流傳路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r,作出sini-sinr圖象如圖乙所示。則()A.光由A經(jīng)O到B,n=1.5B.光由B經(jīng)O到A,n=1.5C.光由A經(jīng)O到B,n=0.67D.光由B經(jīng)O到A,n=0.67【分析】選B。由圖線可知===,可得n=1.5;因i是入射角,r是折射角,折射角大于入射角,故光由B經(jīng)O到A,應(yīng)選B。3.以以下圖,空氣中有一塊橫截面呈扇形的玻璃磚,折射率為。現(xiàn)有一細(xì)光束垂直射到AO面上,經(jīng)玻璃磚反射、折射后,經(jīng)OB面平行返回。已知∠AOB=135°,扇形的半徑為r,則入射點(diǎn)P距圓心O的距離為()A.rB.rC.rsin7.5°D.rsin15°【分析】選C。以以下圖,過D點(diǎn)作法線,光芒在D點(diǎn)折射時(shí),因?yàn)椤螦OB=135°,可知折射角為45°,由折射定律得=n,得i=30°。由幾何關(guān)系知∠PCD=15°,連結(jié)OC,由反射定律知∠PCO=7.5°,PO=rsin7.5°。應(yīng)選項(xiàng)C正確。4.一半圓柱形透明物體橫截面以以下圖,底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心,一束光芒在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射,經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出,已知光芒在M點(diǎn)的入射角為30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°。求:(1)光芒在M點(diǎn)的折射角。(2)透明物體的折射率?！窘忸}指南】解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)可先找出M點(diǎn)對于AOB平面的對稱點(diǎn),再確立反射光芒和折射光芒。(2)依據(jù)光路圖確立光芒在M點(diǎn)的折射角,由n=可求出透明物體的折射率?！痉治觥?1)以以下圖,透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN,Q、M點(diǎn)相對于底面AB對稱,Q、P和N三點(diǎn)共線。設(shè)在M點(diǎn)處,光的入射角為θ1,折射角為θ2,∠OMQ=α,∠PNF=β。依據(jù)題意有α=30°①由幾何關(guān)系得∠PNO=∠PQO=θ2,因此β+θ2=60°②且α+θ2=β③由①②③式得θ2=15°④(2)依據(jù)折射率公式有n=⑤由④⑤式得n=≈1.932。答案:(1)15°(2)(或1.932)【賠償訓(xùn)練】以以下圖,一透明球體置于空氣中,球半徑R=10cm,折射率n=,MN是一條經(jīng)過球心的直線,單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體,B為入射點(diǎn),AB與MN間距為5cm