2024-2025學(xué)年高中物理第四章光1光的折射光的折射課時作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE6-課時作業(yè)15光的折射1．如圖所示，國家游泳中心“水立方”的透亮薄膜“外衣”上點綴了多數(shù)白色亮點，他們被稱為鍍點，北京奧運會實行時正值盛夏，鍍點能變更光線方向，將光線擋在場館外，鍍點對外界陽光的主要作用是(A)A．反射太陽光線，遵循光的反射定律B．反射太陽光線，不遵循光的反射定律C．折射太陽光線，遵循光的折射定律D．折射太陽光線，不遵循光的折射定律解析：“擋在場館外”肯定是反射，只要是反射就肯定遵循光的反射定律．2．有一塊玻璃磚，上、下兩面光滑且平行，有一束光線從空氣射入玻璃磚，下面給出的四個光路圖中正確的是(D)解析：本題中由于玻璃磚上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能夠發(fā)生折射，則下表面肯定能夠發(fā)生折射，且離開玻璃磚的光線與射向玻璃磚的光線平行，又因為有折射就有反射，故D正確．3．(多選)一束光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2，方向如圖所示，下列對于1、2兩種介質(zhì)的光學(xué)屬性的推斷正確的是(BD)A．介質(zhì)1的折射率小B．介質(zhì)1的折射率大C．光在介質(zhì)1中的傳播速度大D．光在介質(zhì)2中的傳播速度大解析：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知介質(zhì)1的折射率大，由n＝eq\f(c,v)知光在介質(zhì)2的傳播速度大，故選B、D.4．某同學(xué)通過試驗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分別表示某次測量時間線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑．該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r，作出sini－sinr圖像如圖乙所示．則(B)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解析：由乙圖知，入射角i小于折射角r，光由玻璃射入空氣，折射率n＝eq\f(sinr,sini)＝1.5，方向由B經(jīng)O到A.B選項正確．5．(多選)如圖所示，一束復(fù)色光從空氣中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光．則(AC)A．玻璃磚對a光的折射率為eq\r(2)B．玻璃磚對a光的折射率為1.5C．b光在玻璃中的傳播速度比a光的小D．b光在玻璃中的傳播速度比a光的大解析：由a光的偏折程度比b光的小，可知a光在玻璃中的折射率較小，則a光在玻璃中的傳播速度較大，故C正確，D錯誤；依據(jù)折射定律a光在玻璃中的折射率n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，故A正確，B錯誤．6．(多選)在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的試驗中，其試驗光路圖如圖所示，對試驗中的一些詳細問題，下列說法正確的是(AD)A．為了削減作圖誤差，P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些B．為了削減測量誤差，P1、P2連線與玻璃磚界面的夾角應(yīng)適當(dāng)取大一些C．若P1、P2的距離較大時，通過玻璃磚會看不到P1、P2的像D．若P1、P2連線與法線NN′間夾角較大時，有可能在bb′一側(cè)看不到P1、P2的像解析：試驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P2與O點之間，P3與P4之間，P3與O′之間距離要適當(dāng)取大一些．入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大，否則在bb′一側(cè)看不到P1、P2的像．7．某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm為半徑畫圓，分別交OA于A點，交OO′連線的延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于點B，過C點作NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖所示．用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n＝1.5.解析：由折射定律得n＝eq\f(sin∠AOB,sin∠COD)＝eq\f(\f(AB,OA),\f(CD,OC))，因為OA＝OC，所以n＝eq\f(AB,CD)＝eq\f(\r(OA2－OB2),CD)＝eq\f(\r(10.002－8.002),4.00)＝1.5.1．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的(A)A．速度變慢，波長變短 B．速度不變，波長變短C．頻率增高，波長變大 D．頻率不變，波長變長2．下圖是光由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣的光路圖，O點是半圓形玻璃磚的圓心，下列狀況可能發(fā)生的是(D)解析：光線在圓心處發(fā)生反射和折射，故選項B、C錯誤；當(dāng)光從空氣進入玻璃后，折射角小于入射角，當(dāng)光從玻璃進入空氣后，折射角大于入射角，故A錯誤，D正確．3．一束光由空氣射入某介質(zhì)，當(dāng)入射光線和界面的夾角為30°時，折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度是(D)A.eq\f(c,2) B.eq\f(c,3)C.eq\f(\r(3),2)c D.eq\f(\r(3),3)c解析：光路如圖所示．依據(jù)折射定律得介質(zhì)的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，由n＝eq\f(c,v)得光在介質(zhì)中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c.故選D.4．(多選)關(guān)于折射率，下列說法中正確的是(CD)A．依據(jù)eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B．依據(jù)eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C．依據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D．同一頻率的光由第一種介質(zhì)進入其次種介質(zhì)時，折射率與波長成反比解析：介質(zhì)的折射率是一個表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身確定，與入射角、折射角無關(guān)．由于真空中光速是個定值，故n與v成反比正確，這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，由v＝λf，當(dāng)f肯定時，v正比于λ.n與v成反比，故折射率與波長λ也成反比．5．(多選)一束光從某種介質(zhì)射入空氣中時，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如圖所示，則下列說法正確的是(BC)A．此介質(zhì)折射率為eq\f(\r(3),3)B．此介質(zhì)折射率為eq\r(3)C．光在介質(zhì)中速度比在空氣中小D．光在介質(zhì)中速度比在空氣中大解析：由折射定律n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)，A錯誤，B正確；又由n＝eq\f(c,v)知光在介質(zhì)中速度比在空氣中小，C正確，D錯誤．6．空中有一只小鳥，距水面3m，其下方距水面4m深處的水中有一條魚．已知水的折射率為eq\f(4,3)，則鳥看水中的魚離它6m，魚看天上的鳥離它8m.解析：首先作出鳥看魚的光路圖，如圖所示．由于是在豎直方向上看，所以入射角很小，即圖中的θ1和θ2均很小，故有tanθ1＝sinθ1，tanθ2＝sinθ2.由圖可得h1tanθ2＝h′tanθ1h′＝eq\f(h1tanθ2,tanθ1)＝eq\f(h1sinθ2,sinθ1)＝eq\f(h1,n)＝4×eq\f(3,4)m＝3m則鳥看水中的魚離它：H1＝(3＋3)m＝6m同理可得魚看鳥時：h″＝nh2＝3×eq\f(4,3)m＝4m則H2＝(4＋4)m＝8m.7．兩個同學(xué)測玻璃的折射率時各設(shè)計一個表格記錄數(shù)據(jù)，而且都已完成了計算，你認為誰的是正確的？甲設(shè)計的表格是次數(shù)θ1sinθ1θ2sinθ2neq\x\to(n)1300.50020.90.3221.5521.5422450.70730.50.4611.5333600.86638.00.5621.541乙設(shè)計的表格是次數(shù)123角平均值正弦值nθ1304560450.7071.568θ220.930.538.029.80.451答案：甲正確解析：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，n的測量值應(yīng)為每次測量的入射角的正弦與折射角的正弦比值的平均值，而不是每次測量的入射角的平均值的正弦與折射角的平均值的正弦之比，故甲正確．8．一個大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2m，有一根木桿豎直立于池底，浸入水中部分正是全長的一半，陽光與水平方向成37°角射入，池底上桿的影長為2.5m，求水的折射率．答案：1.33解析：如圖所示，緊貼桿的頂端射入的一束光線，射到水面后折射進入水中，照到池底的位置與木桿影子的最遠點相鄰．由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)，sini＝sin(90°－37°)＝0.8sin