高中物理 第十三章 光 第一節(jié) 光的反射和折射課后跟蹤練習 新人教版選修3-4

第13章第1節(jié)基礎(chǔ)夯實1．(·石家莊一中高二檢測)如圖所示，光在真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生折射，由圖可知()A．光是從真空射入介質(zhì)的B．介質(zhì)的折射率為eq\f(\r(3),2)C．介質(zhì)的折射率為eq\r(3)D．反射光線與折射光線的夾角為60°答案：C解析：n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)2．關(guān)于折射率，下列說法中正確的是()A．根據(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．根據(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．根據(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)進入第二種介質(zhì)時，折射率與波長成反比答案：CD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)本身決定，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f一定時，v正比于λ.n與v成反比，故折射率與波長λ也成反比．3．(·山東模擬)如圖所示，落山的太陽看上去正好在地平線上，但實際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當?shù)卮髿獾臓顩r．造成這種現(xiàn)象的原因是()A．光的反射B．光的折射C．光的直線傳播D．小孔成像答案：B解析：太陽光線進入大氣層發(fā)生折射，使傳播方向改變，而使人感覺太陽的位置比實際位置偏高．4．在水中的潛水員斜看岸邊的物體時，看到的物體()A．比物體所處的實際位置高B．比物體所處的實際位置低C．跟物體所處的實際位置一樣高D．以上三種情況都有可能答案：A解析：根據(jù)光的折射定律可知A項正確．5．(·湖北黃岡中學(xué)高二檢測)一條光線以40°的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是()A．小于40°B．在50°～100°之間C．在100°～140°之間D．小于140°答案：C6．河中有條小魚，某時刻小魚的實際深度為H，一人從水面正上方往水中看，他感覺到的小魚的深度為多大？(設(shè)水的折射率為n.)答案：eq\f(H,n)解析：如圖所示，設(shè)小魚在S處，從魚反射出的光線SO垂直水面射出，光線SO1與SO間的夾角很?。蛞话闳说耐椎木€度為2～3mm，θ1、θ2為一組對應(yīng)的折射角和入射角，可知θ1、θ2均很小．由數(shù)學(xué)知識知：sinθ1≈tanθ1＝eq\f(OO1,h)，sinθ2≈tanθ2＝eq\f(OO1,H)由折射定律得：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(OO1/h,OO1/H)＝eq\f(H,h)，得h＝eq\f(H,n)即他感覺到的小魚的深度為實際深度的eq\f(1,n)，即變淺．7．一個圓柱形筒，直徑為12cm，高16cm，人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒側(cè)的深度為9cm.當筒中盛滿液體時，則人眼又恰能看到筒側(cè)的最低點，求：(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度．答案：(1)eq\f(4,3)(2)2.25×108m/s解析：先畫出一圓柱形筒，筒高為H＝16cm，直徑d＝12cm.人眼在A處，筒側(cè)底部“最低點”為B，筒內(nèi)無液體時，人眼能見深度h＝9cm.筒內(nèi)盛滿液體時，人眼看到B點．根據(jù)光的折射畫出光路如圖所示．(1)sinθ1＝eq\f(d,\r(d2＋h2))sinθ2＝eq\f(d,\r(d2＋H2))此液體的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(\f(d2＋H2,d2＋h2))＝eq\f(4,3)(2)光在此液體中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝2.25×108m/s能力提升1．一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示．設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則()A．na>nb B．na<nbC．va>vb D．va<vb答案：AD解析：根據(jù)折射定律n＝eq\f(sini,sinr)和n＝eq\f(c,v)可判A、D正確．2．把用相同玻璃制成的厚度為d的正方體a和半徑亦為d的半球體b，分別放在報紙上，且讓半球的凸面向上．從正上方分別觀察a、b中心處報紙上的字，下面的觀察記錄中正確的是()A．a(chǎn)中的字比b中的字高B．b中的字比a中的字高C．一樣高D．a(chǎn)中的字較沒有玻璃時的高，b中的字和沒有玻璃時的一樣答案：AD解析：如圖所示，放在b中的字反射的光線經(jīng)半球體向外傳播時，傳播方向不變，故人看到字的位置是字的真實位置．而放在a中的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實位置要高．3．(·河北衡水中學(xué)高二檢測)現(xiàn)在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，標志牌上的字特別醒目．這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細玻璃珠，所用玻璃的折射率為eq\r(3)，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)是()A．15° B．30°C．45° D．60°答案：D4．(·江蘇啟東中學(xué)高二檢測)如圖甲所示，為一塊透明的光學(xué)材料的剖面圖，在其上建立直角坐標系xOy，設(shè)該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向均勻減?。F(xiàn)有一束單色光a從原點O以某一入射角θ由空氣射入該材料內(nèi)部，則單色光a在該材料內(nèi)部可能的傳播途徑是圖乙中的()答案：D解析：由于該材料折射率由下向上均勻減小，可以設(shè)想將它分割成折射率不同的薄層，光線射到相鄰兩層的界面時，如果入射角小于臨界角，則射入上一層后折射角大于入射角，當入射角達到臨界角時發(fā)生全反射，光線開始向下射去直到從該材料中射出，所以D項正確．5．(·徐州模擬)如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10cm，折射率為n＝eq\r(3)，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點，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)了兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L.答案：23.1cm解析：畫出如圖光路圖，設(shè)折射角為γ，根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinγ,sini)，解得γ＝60°，由幾何知識得，△OPQ為直角三角形，所以兩個光斑PQ之間的距離L＝PA＋AQ＝Rtan30°＋2Rsin60°解得L＝eq\f(40\r(3),3)≈23.1cm6．如圖所示，巡查員站立于一空的貯液池邊，檢查池角處出液口的安全情況．已知池寬為L，照明燈到池底的距離為H.若保持照明光束方向不變，向貯液池中注入某種液體，當液面高為H/2時，池底的光斑距離出液口L/4.(1)試求當液面高為2H/3時，池底的光斑到出液口的距離x.(2)控制出液口緩慢地排出液體，使液面以v0的速率勻速下降，試求池底的光斑移動的速率vx.答案：(1)eq\f(L,3)(2)eq\f(L,2H)v0解析：(1)解法一：由幾何關(guān)系知eq\f(x＋l,h)＝eq\f(L,H)由折射定律eq\f(L,\r(L2＋H2))＝n·eq\f(l,\r(l2＋h2))代入h＝eq\f(H,2)，l＝eq\f(L,4)得n＝eq\f(\r(L2＋4H2),\r(L2＋H2))n＝eq\f(L,2H)·