2024-2025學(xué)年高二物理選擇性必修第一冊（配魯科版）分層作業(yè)19 光的折射

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分層作業(yè)19光的折射A組必備知識基礎(chǔ)練1.(多選)光從某介質(zhì)射入空氣,入射角θ1從零開始增大到某一值的過程中,折射角θ2也隨之增大,則下列說法正確的是()A.比值θ1B.比值sinC.比值sinθ1D.比值sinθ12.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3.如圖所示,玻璃磚厚度為L,一光線從空氣射入玻璃磚AB界面,經(jīng)玻璃磚折射后從CD界面射出(CD邊出射光線未畫出),若入射角i=60°,測出折射角r=30°,光在真空中的速度為c,則下列說法正確的是()A.玻璃磚的折射率n=3B.光在玻璃中傳播的時(shí)間為23C.光在玻璃中傳播的時(shí)間為2D.從CD邊射出的光線與從AB射入的光線不平行4.光線由空氣射向某介質(zhì),當(dāng)入射角為i時(shí),折射光線與反射光線正好垂直,那么這種介質(zhì)的折射率和光在該介質(zhì)中的速度分別為()A.n=sini,v=c·siniB.n=tani,v=c·taniC.n=tani,v=cD.n=cosi,v=c5.一個(gè)鎮(zhèn)紙(壓紙用的)是用玻璃做成的,其橫截面是一個(gè)如圖所示的直角三角形,其中∠C=30°。同學(xué)們用它做了一個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn):在鎮(zhèn)紙的AC邊上用黑墨標(biāo)記了一個(gè)O點(diǎn),然后讓一束單色光從O點(diǎn)斜射入鎮(zhèn)紙內(nèi),當(dāng)入射光與AC邊的夾角為45°時(shí),光線進(jìn)入鎮(zhèn)紙后能到達(dá)BC邊上的某處,且沒有光從BC邊射出,光線經(jīng)BC反射后又垂直于AB邊射出,則鎮(zhèn)紙對該單色光的折射率為()A.3 B.2 C.1.5 D.66.由兩種不同單色光組成的一束復(fù)色光,沿圖示方向從空氣射向圓柱形玻璃磚,經(jīng)過玻璃磚兩次折射后射出,可能的光路是()7.如圖所示,直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上,∠BAC=β。從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上,適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向。當(dāng)SO與AC成α角時(shí),其折射光與鏡面發(fā)生一次反射,從AC面射出后恰好與SO重合,則此棱鏡的折射率為。

8.如圖所示,一根豎直插入水中的桿AB,在水中部分長1.0m,露出水面部分長0.3m,已知水的折射率為43,則當(dāng)陽光與水平面成37°時(shí),桿AB在水下的影長為多少B組關(guān)鍵能力提升練9.(多選)將一根筷子豎直插入裝有水的玻璃杯中,從水平方向拍攝的照片如圖甲所示,浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移,而且變粗了。乙圖為筷子在玻璃杯中的俯視圖,O為圓心,P為筷子在水中的位置,下列說法正確的是()A.筷子側(cè)移是光的折射現(xiàn)象,變粗是凸透鏡的放大現(xiàn)象B.若將筷子平移到圓心O點(diǎn),筷子不會側(cè)移但會放大C.若沿虛線方向觀察插入在O點(diǎn)處的筷子,看到水中的筷子位置與實(shí)際位置相同D.若沿虛線方向觀察插入在P點(diǎn)處的筷子,看到水中的筷子位置與實(shí)際位置相同10.(多選)半圓柱體玻璃的橫截面如圖所示,MD為直徑,O為截面圓心,一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AM方向從真空射入玻璃,紫光、紅光分別照射到B、C兩點(diǎn),∠MOB=60°,∠MOC=90°,玻璃對紫光、紅光的折射率分別為nB、nC,此過程中紫光、紅光在玻璃中傳播的時(shí)間分別為tB、tC,下列判斷正確的是()A.nB∶nC=1∶2 B.nB∶nC=2∶1C.tB∶tC=2∶1 D.tB∶tC=1∶111.一半徑為R的14球體放置在水平桌面上,球體由折射率為3的透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為3R212.如圖所示,有一救生員面向泳池坐在池邊的高凳上,他的眼睛到地面的高度為H0=1.8m,眼睛距離池邊緣的水平距離為d=2.4m,當(dāng)泳池注滿水時(shí),水深度可達(dá)H1=2.0m,此時(shí)救生員可觀察到池底離池邊緣最近的點(diǎn)為P,P點(diǎn)到池邊緣的水平距離為x1=1.5m,水池邊緣與PO之間的范圍為“視線盲區(qū)”。(1)求水的折射率;(2)若水池并未注滿水,水深僅為H2=1.8m時(shí),求救生員可觀察到池底離池邊緣的最近點(diǎn)到池邊緣的水平距離x2。若水位降低時(shí),該距離是增大還是減小?要減小“視線盲區(qū)”,救生員的凳子應(yīng)該調(diào)高些還是調(diào)矮些?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

參考答案第4章光的折射和全反射分層作業(yè)19光的折射1.BD因折射率不變,可知sinθ1sinθ2不變,A錯(cuò)誤,B正確;又因?yàn)槿肷浣切∮谡凵浣?2.D由n=sinθ1sinθ2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θ1共同決定,因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由n=cv可知,介質(zhì)的折射率越大3.C由折射定律可得n=sinisinr=3,A錯(cuò)誤;玻璃磚厚度為L,光在玻璃中傳播的路程為s=Lcosr=233L,光在玻璃中的傳播速度為v=cn=33c,故光在玻璃中傳播的時(shí)間為t=sv=2Lc,B錯(cuò)誤4.C由于折射光線與反射光線正好垂直,所以折射角r=90°-i,則n=sinisinr=sinisin(90°-i)=tani,A、D錯(cuò)誤5.B根據(jù)題意,光路圖如圖所示,由幾何關(guān)系可得,光線在O點(diǎn)斜射入鎮(zhèn)紙內(nèi)的折射角為θ=180°-90°-2×30°=30°,故鎮(zhèn)紙對該單色光的折射率為n=sin45°sin306.B由于兩種不同單色光的折射率不同,在由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),入射角相同,根據(jù)n=sinθ空sinθ介可知,在由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),7.解析根據(jù)題意可知,光在AC上發(fā)生折射,入射角為π2-α,折射角為π2-β,根據(jù)折射定律可得折射率n=答案cos8.解析光路如圖所示。由幾何關(guān)系可知入射角為53°由折射定律sinsinθ2=3則θ2=37°,由幾何關(guān)系得影長s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m。答案1.15m9.ABC筷子側(cè)移是光的折射現(xiàn)象,變粗是因?yàn)楸谑且粋€(gè)曲面,與水組成凸透鏡,是凸透鏡的放大現(xiàn)象,故A正確;若將筷子平移到圓心O點(diǎn),光線沿杯子的半徑方向從水中射入空氣,入射光線垂直杯子與空氣的界面,不會發(fā)生折射現(xiàn)象,所以筷子不會側(cè)移,看到水中的筷子位置與實(shí)際位置相同,但水和杯壁依然組成凸透鏡,所以仍然會放大,故B、C正確;同理可知,若沿虛線方向觀察插入在P點(diǎn)處的筷子,入射光線與分界面不垂直,會發(fā)生折射現(xiàn)象,所以看到水中的筷子位置與實(shí)際位置不同,故D錯(cuò)誤。10.BD紫光、紅光的入射角相同,折射角分別是θB=90°-60°=30°,θC=45°,則nB∶nC=sinθC∶sinθB=sin45°∶sin30°=2∶1,選項(xiàng)B正確;紫光、紅光在玻璃中的路程分別是sMB=R,sMC=2R,根據(jù)v=cn可知,紫光、紅光的傳播速度vB∶vC=nC∶nB,根據(jù)t=sv可知,傳播的時(shí)間tB∶tC=1∶1,選項(xiàng)11.解析如圖所示,設(shè)入射光線與14球體的交點(diǎn)為C,連接OC,OC即為入射點(diǎn)的法線。因此,圖中的角α為入射角,過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線,垂足為由幾何關(guān)系得∠COB=αsinα=3設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β,由折射定律得sinαsinβ=由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角γ為30°。由折射定律得sinγsinθ=13,得sinθ=3答案60°12.解析(1)光線從P點(diǎn)射向人眼時(shí)在水面發(fā)生折射,設(shè)入射角為r,折射角為i由幾何關(guān)系可知sini=dsinr=x則水的折射率n=sini(