2024-2025學年高中物理第十三章光1光的反射和折射課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE7光的反射和折射限時45分鐘總分100分一、單選題(每小題6分，共30分)1．一束光線從空氣射向折射率為1.5的玻璃內(nèi)，入射角為45°，下面光路圖中正確的是(C)解析：光在兩介質(zhì)的界面上通常同時發(fā)生反射和折射，所以A錯誤；由反射定律和反射角為45°，依據(jù)折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)得θ1>θ2，故B錯誤；C正確，D錯誤．2．假如光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，則折射率越大的介質(zhì)(C)A．折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折程度越大B．折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折程度越小C．折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折程度越大D．折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折程度越小解析：由折射定律可知，在入射角相同的狀況下，折射角越小，介質(zhì)的折射率越大，介質(zhì)對光線的偏折程度越大．3.檢查視力時人與視力表之間的距離應為5m，現(xiàn)因屋子太小而運用一個平面鏡，視力表到鏡子的距離為3m，如圖所示，那么人到鏡中的視力表的距離和人到鏡子的距離分別為(A)A．5m,2m B．6m,2mC．4.5m,1.5m D．4m,1m解析：依據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知選項A正確．4.如圖所示為地球及其大氣層，高空有偵察衛(wèi)星A接收到地球表面P處發(fā)出的光信號，則A感知到的發(fā)光物應在(B)A．圖中P點B．圖中P點靠近M的一側C．圖中P點靠近N的一側D．以上位置都有可能解析：由于大氣層的存在，偵察衛(wèi)星在A處接收到的P處發(fā)出的光信號的光路大致如圖中實線所示，由圖可知選項B正確，A、C、D錯誤．5.如圖所示，P、Q是兩種透亮材料制成的兩塊直角梯形的棱鏡，疊合在一起組成的一個長方體．某單色光沿與P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面．已知材料的折射率nP<nQ，則下列說法正確的是(D)A．從Q的下表面射出的光線肯定與入射到P的上表面的光線在同一條直線上B．從Q的下表面射出的光線肯定與入射到P的上表面的光線平行C．假如光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面所夾的銳角肯定大于θD．假如光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面所夾的銳角肯定小于θ解析：作出光路圖，如圖所示．由題意可知，光線垂直射入Q，依據(jù)折射定律有：nP＝eq\f(sinα,sinβ)，nQ＝eq\f(sini,sinr)；因為nP<nQ，β＝r，所以α<i，所以D對．二、多選題(每小題8分，共40分)6.一束復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(AD)A．na>nb B．na<nbC．va>vb D．va<vb解析：由題圖知折射角ra<rb，而n＝eq\f(sini,sinr)，入射角i相同，所以na>nb，選項A正確；由折射率n＝eq\f(c,v)知va<vb，故選項D正確．7．DVD光盤由塑料愛護層和信息記錄層組成．如圖所示，激光束以入射角θ從空氣入射到厚度為d、折射率為n的塑料愛護層后，聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a，才能有效獲得信息．在保證a不變的前提下，減小激光束照到塑料愛護層的寬度l(l＝a＋2b)，則(AC)A．須滿意sinθ＝eq\f(nb,\r(b2＋d2))B．須滿意sinθ＝eq\f(d,n\r(b2＋d2))C．在θ和n不變時，須減小dD．在θ和d不變時，須減小n解析：設折射角為α，則n＝eq\f(sinθ,sinα)＝eq\f(sinθ,\f(b,\r(b2＋d2)))，則sinθ＝eq\f(nb,\r(b2＋d2))，A正確，B錯誤；在θ和n不變時，減小d，則b會相應減小，l會減小，C正確；θ和d不變時，減小n，則折射角又會增大，l會增大，D錯誤．8．光從真空射入某介質(zhì)，入射角θ1從零起先增大到某一值的過程中，折射角θ2也隨之增大，則下列說法中正確的是(BC)A．比值θ1/θ2不變B．比值sinθ1/sinθ2不變C．比值sinθ1/sinθ2是一個大于1的常數(shù)D．比值sinθ1/sinθ2是一個小于1的常數(shù)解析：由折射率概念可知：折射率與介質(zhì)有關，對于同一束光介質(zhì)的折射率不變，即n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)不變，又n＝eq\f(c,v)，故n始終大于1.9.如圖所示，把由同種材料(玻璃)制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報紙上，從正上方(對B來說是最高點)豎直向下分別視察A、B中心處報紙上的字，下面的說法正確的是(AD)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中的字一樣高D．A中的字比沒有玻璃時的高，B中的字和沒有玻璃時的一樣解析：如圖所示，放在B中心的字反射的光線經(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中心的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實位置要高．10.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象(α>β)．下列結論中正確的是(AC)A．在水中的傳播速度，光束a比光束b大B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小C．水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D．水對光束a的折射率比水對光束b的折射率大解析：由公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，可得折射率na<nb，C正確，D錯誤．由v＝eq\f(c,n)，na<nb知va>vb，A正確，B錯誤．三、非選擇題(共30分)11．(14分)如圖所示，一儲油桶，底面直徑與高均為1m．當桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B.當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，由點A沿方向AB看去，恰能看到桶底上的點C，已知B、C兩點相距0.25m．求油的折射率和光在油中的傳播速度．答案：1.581.9×108m/s解析：設入射角i，折射角r，則i＝45°，sini＝eq\f(\r(2),2)，sinr＝eq\f(\f(d,4),\r(\f(d,4)2＋\f(d,2)2))＝eq\f(\r(5),5)，n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(\r(10),2)≈1.58，由n＝eq\f(c,v)得：v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3\r(10),5)×108m/s≈1.9×108m/s.12．(16分)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點為球心；下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜．有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為0.6R.已知最終從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)．求該玻璃的折射率．答案：1.43解析：如圖，依據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線肯定與入射光線平行．這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點反射．設光線在半球面的入射角為i，折射角為r.由折射定律有sini＝nsinr①由正弦定理有eq