2024-2025學年新教材高中物理課時作業(yè)十三光的折射含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE9-課時作業(yè)(十三)光的折射限時：40分鐘一、單項選擇題1．在折射現(xiàn)象中，下列說法正確的是()A．折射角肯定小于入射角B．折射率跟折射角的正弦值成反比C．折射角增大為原來的2倍，入射角也增大為原來的2倍D．折射率大的介質(zhì)，光在其中傳播速度小2．一束光線從空氣射向玻璃，入射角為α(發(fā)生折射)．下列四幅光路圖中正確的是()3．如圖所示，一條光線通過一個在水中的球形空氣泡，下列哪一條表示出射光線的路徑()A．光線1B．光線2C．光線3D．光線44．如圖所示，落山的太陽看上去正好在地平線上，但事實上太陽已處于地平線以下，視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)象的緣由是()A．光的反射B．光的折射C．光的直線傳播D．小孔成像5．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)時折射角較大B．光由空氣射入該介質(zhì)時折射角較小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6．在“測定玻璃磚折射率”的試驗中，如圖所示，∠EOA＝α，∠AOM＝β，∠NOO′＝θ，插大頭針P1、P2、P3、P4是()A．為了找出光線AO，測出的折射率為n＝eq\f(sinθ,sinβ)B．為了找出光線AO，測出的折射率為n＝eq\f(sinβ,sinθ)C．為了找出光線O′B，測出的折射率為n＝eq\f(sinθ,sinα)D．為了找出光線O′B，測出的折射率為n＝eq\f(sinβ,sinθ)7.如圖所示，一玻璃三棱鏡ABC的頂角A為30°，一束光線垂直于AB射入棱鏡，從AC射出進入空氣，測得出射光線與入射光線的夾角為30°，則該三棱鏡的折射率為()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(2),2)C.eq\r(3)D.eq\f(\r(3),3)二、多項選擇題8．一束光從某種介質(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()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9．一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()A．na>nbB．na<nbC．va>vbD．va<vb10．如圖所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以肯定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說法中正確的是()A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光B．在真空中a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長C．三棱鏡對a側(cè)光的折射率大于對b側(cè)光的折射率D．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率三、非選擇題11．用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的試驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)視察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像攔住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3攔住P1和P2的像，P4攔住P3以及P1和P2的像，在紙上標出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)過P1、P2點的入射光線．(1)在圖上補畫出所需的光路．(2)為了測出玻璃的折射率，須要測量入射角i和折射角r，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角．(3)多次變更入射角，測得幾組入射角和折射角，依據(jù)測得的入射角i和折射角r的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖像，由圖像可知該玻璃的折射率n＝________.12．如圖，一束激光垂直于AC面照耀到等邊玻璃三棱鏡的AB面上．已知AB面的反射光線與折射光線的夾角為90°.光在真空中的傳播速度為c.求：(1)玻璃的折射率；(2)激光在玻璃中傳播的速度．13．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eq\f(4,3)，則當陽光與水平面成37°角時，桿AB在水下的影長為多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)14．如圖所示，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eq\f(L,3)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eq\r(3)，求：(1)光在玻璃中的傳播速度是多少？(2)光束在桌面上形成的光斑的面積是多少？課時作業(yè)(十三)光的折射1．解析：折射角可能小于入射角，也可能大于入射角，例如光從水中射入空氣時，折射角就大于入射角，故選項A錯誤；某種介質(zhì)的折射率對特定的光是肯定的，不隨折射角的正弦值的變更而變更，故選項B錯誤；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，而不是入射角與折射角成正比，故選項C錯誤；由n＝eq\f(c,v)知選項D正確．答案：D2．解析：一束光線從空氣射向玻璃，入射角為α，由題意可知光線肯定會發(fā)生折射，依據(jù)n＝eq\f(sinα,sinθ)知，折射角小于入射角，同時間線在分界面上還會發(fā)生反射．答案：A3．解析：光先從水進入空氣泡中，由折射定律可知折射角應大于入射角，然后又從空氣射入水中，折射角應小于入射角．綜上所述，只有光線1符合要求，故選項A正確．答案：A4．解析：太陽光線進入大氣層發(fā)生折射，使傳播方向變更，而使人感覺太陽的位置比實際位置偏高．答案：B5．解析：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，光由空氣射入介質(zhì)時的折射角是由折射率n和入射角θ1共同確定，因此A，B均錯；由n＝eq\f(c,v)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，D對．答案：D6．解析：插大頭針P1、P2、P3、P4是為了找出出射光線O′B，進而確定折射光線OO′，A、B錯誤；圖中∠AOM＝β是入射角，∠NOO′＝θ為折射角，故折射率n＝eq\f(sinβ,sinθ)，C錯誤，D正確．答案：D7．解析：畫出光路圖如答圖所示．依據(jù)折射定律及圖示可知，光線從玻璃三棱鏡射入空氣中時入射角i＝30°，折射角r＝60°，所以玻璃三棱鏡的折射率為n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3).選項C正確．答案：C8．解析：由折射定律及入射角、折射角的含義知n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)，A錯、B正確；又由n＝eq\f(c,v)知，C正確，D錯誤．答案：BC9．解析：依據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，玻璃對a光的折射率大，即na>nb，A正確、B錯；依據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，b光在玻璃中的傳播速度大，即va<vb，D正確、C錯．答案：AD10．解析：紅光的折射率小，所以偏折角小，故b側(cè)為紅色光，a側(cè)為紫色光，選項A錯誤；紅色光的波長比紫色光的波長長，即a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長，選項B正確；因為a光的偏折程度較大，則折射率較大，即三棱鏡對a側(cè)光的折射率大于對b側(cè)光的折射率，選項C正確；依據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率小于b側(cè)光的傳播速率，選項D錯誤．答案：BC11．解析：(1)P3、P4的連線與CD的交點即光線從玻璃磚中射出的位置，P1、P2的連線與AB的交點即光線進入玻璃磚的位置，連接這兩點即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示．(2)連接O點與光線在AB上的入射點即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、r所示．(3)題圖乙圖像的斜率k＝eq\f(sini,sinr)＝n，由題圖乙可知斜率為1.5，即該玻璃的折射率為1.5.答案：(1)如解析圖所示(2)如解析圖中i、r所示(3)1.512．解析：(1)如圖所示，由幾何關系知：光在AB界面的入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3).(2)由n＝eq\f(c,v)得v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3)c,3).答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(\r(3)c,3)13．解析：光路如圖所示由題意可得入射角為53°由折射定律eq\f(sini,sinr)＝n，eq\f(sin53°,sinr)＝eq\f(4,3)，則r＝37°，由幾何關系得影長s＝0.3m×tan53°＋1m×tan37°＝1.15m答案：1.15m14．解析：(1)由n＝eq\f(c,v)得，光在玻璃中的傳播速度為：v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\r(3))m