2024_2025学年新教材高中物理第4章光的折射和全反射第1节光的折射课后练习含解析鲁科版选择性必修第一册.docx
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第1节光的折射
课后篇巩固提升
必备学问基础练
1.(多选)光从某介质射入空气,入射角θ1从零起先增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()
A.比值不变
B.比值不变
C.比值是一个大于1的常数
D.比值是一个小于1的常数
解析因折射率不变,可知不变,A错误,B正确;又因为入射角小于折射角,所以1,C错误,D正确。
答案BD
2.若某一介质的折射率较大,那么()
A.光由空气射入该介质时折射角较大
B.光由空气射入该介质时折射角较小
C.光在该介质中的速度较大
D.光在该介质中的速度较小
解析由n=可知,光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角θ1共同确定,因此选项A、B错误;由n=可知,介质的折射率越大,光在该介质中的速度越小,故选项C错误,D正确。
答案D
3.
(多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是()
A.光是从真空射向介质
B.介质的折射率约为1.73
C.光在介质中的传播速度约为1.73×108m/s
D.反射光线与折射光线成60°
解析因为折射角大于入射角,所以光是从介质射向真空的,选项A错误;据折射率公式n=,所以n≈1.73,选项B正确;再由折射率n=,代入数据得v≈1.73×108m/s,选项C正确;反射光线与折射光线成90°角,选项D错误。
答案BC
4.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()
A.n=sini,v=c·sini
B.n=tani,v=c·tani
C.n=tani,v=
D.n=cosi,v=
解析由于折射光线与反射光线正好垂直,所以折射角r=90°-i,则n==tani,A、D项错误;又n=,故v=,B项错误,C项正确。
答案C
5.
如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为()
A. B.1.5 C. D.2
解析
依据题意画出光的传播光路图如图所示。作OD使其与入射光和出射光平行,由几何学问得∠AOB=60°+60°=120°,所以∠ACB=60°,得到折射角为30°,所以n=。
答案C
6.现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n0),称为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依旧满意=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()
解析依据题目所给负折射率的意义,入射角与折射角应当在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B项正确,A、C、D项错误。
答案B
7.
如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β。从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向。当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为。?
解析依据题意可知,光在AC上发生折射,入射角为-α,折射角为-β,依据折射定律可得折射率n=。
答案
8.
如图所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0m,露出水面部分长0.3m,已知水的折射率为,则当阳光与水平面成37°时,杆AB在水下的影长为多少?
解析光路如图所示。
由题意可得入射角为53°
由折射定律
=n
则θ2=37°,由几何关系得影长
s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m。
答案1.15m
关键实力提升练
9.
为了视察门外状况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为n,圆柱长为l,底面半径为r,则视场角的正弦是()
A. B.
C. D.
解析光路图如图所示。
n=,sinα=
所以sini=nsinα=,B对。
答案B
10.一束由红、蓝两单色光组成的复色光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AB是半圆的直径,进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD。它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2,则()
A.AC是蓝光,t1小于t2 B.AC是红光,t1小于t2
C.AC是蓝光,t1等于t2 D.AC是红光,t1大于t2
解析AC光的偏