課時(shí)訓(xùn)練12光的反射和折射

1、.課時(shí)訓(xùn)練12光的反射和折射題組一反射定律和折射定律1.一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃,這束光的A.速度變慢,波長(zhǎng)變短B.速度不變,波長(zhǎng)變短C.頻率增高,波長(zhǎng)變長(zhǎng)D.頻率不變,波長(zhǎng)變長(zhǎng)解析:根據(jù)光的折射特點(diǎn),在折射過(guò)程中頻率不變,由公式v=cn,玻璃的折射率比空氣的大。所以由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),速度變慢,由=vf可知光的波長(zhǎng)變短,所以選項(xiàng)A正確。答案:A2.多項(xiàng)選擇如圖中虛線表示兩種介質(zhì)的界面及其法線,實(shí)線表示一條光線斜射向界面后發(fā)生反射與折射的光線,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.bO不是入射光線B.aO是入射光線C.cO是入射光線D.Ob是反射光線解析:由題圖可知只有aO和bO關(guān)于MN對(duì)稱(chēng),所以O(shè)b是反射

2、光線,A正確;aO是入射光線,B正確;Oc是折射光線,C錯(cuò)誤,D正確。答案:ABD3.多項(xiàng)選擇關(guān)于光的折射,正確的說(shuō)法是A.折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi)B.入射光線和法線與折射光線不一定在一個(gè)平面內(nèi)C.入射角總大于折射角D.光線從空氣斜射入玻璃時(shí),入射角大于折射角解析:由光的折射定律知,折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi),A正確,B錯(cuò)誤。入射角不一定大于折射角,C錯(cuò)誤。光線從空氣斜射入玻璃時(shí),入射角大于折射角,D正確。答案:AD題組二折射率4.多項(xiàng)選擇關(guān)于折射率,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.某種介質(zhì)的折射率等于光在介質(zhì)中傳播速度v和光在真空中的傳播速度c的比值B.折射角和入射

3、角的大小決定著折射率的大小C.兩種介質(zhì)相比較,折射率小的介質(zhì)稱(chēng)為光疏介質(zhì)D.任何介質(zhì)的折射率都大于1解析:某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的傳播速度c與光在介質(zhì)中傳播速度v的比值,A不對(duì)。折射率與折射角和入射角的大小無(wú)關(guān),B不對(duì)。答案:CD5.如下圖,有玻璃三棱鏡ABC,頂角A為30°,一束光線垂直于AB射入棱鏡,從AC射出進(jìn)入空氣,測(cè)出出射光線與入射光線夾角為30°,那么棱鏡的折射率為A.12B.22C.3D.33解析:頂角A=30°,那么光從AC面射出時(shí),在玻璃中的入射角1=30°。由于入射光線和出射光線的夾角為30°,所以折射角2=60&#

4、176;,由光路可逆和折射率的定義可知n=sin2sin1=3,選項(xiàng)C正確。答案:C6.空中有一只小鳥(niǎo),距水面3 m,其下方距水面4 m深處的水中有一條魚(yú)。水的折射率為43,那么鳥(niǎo)看水中的魚(yú)離它m,魚(yú)看天上的鳥(niǎo)離它m。 解析:首先作出鳥(niǎo)看魚(yú)的光路圖,如下圖。由于是在豎直方向上看,所以入射角很小,即圖中的1和2均很小,故有tan 1=sin 1,tan 2=sin 2。由圖可得h1tan 2=h'tan 1h'=h1tan2tan1=h1sin2sin1=h1n=4×34 m=3 m那么鳥(niǎo)看水中的魚(yú)離它:H1=3+3 m=6 m同理可得魚(yú)看鳥(niǎo)時(shí):h=nh2=3

5、×43 m=4 m那么H2=4+4 m=8 m。答案:68題組三測(cè)定玻璃的折射率7.兩個(gè)同學(xué)測(cè)玻璃的折射率時(shí)各設(shè)計(jì)一個(gè)表格記錄數(shù)據(jù),而且都已完成了計(jì)算,你認(rèn)為正確的選項(xiàng)是選填“甲或“乙。 甲設(shè)計(jì)的表格是次數(shù)1sin 12sin 2nn1300.50020.90.3221.5521.5422450.70730.50.4611.5333600.86638.00.5621.541乙設(shè)計(jì)的表格是次數(shù)123角平均值正弦值n1304560450.7071.568220.930.538.029.80.451解析:由n=sin1sin2可知,n的測(cè)量值應(yīng)為每次測(cè)量的入射角的正弦與折射角的正

6、弦比值的平均值,而不是每次測(cè)量的入射角的平均值的正弦與折射角的平均值的正弦之比,故甲正確。答案:甲8.某同學(xué)由于沒(méi)有量角器,在完成了光路圖以后,以O(shè)點(diǎn)為圓心,10.00 cm 長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交O和O'連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)作法線NN'的垂線交NN'于B點(diǎn),過(guò)C點(diǎn)作法線NN'的垂線交NN'于D點(diǎn),如下圖,用刻度尺量得 OB=8.00 cm,CD=4.00 cm,由此可得出玻璃的折射率n=。 解析:由光路圖以及幾何關(guān)系可知n=ABAODCOC=ABDC=102-824=1.5。答案:1.5建議用時(shí):30分鐘1.如下圖,一條光

7、線由空氣射到半圓玻璃磚外表的圓心處,玻璃磚的半圓外表上反射面鍍有銀,那么圖示幾個(gè)光路圖中,能正確、完好地表示光線行進(jìn)過(guò)程的是解析:在圓心處發(fā)生折射和反射,進(jìn)入半圓外表后沿原路返回,光從玻璃射向空氣中時(shí)在界面上發(fā)生反射和折射。答案:D2.如下圖,落山的太陽(yáng)看上去正好在地平線上,但實(shí)際上太陽(yáng)已處于地平線以下,觀察者的視覺(jué)誤差大小取決于當(dāng)?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.小孔成像解析:太陽(yáng)光線進(jìn)入大氣層發(fā)生折射,使傳播方向改變,而使人感覺(jué)太陽(yáng)的位置比實(shí)際位置偏高。答案:B3.多項(xiàng)選擇假如光線以大小相等的入射角,從真空射入不同介質(zhì),假設(shè)介質(zhì)的折射率越大,那么

8、A.折射角越大,說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越大B.折射角越大,說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越小C.折射角越小,說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越大D.折射角越小,說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越小解析:根據(jù)折射定律,sin 1sin 2=n,當(dāng)光以相等的入射角從真空向介質(zhì)入射時(shí),sin 1一定,n越大,sin 2就越小,sin 2越小說(shuō)明光偏離原來(lái)的程度就越大,故B、C正確。答案:BC4.井口大小和深度一樣的兩口井,一口是枯井,一口是水井如下圖,水面在井口之下,兩井底部各有一只青蛙,那么A.水井中的青蛙覺(jué)得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙覺(jué)得井口大些,晴天

9、的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙覺(jué)得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.兩只青蛙覺(jué)得井口一樣大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星解析:根據(jù)邊界作出光路圖如下圖,由圖可知,視角大于視角,所以枯井中的青蛙覺(jué)得井口大些;因?yàn)?lt;,所以水井中的青蛙視野更大些,晴天的晚上,水井中的青蛙看到的星星也更多一些,所以只有B項(xiàng)正確,A、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤。答案:B5.光在某種玻璃中的傳播速度是3×108 m/s,要使光由玻璃射入空氣時(shí)折射光線與反射光線成90°夾角,那么入射角應(yīng)是A.30°B.60°C.45°D.9

10、0°解析:依題意作出光路圖如下圖。折射角:2=90°-'=90°-1,玻璃的折射率:n=cv=3×1083×108=3。由折射定律知:nsin 1=sin 2=sin90°-1=cos 1,即tan 1=1n=33,得1=30°。故答案為A。答案:A6.半徑為R的玻璃半圓柱體,截面如下圖,圓心為O,兩束平行單色光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,AOB=60°,假設(shè)玻璃對(duì)此單色光的折射率 n=3,那么兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的間隔 為A.R4B.R3C.R2D.R解析:如下圖,光線A過(guò)圓心傳播

11、方向不變。光線B經(jīng)過(guò)柱面時(shí),折射角為1,由折射定律得n=sin60°sin1,sin 1=1nsin 60°=12,得1=30°由幾何知識(shí)可得OE=3R3光線BE從E點(diǎn)射入空氣,折射角2=60°由幾何知識(shí)得OD=R3。應(yīng)選項(xiàng)B是正確的。答案:B7.現(xiàn)代高速公路上的標(biāo)志牌都使用“回歸反光膜制成,夜間行車(chē)時(shí),它能把車(chē)燈射出的光逆向反射,標(biāo)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,如下圖,反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10 m的細(xì)玻璃珠,所用玻璃的折射率為3,為使入射的車(chē)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

12、.15°B.30°C.45°D.60°解析:入射光線和出射光線平行,所以光在三個(gè)界面上改變了傳播方向,光線在玻璃珠的內(nèi)外表反射時(shí)具有對(duì)稱(chēng)性,由此可作出光路圖如下圖。由幾何關(guān)系可知i=2r,根據(jù)折射定律有n=sinisinr,由可得i=60°。答案:D8.為了觀察門(mén)外情況,有人在門(mén)上開(kāi)一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門(mén)面垂直,如下圖。從圓柱底面中心看出去,可以看到的門(mén)外入射光線與軸線間的最大夾角稱(chēng)作視場(chǎng)角。該玻璃的折射率為n,圓柱長(zhǎng)為l,底面半徑為r。那么視場(chǎng)角是A.arcsinnlr2+l2B.arcsinnrr2+l2C.ar

13、csinrr2+l2D.arcsinlnr2+l2解析:光路如下圖,依題意可得sin 2=rr2+l2,由n=sin 1sin 2,得1=arcsinnrr2+l2。答案:B9.“測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)中,在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B,在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D。在插入第四個(gè)大頭針D時(shí),要使它。如圖是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡,其中直線a、a'是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n=計(jì)算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。 解析:進(jìn)展測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí),是利用插針?lè)ù_定入射光與出射光的光路的。利用插大頭針A、B得到進(jìn)入玻璃的入射光線的光路,在另一側(cè)插一枚大頭針C使其擋住A、B的像,插入另一枚大頭針D使其擋住C及A、B的像,從而確定出射光路。根據(jù)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的連線確定玻璃中的折射光路,并作出法線,用量角器量出入射角1和折射角2,利用折射定律 n=sin 1sin 2確定玻璃的折射率。答案:擋住C及A、B的像1.81.61.9都算對(duì)10.如下圖,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑。來(lái)自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出,出射光線平行于AB