人教版高中物理选修3-4课时作业 13-1 光的反射和折射 Word版含解析

一、单选题(每小题6分，共30分)
1．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是(　C　)
解析：光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A错误；由反射定律和反射角为45°，根据折射定律n＝得θ1>θ2，故B错误；C正确，D错误．
2．如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质(　C　)
A．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折程度越大
B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折程度越小
C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折程度越大
D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折程度越小
解析：由折射定律可知，在入射角相同的情况下，折射角越小，介质的折射率越大，介质对光线的偏折程度越大．
3.检查视力时人与视力表之间的距离应为5 m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3 m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为(　A　)
A．5 m,2 m　　　　　　　　 B．6 m,2 m
C．4.5 m,1.5 m D．4 m,1 m
解析：根据平面镜成像规律可知选项A正确．
4.如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在(　B　)
A．图中P点
B．图中P点靠近M的一侧
C．图中P点靠近N的一侧
D．以上位置都有可能
解析：由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B正确，A、C、D错误．
5.如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成的一个长方体．某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面．已知材料的折射率nPA．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线在同一条直线上
B．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行
C．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于θ
D．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ
解析：作出光路图，如图所示．由题意可知，光线垂直射入Q，根据折射定律有：nP＝，nQ＝；因为nP二、多选题(每小题8分，共40分)
6.一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则(　AD　)
A．na>nb B．naC．va>vb D．va解析：由题图知折射角ranb，选项A正确；由折射率n＝知va7．DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成．如图所示，激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息．在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度l(l＝a＋2b)，则(　AC　)
A．须满足sinθ＝
B．须满足sinθ＝
C．在θ和n不变时，须减小d
D．在θ和d不变时，须减小n
解析：设折射角为α，则n＝＝，则sinθ＝，A正确，B错误；在θ和n不变时，减小d，则b会相应减小，l会减小，C正确；θ和d不变时，减小n，则折射角又会增大，l会增大，D错误．
8．光从真空射入某介质，入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则下列说法中正确的是(　BC　)
A．比值θ1/θ2不变
B．比值sinθ1/sinθ2不变
C．比值sinθ1/sinθ2是一个大于1的常数
D．比值sinθ1/sinθ2是一个小于1的常数
解析：由折射率概念可知：折射率与介质有关，对于同一束光介质的折射率不变，即n＝不变，又n＝，故n始终大于1.
9.如图所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是(　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中的字一样高
D．A中的字比没有玻璃时的高，B中的字和没有玻璃时的一样
解析：如图所示，放在B中心的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在A中心的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．
10.两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α>β)．下列结论中正确的是(　AC　)
A．在水中的传播速度，光束a比光束b大
B．在水中的传播速度，光束a比光束b小
C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
解析：由公式n＝，可得折射率na由v＝，navb，A正确，B错误．
三、非选择题(共30分)
11．(14分)如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1 m．当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B.当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点A沿方向AB看去，恰能看到桶底上的点C，已知B、C两点相距0.25 m．求油的折射率和光在油中的传播速度．
答案：1.58　1.9×108 m/s
解析：设入射角i，折射角r，
则i＝45° ，sini＝ ，
sinr＝＝，
n＝＝≈1.58，
由n＝得：v＝＝×108 m/s≈1.9×108 m/s.
12．(16分)如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．
答案：1.43
解析：
如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射．
设光线在半球面的入射角为i，折射角为r.
由折射定律有sini＝nsinr①
由正弦定理有＝②
由几何关系，入射点的法线与OC的夹角为i.由题设条件和几何关系有sini＝③
式中L是入射光线与OC的距离．
由②③式和题给数据得sinr＝④
由①③④式和题给数据得n＝≈1.43.⑤