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1、2022年高中物理第4章光的折射與全反射第1節(jié)光的折射定律自我小測魯科版選修
1.關于光的折射現(xiàn)象,下列說法中正確的是( ?。?
A.光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象,叫光的折射
B.折射定律是托勒密發(fā)現(xiàn)的
C.人觀察盛水容器的底部,發(fā)現(xiàn)水變淺了
D.若光從真空射入水中,它的速度一定減小
2.如果光以同一入射角從真空射入不同介質,則折射率越大的介質( )
A.折射角越大,表示這種介質對光線的偏折作用越大
B.折射角越大,表示這種介質對光線的偏折作用越小
C.折射角越小,表示這種介質對光線的偏折作用越大
D.折射角越小,表示這種介質對光線的偏折作用越小
3.對于某單色光,玻璃的折
2、射率比水的大,則此單色光在玻璃中傳播時( ?。?
A.其速度比在水中的大,其波長比在水中的長
B.其速度比在水中的大,其波長比在水中的短
C.其速度比在水中的小,其波長比在水中的短
D.其速度比在水中的小,其波長比在水中的長
4.如圖所示,從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面,經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側是紅光,b側是紫光
B.在真空中a側光的波長小于b側光的波長
C.三棱鏡對a側光的折射率大于對b側光的折射率
D.在三棱鏡中a側光的速率比b側光大
5.等腰三棱鏡的頂角是30°,
3、光線垂直于棱鏡的一個腰面射入棱鏡,從另一面射出時,出射光線偏離原來光線30°角,則該棱鏡的折射率為( ?。?
A. B. C. D.
6.發(fā)出白光的細線光源ab,長度為l0,豎直放置,上端a恰好在水面以下,如圖所示。現(xiàn)考慮細線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細光束經水面折射后所成的像,由于水對光有色散作用,若以l1表示紅光成的像的長度,l2表示藍光成的像的長度,則( ?。?
A.l1<l2<l0 B.l1>l2>l0
C.l2>l1>l0 D.l2<l1<l0
7.如圖所示,兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC,兩者的AC面是平行
4、放置的,在它們之間是均勻的未知透明介質。一單色細光束O垂直于AB面入射,在圖示的出射光線中( ?。?
A.1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能
B.4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能
C.7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能
D.只能是4、6中的某一條
8.空中有一只小鳥,距水面3 m,其正下方距水面4 m深處的水中有一條魚。已知水的折射率為,則鳥看水中的魚離它多少米?魚看天上的鳥離它多少米?
9.光線以60°的入射角從空氣射入玻璃中,折射光線與反射光線恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×108 m/s)
(1)畫出折射光路圖。
(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃
5、中的傳播速度。
(3)當入射角增大或減小時,玻璃的折射率是否變化?說明理由。
參考答案
1.解析:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向會改變,這種現(xiàn)象叫光的折射,A錯;折射定律是斯涅耳發(fā)現(xiàn)的,B錯;由折射定律知C正確;由n=得v=,水的折射率n>1,故v<c,故D正確。
答案:CD
2.解析:根據(jù)折射定律n=,在入射角相同的情況下,折射角越小的介質,其折射率越大,該介質對光的偏折作用越大;反之,折射角越大的介質,其折射率越小,該介質對光的偏折作用越小,所以正確的選項應該是B、C。
答案:BC
3.解析:介質的折射率較大時,光在其中傳播的速度較小。光的頻率不變,當速度變小時
6、,其波長變短。由此可知,選項C正確。
答案:C
4.解析:由題圖可以看出,a側光偏折得較厲害,三棱鏡對a側光的折射率較大,所以a側光是紫光,波長較短,b側光是紅光,波長較長,因此A錯,B、C正確;又v=,所以三棱鏡中a側光的傳播速率小于b側光的傳播速率,D錯。
答案:BC
5.解析:依題意作圖,由題意可知:i=60°,r=30°,由折射定律得n==,A正確。
答案:A
6.解析:由于藍光折射率比紅光折射率大,則同一點發(fā)出的光經水面折射的光,藍光比紅光偏折角大,則沿反向延長線所成虛像的長度比較小,則l2<l1<l0。
答案:D
7.解析:根據(jù)光的折射定律,玻璃狹縫中的透明介質
7、折射率可能n>n玻,也可能n<n玻,還可能n=n玻,故4、5、6三條光線都有可能。
答案:B
8.解析:首先作出鳥看魚的光路圖,如圖所示。由于是在豎直方向上看,所以入射角很小,即圖中的i和r均很小,故有tan i=sin i,tan r=sin r。由圖可得:
h1tan r=h′tan i,
h′====4× m=3 m。
則鳥看水中的魚離它:H1=(3+3) m=6 m。
同理可得魚看鳥時:h″=nh2=3× m=4 m,
則H2=(4+4) m=8 m。
答案:6 m 8 m
9.解析:先畫出玻璃與空氣的界面。再過入射點作出界面的垂線即為法線,然后根據(jù)光的反射定律和折射定律作出入射光線、反射光線和折射光線;求出折射角r后,根據(jù)n=求出n,當入射角變化時,這一比值保持不變即玻璃的折射率并不改變,根據(jù)n=求出v。
(1)由題意知入射角i=60°,反射角β=60°,折射角r=180°-60°-90°=30°,折射光路圖如圖所示。
(2)n===,
根據(jù)n=得
v== m/s=1.7×108 m/s。
(3)折射率不會變化,折射率由介質和入射光的頻率決定,而跟入射角的大小無關。
答案:見解析。