内容正文:
选修3-4 第十三章 光
第一节 光的反射和折射
一、单选题
1.(2021·江苏省阜宁中学高二期中)某同学在测玻璃折射率时,把玻璃砖一边与aa′对齐,但另一条边bb′画得明显过宽,其它操作符合要求,由此引起的误差及测量结果正确表述是( )
A.折射角偏大,折射率比真实值小
B.折射角偏小,折射率比真实值大
C.折射角偏大,折射率比真实值大
D.折射角偏小,折射率比真实值小
【答案】A
【解析】如图所示
实线是真实的光路图,虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图,由图看出,在这种情况测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,根据
因此测得的折射率偏小。
故选A。
2.(2021·辽宁沈阳市·沈阳二中高二月考)某单色光在玻璃中的速度比水中的小,此单色光由玻璃中斜射进入水中,以下说法正确的是( )
A.入射角可能大于折射角
B.入射角可能等于折射角
C.玻璃的折射率大
D.水的折射率大
【答案】C
【解析】某单色光在玻璃中的速度比水中的小,根据
可知,玻璃中折射率大,则玻璃中角度小,由玻璃中斜射进入水中,入射角小于折射角。故C正确ABD错误。
故选C。
3.(2021·杭州市长征中学高二期中)置于真空中的半球形玻璃砖的横截面如图所示,O为球心,MN为直径,A、B为半圆弧MAN上的两点,且A为半圆弧中点,BO与AO的夹角为30°。有一条与MN平行的光线从B点射入玻璃砖后直接经过N点,则玻璃砖的折射率为( )
A.
B.
C.1.5
D.
【答案】D
【解析】
如图所示,由几何关系可得
,
根据折射定律可得
故选D。
4.(2021·山东师范大学附中高二期中)玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡,下列光路图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】光从玻璃进入空气,即由光密介质进入光疏介质,入射角小于折射角,后来又从玻璃进入空气,则入射角大于折射角,其光路图如图所示,所以B正确;ACD错误;
故选B。
5.(2021·山东师范大学附中高二期中)如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面,厚度为L。现有两种单色光组成的复合光,从O点射入玻璃砖,入射角为
,其折射光线分别沿
、
方向,对应的折射角分别为
、
,光从O点到A点的传播时间为
,从O点到B点的传播时间为
。已知
,
,
,
。则下列对
和
大小关系的比较,正确的是( )
A.
B.
C.
D.无法确定
【答案】A
【解析】玻璃砖对沿OA方向的单色光的折射率为
此单色光在玻璃传播的速度为
光在玻璃砖中的路程为
光从O点到A点的传播时间为
玻璃砖对沿OB方向的单色光的折射率为
此单色光在玻璃传播的速度为
光在玻璃砖中的路程为
光从O点到B点的传播时间为
则有
6.(2021·北京海淀区·高三一模)如图所示,在做“测量玻璃的折射率”实验时,先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖,描出玻璃砖的两个边MN和PQ,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,再插上大头针P3、P4,然后做出光路图,根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.大头针P4 须挡住P3及P1、P2的像
B.入射角越大,折射率的测量越准确
C.利用量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′,折射率的测量值将偏大
【答案】A
【解析】A.确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像,故A正确;
B.入射角适当大一些,能使折射率的测量准确,故B错误;
C.利用量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率
故C错误;
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′,则折射角i2,将偏大,折射率的测量值将偏小,故D错误。
故选A。
7.(2021·江苏南京市·高二月考)在“测定玻璃的折射率”实验中,下列做法正确的是( )
A.入射角应适当小些
B.为了测量的准确性,必须选用平行玻璃砖来测量
C.在白纸上放好玻璃砖后,可以用铅笔贴着光学面画出界面
D.应选用细的大头针完成实验
【答案】D
【解析】A.为了减小相对误差,入射角应适当大些,A错误;
B.只要能测出入射角和折射角,就能求出折射率,因此玻璃砖不平行也可以,B错误;
C.玻璃砖的光学面非常精密,在白纸上放好玻璃砖后,不可以用铅笔贴着光学面画出界面,C错误;
D.应选用细的大头针完成实验,这样在画光线时更精确,D正确。
故选D。
8.(2021·江苏南京市·高二月考)“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图为超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为
=
(式中
是入射角,
是折射角,
分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表