Xe đời mới ... bánh xe đời cũ

B¸n kÝnh r bÐ nhÊt cña tÊm gç trßn næi trªn mÆt níc sao cho kh«ng mét tia s¸ng nµo tõ S lät ra ngoµi kh«ng khÝ lµ:D. Gãc hîp bëi.[r]

(1)

Câu hỏi Và BàI TậP trắc nghiệm Vật lý lớp 11 nâng cao

Chơng VI Khúc xạ ¸nh s¸ng

I HƯ thèng kiÕn thøc ch¬ng 1 Định luật khúc xạ ánh sáng:

Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới

Tia ti v tia khúc xạ nằm hai bên đờng pháp tuyến điểm tới Tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ số:

sini sins=n

(Hằng số n đợc gọi chiết suất tỷ đối môi trờng khúc xạ môi trờng tới)

2 ChiÕt st cđa mét m«i trêng

- Chiết suất tỉ đối môi trờng môi trờng tỉ số tốc độ truyền ánh sáng v1 v2

trong m«i trờng môi trờng

n=n21=n2

n1

=v1

v2

n1 n2 chiết suất ruyệt đối môi trờng môi trng

- Công thức khúc xạ:

sini = nsinr n1sini = n2sinr 3 Hiện tợng phản xạ toàn phần:

Hiện tợng phản xạ toàn phần xảy trờng hợp môi trờng tới chiết quang môi trờng khúc xạ (n1

> n2) góc tới lớn giá trị igh:

i > igh víi sinigh = n2/n1

II Câu hỏi tập

44 Khúc xạ ánh s¸ng

6.1 Phát biểu sau đúng?

A Chiết suất tỉ đối môi trờng chiết quang nhiều so với mơi trờng chiết quang nhỏ đơn vị B Môi trờng chiết quang có chiết suất tuyệt đối nhỏ đơn vị

C Chiết suất tỉ đối môi trờng so với môi trờng tỉ số chiết suất tuyệt đối n2 môi trờng với

chiết suất tuyệt đối n1 môi trờng

D Chiết suất tỉ đối hai môi trờng lớn đơn vị vận tốc ánh sáng chân khơng vận tốc lớn

6.2 Với tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối nớc n1, thuỷ tinh n2 Chiết suất tỉ đối tia sáng

đó truyền từ nớc sang thuỷ tinh là: A n21 = n1/n2

B n21 = n2/n1

C n21 = n2 – n1

D n12 = n1 – n2

6.3 Chọn câu trả li ỳng

Trong tợng khúc xạ ánh sáng: A góc khúc xạ bé góc tới B góc khúc xạ lớn góc tới C góc khóc x¹ tØ lƯ thn víi gãc tíi

D góc tới tăng dần góc khúc xạ tăng dần 6.4 Chiết suất tỉ đối môi trờng khúc xạ với mơi trờng tới

A lu«n lín B nhỏ

C bng tỉ số chiết suất tuyệt đối môi trờng khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trờng tới D hiệu số chiết suất tuyệt đối môi trờng khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trờng tới 6.5 Chọn câu nhất

Khi tia sáng từ môi trờng suốt n1 tới mặt phân cách với môi trờng suốt n2 (víi n2 > n1), tia s¸ng

(2)

A tia sáng bị gãy khúc qua mặt phân cách hai môi trờng B tất tia sáng bị khúc xạ vào môi trờng n2

C tất tia sáng phản xạ trở lại môi trờng n1

D phần tia sáng bị khúc xạ, phần bị phản xạ 6.6 Chiết suất tuyệt đối môi trờng truyn ỏnh sỏng

A lớn B nhỏ C D lín h¬n

6.7 Chiếu tia sáng đơn sắc từ khơng khí vào mơi trờng có chiết suất n, cho tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ Khi góc tới i đợc tính theo công thức

A sini = n B sini = 1/n C tani = n D tani = 1/n

6.8 Một bể chứa nớc có thành cao 80 (cm) đáy phẳng dài 120 (cm) độ cao mực n ớc bể 60 (cm), chiết suất nớc 4/3 ánh nắng chiếu theo phơng nghiêng góc 300 so với phơng ngang Độ dài bóng đen to

thành mặt nớc A 11,5 (cm) B 34,6 (cm) C 63,7 (cm) D 44,4 (cm)

6.9 Một bể chứa nớc có thành cao 80 (cm) đáy phẳng dài 120 (cm) độ cao mực n ớc bể 60 (cm), chiết suất nớc 4/3 ánh nắng chiếu theo phơng nghiêng góc 300 so với phơng ngang Độ dài bóng đen tạo

thành đáy bể là: A 11,5 (cm) B 34,6 (cm) C 51,6 (cm) D 85,9 (cm)

6.10 Một điểm sáng S nằm chất lỏng (chiết suất n), cách mặt chất lỏng khoảng 12 (cm), phát chùm sáng hẹp đến gặp mặt phân cách điểm I với góc tới nhỏ, tia ló truyền theo ph ơng IR Đặt mắt phơng IR nhìn thấy ảnh ảo S’ S dờng nh cách mặt chất lỏng khoảng 10 (cm) Chiết suất chất lỏng

A n = 1,12 B n = 1,20 C n = 1,33 D n = 1,40

6.11 Cho chiết suất nớc n = 4/3 Một ngời nhìn hịn sỏi nhỏ S mằn đáy bể nớc sâu 1,2 (m) theo phơng gần vng góc với mặt nớc, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nớc khoảng

A 1,5 (m) B 80 (cm) C 90 (cm) D (m)

6.12 Một ngời nhìn hịn sỏi dới đáy bể nớc thấy ảnh dờng nh cách mặt nớc khoảng 1,2 (m), chiết suất nớc n = 4/3 Độ sâu bể là:

A h = 90 (cm) B h = 10 (dm) C h = 15 (dm) D h = 1,8 (m)

6.13 Một ngời nhìn xuống đáy chậu nớc (n = 4/3) Chiều cao lớp nớc chậu 20 (cm) Ngời thấy đáy chậu dờng nh cách mặt nớc khoảng

(3)

6.14 Một mặt song song có bề dày 10 (cm), chiết suất n = 1,5 đợc đặt khơng khí Chiếu tới tia sáng SI có góc tới 450 tia ló khỏi sẽ

A hỵp víi tia tíi mét gãc 450.

B vu«ng gãc víi tia tíi C song song víi tia tíi

D vuông góc với mặt song song

6.15 Mt mặt song song có bề dày 10 (cm), chiết suất n = 1,5 đợc đặt khơng khí Chiếu tới tia sáng SI có góc tới 450 Khoảng cách giá tia tới tia ló là:

A a = 6,16 (cm) B a = 4,15 (cm) C a = 3,25 (cm) D a = 2,86 (cm)

6.16 Một hai mặt song song có bề dày (cm), chiết suất n = 1,5 đợc đặt khơng khí Điểm sáng S cách 20 (cm) ảnh S’ S qua hai mặt song song cách S khoảng

A (cm) B (cm) C (cm) D (cm)

6.17 Một hai mặt song song có bề dày (cm), chiết suất n = 1,5 đợc đặt khơng khí Điểm sáng S cách 20 (cm) ảnh S’ S qua hai mặt song song cách hai mặt song song khoảng

A 10 (cm) B 14 (cm) C 18 (cm) D 22(cm)

45 Phản xạ toàn phần

6.18 Phỏt biu sau không đúng?

A Khi cã phản xạ toàn phần toàn ánh sáng phản xạ trở lại môi trờng ban đầu chứa chùm tia sáng tới B Phản xạ toàn phần xảy ánh sáng từ môi trờng chiết quang sang môi trờng chết quang

C Phản xạ toàn phần xảy góc tới lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh

D Gúc giới hạn phản xạ toàn phần đợc xác định tỉ số chiết suất môi trờng chiết quang với môi trờng chiết quang

6.19 Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần mặt phân cách hai mơi trờng A cờng độ sáng chùm khúc xạ cờng độ sáng chùm tới

B cờng độ sáng chùm phản xạ cờng độ sáng chùm tới C cờng độ sáng chùm khúc xạ bị triệt tiêu

D B C

6.20 Phát biểu sau không đúng?

A Ta có tia khúc xạ tia sáng từ m«i trêng cã chiÕt suÊt nhá sang m«i trêng cã chiết suất lớn B Ta có tia khúc xạ tia sáng từ môi trờng có chiết suất lớn sang môi trờng có chiết suất nhỏ C Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần chùm tia khúc xạ

D Khi cú phản xạ toàn phần, cờng độ sáng chùm phản xạ gần nh cờng độ sáng chùm sỏng ti

6.21 Khi ánh sáng từ nớc (n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là: A igh = 41048’

B igh = 48035’

C igh = 62044’

D igh = 38026’

6.22 Tia sáng từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân cách với nớc (n2 = 4/3) Điều kiện góc tới i để khơng

cã tia khóc x¹ níc lµ: A i ≥ 62044’.

B i < 62044’.

C i < 41048’.

(4)

6.23 Cho tia sáng từ nớc (n = 4/3) không khí Sự phản xạ toàn phần xảy gãc tíi: A i < 490.

B i > 420.

C i > 490.

D i > 430.

6.24 Một miếng gỗ hình trịn, bán kính (cm) tâm O, cắm thẳng góc đinh OA Thả miếng gỗ chậu nớc có chiết suất n = 1,33 Đinh OA nớc, cho OA = (cm) Mắt đặt khơng khí thấy đầu A cách mặt nớc khoảng lớn là:

A OA’ = 3,64 (cm) B OA’ = 4,39 (cm) C OA’ = 6,00 (cm) D OA’ = 8,74 (cm)

6.25 Một miếng gỗ hình trịn, bán kính (cm) tâm O, cắm thẳng góc đinh OA Thả miếng gỗ chậu nớc có chiết suất n = 1,33 Đinh OA nớc, cho OA = (cm) Mắt đặt khơng khí, chiều dài lớn OA để mắt không thấy đầu A là:

A OA = 3,25 (cm) B OA = 3,53 (cm) C OA = 4,54 (cm) D OA = 5,37 (cm)

46 Bài tập khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần

6.26 Mt ngn ốn nh S t đáy bể nớc (n = 4/3), độ cao mực nớc h = 60 (cm) Bán kính r bé gỗ tròn mặt nớc cho không tia sáng từ S lọt ngồi khơng khí là:

A r = 49 (cm) B r = 53 (cm) C r = 55 (cm) D r = 51 (cm)

6.27 ChiÕu mét chïm tia sáng song song không khí tới mặt nớc ( n = 4/3) víi gãc tíi lµ 450 Gãc hợp bởi

tia khúc xạ tia tới là: A D = 70032’.

B D = 450.

C D = 25032’.

D D = 12058’.

6.28 Một chậu nớc chứa lớp nớc dày 24 (cm), chiết suất nớc n = 4/3 Mắt đặt khơng khí, nhìn gần nh vng góc với mặt nớc thấy đáy chậu dờng nh cách mặt nớc đoạn

A (cm) B (cm) C 18 (cm) D 23 (cm)

6.29* Một chậu đặt mặt phẳng nằm ngang, chứa lớp nớc dày 20 (cm), chiết suất n = 4/3 Đáy chậu gơng phẳng Mắt M cách mặt nớc 30 (cm), nhìn thẳng góc xuống đáy chậu Khoảng cách từ ảnh mắt tới mặt nớc là:

A 30 (cm) B 45 (cm) C 60 (cm) D 70 (cm)

III hớng dẫn giải trả lời

44 Khúc xạ ánh sáng

6.1 Chọn: A Híng dÉn:

- Chiết suất tỉ đối lớn hơn, nhỏ Chiết suất tuyệt đối lớn đơn vị - Chiết suất tỉ đối môi trờng chiết quang nhiều so với mơi trờng chiết quang nhỏ đơn vị 6.2 Chọn: B

Hớng dẫn: Với tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối nớc n1, thuỷ tinh n2 Chiết suất tỉ đối

(5)

6.3 Chän: D

Hớng dẫn: áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng sini

sinr= n2 n1

ta thấy i tăng r tăng 6.4 Chọn: C

Hng dn: Chiết suất tỉ đối môi trờng khúc xạ với môi trờng tới tỉ số chiết suất tuyệt đối môi trờng khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trờng tới

6.5 Chän: D

Hớng dẫn: Khi tia sáng từ môi trờng suốt n1 tới mặt phân cách với môi trờng suốt n2 (với n2 >

n1), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách phần tia sáng bị khúc xạ, phần bị phản xạ

6.6 Chän: A

Hớng dẫn: Chiết suất tuyệt đối môi trờng truyền ánh sáng lớn 6.7 Chọn: C

Híng dÉn:

- áp dụng định luật phản xạ ánh sáng, tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với ta có r + i’ = 900 hay là

r + i = 900.

- áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng: sini

sinr= n2 n1 ↔

sini sin(900− i

)= n2 n1

↔tani = n21 = n

6.8 Chän: B

Híng dÉn: Độ dài bóng đen tạo thành mặt nớc (80 – 60).tan300 = 34,6 (cm)

6.9 Chän: D Hớng dẫn:

- Độ dài phần bóng đen mặt nớc a = 34,6 (cm)

- dài phần bóng đen đáy bể b = 34,6 + 60.tanr r đợc tính sini

sinr=n suy b = 85,9

(cm) 6.10 Chän: B

Hớng dẫn: áp dụng công thức lỡng chất phẳng ánh sáng từ môi trờng n kh«ng khÝ d '

d =

n suy

n = 12

10 = 1,2

6.11 Chọn: C

Hớng dẫn: áp dụng công thức lỡng chất phẳng ánh sáng từ môi trêng n kh«ng khÝ d '

d=

n suy

d’ = 0,9 (m) 6.12 Chän: C

Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm tơng tự câu 6.11 6.13 Chọn: B

Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 6.11 6.14 Chän: C

Hớng dẫn: Dùng định luật khúc xạ hai mặt hai mặt song song 6.15 Chọn: A

Hớng dẫn: Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng kết hợp giải hình học phẳng 6.16 Chn: B

Hớng dẫn: áp dụng công thức ảnh điểm sáng qua hai mặt song song ánh sáng truyền gần nh vuông góc với bề mặt hai SS = e

(

n

)

6.17 Chän: C

Híng dÉn: Xem híng dẫn câu 6.16

45 Phản xạ toàn phần

(6)

Hớng dẫn: Góc giới hạn phản xạ tồn phần đợc xác định theo cơng thức sinigh=1

n

6.19 Chän: C

Hớng dẫn: Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần mặt phân cách hai mơi trờng cờng độ sáng chùm khúc xạ bị triệt tiêu

6.20 Chän: B

Hớng dẫn: Khi tia sáng từ môi trờng cã chiÕt st lín sang m«i trêng cã chiÕt st nhỏ có có tia khúc xạ có tia khúc xạ

6.21 Chọn: B

Hớng dẫn: Góc giới hạn phản xạ tồn phần đợc xác định theo công thức sinigh=1

n

6.22 Chän: A Híng dÉn:

- Góc giới hạn phản xạ tồn phần đợc xác định theo cơng thức sinigh=n2

n1

- Điều kiện để có tia khúc xạ i ≤ igh

6.23 Chän: C Híng dÉn:

- Góc giới hạn phản xạ tồn phần đợc xác định theo cơng thức sinigh=1

n

- Điều kiện để khơng có tia khúc xạ i ≥ igh

6.24 Chän: A

Hớng dẫn: ảnh A’ đầu A đinh OA cách mặt nớc khoảng lớn tia sáng từ đầu A tới mặt nớc qua mép miếng gỗ Khi ánh sáng truyền từ nớc khơng khí, gọi góc nằm nớc r, góc nằm ngồi khơng khí i, ta tính đợc OA’max = R.tan(900- i), với sini = n.sinr, tanr = R/OA Suy OA’max = 3,64

(cm) 6.25 Chän: B

Hớng dẫn: Mắt đặt khơng khí, để mắt khơng thấy đầu A ánh sáng phát từ đầu A tới mặt nớc gần mép miếng gỗ xảy tợng phản xạ tồn phần Khi r = igh với sinigh=

1

n ta tính đợc

OA = R/tanr = 3,53 (cm)

46 Bài tập khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần

6.26 Chọn: B

Hớng dẫn: áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng sini

sinr=n với n = 4/3, i = 450, ta tính đợc r = 3202’ suy

gãc hỵp bëi tia khúc xạ tia tới i r = 12058’.

6.28 Chän: C