6 chuyên đề vật lý 11 tổng hợp mới khúc xạ ánh sáng file word có lời giải chi tiết

CHƯƠNG VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 1: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT .1 TỔNG HỢP LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT MỘT SỐ DẠNG TOÁN VÍ DỤ MINH HỌA .3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .13 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .14 CHUYÊN ĐỀ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 14 TỔNG HỢP LÝ THUYẾT .14 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .16 MỘT SỐ DẠNG TOÁN 16 VÍ DỤ MINH HỌA 16 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .21 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .22 CHUYÊN ĐỀ 1: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT  Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) không đổi: sini/sinr = số  Chiết suất: − Chiết suất tỉ đối: n21 = sini/sinr − Chiết suất tuyệt đối: chiết suất tỉ đối chân không − Liên hệ chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối: n21 = n2/n1 = v1/v2 + Công thức định luật khúc xạ ánh sáng viết dạng đối xứng: n1sini = n2sinr TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu Theo định luật khúc xạ A tia khúc xạ tia tới nằm mặt phẳng B góc khúc xạ góc tới C góc tới tăng lần góc khúc xạ tăng nhiêu lần D góc tới ln ln lớn góc khúc xạ Câu Chiếu tia sáng từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n, cho tia khúc xạ vng góc với tia phản xạ Góc tới i trường họp xác định công thức A sini = n B tani = n C sim = 1/n D tani = 1/n Câu Trong tượng khúc xạ, góc khúc xạ A lớn nhỏ góc tới B lớn góc tới C D nhỏ góc tới Câu Tốc độ ánh sáng khơng khí v1, nước v2 Một tia sáng chiếu từ nước khơng khí với góc tới i, có góc khúc xạ r Kết luận đúng? A vi > v2; i > r B v1 > v2; i < r C v1 < v2; i > r D v1 < v2; i < r Câu Chọn câu sai A Chiết suất đại lượng đơn vị B Chiết suất tuyệt đối môi trường luôn nhỏ C Chiết suất tuyệt đối chân không D Chiết suất tuyệt đối môi trường không nhỏ Câu Nếu tăng góc tới lên hai lần góc khúc xạ A tăng hai lần B tăng hai lần C tăng hai lần D chưa đủ điều kiện để kết luận Câu Chọn phương án sai nói tượng khúc xạ A Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến tia tới khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang B Chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất tỉ đối môi trường chân khơng C Định luật khúc xạ viết thành msin1 = n2sinr có dạng định luật bảo toàn D Định luật khúc xạ viết thành nisin1 = n2sinr có dạng số khơng đổi Câu Hãy câu sai A Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt lớn B Chiết suất tuyệt đối chân không C Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng môi trường chậm chân không lần D Chiết suất tỉ đối hai môi trường luôn lớn Câu Chiết suất tỉ đối môi trường khúc xạ môi trường tới A luôn lớn B luôn nhỏ C tuỳ thuộc tốc độ ánh sáng hai môi trường D tuỳ thuộc góc tới tia sáng Câu 10 Chiết suất tuyệt đối môi trường A cho biết tia sáng vào mơi trường bị khúc xạ nhiều hay B chiết suất tỉ đối mơi trường chân khơng C chiết suất tỉ đối mơi trường khơng khí D cho biết tia sáng vào mơi trường bị phản xạ nhiều hay Câu 11 Chiết suất tỉ đối hai môi trường A cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay từ mơi trường vào mơi trường B lớn góc tới tia sáng lởn C lớn góc khúc xạ nhỏ D tỉ số góc khúc xạ góc tới Câu 12 Trong câu sau đây, câu sai? Trong tượng khúc xạ ánh sáng A góc tới i tăng góc khúc xạ r tăng B góc khúc xạ r tỉ lệ thuận với góc tới i C hiệu số |i − r| cho biết góc lệch tia sáng qua mặt phân cách hai môi trường D góc tới i tia sáng khơng bị lệch qua mặt phân cách hai môi trường Câu 13 Trong câu sau đây, câu sai? Cho chùm tia sáng song song chiếu xiên góc tới mặt phân cách hai mơi trường A Chùm tia bị gãy khúc qua mặt phân cách B Góc khúc xạ r lớn hay nhỏ góc tới i C Chiết suất n2 mơi trường khúc xạ lớn chùm tia bị gãy khúc nhiều D Góc lệch chùm tia qua mặt phân cách lớn chiết suất n n2 hai môi trường tới khúc xạ khác Câu 14 Trong câu sau đây, câu sai? Khi tia sáng từ mơi trường có chiết suất m sang mơi trường có chiết suất n2 > n1 với góc tới i (0 < i < 90°) A ln ln có tia khúc xạ vào mơi trường thứ hai B góc khúc xạ r lớn góc tới i C góc khúc xạ r nhỏ góc tới i D góc tới i 0, tia sáng không bị khúc xạ Câu 15 Tia sáng truyền từ mơi trường suốt (1) có chiết suất tuyệt đối n đến mặt phân cách với môi trường suốt (2) có có chiết suất tuyệt đối n 2, với góc tới i góc khúc xạ r Nếu n 21 chiết suất tỉ đối mơi trường (2) mơi trường (1) chiết suất tỉ đối môi trường (1) môi trường (2) A sini/sinr B l/n21 C n2/n1 D i.r Câu 16 Trong thí nghiệm khúc xạ ánh sáng, học sinh ghi lại bìa ba đường truyền ánh sáng hình vẽ, quên ghi chiều truyền (Các) tia kể sau tia khúc xạ? A IR1 B IR2 C IR3 D IR2 IR3 Câu 17 Trong thí nghiệm khúc xạ ánh sáng, học sinh ghi lại bìa ba đường truyền ánh sáng hình vẽ, quên ghi chiều truyền (Các) tia kể sau tia phản xạ? A IR1 B IR2 C IR3 D IR2 IR3 Câu 18 Một tia sáng truyền đến mặt thoáng nước Tia cho tia phản xạ mặt thoáng tia khúc xạ Người vẽ tia sáng quên ghi lại chiều truyền hình vẽ Tia tia tới? A S1l B S2I C S3I D S1I; S2I; S3I tia tới Câu 19 Một tia sáng truyền khơng khí tới mặt thống chất lỏng Tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với hình vẽ Trong điều kiện đó, góc i r có hệ thức nào? A i = r + 90° B i = 90° − r C i = r − 90° D i = 60° − r Câu 20 Cho hai mặt song song có chiết suất n, bề dày e, đặt khơng khí Xét tia sáng SI từ điểm sáng S tới I với góc tới i 1, tia sáng khúc xạ qua ló theo tia JR với góc ló i2 A i1 = i2 B i1 < i2 C i1 > i2 D nkki1 = ni2 Câu 21 Hai suốt có mặt song song bố trí tiếp giáp hình vẽ Các chiết suất n1 ≠ n2 Một tia sáng truyền qua hai với góc tới i góc ló i2 A i1 = i2: B i1 < i2 C i1 > i2 D n1i1 = n2i2 Câu 22 Khi có khúc xạ liên tiếp qua nhiều mơi trường có mặt phân cách song song với biểu thức nsini (với i góc tới vùng có chiết suất n) thuộc mơi trường A có giá trị giảm quãng đường lan truyền tăng B có giá trị tăng quãng đường lan truyền tăng C có giá trị khác D có giá trị Câu 23 Nội dung chung định luật phản xạ ánh sáng định luật khúc xạ ánh sáng A tia tới, tia phản xạ tia khúc xạ nằm mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng tới B tia tới, tia phản xạ tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới C tia tới tia phản xạ nằm mặt phẳng vng góc với tia khúc xạ D góc phản xạ góc khúc xạ tỉ lệ với góc tới ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT 1.A 11.A 21.A 2.B 12.B 22.D 3.A 13.C 23.B 4.B 14.B 5.B 15.B 6.D 16.A 7.D 17.B 8.D 18.B 9.C 19.B 10.B 20.A MỘT SỐ DẠNG TOÁN  Phương pháp: + Định luật khúc xạ: n sin i = n 21 = ⇔ n1 sin i = n si n r sin r n1 c   n = v + Liên hệ chiết suất vận tốc ánh sáng:   n 21 = n = v1 n1 v  VÍ DỤ MINH HỌA Câu (Đề thức BGD−ĐT − 2018) Chiết suất nước thủy tinh ánh sáng đơn sắc có giá trị 1,333 1,532 Chiết suất tỉ đối nước thủy tinh ứng với ánh sáng đơn sắc A 0,199 B 0,870 C 1,433 D 1,149 Câu Chọn đáp án B  Lời giải: n nuoc 1,333 = = 0,870 + n nuoc _ thuy tinh = n thuy tinh 1,532  Chọn đáp án B Câu (Đề thức BGDĐT − 2018) Chiếu tia sáng đơn sắc từ khơng khí tới mặt nước với góc tới 60°, tia khúc xạ vào nước với góc khúc xạ r Biết chiết suất khơng khí nước ánh sáng đơn sắc 1,333 Giá trị r A 37,97° B 22,03° C 40,52° D 19,48° Câu Chọn đáp án C  Lời giải: 0 + n1 sin i = n s inr ⇒ 1.sin 60 = 1,333sin r ⇒ r = 40,52  Chọn đáp án C Câu Tính tốc độ ánh sáng thủy tinh Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,6 tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s A 2,23.108 m/s B 1,875.108 m/s C 2/75.108 m/s D 1,5.108 m/s Câu Chọn đáp án B  Lời giải: c c 3.108 = 1,875.108 ( m / s ) + +n = ⇒ v = = v n 1,  Chọn đáp án B Câu Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B góc tới 6° góc khúc xạ 8° Tính tốc độ ánh sáng mơi trường A Biết tốc độ ánh sáng ừong môi trường B 2.105 km/s A 2,25.105 km/s B 2,3.105 km/s C l,5.105km/s D 2,5.105 km/s Câu Chọn đáp án C  Lời giải: v1 n sin i v1 sin 60 = = ⇒ = ⇒ v = 1,50.105 ( km / s ) + v n1 sin r 2.10 sin  Chọn đáp án C Câu Tính tốc độ ánh sáng truyền mơi trường nước Biết tia sáng truyền từ khơng khí với góc tới i = 60° góc khúc xạ nước r = 40° Lấy tốc độ ánh sáng ngồi khơng khí c = 3.108 m/s A 2,875.108 m/s B 1,875.108 m/s C 2,23.108 m/s D 1,5.108 m/s Câu Chọn đáp án C  Lời giải: v n sin i 3.108 sin 600 ⇒ = ⇒ v = 2, 23.108 ( m / s ) + = = v n1 sin r v2 sin 400  Chọn đáp án C Câu Tia sáng từ nước có chiết suất n = 4/3 sang thủy tinh có chiết suất n = 1,5 với góc tới i = 30° Góc khúc xạ góc lệch D tạo tia khúc xạ tia tới A 27,20 2,80 B 24,20 5,80 C 2,23.108m/s D 1,5.108m/s Câu Chọn đáp án D  Lời giải: n  + n1 sin i = n sin r ⇒ r = arcsin  sin i ÷  n2   4/3  ⇒ r = arcsin  sin 300 ÷⇒ D = i − r = 300 − 26, 40 = 3, 60  1,5   Chọn đáp án D Câu Tia sáng truyền khơng khí tới gặp mặt thống chất lỏng có chiết suất n = Nếu tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với góc tới A 30° B 60° C 75° D 45° Câu Chọn đáp án B  Lời giải: r =90 −i sin i = sin ( 90 − i ) + n1 sin i = n sin r → n1 =1;n = ⇒ i = 600  Chọn đáp án b Câu Nếu tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với nhau, mặt khác góc tới 30° chiết suất tỉ đối n 21 gần giá trị sau đây? A 0,58 B 0,71 C 1,7 D 1,8 Câu Chọn đáp án A  Lời giải: n sin i r = 300 → n 21 = = + n1 sin i = n sin r  r = 900 − i = 600 n1 sin r sin 300 = 0,577 sin 600  Chọn đáp án A Câu Tia sáng truyền khơng khí tới gặp mặt thống chất lỏng có chiết suất n = 1,6 Nếu tia phản xạ tia khúc xạ hợp với góc 100° góc tới A 36° B 60° C 72° D 51° Câu Chọn đáp án D  Lời giải: ⇒ n 21 = r =180 −i → sin i = 1, 6sin ( 80 − i ) + n1 sin i = n sin r  n1 =1,n =1,6 ⇒ i = 50,960  Chọn đáp án D Câu 10 Một thợ lặn nước nhìn thấy Mặt Trời độ cao 60° so với đường chân trời Biết chiết suất nước n = 4/3 Tính độ cao thực Mặt Trời so với đường chân ừời A 38° B 60° C 72° D 48° Câu 10 Chọn đáp án D  Lời giải: 0 + n1 sin i = n sin r ⇒ 1.sin ( 90 − α ) = sin 30 ⇒ α = 48  Chọn đáp án D Câu 11 Có ba mơi trường ừong suốt (1), (2), (3) Với góc tới i, tia sáng khúc xạ hình vẽ truyền từ (1) vào (2) từ (1) vào (3) với góc tới i, tia sáng truyền từ (2) vào (3) góc khúc xạ gần giá trị sau đây? A 22° B 31° C 38° D thiếu kiện Câu 11 Chọn đáp án D  Lời giải: + sin i toi n = khucxa sin rkhuc xa n toi  sin i n =  n1 sin i  sin 45  sin i n3 sin i ⇒ = ⇒ sin 30 = sin i n1 sin r3  sin 30 sin 45  sin i n =   s inr3 n sin 300 sin i ⇒ Chưa biết I nên khơng tính r3 sin 450  Chọn đáp án D Câu 12 Ba môi trường suốt (1), (2), (3) đặt tiếp giáp Với góc tới i = 60°; ánh sáng truyền từ (1) vào (2) góc khúc xạ 45°; ánh sáng truyền từ (1) vào (3) góc khúc xạ 30° Nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) với góc tới i góc khúc xạ gần giá trị sau đây? A 36° B 60° C 72° D 51° Câu 12 Chọn đáp án A  Lời giải:  sin 600 n =  sin 45 n1 sin 60   sin i toi n sin 60 n sin 300 = sin 60 ⇒ r = 37, 760 = khucxa ⇒  = ⇒ + sin 60 sin rkhuc xa n toi n1 sin r3  sin 30 sin 450  sin 60 n =   s inr3 n  Chọn đáp án A Câu 13 Một gậy dài m cắm thẳng đứng đáy hồ Gậy nhô lên khỏi mặt nước 0,5 m Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến mặt nước góc 60° Biết chiết suất nước n = 4/3 Tìm chiều dài bóng gậy in đáy hồ A 200 cm B 180 cm C 175 cm D 250 cm Câu 13 Chọn đáp án A  Lời giải:  sin i n i = 600 = → r = 40,50  n1 =1,n = 4/3 +  sin r n1  BD = CI + JD = AC tan i + IJ tanr  ⇒ BD = 0,5.tan 600 + 1,5 tan 40,50 = 2,15 ( m ) ⇒ sin r3 =  Chọn đáp án A Câu 14 Một cọc dài cắm thẳng đứng xuống bể nước chiết suất n = 4/3 Phần cọc nhơ ngồi mặt nước 30 cm, bóng mặt nước dài 40 cm đáy bể nước dài 190cm Tính chiều sâu lớp nước: A 200cm B 180 cm C 175 cm D 250 cm Câu 14 Chọn đáp án A  Lời giải: CI CI 40 = = = 0,8 + sin i = AI CI + AC 402 + 30 sin i n = sin r n1  → sinr = ⇒ IJ = 200 ( cm ) JD JD 150 = ⇒ 0, = ID JD + IJ 1502 + IJ  Chọn đáp án A Câu 15 Một máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng Lúc máng cạn nước bóng râm thành A kéo dài tới chân thành đối diện Người ta đổ nước vào máng đến độ cao h bóng thành A ngắn bớt cm so với trước Biết chiết suất nước n = 4/3 Tính h A 20 cm B 12 cm C 15 cm D 25 cm Câu 15 Chọn đáp án B  Lời giải: BD BD 40 = = = 0,8 + sin i = 2 AD BD + AB 40 + 302 sin i n = sin r n1 1.0,8 = 0, ⇒ BD − DE = BJ + JE = AC tan i + IJ tan r 4/3 ⇒ 33 = ( 30 − h ) + h ⇒ h = 12  Chọn đáp án B  → sin r = Câu 16 Một tia sáng chiếu từ khơng khí đến tâm mặt khối lập phương suốt, chiết suất 1,5 hình vẽ Tìm góc tới i lớn để tia khúc xạ vào khối gặp mặt đáy khối A 36° B 60° C 45° D 76° Câu 16 Chọn đáp án B  Lời giải: + Xét tia tới mặt phẳng chứa đường chéo  0,5a ⇒ r = 35, 260  tan r =  a + Tính  n sin i sin i 1,5  = 2⇒ = ⇒ i = 59,9890  sin r n1 sin 35, 26  Chọn đáp án B Câu 17 Từ khơng khí dải sáng đơn sắc song song, có bề rộng D = 3,5cm, chiều tới mặt chất lỏng góc tới i Chất lỏng có chiết suất n = 1,6 Dải sáng nằm mặt phẳng vng góc với mặt chất lỏng Bề rộng dải sáng chất lỏng d hình vẽ Nếu sini = 0,96 d bằng: A 12cm B 8cm C 10 cm D 5cm Câu 17 Chọn đáp án C  Lời giải:  sin i n sin i sin i = = n ⇒ sin r = ⇒ cos r = −  n n  sin r n1 +  D d D sin i sin i =0,96 = ⇒d= −  → d = 10 ( cm )  IJ = n =1,6 cos i cos r cos i n   Chọn đáp án C Câu 18 Một đinh cắm vuông góc vào tâm O gỗ hình trịn có bán kính R = cm Tấm gỗ mặt thoáng chậu nước Đầu A đinh nước Cho chiết suất nước n = 4/3 Cho chiều dài OA đinh nước 8,7 cm Hỏi mắt khơng khí, nhìn theo mép gỗ thấy đầu đinh cách mặt nước xentimét? A 6,5cm B 7,2cm C 4,5cm D 5,6cm Câu 18 Chọn đáp án D  Lời giải:  IO = ⇒ i = 29,890  tan i = AO 8,   sin i n = = ⇒ r = 41, 630 + sin r n /   OI = = 5, 62 ( cm ) OD = tan r sin 41, 630   Chọn đáp án D Câu 19 Một người ngồi bờ hồ nhúng chân vào nước suốt Biết chiết suất nước n = 4/3 Khoảng cách thự từ bàn chân người đến mặt nước 36cm Nếu nhìn theo phương gần thẳng đứng, mắt người cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu: A 28cm B 18cm C 25cm D 27cm Câu 19 Chọn đáp án D  Lời giải:  sin i n i,r rat nho sin i tan i → = ≈  sin r = n = n  n sin r tan r   BI + tan i BD BC 36 36  = = BC = ⇒ BD = = = = 27 ( cm )  n tan r BI BC n n 4/3  BD  Chọn đáp án D Câu 20 Biết chiết suất nước n = 4/3 Một người cao 1,68 m, nhìn theo phương gần thẳng đứng thấy hịn sỏi đáy hồ dường cách mặt nước 1,5 m Độ sâu hồ A 248 cm B 180 cm C 200 cm D 270 cm Câu 20 Chọn đáp án C  Lời giải:  sin i n i,r rat nho sin i tan i → = ≈  sin r = n = n  n sin r tan r   BI + tan i BD  = BC = ⇒ BC = nBD = 1,5 = ( m )  tan r BI BC  BD  Chọn đáp án C Câu 21 Một chậu thuỷ tinh nằm ngang chứa lóp nước dày có chiết suất 4/3 Một tia sáng SI chiếu tới mặt nước với góc tới 45° Bỏ qua bề dày đáy chậu Góc lệch tia ló so với tia khúc xạ so với tia tới SI A 13°và0° B 0° 13° C 13° 15° D 15° 30° Câu 21 Chọn đáp án B  Lời giải: sin i n sin 450 / = ⇒ = ⇒ r = 320 + sin r n1 sin r /  D = i − i = + Góc lệch tia ló với tia khúc xạ tia tới SI:  / /  D = i − i = 13  Chọn đáp án B Câu 23 Một mặt song song (một suốt giới hạn hai mặt phẳng song song) có bề dày 10 cm, chiết suất 1,5 đặt khơng khí Chiếu tới tia sáng SI có góc tới 45° Khoảng cách giá tia ló giá tia tới A 3,5 cm B 3,3 cm C 4,5 cm D 1,5 cm Câu 22 Chọn đáp án B  Lời giải: + Từ hình vẽ suy tia ló song song với tia tới  sin i n sin i  sin i   = = n ⇒ sin r = ⇒ cos r = −  ÷  sin r n1 n n   +  e sin ( i − r ) IH e = ⇒ JK = IJ ( i − r ) = IJ = cos r cos r cos r  +   sin i cos r − cosisinr sin i i = 450 IK = e = e  sin i − cosi  → IK = 3,3 ( cm ) ÷ e = 10,n =1,5 cos r n − sin i    Chọn đáp án B Câu 23 Cho hai mặt song song có chiết suất n = 1,6, bề dày e = cm, đặt khơng khí Xét tia sáng SI từ điểm sáng s tới I vói góc tới i (i nhỏ), tia sáng khúc xạ qua ló theo tia JR Khoảng cách SS' vật ảnh gần giá trị sau đây? A cm B cm C 4,5 cm D 1,5 cm Câu 23 Chọn đáp án D  Lời giải: sin i tan i  sin i n i,r rat nho = = n  → n = ≈  sin r n sin r tan r   HJ +  n = tan i = HI / = e ⇒ SS/ = e 1 −   ÷  t anr HJ e − SS/  n  HI   ⇒ SS/ = 1 − ÷ = 1,125 ( cm )  1,   Chọn đáp án D Câu 24 Cho hai mặt song song có chiết suất n = 1,6, bề dày e = 12 cm, đặt nước có chiết suất n ’ = 4/3 Xét tia sáng SI từ điểm sáng S tới I với góc tới i (i nhỏ), tia sáng khúc xạ qua ló theo tia JR Khoảng cách SS' vật ảnh gần giá trị sau đây? A cm B cm C 4,5 cm D 1,5 cm Câu 24 Chọn đáp án B  Lời giải:  sin i n n i,r rat nho n sin i tan i → / = ≈  sin r = n = n /  n sin r tan r   HJ + / n tan i HI / = e ⇒ SS/ = e  − n   = =  ÷  n / tan r HJ e − SS/ n   HI  4/3 ⇒ SS/ = 12 1 − = ( cm ) 1, ÷    Chọn đáp án B Kinh nghiệm: Dùng mặt song song có chiết suất n có bề dày e để nhìn vaatjthaatj S theo phương gần vng góc với mặt mặt có tác dụng “dịch vật” theo chiều chiều ánh sáng đoạn:  1 1) ∆S = e 1 − ÷ quan hệ đặt khơng khí  n  n/  / ∆ S = e 2) 1 − ÷ quang hệ đặt mơi trưởng có chiết suất n n  Câu 25 Cho thuỷ tinh hai mặt song song, có bề dày cm, chiết suất 1,5, đặt khơng khí Một vật sáng AB cao cm, cách 20 cm song song với mặt cho ảnh A thật B cao cm C cách AB cm D cách mặt song song 18 cm Câu 25 Chọn đáp án D  Lời giải: + Ảnh A’B’ ảnh ảo song song chiều với AB “dịch chuyển” theo chiều truyền ánh sáng đoạn:    1 AA / = ∆S = e 1 − ÷ = 1 − ÷ = ( cm )  n  1,5  ⇒ A / I = AI − AA / = 18 ( cm )  Chọn đáp án D Câu 26 Mắt O nhìn xuống đáy chậu nước có chiết suất n = 4/3, bề dày lớp nước 16 cm Đáy chậu gương phẳng, nằm ngang Mắt cách mặt thoáng nước 21 cm Hỏi ảnh mắt cho quang hệ cách mắt khoảng xentimét? A 66cm B 72cm C 45cm D 56 cm Câu 26 Chọn đáp án A  Lời giải: Cách 1:  1  3 + Bản mặt có tác dụng dịch O lại gần đoạn: ∆S = e 1 − ÷ = 16  − ÷ = ( cm )  n  4 + Ảnh vật qua gương phẳng ảnh ảo đối xứng với vật qua gương + Sơ đồ tạo ảnh mắt: ban mat songsong Guong phang ban mat songsong O → O1 → O → O2 + Bản mặt có tác dụng dịch O lại gần đoạn ΔS = 4cm nên O cách gương O1I = 21 + 16 – = 33cm, qua gương cho ảnh ảo O2 đối xứng với O tức O2I = 33cm, cuối mặt có tác dụng dịch O đến O3 đoạn ΔS = 4cm nên O3 cách O O3I = 33 – = 29cm → O3O = 29 + 21 + 16 = 66cm → Chọn A Cách 2: + Nếu khơng có nước, ảnh O/ đối xứng với O qua gương O/I = OI = 37cm + Khi có lớp nước (bản mặt song song) mõi lần qua mặt song song, tia sáng dịch theo chiều truyền  1  3 ánh sáng đoạn: ∆S = e 1 − ÷ = 16 1 − ÷ = ( cm )  n  4 + Vì hai lần tia sáng qua nên ảnh O/ dịch đến O3 đoạn 2ΔS = 8cm, tức O3 cách O đoạn: 37.2 – = 66cm  Chọn đáp án A Câu 27 Cho thủy tinh hai mặt song song có bề dày 6cm, chiết suất 1,5 đặt khơng khí Một vật sáng AB cao 4cm, cách 20cm song song với mặt Phía sau đặt gương phẳng song song với cách 10cm ảnh cho qua hệ ảnh: A thật B cao 8cm C cách AB 68cm D cách gương 36cm Câu 27 Chọn đáp án C  Lời giải: + Nếu khơng có mặt song song, ảnh A 1B1 đối xứng với AB qua gương nên A 1B1 cách AB khoảng 72cm + Khi có mặt song song, lần qua mặt song song tia sáng dịch theoc hiều truyền ánh sáng    1 đoạn: ∆S = e  − ÷ =  − ÷ = ( cm )  n  1,5  + Vì hai lần tia sáng qua nên ảnh A1B1 dịch đến A2B2 đoạn 2ΔS = 4cm, tức A 2B2 cách AB đoạn: 72 – = 68cm  Chọn đáp án C Câu 28 Cho thủy tinh hai mặt song song có bề dày e, chiết suất n, đặt khơng khí Một vật sáng AB cao h, song song với mặt Phía sau đặt gương phẳng G song song với cách AB khoảng x ảnh cho quang hệ A’B’ Nếu vật tịnh tiến lại gần đoạn 2cm ảnh quan hệ di chuyển khoảng A cm lại gần gương B cm lại gân vật C cm xa gương D cm xa vật Câu 28 Chọn đáp án B  Lời giải: + Nếu khơng có mặt song song, ảnh A 1B1 đối xứng với AB qua gương nên A 1B1 cách AB khoảng 72cm + Khi có mặt song song, lần qua mặt song song tia sáng dịch theoc hiều truyền ánh sáng  1 đoạn: ∆S = e 1 − ÷  n + Vì hai lần tia sáng qua nên ảnh A1B1 dịch đến A2B2 đoạn 2ΔS, tức A2B2 cách G đoạn: y1 = x − 2∆S cách vật AB khoảng y2 = 2x – 2ΔS ⇒ ∆y = ∆x = 2cm; ∆y = 2∆x = 4cm  Chọn đáp án B Câu 29 Một thức kẻ dài 40cm để chìm nửa chiều dài nước (chiết suất nước = 4/3) Thước nghiêng 450 với mặt thoáng nước Hỏi mắt khơng khí nhìn theo phương gần vng góc với mặt nước thấy phần chìm thước làm với mặt thống nước góc độ? A 260 B 370 C 450 D 560 Câu 29 Chọn đáp án B  Lời giải: AO = 10 ( cm ) đóng vai trị mặt song song + Lớp nước AH = HO = có tác dụng dịch A đến A/ cho:  1  3 AA / = ∆S = e 1 − ÷ = 10 1 − ÷ = 2,5 ( cm )  n  4 / A H 10 − 2,5 = ⇒ α = 36, + Góc nghiêng: tan α = HO 10  Chọn đáp án B CHUN ĐỀ PHẢN XẠ TỒN PHẦN TĨM TẮT LÝ THUYẾT + Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt  n1 > n  n2 + Điều kiện để có phản xạ toàn phần:  i ≥ i gh ⇔ sin i ≥ sin i gh = n  + Cáp quang dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ tồn phần để truyền tín hiệu thơng tin để nội soi y học TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu Trong câu sau đây, câu sai? Khi tia sáng từ mơi trường có chiết suất m, tới mặt phân cách với môi trường có chiết suất n2 < n1 A có tia khúc xạ phương tia tới B góc khúc xạ r lớn góc tới i C tỉ số sim sinr không đổi cho góc tới thay đổi D góc khúc xạ thay đổi từ tới 90° góc tới i biến thiên Câu Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ A khơng thể có tượng phản xạ tồn phần B Có thể xảy tượng phản xạ toàn phần C tượng phản xạ toàn phần xảy góc tới lớn D ln ln xảy tượng phản xạ tồn phần Câu Lúc trưa nắng, mặt đường nhựa khô ráo, nhìn từ xa ướt nước Nhưng nhìn từ xa ướt nước Đó tia sáng phản xạ A toàn phần lớp khơng khí sát mặt đường vào mắt B toàn phần ưên mặt đường vào mắt C tồn phần lớp khơng khí ngang tầm mắt vào mắt D phần lớp khơng khí ngang tầm mắt vào mắt Câu Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất n tới mặt phẳng phân cách với môi trường (2) chiết suất n2 Cho biết n1 < n2 i có giá trị thay đổi Trường hợp sau có tượng phản xạ tồn phần A Chùm tia sảng gần sát mặt phẳng phân cách B Góc tới i thoả mãn điều kiện sini > n1/n2 C Góc tới i thoả mãn điều kiện sini < n1/n2 D Không thể xảy tượng phản xạ toàn phần Câu Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất n tới mặt phẳng phân cách với môi trường (2) chiết suất n2 (n1 > n2) Nếu tia khúc xạ truyền gần sát mặt phân cách hai mơi trường suốt kết luận A góc tới góc giới hạn phản xạ tồn phần B góc tới lớn góc phản xạ tồn phần C khơng cịn tia phản xạ D chùm tia phản xạ mờ Câu Phản xạ tồn phần phản xạ thơng thường giống tính chất là: A hai tượng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng B hai tượng tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng C cường độ chùm tia phản xạ gần cường độ chùm tới D cường độ chùm phản xạ nhỏ so với cường độ chùm tới Câu Nếu có phản xạ tồn phân ánh sáng truyên từ môi trường (1) vào môi trường (2) A có phản xạ tồn phần ánh sáng từ môi trường (2) vào môi trường (1) B khơng thể có phản xạ tồn phần ánh sáng từ môi trường (2) vào môi trường (1) C khơng thể có khúc xạ ánh sáng từ mơi trường (2) vào mơi trường (1) D khơng có phản xạ ánh sáng từ mơi trường (2) vào môi trường (1) Câu Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang góc tới lớn góc giới hạn điều kiện để có A phản xạ thơng thường B khúc xạ C phản xạ toàn phần D tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ Câu Một học sinh phát biểu: phản xạ toàn phần phản xạ ánh sáng khơng có khúc xạ Trong ba trường hợp truyền ánh sáng hình vẽ, trường hợp có tượng phản xạ tồn phần A Trường hợp (1) B Trường hợp (2) C Trường hợp (3) D Cả (1), (2) (3) không Câu 10 Có tia sáng truyền từ khơng khí vào ba mơi trường (1), (2), (3) hình vẽ Phản xạ tồn phần xảy ánh sáng truyền cặp môi trường sau đây? A Tư (2) tới (1) B Từ (3) tới (1) C Từ (3) tới (2) D Từ (1) tới (2) Câu 11 Có tia sáng truyền từ khơng khí vào ba mơi trường (1), (2), (3) hình vẽ Phản xạ tồn phần khơng thể xảy ánh sáng truyền cặp môi trường sau đây? A Từ (1) tới (2) B Từ (2) tơi (3) C Từ (1) tới (3) D Từ (3) tới (1) Câu 12 Một tia sáng truyền hai mơi trường theo đường truyền hình vẽ Chỉ câu sai A α góc tới giới hạn B Với i > α có phản xạ tồn phần C Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) có phản xạ thơng thường D Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) khơng thể có phản xạ Câu 13 Ba mơi trường suốt khơng khí hai mơi trường khác có chiết suất tuyệt đối n 1, n2 (với n2 > n1) Lần lượt cho ánh sáng truyền đến mặt phân cách tất cặp mơi trường tạo r A Biểu thức kể sau khơng thể sin góc? A 1/n1 B 1/n2 C n1/n2 D n2/n1 Câu 14 Khi tia sáng truyền xiên góc tới mặt phân cách hai mơi trường suốt khác mà khơng có tia khúc xạ chắn A mơi trường chùm tia tới chân không B môi trường chứa tia tới khơng khí C có phản xạ tồn phần D ánh sáng bị hấp thụ hoàn toàn Câu 15 Trong sợi quang chiết suất phần lõi A bé chiết suất phần suốt xung quanh B chiết suất phần suốt xung quanh C lớn chiết suất phần suốt xung quanh D Câu 16 Ánh sáng truyền mơi truờng có chiết suất m, tới mặt phân cách với mơi trường có chiết suất n với góc tới i ≠ Xét điều kiện sau : (1) n2 > m (2) n2 < m (3) sini ≥ n2/n1 (4) sini ≤ n2/n1 Nếu muốn ln ln có khúc xạ ánh sáng thỉ (các) điều kiện là: A (1) B (2) C (l)và(4) D (2) (3) ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 1.A 11.D 2.B 12.D 3.A 13.D 4.D 14.C 5.A 15.C 6.A 16.A 7.B 17.D 8.C 9.D 10.D MỘT SỐ DẠNG TỐN + Phản xạ tồn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt + Điều kiện có phản xạ tồn phần Ánh sáng phải truyền từ môi tường chiế quang sang môi trường chiết quang (n1 > n2) góc tới i ≥ igh) n n nho = ; với n2 < n1 + Góc giới hạn phản xạ tồn phần: sin i gh = n1 n lon VÍ DỤ MINH HỌA Câu (Đề thức BGD-ĐT - 2018) Chiếu tia sáng đơn sắc từ nước tới mặt phân cách với khơng khí Biết chiết suất nước khơng khí ánh sáng đơn sắc 1,333 Góc giới hạn phản xạ toàn phần mặt phân cách nước khơng khí ánh sáng đơn sắc A 41,40° B 53,12° C 36,88° D 48,61° Câu Chọn đáp án D  Lời giải: n nho = ⇒ i gh = 48, 610 + sin i gh = n lon 1,333  Chọn đáp án D Câu Biết chiế suất thủy tinh 1,5, nước 4/2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần ánh sáng truyền từ thủy tinh sang nước: A 46,80 B 72,50 C 62,70 D 41,80 Câu Chọn đáp án C  Lời giải: n nho / = ⇒ i gh = 62, + sin i gh = n lon 1,5  Chọn đáp án C Câu Một chùm tia sáng hẹp SI truyền mặt phẳng tiêt diện vng góc khối suốt, đặt khơng khí, tam giác ABC vuông A với AB = 1,2AC, hình vẽ Tia sáng phản xạ tồn phần mặt AC Trong điều kiện đó, chiết suất n khối suốt có giá trị nào? A n > l,4 B n < l,41 C l < n < l,42 D n > 1,3 Câu Chọn đáp án D  Lời giải: AB = 1, ⇒ α = 50,190 + tan α = AC + Vì SI ⊥ BC nên tia sáng truyền thẳng đện với góc tới I = 50,190 n nho = + Vì J phản xạ tồn phần nên: sin ϕ ≥ sini gh = n lon n 1 ⇒n≥ = = 1,3 sin i sin 50,190  Chọn đáp án D Câu Một khối bán trụ suốt có chiết suất n = 1,414, đặt khơng khí Một chùm tia sáng hẹp nằm mặt phẳng tiết diện vng góc, chiếu tới khối bán trụ hình vẽ Chọn phương án A α = 60° tia khúc xạ ngồi khơng khí với góc khúc xạ 30° B α = 45° tia khúc xạ ngồi khơng khí với góc khúc xạ 60° C α = 60° tia khúc xạ là mặt phân cách D α = 30° xảy tượng phản xạ toàn Câu Chọn đáp án D  Lời giải: sin i n = ⇒ sin r = 1, 414sin ( 900 − α ) + sin r n1 α = 600 ⇒ r = 44,990  0 + α = 45 ⇒ r = 89  α = 30 ⇒ ∃r  Chọn đáp án D Câu Có ba mơi trường suốt Với góc tới: Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) góc khúc xạ 30 Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) góc khúc xạ 45 Góc giới hạn phản xạ toàn phần mặt phân cách (2) (3) gần giá trị sau đây? A 300 B 420 C 460 D Khơng tính Câu Chọn đáp án C  Lời giải: n nho n = = ⇒ i gh = 450 + sin i gh = n lon n 2  Chọn đáp án C Câu Có hai tia sáng song song nhau, truyền nước Tia (1) gặp mặt thoáng nước I Tia (2) gặp thuỷ tinh hai mặt song song, đặt sát mặt nước hình vẽ Nếu tia (1) phần xạ tồn phần, tia (2) đến K A phần ló khơng khí phần phản xạ B tồn ló khơng khí C phản xạ tồn phần D truyền theo chiều ngược lại Câu Chọn đáp án C  Lời giải: n nho n kk  sin i ≥ sin i gh = n = n  lon nuoc +  n toi sin i = n khuc xa sin r ⇒ sin r = n toi sini ≥ n nuoc n kk = n kk  n khuc xa n thuy tinh n nuoc n thuy tinh → Phản xạ toàn phần K  Chọn đáp án C Câu Một thủy tinh mỏng, suốt, chiết suất n1 = 1,5; có tiết diện hình chữ nhật ABCD (AB lớn so với AD), mặt đáy AB tiếp xúc với chất lỏng có chiết suất n2 = 1,3 Chiếu tia sáng SI nằm mặt phẳng ABCD tới mặt AD cho tia tới nằm phía pháp tuyến điểm tới tia khúc xạ thủy tinh gặp đáy AB điểm K Giá trị lớn góc tới α để có phản xạ tồn phần K ao Giá trị α0 gần giá trị sau đây? A 43° B 60° C 30° D 410 Câu Chọn đáp án A  Lời giải: n nho + Để xảy tượng phản xạ toàn phần: sin i ≥ sin i gh ⇔ cos r ≥ n lon n sin α= n1 sin r n1 =1,5 ⇔ − sin r ≥ → sin α ≤ n12 − n 22  →α ≤ 48, 4460 n =1,3 n1  Chọn đáp án A Câu Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất n = 1,50 Phần vỏ bọc có chiết suất n2 = 1,414 Chùm tia từ khơng khí tới hội tụ mặt trước sợi với góc 2α hình vẽ Giá trị lớn α để tia sáng chùm truyền lõi gần giá trị sau đây? A 26° B 60° C 30° D 410 Câu Chọn đáp án C  Lời giải: + Để xảy phản xạ toàn phần I: sin i ≥ sin i gh n n sin α= n1 sin r ⇔ cos r ≥ nho ⇔ − sin r ≥ → n lon n1 n1 =1,5 sin α ≤ n12 − n 22  → α ≤ 300 n =1,414  Chọn đáp án C Câu Một khối nhựa suốt hình lâp phương, chiết suất n hình vẽ Xác định điều kiện n để tia sáng từ khơng khí vào mặt truyền thẳng tới mặt kề phản xạ toàn phần mặt đáy: A n ≥ B n ≥ C n ≥ 1,3 D n ≥ 1,5 Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Để xảy phản xạ toàn phần I: sin i ≥ sin i gh n sin α= n1 sin r ⇔ cos r ≥ nho ⇔ − sin r ≥ → n ≥ + sin i ∀i ⇒ n ≥ n lon n  Chọn đáp án A Câu 10 Một định cắm vng góc vào tâm O tâm gỗ hình trịn có bán kính R = 5cm Tấm gỗ thả mặt thoáng chậu nước Đầu A đỉnh nước Cho chiết suất nước n = 4/3 Để mắt khơng cịn nhìn thấy đầu A đỉnh khoảng cách OA lớn là: A 6,5cm B 7,2cm C 4,4cm D 5,6cm Câu 10 Chọn đáp án C  Lời giải: sin i  sin i n  sin r = n ⇒ sin 900 = / ⇒ i = 48,59  + OA = OI = = 4, 41( cm )  tanr tan 48, 590   Chọn đáp án C Câu 11 Thả mặt nước đĩa nhẹ, chắn sáng, hình tròn Mắt người quan sát đặt mặt nước không thấy vật sáng đáy chậu, bán kính đĩa khơng nhỏ 20cm.Biết vật tâm đĩa nằm đường thẳng đứng chiết suất nước n = 4/3 Chiều sâu lớp nước chậu lớn gần giá trị sau đây? A 22,5cm B 23,5cm C 17,6cm D 15,8cm Câu 11 Chọn đáp án C  Lời giải: + Để mắt khơng nhìn thấy I xảy tượng phản xạ toàn phần: n OI sini ≥ sini gh ⇔ ≥ nho OI + OA n lon 20 ⇔ ≥ ⇒ OA ≤ 17, 64 ( cm ) 2 4/3 20 + OA  Chọn đáp án C Câu 12 Một khối bán trụ có chiết suất n = 1,41 ≈ đặt khơng khí Trong mặt phẳng tiết diện vng góc, có hai tia song song tới gặp mặt phẳng bán trụ với góc tới i = 45° A O hình vẽ Tính góc lệch ứng với tia tới SO sau ánh sáng khúc xạ khơng khí A 26° B 60° C 30° D 150 Câu 12 Chọn đáp án D  Lời giải: + Tia SO có tia khúc xạ OJ theo phương bán kính Do J, góc tới Tia sáng truyền thẳng khơng khí sin i n i = 450 = → r = 300 ⇒ D = 450 − r = 150 + Từ n1 =1,n = sin r n1  Chọn đáp án D Câu 13 Một khối bán trụ có chiết suất n = 1,41 ≈ đặt khơng khí Trong mặt phẳng tiết diện vng góc, có hai tia song song tới gặp mặt phẳng bán trụ với góc tới i = 45° A O hình vẽ Tính góc lệch ứng với tia tới SA saukhi ánh sáng khúc xạ khơng khí? A 900 B 600 C 30° D 150 Câu 13 Chọn đáp án A  Lời giải: sin i n i = 450 = → r = 300 + n1 =1;n = sin r n1 n nho n nho =1;n lon = → i gh = 450 + sin i gh = n lon + Tia SA có tia khúc xạ AB với góc khúc xạ 30 Tia truyền đến B với góc tới 600 > igh bị phản xạ truyền đến C bị phản xạ tồn phần Tiếp đó, truyền đến H với góc tói 30 góc khúc xạ ngồi với góc khúc xạ 60 Vậy tia ló HR lệch so với tia SA góc 900  Chọn đáp án A Câu 14 Một khôi thuỷ tinh có tiêt diện thẳng hình vẽ, đặt khơng khí (ABCD hình vng; CDE tam giác vng cân) Trong mặt phẳng tiết diện thẳng, chiếu chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI vng góc với DE (IE< ID) Chiết suất thủy tinh n = 1,5 Tính góc lệch ứng với tia tới SI sau ánh sáng khúc xạ khơng khí A 90° B 0° C 180° D 150 Câu 14 Chọn đáp án C  Lời giải: n nho n nho =1;n lon =1,5 → i gh = 420 + sin i gh = n lon + Tia SI truyền thẳng đến J với góc 450 > igh nên bị phản xạ toàn phần, truyền đến K bị phản xạ toàn phần truyền đến L, tiếp tục phản xạ toàn phần truyền đến M phản xạ tồn phần truyền khơng khí + Như tia ló ngược hướng với tia tới  Chọn đáp án C Câu 15 Một khối suốt có tiết diện thẳng hình vẽ, đặt khơng khí (ABCD hình vng; CDE tam giác vng cân) Trong mặt phẳng tiết điện thẳng, chiếu chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI vng góc với DE (EE < ID) Giả sử phần CDE có chiết suất n = 1,5 phần ABCD có chiết suất n2 ≠ n1 tiếp giáp Hãy tính n2 để tia khúc xạ thủy tinh tới mặt AD ló khơng khí theo phương họp với SI góc 90° A n2 = l,27 B n2 = l,45 C n2 = l,65 D n2 = 1,15 Câu 15 Chọn đáp án A  Lời giải: + Tia SI truyền thẳng đến J với góc tới 45 > igh nên bị phản xạ toàn phần truyền đến K, khúc xạ truyền đến L, ló khơng khí  1,5.sin 45 = n sin r i + r =900 → n = 1, 27 +  1.sin 45 = n sin i  Chọn đáp án A ... để có A phản xạ thơng thường B khúc xạ C phản xạ tồn phần D tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ Câu Một học sinh phát biểu: phản xạ toàn phần phản xạ ánh sáng khơng có khúc xạ Trong ba trường hợp. .. 60 °; ánh sáng truyền từ (1) vào (2) góc khúc xạ 45°; ánh sáng truyền từ (1) vào (3) góc khúc xạ 30° Nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) với góc tới i góc khúc xạ gần giá trị sau đây? A 36? ? B 60 °... luật khúc xạ ánh sáng viết dạng đối xứng: n1sini = n2sinr TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu Theo định luật khúc xạ A tia khúc xạ tia tới nằm mặt phẳng B góc khúc xạ góc tới C góc tới tăng lần góc khúc xạ