Đề kiểm tra Vật lí Lớp 11 - Chương 6: Khúc xạ ánh sáng (Có lời giải)

Nội dung text: Đề kiểm tra Vật lí Lớp 11 - Chương 6: Khúc xạ ánh sáng (Có lời giải)

1. ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG VI Câu 1: Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng A. ánh sáng bị gãy khúc khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. B. ánh sáng bị giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. C. ánh sáng bị hắt lại môi trường cũ khi truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. D. ánh sáng bị thay đổi màu sắc khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Câu 2: Khi góc tới tăng 2 lần thì góc khúc xạ A. tăng 2 lần B. tăng 1,4142 lần C. tăng 4 lần D. chưa đủ dữ kiện để xác định. Câu 3: Nhận định nào sau đây về hiện tượng khúc xạ là không đúng A. Tia khúc xạ nằm ở môi trường thứ 2 tiếp giáp với môi trường chứa tia tới. B. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến. C. Khi góc tới bằng 0, góc khúc xạ cũng bằng 0 D. Góc khúc xạ luôn bằng góc tới. Câu 4: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trong đó so với A. chính nóB. chân khôngC. không khí D. nước Câu 5: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ không khí vào một khối chất trong suốt đi tới tới 60 thì góc khúc xạ là 30 . Khi chiếu cùng ánh sáng đơn sắc đó từ khối chất đã cho ra không khí với góc tới 30 thì góc tới A. nhỏ hơn 30 B. bằng 60 C. lớn hơn 60 D. không xác định được Câu 6: Chiếu một ánh sáng đơn sắc từ chân không vào một khối chất trong suốt với góc tới 45 thì góc khúc xạ bằng 30 . Chiết suất tuyệt đối của môi trường này là A. 1,4142B. 1,732C. 2 D. 1,225 Câu 7: Khi chiếu một tia sáng từ chân không vào một môi trường trong suốt thì thấy tia phản xạ vuông góc với tia tới, góc khúc xạ chỉ có thể nhận giá trị là A. 40 B. 50 C. 60 D. 70 Câu 8: Trong trường hợp sau đây, tia sáng không truyền thẳng khi A. truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có cùng chiết suất B. tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. C. tia tới có hướng đi qua tâm của một quả cầu trong suốt. D. truyền xiên góc từ không khí vào kim cương Câu 9: Một tia sáng đi từ nước ra không khí thì tia khúc xạ: A. ở phía bên kia của pháp tuyến so với tia tới và gần mặt phân cách hơn tia tới. B. ở cùng phía của pháp tuyến so với tia tới và gần mặt phân cách hơn tia tới. C. ở phía bên kia của pháp tuyến so với tia tới và gần pháp tuyến hơn tia tới. D. ở cùng phía của pháp tuyến so với tia tới và gần pháp tuyến hơn tia tới. Câu 10: Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường: Trang 1
2. A. cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay ít khi đi từ môi trường này vào môi trường kia. B. càng lớn khi góc tới của tia sáng càng lớn C. càng lớn khi góc khúc xạ càng nhỏ. D. bằng tỉ số giữa góc khúc xạ và góc tới Câu 11: Chọn phát biểu đúng về hiện tượng khúc xạ. Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì: A. tỉ số giữa góc tới và góc khúc xạ luôn là hằng số B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới. C. góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới. D. khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng tăng dần Câu 12: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Chiết suất tỉ đối của môi trường chiết quang nhiều so với môi trường chiết quang ít thì nhỏ hơn đơn vị. B. Môi trường chiết quang kém có chiết suất tuyệt đối nhỏ hơn đơn vị C. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1 bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối n2 của môi trường 2 với chiết suất tuyệt đối n1 của môi trường 1 D. Chiết suất tỉ đối của hai môi trường luôn lớn hơn đơn vị vì vận tốc ánh sáng trong chân không là vận tốc lớn nhất. Câu 13: Với một tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối của nước là n1 , của thủy tinh là n2 . Chiết suất tỉ đối khi tia sáng đó truyền từ nước sang thủy tinh là: A. n21 n1 / n2 B. n21 n2 / n1 C. n21 n2 n1 D. n12 n1 n2 Câu 14: Chọn câu đúng nhất. Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt n1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt n2 (với n2 n1 ), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách thì A. tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường B. tất cả các tia sáng đều bị khúc xạ và đi vào môi trường n2 C. tất cả các tia sáng đều phản xạ trở lại môi trường n1 D. một phần tia sáng bị khúc xạ, một phần bị phản xạ Câu 15: Khi chiếu tia sáng từ môi trường trong suốt (1) có chiết suất n1 sang môi trường trong suốt (2) có chiết suất n2 , tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến thì A. n1 n2 B. n1 n2 C. n1 n2 D. n1 n2 Câu 16: Không thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi chiếu ánh sáng từ A. không khí sang nước B. từ kim cương sang nước C. từ không khí vào benzen D. từ kim cương vào benzen Câu 17: Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng A. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. B. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi gặp bề mặt nhẵn Trang 2
3. C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt. D. cường độ sáng bị giảm khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt Câu 18: Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra với hai điều kiện là: A. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần B. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần C. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn và góc tới nhỏ hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần D. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém và góc tới nhỏ hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần Câu 19: Trong các ứng dụng sau đây, ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là A. gương phẳng B. gương cầu C. cáp dẫn sáng trong nội soi D. thấu kính Câu 20: Cho chiết suất của nước bằng 4/3, của benzen bằng 1,5, của thủy tinh flin là 1,8. Không thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi chiếu ánh sáng từ A. từ benzen vào nước B. từ nước vào thủy tinh flin C. từ benzen vào thủy tinh flin D. từ chân không vào thủy tinh flin Câu 21: Nước có chiết suất 1,33. Chiếu ánh sáng từ nước ra ngoài không khí, góc có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là A. 20 B. 30 C. 40 D. 50 Câu 22: Một nguồn sáng điểm được dưới đáy một bể nước sâu 1 m. Biết chiết suất của nước là 1,33. Vùng có ánh sáng phát từ điểm sáng ló ra trên mặt nước là A. hình vuông cạnh 1,133 m B. hình tròn bán kính 1,133 m C. hình vuông cạnh 1 m D. hình tròn bán kính 1 m Câu 23: Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước với góc tới 30 . Cho biết chiết suất của nước là n 4 / 3. Tính góc lệch D (góc giữa tia tới và tia khúc xạ) A. 22 B. 30 C. 8 D. 15 Câu 24: Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới: i 60 : - Nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 45. - Nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 30 Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) thì góc khúc xạ là bao nhiêu? A. 60 B. 38 C. 30 D. 45 Trang 3
4. Câu 25: Chiếu một tia sáng từ không khí vào một môi trường có chiết suất n 3 sao cho tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ. Coi tốc độ của ánh sáng trong không khí là c 3.108 m / s . Tính góc khúc xạ. A. 30 B. 60 C. 90 D. 45 Câu 26: Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy Mặt Trời ở độ cao 60 so với đường chân trời. Tính độ cao thực của Mặt Trời (tạo một góc bao nhiêu độ so với đường chân trời), biết chiết suất của nước là n 4 / 3 A. 41,8 B. 48,2 C. 45 D. 60 Câu 27: Một chậu hình hộp chữ nhật đựng chất lỏng. Biết AB a; AD 2a . Mắt nhìn theo phương BD nhìn thấy được trung điểm M của BC. Tính chiết suất của chất lỏng. A. 1,33B. 1,4C. 1,52 D. 1,26 Câu 28: Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc nhau. Nước có chiết suất là 4/3. Hãy xác định góc tới. A. 37 B. 45 C. 30 D. 54 Câu 29: Tia sáng đi từ không khí tới gặp mặt phân cách giữa không khí và môi trường trong suốt có chiết suất n với góc tới i . Khi góc tới i 45 thì thấy góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ là 105 . Hãy tính chiết suất của n của môi trường trong suốt nói trên A. 2 B. 1,33C. 3 D. 1,6 Câu 30: Một cái bể hình chữ nhật có đáy phẳng nằm ngang chứa đầy nước. Một người nhìn vào điểm giữa của mặt nước theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45 thì vừa vặn nhìn thấy một điểm nằm trên giao tuyến của thành bể và đáy bể. Tính độ sâu của bể. Cho biết chiết suất của nước là n 4 / 3, hai thành bể cách nhau 30 cm. A. 30 cmB. 24 cmC. 36 cm D. 48 cm Câu 31: Một cái bể nước sâu 30 cm, rộng 40 cm, có hai thành bên thẳng đứng. Đúng lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành bên A kéo dài đến đúng chân thành B đối diện. Một người đổ nước vào máng đến độ cao h thì bóng râm thành A ngắn lại 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là 4/3. Xác định độ cao của nước trong bể. A. 24 cmB. 36 cmC. 12 cm D. 50 cm Câu 32: Một đèn chiếu ở trong nước rọi một chùm tia sáng song song lên mặt thoáng của nước, phía trên mặt thoáng là một màn E nằm ngang. Ta sẽ nhận được một vệt sáng trên màn E khi góc tới thỏa mãn điều 4 kiện nào. Biết chiết suất của nước là n 3 A. i 45,2 B. i 48,6 C. i 45,2 D. i 30 Câu 33: Tia sáng đi từ thủy tinh có chiết suất n1 1,5 đến mặt phân cách với nước n2 4 / 3. Hãy tìm điều kiện của góc tới để không có tia khúc xạ vào trong nước. A. i 62,73 B. i 45 C. i 30 D. i 30 Trang 4
5. Câu 34: Ở đáy một chậu nước, cách mặt nước 10 cm người ta đặt một nguồn sáng điểm S. Cho biết chiết 4 suất của nước là . Tia sáng xuất phát từ S, nghiêng một góc 60 với phương nằm ngang. Tính góc khúc 3 xạ A. 60 B. 41,81 C. 30 D. 90 Câu 35: Một khối thủy tinh P có chiết suất n đặt trong không khí. Tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI thì tia sáng đi là là mặt AC. Xác định chiết suất n của khối chất P. A. 2 B. 3 C. 1,33D. 1,6 Câu 36: Có 3 môi trường trong suốt. Nếu tia sáng truyền từ môi trường 1 vào môi trường 2 dưới góc tới i thì góc khúc xạ là 30 . Nếu tia sáng truyền từ môi trường 1 vào môi trường 3 cũng dưới góc tới i thì góc khúc xạ là 45. Hãy tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách giữa môi trường 2 và 3 A. 30 B. 45 C. 60 D. 90 Câu 37: Chiếu tia sáng đơn sắc từ không khí vào trong chất lỏng trong suốt với góc tới bằng i rad 3 thì góc khúc xạ là r rad . Coi tốc độ ánh sáng trong không khí bằng c 3.108 m / s . Hãy tính tốc độ 6 ánh sáng khi truyền trong chất lỏng. 3 3 A. 3.108 m / s B. 3.108 m / s C. .108 m / s D. .108 m / s 2 5 Câu 38: Có ba môi trường (1), (2), (3). Với cùng một góc tới, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30 , nếu ánh sáng đi từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45. Phát biểu nào sau đây đúng? A. Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (3) B. Môi trường (3) chiết quang hơn môi trường (2) C. Chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) bằng chiết suất tuyệt đối của môi trường (3) D. Chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) nhỏ hơn chiết suất tuyệt đối của môi trường (3) Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (3) Câu 39: Một ống dẫn sáng hình trụ với lõi có chiết suất n1 1,5 và phần bọc ngoài có chiết suất n2 1,41. Chùm tia tới hội tụ tại mặt trước của ống với 2 . Xác định để tia sáng trong chùm đều truyền đi được trong ống. A. 15 B. 45 C. 60 D. 90 Câu 40: Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n 3 . Một chùm sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như hình vẽ. Xác định góc khúc xạ khi tia sáng ra khỏi khối bán trụ, với 60 A. 30 B. 45 C. 60 D. 90 ĐÁP ÁN Trang 5
6. 1-A 2-D 3-D 4-B 5-B 6-A 7-A 8-D 9-A 10-A 11-D 12-C 13-B 14-D 15-A 16-C 17-A 18-A 19-C 20-A 21-D 22-B 23-C 24-B 25-A 26-B 27-D 28-A 29-A 30-C 31-C 32-B 33-A 34-B 35-A 36-B 37-B 38-A 39-A 40-B HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 5: Đáp án B Do tính chất thuận nghịch của ánh sáng, khi chiếu ngược lại thì tia sáng sẽ vẫn đi theo đường cũ. Câu 6: Đáp án A sin i sin 45 1.sin i nsin r n 2 1,4142 sin r sin 30 Câu 7: Đáp án A sin i sin 90 r cos r 1.sin i nsin r n cot r sin r sin r sin r Vì n 1 nên cot r 1 r 45 Câu 13: Đáp án B n2 Ta có n21 với n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường n1 (1) (chứa tia tới). Câu 22: Đáp án B Vì nguồn sáng điểm chiếu lên mặt chất lỏng nên vùng sáng ló ra có dạng hình tròn. 1 Ta có sin i nên i 48,57 gh 1,33 gh Ta có AB OA.tgigh 1.tg48,57 1,133m Câu 23: Đáp án C Trang 6
7. + Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có: 4 n sin i n sin r 1.sin 30 .sin r 1 2 3 3 sin r r 22 8 + Góc lệch D: D i r 30 22 8 Câu 24: Đáp án B Theo định luật khúc xạ ánh sáng cho các trường hợp, ta có: + Nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì: sin 60 n 2 1 sin 45 n1 + Nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì: sin 60 n 3 2 sin 30 n1 + Nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) thì: sin 60 n 3 3 sin x n2 - Từ (1), (2) và (3) suy ra: sin 60 2 sin 60 sin 45 sin 30 2 2 sin x sin 60 sin 30 1 sin 45 2 3 sin 60 3 sin x 2 x 38 2 2 2 2 Vậy nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) thì góc khúc xạ là 38 Câu 25: Đáp án A Từ hình vẽ ta có:  90 90 r 90 i 90 r i 90 r 90 i Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1 sin i n2 sin r Trang 7
8. 1.sin i 3 sin 90 i sin i 3 cosi tan i 3 i 60 r 90 60 30 Vậy góc khúc xạ r 30 Câu 26: Đáp án B + Góc tạo bởi Mặt Trời và phương ngang chính là góc của Mặt Trời so với đường chân trời. + Từ hình vẽ ta có ngay góc khúc xạ là: r 90 60 30 + Vận dụng định luật khúc xạ ta có: 4 sin i nsin r sin i sin 30 i 41,8 3 + Vì góc tới i của tia sáng Mặt Trời đến mắt thợ lặn là i 41,8 nên góc mà Mặt Trời tạo với đường chân trời là: 90 i 48,2 Câu 27: Đáp án D - Khi mắt nhìn theo phương BD thấy được điểm M nghĩa là tia sáng từ M qua D sẽ đến được mắt, hay tia tới theo phương MD và tia khúc xạ theo phương BD. - Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: sin i 1 sin r n sin r n sin i MC a 2 với: sin i MD a 2 2 BC 2a 2 sin r sin BDC BD 4a2 a2 5 Trang 8
9. 2 4 n 5 1,26 2 10 2 Câu 28: Đáp án A Từ hình vẽ ta có: 90 r 90 i 90 r i 90 r 90 i Theo định luật khúc xạ ta có: n1 sin i n2 sin r * Khi tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Từ (*) ta có: 4 3 sin i 1.sin 90 i cosi tan i i 37 3 4 Câu 29: Đáp án A Ta có: 90 r 90 i 105 r i 75 r 30 Theo định luật khúc xạ ta có: n1 sin i n2 sin r 1.sin 45 n2 sin 30 n2 2 Câu 30: Đáp án C EH 15 + Ta có: sin i 1 EH 2 HI 2 152 h2 2 + Theo đề ra ta có: r 45 sin r sin 45 2 2 + Theo định luật khúc xạ ta có: 4 n sin i n sin r sin i 1.sin r 3 1 2 3 + Thay vào (1) và (2) vào (3) ta có: Trang 9
10. 4 15 2 1. h 24cm 3 152 h2 2 Câu 31: Đáp án C Theo hình vẽ ta có: EB HB HE 7 h tan i tan r AB 4 4 Và sin i tan i AK 2 AB2 5 3 + Theo định luật khúc xạ ta có: 4 4 3 sin i nsin r sin r sin r 5 3 5 4 sin r 3 Mà cos r 1 sin2 r tan r 5 cos r 4 Vậy ta có: 7 7 7 h tan i tan r h 12cm tan i tan r 4 / 3 3 / 4 Câu 32: Đáp án B + Góc giới hạn phản xạ toàn phần là igh : 4 3 sin i 1.sin 90 sin i i 48,6 3 gh gh 4 gh + Vậy với góc tới lớn hoặc bằng 48,6 thì trên màn sẽ không thu được vệt sáng vì khi đó tia sáng xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Câu 33: Đáp án A Để không có tia khúc xạ vào trong nước thì tại điểm tới phải xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. + Góc giới hạn phản xạ toàn phần là igh : nkx n2 8 sin igh igh 62,73 nt n1 9 + Vậy để không có tia khúc xạ vào nước thì góc tới i igh 62,73 Câu 34: Đáp án B Trang 10
11. Vì SI tạo với mặt ngang góc 60 i 30 Theo định luật khúc xạ tại I ta có: 4 sin 30 1sin r r 41,81 3 Câu 35: Đáp án A + Vì tia SI đi vuông góc với mặt AB nên đi thẳng tới mặt bên AC với góc tới i , + Vì tam giác ABC vuông và cân tại B nên: A C i 45 + Tia ló đi là là mặt AC nên r 90 + Theo định luật khúc xạ tại J ta có: nsin 45 1.sin 90 n 2 Câu 36: Đáp án B + Theo định luật khúc xạ cho môi trường tới 1 và môi trường khúc xạ 2: n1 sin i n2 sin 30 1 + Theo định luật khúc xạ cho môi trường tới 1 và môi trường khúc xạ 3: n1 sin i n3 sin 45 2 + Từ (1) và (2) ta có: n3 1 n2 sin 30 n3 sin 45 n2 n3 n2 2 1 + Góc tới giới hạn ở mặt phân cách giữa môi trường 2 và môi trường 3: sin i i 45 gh 2 gh Câu 37: Đáp án B Gọi n là chiết suất của chất lỏng. Theo định luật khúc xạ ta có: 1.sin nsin n 3 3 6 Tốc độ của ánh sáng khi truyền trong chất lỏng là: c 3.108 v 3.108 m / s n 3 Câu 38: Đáp án A sin i n - Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) và môi trường (2): 2 1 sin 30 n1 sin i n - Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) và môi trường (3): 3 2 sin 45 n1 Trang 11
12. 2 sin 45 n n - Từ (1) và (3) suy ra: 2 2 2 2 1 1 sin 30 n3 n3 2 Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (3). Câu 39: Đáp án A - Xét đường đi của một tia sáng: SIJK. Để mọi tia sáng đều truyền đi được trong ống (phản xạ toàn phần trên mặt ngoài của lõi) thì góc tới tại J phải thỏa mãn: n2 1,41 i igh sin i sin igh 0,94 n1 1,5 - Vì i r 90 sin i cos r cos r 0,94 sin r 0,34 - Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại điểm tới I: sin n1 sin r 1,5.0,34 0,51 30 Câu 40: Đáp án B Góc giới hạn phản xạ toàn phần: 2 sin igh 1sin 90 igh 45 Khi 60 i 30 igh có hiện tượng khúc xạ, không xảy ra phản xạ toàn phần. Định luật khúc xạ ánh sáng tại I: 2 sin 30 sin r r 45 Trang 12