2022-2022学年高中物理第13章光第1节光的反射和折射练习含解析新人教版选修3-4.doc

第1节光的反射和折射一、选择题1(多项选择)(2022重庆十八中期中)如下图，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的选项是()AOb不是入射光线BaO是入射光线COc是入射光线 DOb是反射光线解析：选ABD由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线，故C错误，A、B、D正确2(多项选择)光从某种介质射入空气中，入射角1从零开始增大时，始终有光射入空气中，折射角2也随之增大，以下说法正确的选项是()A比值根本不变B比值根本不变C比值是一个大于1的常数D比值是一个小于1的常数解析：选BD设介质的折射率为n，当光由介质射入空气中时，根据光路的可逆性和介质折射率的定义得n，因n1，可知为小于1的常数，选项B、D正确，选项A、C错误3如下图是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，那么三种介质中光的传播速度最小的是()A介质甲 B介质乙C介质丙 D三种介质均一样解析：选C从题图中可以看出在入射角相同的情况下，介质甲中折射角最大，介质丙中折射角最小，即介质丙对光的折射率最大由n可知，在介质丙中光的传播速度最小，故C正确4. (多项选择)如下图，一单色光由介质射入介质，在界面MN上发生偏折以下说法正确的选项是()A该光在介质中传播的速度大B该光在介质中传播的速度大C该光在介质中和介质中传播的速度之比为D该光在介质中和介质中传播的速度之比为解析：选BD单色光在界面MN上发生折射，根据折射定律可知，介质相对介质的折射率为n，根据折射率与传播速度的关系可知，n，代入数据解得，该光在介质中和介质中传播的速度之比为，该光在介质中传播的速度大，B、D选项正确5(2022浙江余姚中学期中)一半径为R的玻璃半圆柱体，截面如下图，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，AOB60，假设该玻璃对此单色光的折射率n，那么两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为 ()A. B.C. DR解析：选B光路图如下图，可知160，由折射率n，可得230，由几何关系得光线射到底边上时的入射角大小等于330，光线在底边折射时，由折射定律得n，可得460，由几何知识得COCB，所以OCR，在OCD中可得所求距离dODOCtan 30，故A、C、D错误，B正确6(2022天津七中期中)光在某种玻璃中的传播速度是108 m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90，那么入射角应是()A30 B60C45 D90解析：选A依题意作出光路图如下图，折射角2901，玻璃的折射率n，由折射定律知nsin 1sin 2，又sin 2sin(901)cos 1，那么tan 1，得130，应选项A正确7. (2022甘肃天水一中高二期末)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜是用球体反射元件制作的如图反光膜内部均匀分布着直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率n，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线平行，第一次入射时入射角i应是()A15 B30C45 D60解析：选D由几何知识知，i2r；根据折射定律n得n2cos r，r30，所以i60，应选D.8如下图，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，以下说法正确的选项是()A红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化B红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化C假设紫光与红光以相同入射角入射，那么紫光不能穿过玻璃砖D假设紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小解析：选D从波动性的角度说，光作为一种电磁波，一种单色光即一种单一频率的光，对一种介质的折射率n是一定的，从空气进入玻璃介质后，光的频率不变，由n和vf可知，光速v会变，波长也会随波速的改变而改变，故A、B错误；紫光和红光以相同的入射角入射都能穿过玻璃，由于紫光折射率大，所以折射角较小，故C错误，D正确9. (2022西安高新一中期末)两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上外表，如下图，假设玻璃对a的折射率大于对b的折射率，且两束光在玻璃砖内未发生交叉，当它们从玻璃砖的下外表射出后，有()A两束光仍平行，间距等于dB两束光仍平行，间距大于dC两束光仍平行，间距小于dD两束光不再平行解析：选C光路如下图，由光路图可知dd，故C选项正确二、非选择题10.用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如下图(1)在此题的图上画出所需的光路；(2)为了测出玻璃棱镜的折射率，需要测量的量是_，在图上标出它们；(3)计算折射率的公式是n_.解析：(1)光路图如下图，画出通过P1、P2的入射光线，交AC于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB于O，连接OO，那么光线OO就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线(2)在所画的图上注明入射角1和折射角2，并画出虚线局部，用量角器量出1和2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度)(3)n.答案：见解析11(2022常州高级中学期中)如下图，MN为半圆形玻璃砖的对称轴，O为玻璃砖圆心，某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针P1、P2，在MN上插大头针P3，从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像，确定了P3的位置如下图，测得玻璃砖直径D8 cm，P1、P2连线与MN之间的距离d12 cm，P3到O的距离d26.92 cm，1.73，求该玻璃砖的折射率解析：光路图如下图，sin i，得i30，那么OAB60，OBOAsin 604 cm3.46 cm.根据几何关系有BP3d2OB(6.923.46)cm3.46 cm，tan BAP31.73，得BAP360，因此r180OABBAP360，根据折射定律得n，解得n1.73.答案：1.7312(2022山东潍坊一中期中)如下图，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点OAR，该球体对蓝光的折射率为 ，那么：(1)蓝光从球面射出时的出射角为多少？(2)假设光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出蓝光从A点传播到C点所需时间t的表达式(用c，R表示)解析：(1)设入射角为，由几何关系可知sin ，得30，由n，可得sin nsin ，所以60.(2)光在球体中的传播速度v，ABR，那么光从A传到B的时间t1，由几何知识知BCR，那么光从B传到C的时间t2，故蓝光从A点传播到C点所需时间tt1t2.答案：(1)60(2)t