2019高中物理刷题首选卷第十三章第1课时光反射和折射(对点练巩固练)(含解析)新人教版选修34

2019高中物理刷题首选卷第十三章第1课光阴的反射和折射(对点练稳固练)(含分析)新人教版选修342019高中物理刷题首选卷第十三章第1课光阴的反射和折射(对点练稳固练)(含分析)新人教版选修3433/33衿PAGE33肈莇膄肁肃羁衿莆葿羆羆蚇袂膂罿蚄袀薅莄薇袅蒃聿膆羇莈肆薇蚄莀腿蒄莈羇螇蒈蒂蚁艿羆螈薆芅莈芁袂荿芄腿膅羇芈芄肄荿薂莆聿蒅膈肃肁蒈肅螇蚈膇肈螂节袂莃膈芇薅羈袅薃羂羅蕿袆莇羈薄蒀肂芃羀蒅螅袈莃螁肂螅肇芈蒆蝿膁羂膂肃蒇袇羄虿膄膃节薅袈蒆蚆蕿羃膀莂袃艿肆肄葿蚂莂蒁蒆蒆蚅袆荿蒁薃薁蚄袇薈芄荿蒄薀蚁芆芈膇羆艿芃螁蚁薄虿螆蒃腿肂肂螁肆肀莅膅肀肅芃袁莄膆芈袇羀袃芀羁蚂薇袇莅袀蚂蒂肁膄羈蒇肇螀莁蚃膀蒃荿肆薅螀蒄蚀芀肅薆蚅芇蚀膃袁芀芃羇蒈蚅薀羂膂莀袅莈肇莇蒁羅莃蒀膃蝿蚆袄莁螄莀薀蚅腿芅薆芁薂薁蚀羃芆膈肄膁芁螃螀蒅蚇螈螆膁莄肄衿螄肈莇膄肁肃羁衿莆葿羆羆蚇袂膂罿蚄袀薅莄薇袅蒃聿膆羇莈肆薇蚄莀腿蒄莈羇螇蒈蒂蚁艿羆螈薆芅莈芁袂荿芄腿膅羇芈芄肄荿薂莆聿蒅膈肃肁蒈肅螇蚈膇肈螂节袂莃膈芇薅羈袅薃羂羅蕿袆莇羈薄蒀肂芃羀蒅螅袈莃螁肂螅肇芈蒆蝿膁羂膂肃蒇袇羄虿膄膃节薅袈蒆蚆蕿羃膀莂袃艿肆肄葿蚂莂蒁蒆蒆蚅袆荿蒁薃薁蚄袇薈芄荿蒄薀蚁芆芈膇羆艿芃螁蚁薄虿螆蒃腿肂肂螁肆肀莅膅肀肅芃袁莄膆芈袇羀袃芀羁蚂薇袇莅袀蚂蒂肁膄羈蒇肇螀莁蚃膀蒃荿肆薅螀蒄蚀芀肅薆蚅芇蚀膃袁芀芃羇蒈蚅薀羂膂莀袅莈肇莇蒁羅莃蒀膃蝿蚆袄莁螄莀薀蚅腿芅薆芁薂薁蚀羃芆膈肄膁芁螃螀蒅蚇螈螆膁莄肄衿螄肈莇膄肁肃羁衿莆葿羆羆蚇袂膂罿蚄袀薅莄薇袅蒃聿膆羇莈肆薇蚄莀腿蒄莈羇螇蒈蒂蚁艿羆螈薆芅莈芁袂荿芄腿膅羇芈芄肄荿薂莆聿蒅膈肃肁蒈肅螇蚈膇肈螂节袂莃膈芇薅羈袅薃羂羅蕿袆莇羈薄蒀肂芃羀蒅螅袈莃螁肂螅肇芈蒆蝿膁羂膂肃蒇袇羄虿膄膃节莇袈莈蚆莀羃羂莂蚅艿羇肄芀蚂膃蒁芇蒆薆袆芀蒁蒄薁薅袇荿芄膀蒄莁蚁肇芈羈羆肁芃蚂蚁莅虿薇蒃羁肂袃螁袇肀膆膅袁肅2019高中物理刷题首选卷第十三章第1课光阴的反射和折射(对点练稳固练)(含分析)新人教版选修34

第1课光阴的反射和折射

[对点训练]

知识点一·反射定律和折射定律

1．在某地的观察者看见太阳刚从地平线升起时，关于太阳实质地址的以下表达中正确

的是()

A．太阳位于地平线上方

B．太阳位于地平线下方

C．太阳位于地平线上

D．大气密度未知，无法判断

答案B

分析空气的折射率随高度变化，高度越大的地方，n小，故B正确。

2．人看到沉在水底的硬币，其实看到的是()

A．硬币的实像，其地址比实质地址浅

B．硬币的实像，其地址即硬币的地址

C．硬币的虚像，其地址比实质地址浅

D．硬币的虚像，其地址比实质地址深

答案C

分析由光路图可知，C正确。

3．(多项选择)若某一介质的折射率较大，那么()

A．光由空气射入该介质时折射角较大

B．光由空气射入该介质时折射角较小

C．光在该介质中的速度较大1D．光在该介质中的速度较小答案BD分析由sinθ＝，且＞1，可得sin2＝1·sin1，即1>2。又由于＝c，得1nθθθθnnnvsinθ2cv＝n。故v＜c。故B、D正确。

4．(多项选择)光从某种介质中射入空气中，入射角θ1从零开始增大时，折射角θ2也随之

增大，以下说法正确的选项是()

1A．比值不变θ2

B．比值sinθ1不变sinθ2C．比值sinθ11的常数是一个大于sinθ2D．比值sinθ11的常数是一个小于sinθ2答案BD分析依照折射定律，光由一种介质进入另一种介质中，sinθ1＝常数，可知B正确。sinθ2sinθ2sinθ11由光路的可逆定理可知＝n，且n＞1，故＝＜1，D正确。sinθ1sinθ2n5．以下列图，在房间内凑近墙角的天花板上有一面平面镜，在房间地板上的B点放一点光源S，经过平面镜的反射在竖直墙壁上出现一个光斑。若要使墙壁上光斑的面积增大一

些，下面的方法中可行的是()

A．保持光源的地址不变，将平面镜绕过平面镜O点且垂直纸面的轴，沿顺时针方向转

2

动一个小角度

B．将光源沿地面向左搬动一小段距离

C．将光源沿地面向右搬动一小段距离

D．将光源竖直向上搬动一小段距离

答案B

分析

以下列图，利用平面镜成像的对称特点，找出光源S通

过平面镜所成的像S′，作出过平面镜边缘的入射光辉BE和

反射光辉EF，则OF表示光斑的大小。

将平面镜沿顺时针方向转动一个小角度，光源经过平面

镜所成的像的地址下移，F点上移，会使光斑变小，故A错

误；减小了入射角和反射角，从而使F点下移，光斑变大，

故B正确；同理分析C错误；将光源竖直向上搬动一小段距

离，则像点下移，使F点上移，会使光斑变小，故D错误。

6．一条光辉以40°的入射角从真空射到平板透明资料上，光的一部分被反射，一部分

被折射，折射光辉与反射光辉的夹角可能是()

A．小于40°

B．在50°～100°之间

C．在100°～140°之间

D．大于140°

答案C

sinθ1分析由＝n＞1，折射角θ2＜θ1＝40°，由反射定律θ3＝sinθ2

θ1＝40°，以下列图，故折射光辉与反射光辉的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°＜φ＜140°，故C正确。7．以下列图，为了观察门外情况，可在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光辉与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折

射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角是()nlnrA．arcsinr2＋l2B．arcsinr2＋l2rlC．arcsinnr2＋l2D．arcsinnr2＋l2答案B

3

分析设折射光辉与轴线间的夹角为θ2，则sinθ2＝r，由n＝sinθ1θ12＋l，得sinr2sinθ2＝nsinθ2＝nrnrr2＋l2，θ1＝arcsinr2＋l2，B正确。8．一束光辉从空气射向折射率为1．5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是()

答案C

分析光在两介质的界面上平时同时发生反射和折射，所以A错误；由反射定律知反射

sinθ1角为45°，依照折射定律n＝得θ1＞θ2，故B错误；画光辉时必定带箭头，D不是sinθ2

光路图，D错误。

知识点二·绝对折射率和相对折射率

9．一等腰三角形玻璃砖放在某液体中，其截面以下列图，三个

极点分别为A、B、C。∠ABC＝∠ACB＝75°，AC面镀一层反光膜。

CB的延长线上有一D点，从D点发射一束光辉射到AB面上的E点，

从E点进入玻璃砖的光在AC面经过第一次反射后沿原路返回。已知∠EDB＝45°，求液体有关于玻璃砖的折射率。

答案

3

3

分析过E点作AB的垂线，交AC于F点，设折射光辉射到AC

面上的G点，因折射进玻璃砖的光在AC面经过第一次反射后原路返

回。则可获取折射光辉与AC面垂直。

可得折射角∠GEF＝30°，

由几何关系获取入射角：θ＝60°。

4

n＝sin∠GEF3依照光路可逆知：液体有关于玻璃砖的折射率sinθ＝3。知识点三·测定玻璃的折射率

10．学校睁开研究性学习，某研究小组的同学依照所学的

光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，以下列图。在

一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径

OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2地址不变，

每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得与

直径BC相平，EF作为界面的法线，此后在图中右上方地域观

察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、

P2的像，同学们经过计算，起初在圆周EC部分刻好了折射率的

值，这样只要依照P3所插的地址，即可直接读出液体折射率的值，则：

(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3地方对应的折射率的值为________。

图中P3、P4两地址中________(填“P3”或“P4”)地方对应的折射率大。

作AO的延长线交圆周于K，K地方对应的折射率值应为________。

(4)若保持∠AOF＝30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不高出________。答案(1)3(2)P4(3)1(4)2sinisin60°分析(1)由折射率公式n＝sinr，i＝60°，r＝30°，n＝sin30°＝3。(2)光辉出射方向经过P4的折射角大于经过P3的折射角，所以经过P4地址的光辉折射率较大。(3)若光辉沿OK射出，入射光辉和折射光辉是一条直线，则折射率为1。(3)若保持∠AOF＝30°不变，当光辉发生全反射时，折射率是最大的(即折射角∠EOC1

90°)，n＝sinC＝sin30°＝2。

11．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻

璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，此后在玻璃砖的另一侧观察，调整视野使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和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住

P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针地址和圆弧状玻璃砖轮廓如图甲所示(O为两圆弧圆

心，图中已画出经过P1、P2点的入射光辉)。

在图上补画出所需的光路。

(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角θ1和折射角θ2，请在图中的AB分界面

上画出这两个角。

(3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，依照测得的入射角和折射角的正弦值，

5

画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________。

答案(1)如分析图所示(2)如分析图中θ1、θ2所示(3)1．5分析(1)连接3、4与交于一点，此交点即为光辉从玻璃砖中射出的地址，又由于PPCDP1、P2的连线与AB的交点即为光辉进入玻璃砖的地址，连接

两点即可作出玻璃砖中的光辉，以下列图。

连接O点与光辉在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中θ1、θ2所示。

sinθ1图象的斜率k＝＝n，由题图乙可知斜率为1．5，sinθ2

即玻璃的折射率为1．5。

易错点·测玻璃折射率实验的误差分析

12．某同学做测定玻璃的折射率的实验，操作时将玻璃砖的界

线aa′、bb′画好后误用了另一块宽度稍窄的玻璃砖，以下列图。实验中除仍用原界线外，其他操作都正确。则测得玻璃的折射率将

()

A．偏大B．偏小

C．不影响结果D．不能够确定

易错分析不清楚该实验是利用插针法确定入射和折射光辉，从而找出入射角与折射角，入射光辉与玻璃砖的交点为入射点，出射光辉与玻璃砖的交点为出射点，入射点与出射点连线为光在玻璃砖内的流传光辉。易忽视实质界线与所画界线的不

同而出现错误。

6

答案B

分析以下列图，由于所画玻璃砖的宽度比实质宽度大，使入射点向左移，折射点向右

移，使得所画折射角比实质折射角大，故测得的折射率偏小，故B正确。

[提升训练]

一、选择题

1．以下列图，落山的太阳看上去正幸好地平线上，但实质上太阳已处于地平线以下，

观察者的视觉误差大小取决于当地大气的情况。造成这种现象的原因是()

A．光的反射B．光的折射

C．光的直线流传D．小孔成像

答案B

分析太阳光辉进入大气层发生折射，使流传方向改变，而令人感觉太阳的地址比实质

地址偏高。故B正确，A、C、D错误。

2．光在某种玻璃中的流传速度是3×108m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光辉与

反射光辉成90°夹角，则入射角应是()A．30°B．60°C．45°D．90°答案A分析依题意作出光路图以下列图，折射角：θ2＝90°－θ1′c3×108＝90°－θ1。玻璃折射率n＝v＝3×108＝3。由折射定律知：nsinθ1＝sinθ2＝sin(9013°－θ1)＝cosθ1，即tanθ1＝n＝3，得θ1＝30°，故A正确。

7

3．(多项选择)某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的

多组入射角与折射角作出sinθ1-sinθ2图象以下列图，若θ1

为入射角，θ2为折射角，则以下判断中正确的选项是()

A．光辉是从空气射入玻璃中

B．玻璃的折射率约为1．49

C．玻璃的折射率为0．67

D．光辉是从玻璃射入空气的

答案AB分析由n＝sinθ11＝＝1．49，B正确，C错误；由于sinθ1＞sinθ2，故光辉是sinθ2从空气射入玻璃中，A正确，D错误。

4．以下列图，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之

下)，两井底部各有一只青蛙，则()

A．水井中的青蛙感觉井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星

B．枯井中的青蛙感觉井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星

C．水井中的青蛙感觉井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星

D．两只青蛙感觉井口相同大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星

答案B

分析枯井中光辉沿直线流传，水井中光辉发生折射进入青蛙

眼中。青蛙感觉井口的大小与它的视角有关，它看到的星星的多少，

跟它的视野有关。作出两口井的光路图以下列图，从图中可知，枯

井中青蛙的视角α比水井中青蛙的视角β要大，所以枯井中青蛙

8

感觉井口大些；而看到井外的范围是在两条实线所示光辉的范围内，所以水井中青蛙的视野

要大些。可判断B正确。

5．如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知

光辉在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光辉

平行。此玻璃的折射率为()

A．2B．1．5C．3D．2

答案C

分析依照题述和对称性画出光路图以下列图。由图可知，光在玻

sini璃球中折射角为r＝30°，由折射定律可得玻璃折射率n＝sinr＝3，

所以C正确。

6．以下列图，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，

经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i′和入

射角i相等时，出射光辉有关于入射光辉偏转的角度为θ。已

知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为

()

α＋θα＋θsin2sin2A．B．θsinαsin22sinθsinαC．αD．θsinθ－sinα－22答案A分析当出射角i′和入射角i相等时，由几何知识，作角A的均分线，角均分线过入射光辉的延长线和出射光辉的反向延长

线的交点、两法线的交点，以下列图。

θα可知∠1＝∠2＝2，∠4＝∠3＝2

而i＝∠1＋∠4＝θα2＋2α＋θsin由折射率公式n＝sini＝2，A正确。sin∠4αsin2

7．以下列图，P、Q是两种透明资料制成的两块直角梯形

9

的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，

其折射光辉正好垂直经过两棱镜的界面。已知资料的折射率nP＜nQ，则以下说法正确的选项是

()

A．必然没有光辉从Q的下表面射出

B．从Q的下表面射出的光辉必然与入射到P的上表面的光辉平行

C．若是光辉从Q的下表面射出，出射光辉与下表面所夹的锐角必然大于θ

D．若是光辉从Q的下表面射出，出射光辉与下表面所夹的锐角必然小于θ

答案D

分析作出光路图，以下列图。由题意可知，光辉垂直射入

sinαsiniQ，依照折射定律，则有：nP＝sinβ，nQ＝sinr；由于nP＜nQ，β

＝r，所以α＜i，所以D正确。

8．关于某种单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在

玻璃中流传时()

A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长

B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短

C．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短

D．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长

答案C

分析cλ0，n水＝cλ0由n玻＝＝＝，以及n玻＞n水可知，v玻＜v水，λ玻＜λ水。故v玻λ玻v水λ水C正确。二、非选择题

9．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、

bb′与玻璃砖地址的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，

乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′，bb′为界面画光路图，

则

10

甲同学测得的折射率与真实值对照________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

乙同学测得的折射率与真实值对照________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

丙同学测得的折射率与真实值对照________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案偏小不变可能偏大、也可能偏小、还可能不变

分析用图①测定折射率时，玻璃中折射光辉偏折大了，所以折射角增大，折射率减小；

用图②测定折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状没关；用图③测定折射率时，无法确定

折射光辉偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变。

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

插上两枚大头针P1和P2，此后在棱镜的另一侧观察，调整视野使P1的像被P2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，在纸上标出的大头针地址和三棱镜轮廓以下列图。

在本题的图上画出所需的光路。

11

为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________、________，并在图上标出

它们。

计算折射率的公式是n＝________。

答案(1)见分析(2)θ1θ2(3)sinθ1sinθ2分析(1)连接1、2并延长交侧面于1，连接3、4并延长交侧面于2，连接12，PPOPPO