2024-2025学年新教材高中物理第四章光及其应用第一节光的折射定律测评含解析粤教版选择性必修第一册

PAGE7-第一节光的折射定律课后篇巩固提升必备学问基础练1.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D.光在该介质中的速度较小答案D解析由n=sinθ1sinθ2可知,光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角θ1共同确定2.(2024浙江嘉兴月考)在一个月光明媚的夜晚,某探讨人员站在湖边看到了水里的月亮A,后来他又潜入水中,往水面上方视察,又看到了月亮B,设水中无杂质,四周无光源,水面安静,下面的说法中正确的是()A.看到A属于光的反射现象,A的位置与探讨人员的位置无关B.看到A属于光的折射现象,A的位置与探讨人员的位置有关C.看到B属于光的反射现象,B的位置与探讨人员的位置有关D.看到B属于光的折射现象,B的位置与探讨人员的位置无关答案A解析A是月光经过湖面反射所成的像,是反射现象,A的位置和月球相对于湖面对称,与探讨人员的位置无关,A正确,B错误;B是月光折射至水下射入眼睛所成的像,是折射现象,B的位置与探讨人员的位置有关,C、D错误.3.(2024天津三中高二期中)如图所示,ABC为直角三棱镜,∠A=30°,∠B=90°,一束单色光从AB边上的D点平行AC射入,折射光线刚好交于C点,已知BD=12AD,则三棱镜的折射率为(A.3 B.32 C.2 D.答案A解析设BC长为d,则AB=3d,BD=33d,由几何关系,光束在D点的入射角i=60°,设折射角为γ,则几何关系sinγ=BDBD2+4.(2024四川北师大广安试验学校高二月考)在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体()A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种状况都有可能答案A解析物体反射的光斜射到水面上,会发生折射现象,当光进入水中后会靠近法线,射入潜水员眼睛,逆着光的方向会形成虚像,所以比实际位置高,故选A.5.(2024山东临清其次中学高二期末)两束相同频率的平行光线A1、A2,由真空射向某种介质,入射角为60°,C1和C2为入射点.已知在真空中两光线A1、A2之间的距离为10cm,在介质中两折射光线B1、B2之间的距离为103cm.则这种介质的折射率是()A.23 B.6 C.3 D.26答案C解析如图所示,光线A1的入射角∠1=60°,由几何关系可知∠2=∠1=60°,故两入射点的间距C1C2=C1D1cos60°=20cm,在△C1C2D2中有cos∠3=C2D2C1C2=32,可得6.如图所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0m,露出水面部分长0.3m,已知水的折射率为43,则当阳光与水平面成37°角时,杆AB答案1.15m解析光路如图所示.由题意可得入射角为53°由折射定律sinθsin53则θ2=37°,由几何关系得影长s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m.7.(2024湖南高二期末)如图所示为一个半径为R的透亮介质球体(四周为真空),M、N两点在一条直线上关于球心O对称,与球心的距离均为85R,一细束单色光从M点射向透亮介质球体,从P点射入,穿过球体后到达N点.PA垂直于MN,且PA=35R,设光在真空中传播的速度为c.已知sin37°=35,cos37°=45(1)介质球的折射率;(2)光从M点射出后到达N点所用的时间.答案(1)85(2)解析(1)光路图如图所示.依据几何学问有AO2=R2-PA2解得AO=45又因为MO=85R,所以有AO=AM,α=θ,因为sinα=sinθ=35所以sinβ=sin(α+θ)=24依据折射定律有n=sin(2)光在介质中的传播速度为v=cn光在介质外传播的时间为t1=2光在介质中传播的时间为t2=l所以光从M点射出后到达N点所用的时间为t=t1+t2=114R关键实力提升练8.为了视察门外状况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示.从圆柱底面中心看出去,可以看到门外入射光线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,则视场角的正弦值是()A.nlr2C.rr2答案B解析光路图如图所示.n=sinisinα所以sini=nsinα=nrr29.如图所示,在长方体玻璃砖的底面中心和实心玻璃半球的球心处,分别放有点光源,人从上面视察,看到的像点位置()A.均在点光源位置B.均在点光源上方C.玻璃砖的在光源上方,玻璃半球的在光源处D.玻璃砖的在光源处,玻璃半球的在光源上方答案C解析玻璃砖底面中心点光源发出的光,经玻璃表面折射后,折射角大于入射角,人逆着折射光看去,看到的虚像在光源上方,玻璃半球球心处的点光源发出的光射出时不发生偏折,看到的像点仍在光源处,选项C正确,A、B、D错误.10.(2024浙江高二月考)一柱状容器的高为2l,底面是边长为233l的正方形,容器内装满某种透亮液体.过容器的中心轴OO'、垂直于左右两侧面的剖面图ABCD如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.置于O点的点光源发出红光,经过容器内部相应光路后,有两束光从液体上表面的O'点射出,它们之间的夹角为θ,已知该液体对红光的折射率为1.2,则(A.θ=45°B.若点光源发出绿光,则两束光的夹角小于θC.若点光源置于B点且发出红光,则两束光的夹角等于θD.若点光源置于B点且发出绿光,则两束光的夹角大于θ答案D解析两束光是竖直出射和经反光壁反射再在O'点折射后出射的光,由几何关系得入射角为30°,由折射定律得n=sinθsini,得sinθ=0.6,选项A错误;液体对绿光的折射率更大,角度将大于θ,选项B错误;点光源置于B点后,由几何关系得夹角均大于11.(2024江苏宿迁高二期末)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光,沿AO方向从真空射入玻璃,分成OB、OC两束光.则()A.光束OB是红光B.在玻璃中紫光的频率比红光的频率小C.两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等D.若将复色光平移到横截面的圆心O'处射入,则两束光在玻璃中传播的时间相等答案C解析由折射定律n=sinisinγ可知,相同入射角i的状况下,红光的折射率n较小,折射角γ较大,故光束OC是红光,A错误;紫光在真空中的频率比红光的大,光束射入玻璃后频率不变,故在玻璃中紫光的频率比红光的频率大,B错误;设半圆柱体玻璃的半径为R,光束AO的入射角为i,光束OB在玻璃中的折射角为γ,则光束OB的长度l=2Rsinγ,玻璃对光束OB的折射率n=sinisinγ,光束OB在玻璃中的传播速度v=cn,则光束OB传播的时间t=lv,联立可解得t=2Rsinic,与光束的折射率无关,故两束光分开后沿OB、OC12.(2024黑龙江高二期末)如图所示,MN下方足够大的空间有一长方体玻璃介质,其折射率n=3,玻璃介质的上边界MN是屏幕,玻璃中有一个正三棱柱的真空区域.三棱柱轴线与纸面垂直,图中竖直截面正三角形的边长为10cm,顶点C紧靠屏幕,距离可忽视.底边AB与屏幕平行,一束单色光在竖直截面内垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现了两个光斑,分布在C点的两侧.光在真空中的传播速度c=3×108m/s,求:(1)光在玻璃中的传播速度的大小;(2)