【同步学练】高中物理人教版(2019)选择性必修1：第4章素养提升练3光的折射与全反射的综合应用

素养提升练(三)光的折射与全反射的综合应用一、选择题1．(2021·山东济南高二期中)如图所示，有一个玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光a垂直于AB射入棱镜，由AC边射出进入空气，测得折射光线与入射光线间的夹角为30°，则该玻璃三棱镜的折射率大小为()A．12 B．C．3 D．32．如图所示，一束单色光从一等边三棱镜AB边上的D点垂直射入三棱镜，已知BD＝14AB，三棱镜对该单色光的折射率n＝2A．一定从BC边射出B．可能从BC边射出C．一定从AC边射出D．不可能从AC边射出3．(2022·天津南开高二月考)如图所示，井口大小和深度均相同的两口井，一口是枯井(图甲)，一口是水井(图乙，水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，下列说法正确的是()A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星4．(2022·江苏苏州新草桥中学月考)如图所示，一束光线从空气射入玻璃砖。若入射角i＝60°，测出折射角r＝30°，AB∥CD，玻璃砖的厚度为L，光在真空中的光速为c，则()A．玻璃砖的折射率n＝3B．光在玻璃砖中传播的时间为23C．光在玻璃砖中传播的时间为2LD．从CD边射出的光线与从AB边射入的光线不平行5．目前一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器正在研制中，如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器()A．沿视线对着空间站瞄高一些B．沿视线对着空间站瞄低一些C．沿视线对着空间站直接瞄准D．条件不足，无法判断二、非选择题6．河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多深？(设水的折射率为n)7．在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出)。测得r＝8cm，h＝6cm，H＝24cm，R＝26cm，求水的折射率。8．如图所示，光学玻璃制成的透明球体，半径为R，AB是竖直方向的直径。现有一束横截面半径为32R的细圆环的环形光束，沿AB方向射向球体，AB直径为光束的中心轴线。所有的光线经折射后恰好经过B点，从B点射出的光在水平光屏上形成一圆形亮环。水平光屏到B点的距离为L＝R(1)球体材料的折射率；(2)光屏上亮圆环的半径。9．(2022·吉林长春期中)如图所示，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5，现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)，求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O10．(2022·河南郑州月考)如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝9cm，折射率n＝2，直径AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在屏幕MN上出现了两个光斑。(1)在图中画出光路图，并求出两个光斑之间的距离；(2)改变入射角，使屏幕MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最大距离。素养提升练(三)1．C2．C3．B4．C5．C6．解析：如题图所示，设小鱼在S处，从鱼身上反射的光线SO垂直水面射出，反射出的另一条光线SO1与SO间的夹角很小，则θ2、θ1为一组对应的入射角和折射角，θ1、θ2均很小。由数学知识可知，sinθ1≈tanθ1＝asinθ2≈tanθ2＝a由折射定律得n＝sinθ1sin答案：H7．解析：根据光路图，可知sinθ1＝rrsinθ2＝R-由折射定律得n＝sinθ1sin答案：438．解析：(1)作出光路图如图所示，由几何关系知Rsinα＝32即：α＝60°，由图知，α＝2β，得β＝30°，由折射定律有n＝sin(2)由几何知识可得：光屏上亮圆环的半径为r＝Ltanα＝Rtan60°＝3R。答案：(1)3(2)3R9．(1)23R(2)2.7410．解析：(1)光路图如图所示。设折射角为r，根据折射定律n＝sinrsini，解得r＝45°，由几何关系可知两个光斑PQ之间的距离PQ＝PA+AQ＝Rtan45°+(2)入射角增大的过