2024-2025学年高中物理分层训练十光的反射和折射含解析新人教版选修3-4

PAGE6-分层训练(十)光的反射和折射A组：基础达标练1．一束光线从空气射向玻璃，入射角为α(发生折射)．下列四幅光路图中正确的是()2．如图所示，a、b、c三条光线交于一点S，假如在S点前随意位置放一块平面镜M，则a、b、c三条光线的反射光线()A．可能交于一点，也可以不交于一点B．肯定不交于一点C．肯定交于平面镜前一点D．反射光线的延长线交于镜后一点3．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但事实上太阳已处于地平线以下，视察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的缘由是()A．光的反射B．光的折射C．光的直线传播D．小孔成像4．(多选)一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是()A．此介质折射率为eq\f(\r(3),3)B．此介质折射率为eq\r(3)C．光在介质中速度比在空气中小D．光在介质中速度比在空气中大5．在“测定玻璃砖折射率”的试验中，如图所示，∠EOA＝α，∠AOM＝β，∠NOO′＝θ，插大头针P1、P2、P3、P4是()A．为了找出光线AO，测出的折射率为n＝eq\f(sinθ,sinβ)B．为了找出光线AO，测出的折射率为n＝eq\f(sinβ,sinθ)C．为了找出光线O′B，测出的折射率为n＝eq\f(sinθ,sinα)D．为了找出光线O′B，测出的折射率为n＝eq\f(sinβ,sinθ)6．(多选)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则()A．na>nbB．na<nbC．va>vbD．va<vb7.如图所示，一玻璃三棱镜ABC的顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线的夹角为30°，则该三棱镜的折射率为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(2),2)C.eq\r(3)D.eq\f(\r(3),3)8．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的试验时，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，然后在玻璃砖的另一侧视察，调整视线使P1的像被P2的像拦住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3拦住P1和P2的像，P4拦住P3以及P1和P2的像．在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线．(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃的折射率，须要测量入射角i和折射角r，请在图中的AB分界面上画出这两个角．(3)多次变更入射角，测得几组入射角和折射角，依据测得的入射角i和折射角r的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________.9．人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点．已知光线的入射角为30°，OA＝5cm，AB＝20cm，BP＝12cm，求该人造树脂材料的折射率n.B组：实力提升练10.两束细平行光a和b相距d，从空气中相互平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，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11．在利用插针法测定玻璃折射率的试验中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不当心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图1所示．则他测出的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(2)乙同学在画界面时，不当心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃宽度大些，如图2所示，则他测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．12．如图所示，桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L，有一半径为eq\f(L,3)的圆柱形平行光束垂直地面入射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为eq\r(3)，求：(1)光在玻璃中的传播速度是多少？(2)光束在桌面上形成的光斑的面积是多少？分层训练(十)光的反射和折射1．解析：一束光线从空气射向玻璃，入射角为α，由题意可知光线肯定会发生折射，依据n＝eq\f(sinα,sinθ)知，折射角小于入射角，同时间线在分界面上还会发生反射．答案：A2．解析：未放平面镜时，a、b、c三条光线交于一点S，三条光线经平面镜反射后相交于镜前一点S1.利用平面镜成像对称的规律．可作出图所示的光路图，故选项C正确．答案：C3．解析：太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向变更，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高．答案：B4．解析：由折射定律及入射角、折射角的含义知n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)，则此介质比空气折射率大，又由n＝eq\f(c,v)知，BC正确，AD错误．答案：BC5．解析：插大头针P1、P2、P3、P4是为了找出出射光线O′B，进而确定折射光线OO′，A、B错误；图中∠AOM＝β是入射角，∠NOO′＝θ为折射角，故折射率n＝eq\f(sinβ,sinθ)，C错误，D正确．答案：D6．解析：依据n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，玻璃对a光的折射率大，即na>nb，A正确；依据n＝eq\f(c,v)可知，b光在玻璃中的传播速度大，即va<vb，D正确．答案：AD7．解析：画出光路图如答图所示．依据折射定律及图示可知，光线从玻璃三棱镜射入空气中时入射角i＝30°，折射角r＝60°，所以玻璃三棱镜的折射率为n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3).选项C正确．答案：C8．解析：(1)P3、P4的连线与CD的交点即光线从玻璃砖中射出的位置，P1、P2的连线与AB的交点即光线进入玻璃砖的位置，连接这两点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示．(2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中i、r所示．(3)题图乙图象的斜率k＝eq\f(sini,sinr)＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5.答案：(1)如解析图所示(2)如解析图中i、r所示(3)1.59．解析：设折射角为θ2，由几何关系知sinθ2＝eq\f(PB－OA,OP)，且OP＝eq\r(PB－OA2＋AB2)代入数据解得sinθ2＝eq\f(7,\r(449))由折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)得n＝eq\f(sin30°,\f(7,\r(449)))＝1.5.答案：1.510．解析：光路如答图所示．因玻璃对a的折射率大于对b的折射率，则玻璃中a的折射光线偏折程度大，由光路图可知d′<d，故C项正确．答案：C11．解析：(1)如图1所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，由几何学问分析可知测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变．(2)如图2所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．答案：(1)不变(2)偏小12．解析：(1)由n＝eq\f(c,v)得，光在玻璃中的传播速度为：v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\r(3))m/s＝eq\r(3)×108m/s.(2)作出光路图，如图所示．由几何学问得到：入射角θ1＝60°，依据折射定律得：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2