2025版高中物理第十三章1光的反射和折射练习含解析新人教版选修3-4

PAGE6-1光的反射和折射1.假如光以同一入射角从真空射入不同介质,则折射率越大的介质(C)A.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折程度越大B.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折程度越小C.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折程度越大D.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折程度越小解析:由折射定律可知,在入射角相同的状况下,折射角越小,介质的折射率越大,介质对光线的偏折程度越大.故C正确.2.如图所示,眼睛在a处看到鱼在水中的b处,若从a处射出一束激光欲照耀到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出(C)A.b的下方 B.b的上方C.b处 D.无法确定解析:人眼看到的是鱼的虚像,鱼发出的光线经水面折射后进入人眼,由光路可逆知当激光从a向b放射时,经水面折射后将刚好照耀到鱼身上,故C正确.3.(多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么(BCD)A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中传播速度为1.73×108D.反射光线与折射光线的夹角是90°解析:光线的入射角为i=30°,折射角为r=60°,则知光线从介质进入真空,故A错误;依据折射定律得,n=sinrsini=sin60°sin30°=3≈1.73,故B正确;光在介质中的传播速度v=cn≈1.73×104.“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人.现有井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口处),两井底都各有一只青蛙,则(C)A.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大B.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小C.两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大D.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大解析:依据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围,如图(a).当井里灌满水后,光线照到井面会发生折射现象,由于光是从空气射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时更大;改变的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示,如图(b).所以两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大.故C正确,A,B,D错误.5.(多选)如图,一玻璃柱体的横截面为半圆形.细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和折射光束2.已知玻璃折射率为3,入射角为45°(相应的折射角为24°),现保持入射光不变,将半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15°,如图中虚线所示,则(BC)A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°解析:转动前,光束1(反射光)与入射光间的夹角为A=45°×2=90°,光束2(折射光)与入射光间的夹角为B=45°+(180°-24°)=201°.转动后,反射光与入射光的夹角A′=60°×2=120°.依据折射定律,sin60°sinr=3,得r=30°,则折射光与入射光间的夹角为B′=60°+(180°-30°因为ΔA=A′-A=30°,ΔB=B′-B=9°,故B,C两项正确.6.某同学通过试验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图(甲)所示,O是圆心,MN是法线,AO,BO分别表示某次测量时间线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sini-sinr图象如图(乙)所示.则(B)A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.67解析:由图象可得:sini<sinr,则i<r,所以光线从玻璃射入空气发生折射,即光由B经O到A.依据折射定律得sinisin由图象得sinisinr=所以可得,n=1.5,故B正确.7.半球面形的碗中盛满水,碗底中心放置一枚硬币A.一位视察者的眼睛高出碗口B的竖直距离为h.当视察者向后缓缓退步的过程中,他离碗口B的水平距离x超过何值时,就不能再看到碗底的硬币.已知水的折射率为n=43解析:作出光路图如图.由n=sinθsin45°,得sinθ=nsin45°=43由数学学问知x=htanθ=22h.答案:22h8.两束细平行光a和b相距为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的折射率小于对b的折射率.当它们从玻璃砖的下表面射出后,有(B)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.两束光不再相互平行解析:作出两种光线在平行玻璃砖的光路图.依据na=sinisinra,nb=sinisinrb,由题意知n9.如图所示,两束单色光a,b射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O,经折射后沿Oc射出玻璃砖.下列说法正确的是(B)A.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光的频率大于b光的频率C.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度D.在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度解析:由图知,两束光的折射角相等,a的入射角大于b的入射角,通过折射定律n=sinisinr10.由某种透亮物体制成的等腰直角棱镜ABO,两腰都为16cm,且两腰与Ox和Oy轴都重合,如图所示,从BO边的C点凝视A棱,发觉A棱的位置在D点,在C,D两点插上大头针,测出C点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),则该透亮物质的折射率为(A)A.n=43 B.n=C.n=32 D.n=解析:作出光路图,棱镜的折射率n=sinrsinisin∠CDO=OCCD=1215=0.8,sin∠CAO=OCAC=1211.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,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,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率n=3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为(B)A.R4 B.R3C.解析:光路图如图所示,可知θ1=60°由折射率n=sinθ1sinθ2由几何关系得:光线射究竟边上时的入射角θ3=30°光线在底边折射时,由折射定律得n=sinθ4sin由几何学问得:CO=CB,所以OC=R2cos30°在△OCD中可得:所求距离d=OD=OCtan30°=R312.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中,∠B=30°,CA的延长线上S点有一点光源,发出的一条光线由D点射入玻璃砖,如图所示.光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出,且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等.已知光在真空中的传播速度为c