2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章光及其應(yīng)用第一節(jié)光的折射定律測(cè)評(píng)含解析粵教版選擇性必修第一冊(cè)

PAGE7-第一節(jié)光的折射定律課后篇鞏固提升必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.若某一介質(zhì)的折射率較大,那么()A.光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大B.光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小C.光在該介質(zhì)中的速度較大D.光在該介質(zhì)中的速度較小答案D解析由n=sinθ1sinθ2可知,光由空氣射入介質(zhì)時(shí)的折射角是由折射率n和入射角θ1共同確定2.(2024浙江嘉興月考)在一個(gè)月光明媚的夜晚,某探討人員站在湖邊看到了水里的月亮A,后來(lái)他又潛入水中,往水面上方視察,又看到了月亮B,設(shè)水中無(wú)雜質(zhì),四周無(wú)光源,水面安靜,下面的說(shuō)法中正確的是()A.看到A屬于光的反射現(xiàn)象,A的位置與探討人員的位置無(wú)關(guān)B.看到A屬于光的折射現(xiàn)象,A的位置與探討人員的位置有關(guān)C.看到B屬于光的反射現(xiàn)象,B的位置與探討人員的位置有關(guān)D.看到B屬于光的折射現(xiàn)象,B的位置與探討人員的位置無(wú)關(guān)答案A解析A是月光經(jīng)過(guò)湖面反射所成的像,是反射現(xiàn)象,A的位置和月球相對(duì)于湖面對(duì)稱,與探討人員的位置無(wú)關(guān),A正確,B錯(cuò)誤;B是月光折射至水下射入眼睛所成的像,是折射現(xiàn)象,B的位置與探討人員的位置有關(guān),C、D錯(cuò)誤.3.(2024天津三中高二期中)如圖所示,ABC為直角三棱鏡,∠A=30°,∠B=90°,一束單色光從AB邊上的D點(diǎn)平行AC射入,折射光線剛好交于C點(diǎn),已知BD=12AD,則三棱鏡的折射率為(A.3 B.32 C.2 D.答案A解析設(shè)BC長(zhǎng)為d,則AB=3d,BD=33d,由幾何關(guān)系,光束在D點(diǎn)的入射角i=60°,設(shè)折射角為γ,則幾何關(guān)系sinγ=BDBD2+4.(2024四川北師大廣安試驗(yàn)學(xué)校高二月考)在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí),看到的物體()A.比物體所處的實(shí)際位置高B.比物體所處的實(shí)際位置低C.跟物體所處的實(shí)際位置一樣高D.以上三種狀況都有可能答案A解析物體反射的光斜射到水面上,會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,當(dāng)光進(jìn)入水中后會(huì)靠近法線,射入潛水員眼睛,逆著光的方向會(huì)形成虛像,所以比實(shí)際位置高,故選A.5.(2024山東臨清其次中學(xué)高二期末)兩束相同頻率的平行光線A1、A2,由真空射向某種介質(zhì),入射角為60°,C1和C2為入射點(diǎn).已知在真空中兩光線A1、A2之間的距離為10cm,在介質(zhì)中兩折射光線B1、B2之間的距離為103cm.則這種介質(zhì)的折射率是()A.23 B.6 C.3 D.26答案C解析如圖所示,光線A1的入射角∠1=60°,由幾何關(guān)系可知∠2=∠1=60°,故兩入射點(diǎn)的間距C1C2=C1D1cos60°=20cm,在△C1C2D2中有cos∠3=C2D2C1C2=32,可得6.如圖所示,一根豎直插入水中的桿AB,在水中部分長(zhǎng)1.0m,露出水面部分長(zhǎng)0.3m,已知水的折射率為43,則當(dāng)陽(yáng)光與水平面成37°角時(shí),桿AB答案1.15m解析光路如圖所示.由題意可得入射角為53°由折射定律sinθsin53則θ2=37°,由幾何關(guān)系得影長(zhǎng)s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m.7.(2024湖南高二期末)如圖所示為一個(gè)半徑為R的透亮介質(zhì)球體(四周為真空),M、N兩點(diǎn)在一條直線上關(guān)于球心O對(duì)稱,與球心的距離均為85R,一細(xì)束單色光從M點(diǎn)射向透亮介質(zhì)球體,從P點(diǎn)射入,穿過(guò)球體后到達(dá)N點(diǎn).PA垂直于MN,且PA=35R,設(shè)光在真空中傳播的速度為c.已知sin37°=35,cos37°=45(1)介質(zhì)球的折射率;(2)光從M點(diǎn)射出后到達(dá)N點(diǎn)所用的時(shí)間.答案(1)85(2)解析(1)光路圖如圖所示.依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)有AO2=R2-PA2解得AO=45又因?yàn)镸O=85R,所以有AO=AM,α=θ,因?yàn)閟inα=sinθ=35所以sinβ=sin(α+θ)=24依據(jù)折射定律有n=sin(2)光在介質(zhì)中的傳播速度為v=cn光在介質(zhì)外傳播的時(shí)間為t1=2光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間為t2=l所以光從M點(diǎn)射出后到達(dá)N點(diǎn)所用的時(shí)間為t=t1+t2=114R關(guān)鍵實(shí)力提升練8.為了視察門外狀況,有人在門上開(kāi)一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門面垂直,如圖所示.從圓柱底面中心看出去,可以看到門外入射光線與軸線間的最大夾角稱為視場(chǎng)角.已知該玻璃的折射率為n,圓柱長(zhǎng)為l,底面半徑為r,則視場(chǎng)角的正弦值是()A.nlr2C.rr2答案B解析光路圖如圖所示.n=sinisinα所以sini=nsinα=nrr29.如圖所示,在長(zhǎng)方體玻璃磚的底面中心和實(shí)心玻璃半球的球心處,分別放有點(diǎn)光源,人從上面視察,看到的像點(diǎn)位置()A.均在點(diǎn)光源位置B.均在點(diǎn)光源上方C.玻璃磚的在光源上方,玻璃半球的在光源處D.玻璃磚的在光源處,玻璃半球的在光源上方答案C解析玻璃磚底面中心點(diǎn)光源發(fā)出的光,經(jīng)玻璃表面折射后,折射角大于入射角,人逆著折射光看去,看到的虛像在光源上方,玻璃半球球心處的點(diǎn)光源發(fā)出的光射出時(shí)不發(fā)生偏折,看到的像點(diǎn)仍在光源處,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.10.(2024浙江高二月考)一柱狀容器的高為2l,底面是邊長(zhǎng)為233l的正方形,容器內(nèi)裝滿某種透亮液體.過(guò)容器的中心軸OO'、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖ABCD如圖所示.容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料,其他內(nèi)壁涂有吸光材料.置于O點(diǎn)的點(diǎn)光源發(fā)出紅光,經(jīng)過(guò)容器內(nèi)部相應(yīng)光路后,有兩束光從液體上表面的O'點(diǎn)射出,它們之間的夾角為θ,已知該液體對(duì)紅光的折射率為1.2,則(A.θ=45°B.若點(diǎn)光源發(fā)出綠光,則兩束光的夾角小于θC.若點(diǎn)光源置于B點(diǎn)且發(fā)出紅光,則兩束光的夾角等于θD.若點(diǎn)光源置于B點(diǎn)且發(fā)出綠光,則兩束光的夾角大于θ答案D解析兩束光是豎直出射和經(jīng)反光壁反射再在O'點(diǎn)折射后出射的光,由幾何關(guān)系得入射角為30°,由折射定律得n=sinθsini,得sinθ=0.6,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;液體對(duì)綠光的折射率更大,角度將大于θ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;點(diǎn)光源置于B點(diǎn)后,由幾何關(guān)系得夾角均大于11.(2024江蘇宿遷高二期末)如圖所示,OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面,OD為直徑,一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光,沿AO方向從真空射入玻璃,分成OB、OC兩束光.則()A.光束OB是紅光B.在玻璃中紫光的頻率比紅光的頻率小C.兩束光分開(kāi)后沿OB、OC傳播所用的時(shí)間相等D.若將復(fù)色光平移到橫截面的圓心O'處射入,則兩束光在玻璃中傳播的時(shí)間相等答案C解析由折射定律n=sinisinγ可知,相同入射角i的狀況下,紅光的折射率n較小,折射角γ較大,故光束OC是紅光,A錯(cuò)誤;紫光在真空中的頻率比紅光的大,光束射入玻璃后頻率不變,故在玻璃中紫光的頻率比紅光的頻率大,B錯(cuò)誤;設(shè)半圓柱體玻璃的半徑為R,光束AO的入射角為i,光束OB在玻璃中的折射角為γ,則光束OB的長(zhǎng)度l=2Rsinγ,玻璃對(duì)光束OB的折射率n=sinisinγ,光束OB在玻璃中的傳播速度v=cn,則光束OB傳播的時(shí)間t=lv,聯(lián)立可解得t=2Rsinic,與光束的折射率無(wú)關(guān),故兩束光分開(kāi)后沿OB、OC12.(2024黑龍江高二期末)如圖所示,MN下方足夠大的空間有一長(zhǎng)方體玻璃介質(zhì),其折射率n=3,玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕,玻璃中有一個(gè)正三棱柱的真空區(qū)域.三棱柱軸線與紙面垂直,圖中豎直截面正三角形的邊長(zhǎng)為10cm,頂點(diǎn)C緊靠屏幕,距離可忽視.底邊AB與屏幕平行,一束單色光在豎直截面內(nèi)垂直于AB邊射向AC邊的中點(diǎn)O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑,分布在C點(diǎn)的兩側(cè).光在真空中的傳播速度c=3×108m/s,求:(1)光在玻璃中的傳播速度的大小;(2)