高中物理人教版选修34课时跟踪检测（十一）光的反射和折射

课时跟踪检测（十一）光的反射和折射一、单项选择题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解析：选D由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)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共同决定的，所以A、B均错；由n＝eq\f(c,v)可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错，D对。2．如果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()A．折射角越大，表示这种介质对光线偏折作用越大B．折射角越大，表示这种介质对光线偏折作用越小C．折射角越小，表示这种介质对光线偏折作用越大D．折射角越小，表示这种介质对光线偏折作用越小解析：选C根据折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，在入射角相同的情况下，折射率越大的介质，其折射角越小，该介质对光的偏折作用越大。C正确。3．关于光的折射现象，下列说法中正确的是()A．折射角一定小于入射角B．折射率跟折射角的正弦值成反比C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D．折射率大的介质，光在其中的传播速度小解析：选D光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，折射角大于入射角，选项A错误；折射率由介质材料决定，与折射角的大小无关，选项B错误；折射率n＝eq\f(sini,sinr)，折射角增大为原来的2倍，入射角并不增大为原来的2倍，选项C错误；折射率与光速的关系是n＝eq\f(c,v)，则n大时v小，选项D正确。4．光线由空气射向某介质，当入射角为i时，折射光线与反射光线正好垂直，那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A．n＝sini，v＝c·sini B．n＝tani，v＝c·taniC．n＝tani，v＝eq\f(c,tani) D．n＝cosi，v＝eq\f(c,tani)解析：选C由于折射光线与反射光线正好垂直，所以折射角r＝90°－i，则n＝tani，A、D项错误；又n＝eq\f(c,v)，故v＝eq\f(c,tani)，B项错误，C项正确。5.如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。已知材料的折射率nP＜nQ，则下列说法正确的是()A．一定没有光线从Q的下表面射出B．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行C．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于θD．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ解析：选D作出光路图，如图所示。由题意可知，光线垂直射入Q，根据折射定律，则有：nP＝eq\f(sinα,sinβ)，nQ＝eq\f(sini,sinr)；因为nP＜nQ，β＝r，所以α＜i，所以D对。二、多项选择题6．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形。单色光束从空气射到柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和折射光束2。已知玻璃柱的折射率为eq\r(3)，入射角为45°(相应的折射角为24°)。现保持入射光束不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则()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：选BC转动前，光束1(反射光)与入射光线间的夹角为A＝45°×2＝90°，光束2(折射光)的反向延长线与入射光线间的夹角为B＝45°－24°＝21°；转动后，反射光线与入射光线的夹角A′＝60°×2＝120°，根据折射定律eq\f(sin60°,sinr)＝eq\r(3)，得r＝30°，则折射光线的反向延长线与入射光线间的夹角为B′＝60°－30°＝30°，得ΔA＝A′－A＝30°，ΔB＝B′－B＝9°，故B、C项正确。7．如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是()A．光是从真空射向介质B．介质的折射率约为1.73C．光在介质中的传播速度约为1.73×108m/sD．反射光线与折射光线成60°角解析：选BC因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项A错误；据折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，所以n≈1.73，选项B正确；再由折射率n＝eq\f(c,v)，代入数据得v≈1.73×108m/s,选项C正确；由几何关系易知，反射光线与折射光线成90°角，选项D错误。三、非选择题8.如图所示为某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为O，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，再在另一侧先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4和P3与P2和P1的像恰在一条直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在本题的图中画出：(1)沿P1和P2连线方向的入射光线通过圆柱形玻璃后的传播方向；光线在玻璃内的传播方向；在光线的入射点作法线，标出入射角θ1和折射角θ2。(2)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算)。解析：(1)如图所示，过P1、P2作直线交圆周于O1点，过点O1作法线O1O；过P3、P4作直线为出射光线，交圆周于O2点；过O2O作直线为法线。连接O1O2为入射光线在玻璃内的折射光线。P1P2与O1O的夹角即为入射角θ1，O1O2与O1O的夹角即为折射角θ2。(2)量出图中标出的入射角θ1和折射角θ2，折射率n12＝eq\f(sinθ1,sinθ2)。答案：(1)见解析图(2)n12＝eq\f(sinθ1,sinθ2)9．如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC＝d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点入射，折射后从侧面AC射出。已知三棱镜的折射率n＝eq\f(\r(6),2)，单色光在真空中的光速为c，求：(1)第一次折射时的折射角；(2)此单色光在三棱镜中的传播速度；(3)此单色光通过三棱镜的时间。解析：(1)单色光在AB面上发生折射，光路如图所示。根据折射定律得n＝eq\f(sin60°,sinα)，n＝eq\f(\r(6),2)由以上两式得α＝45°。(2)光在棱镜中的速度v＝eq