高二物理选修3_4同步练习_13.1《光的反射和折射》

高二物理选修3-4同步练习：

13.1《光的反射和折射》

基础夯实

1．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是()

A．光的反射B．光的折射

C．光的直线传播D．小孔成像

答案：B

解析：太线进入大气层发生折射，使传播方向改变，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。

2．在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体()

A．比物体所处的实际位置高

B．比物体所处的实际位置低

C．跟物体所处的实际位置一样高

D．以上三种情况都有可能

答案：A

解析：根据光的折射定律可知A项正确。3．关于折射率，下列说法中正确的是()

A．根据sinθ1

sinθ2

＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比

B．根据sinθ1

sinθ2

＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比

C．根据n＝c

v

可知，介质的折射率与介质中的光速成反比

D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比

答案：CD

解析：介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介

质本身决定，与入射角、折射角无关。由于真空中光速是个定值，故n 与v成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，

由v＝λｆ

，当f一定时，v正比于λ。n与v成反比，故折射率与波长λ也成反比。

4．一束光线从空气射向折射率为 1.5的玻璃，入射角为45°，下面光路图中正确的是()

答案：C

解析：光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A错

误；由反射定律和反射角为45°，根据折射定律n＝sinθ1

sinθ2得θ1

>θ2，故B

错误；C正确，D错误。

5.

如图所示，S为点光源，MN为平面镜。(1)用作图法画出通过P 点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成像的观察围。

解析：这是一道关于平面镜成像问题的题目，主要考查对平面镜

成像规律的认识，平面镜成像的特点是：等大正立的虚像。方法是先

确定像点的位置，然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。

(1)先确定S对应的像S′，连接PS′与MN交于Q点，Q点即是过P点的反射点。连接SQ即得对应的入射光线，如图甲所示。

(2)由对称性确定S′后，过S′连接MN两端点的边界光线S′M 和S′N，此区域即为像点S′的观察围，如图乙所示。

6．光在某种介质中的传播速度是 1.73×108m/s，要使光由这种介质射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，求入射角。

答案：30°

解析：依题意作光路图如图所示，则折射角θ2＝90°－θ1，其中，θ1

为入射角。这种介质的折射率n＝c

v

＝

3×108

1.73×108

＝3，由折射定律知n

＝sinθ2

sinθ1，即nsinθ1

＝cosθ1，故入射角为30°。

7．为从军事工事部观察到外面的目标，在工事壁上开一长方形孔。

设工事壁厚d＝34.64cm，孔的宽度L＝20cm，孔嵌入折射率n＝3的玻璃砖如图所示，试问：

(1)嵌入玻璃砖后，工事部人员观察到外界的视野的最大角为多

少？

(2)要想使外界180°围景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？

答案：(1)120°(2)2

解析：当人眼处于底端呈对角线向外看时，视野最大，光路如图所示，又d＝34.64cm，L＝20cm，则

tanβ＝

20

34.64＝

1

3

，所以β＝30°

(1)折射定律sinα

sinβ＝3，所以α＝60°，

所以视野最大角为120°

(2)要使视野的角为180°，即α′＝90°，由折射定律得sin90°sinβ＝n，

所以n＝2

能力提升

1．一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n a和n b，a、

b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则()

A．n a>n b B．n a

C．v a>v b D．v a

答案：AD

解析：根据折射定律n＝sini

sinr

和n＝

c

v

可判A、D正确。

2．把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是()

A．a中的字比b中的字高

B．b中的字比a中的字高

C．一样高

D．a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样

答案：AD

解析：如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置。而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．

3.

现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归

反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜均匀分布着直

径为10μｍ的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次

入射的入射角应是()

A．15°B．30°

C．45°D．60°