【同步學練】高中物理人教版(2019)選擇性必修1：第4章素養(yǎng)提升練3光的折射與全反射的綜合應用

素養(yǎng)提升練(三)光的折射與全反射的綜合應用一、選擇題1．(2021·山東濟南高二期中)如圖所示，有一個玻璃三棱鏡ABC，頂角A為30°，一束光a垂直于AB射入棱鏡，由AC邊射出進入空氣，測得折射光線與入射光線間的夾角為30°，則該玻璃三棱鏡的折射率大小為()A．12 B．C．3 D．32．如圖所示，一束單色光從一等邊三棱鏡AB邊上的D點垂直射入三棱鏡，已知BD＝14AB，三棱鏡對該單色光的折射率n＝2A．一定從BC邊射出B．可能從BC邊射出C．一定從AC邊射出D．不可能從AC邊射出3．(2022·天津南開高二月考)如圖所示，井口大小和深度均相同的兩口井，一口是枯井(圖甲)，一口是水井(圖乙，水面在井口之下)，兩井底部各有一只青蛙，下列說法正確的是()A．水井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星4．(2022·江蘇蘇州新草橋中學月考)如圖所示，一束光線從空氣射入玻璃磚。若入射角i＝60°，測出折射角r＝30°，AB∥CD，玻璃磚的厚度為L，光在真空中的光速為c，則()A．玻璃磚的折射率n＝3B．光在玻璃磚中傳播的時間為23C．光在玻璃磚中傳播的時間為2LD．從CD邊射出的光線與從AB邊射入的光線不平行5．目前一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器正在研制中，如圖所示，某空間站位于地平線上方，現準備用一束激光射向該空間站，則應把激光器()A．沿視線對著空間站瞄高一些B．沿視線對著空間站瞄低一些C．沿視線對著空間站直接瞄準D．條件不足，無法判斷二、非選擇題6．河中有條小魚，某時刻小魚的實際深度為H，一人從水面正上方往水中看，他感覺到的小魚的深度為多深？(設水的折射率為n)7．在水面上放置一個足夠大的遮光板，板上有一個半徑為r的圓孔，圓心的正上方h處放一個點光源S，在水面下深H處的底部形成半徑為R的圓形光亮區(qū)域(圖中未畫出)。測得r＝8cm，h＝6cm，H＝24cm，R＝26cm，求水的折射率。8．如圖所示，光學玻璃制成的透明球體，半徑為R，AB是豎直方向的直徑。現有一束橫截面半徑為32R的細圓環(huán)的環(huán)形光束，沿AB方向射向球體，AB直徑為光束的中心軸線。所有的光線經折射后恰好經過B點，從B點射出的光在水平光屏上形成一圓形亮環(huán)。水平光屏到B點的距離為L＝R(1)球體材料的折射率；(2)光屏上亮圓環(huán)的半徑。9．(2022·吉林長春期中)如圖所示，一半徑為R的玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5，現有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內表面反射后的光線)，求：(1)從球面射出的光線對應的入射光線到光軸距離的最大值；(2)距光軸R3的入射光線經球面折射后與光軸的交點到O10．(2022·河南鄭州月考)如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R＝9cm，折射率n＝2，直徑AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點，激光a以入射角i＝30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結果在屏幕MN上出現了兩個光斑。(1)在圖中畫出光路圖，并求出兩個光斑之間的距離；(2)改變入射角，使屏幕MN上只剩一個光斑，求此光斑離A點的最大距離。素養(yǎng)提升練(三)1．C2．C3．B4．C5．C6．解析：如題圖所示，設小魚在S處，從魚身上反射的光線SO垂直水面射出，反射出的另一條光線SO1與SO間的夾角很小，則θ2、θ1為一組對應的入射角和折射角，θ1、θ2均很小。由數學知識可知，sinθ1≈tanθ1＝asinθ2≈tanθ2＝a由折射定律得n＝sinθ1sin答案：H7．解析：根據光路圖，可知sinθ1＝rrsinθ2＝R-由折射定律得n＝sinθ1sin答案：438．解析：(1)作出光路圖如圖所示，由幾何關系知Rsinα＝32即：α＝60°，由圖知，α＝2β，得β＝30°，由折射定律有n＝sin(2)由幾何知識可得：光屏上亮圓環(huán)的半徑為r＝Ltanα＝Rtan60°＝3R。答案：(1)3(2)3R9．(1)23R(2)2.7410．解析：(1)光路圖如圖所示。設折射角為r，根據折射定律n＝sinrsini，解得r＝45°，由幾何關系可知兩個光斑PQ之間的距離PQ＝PA+AQ＝Rtan45°+(2)入射角增大的過