2025年高中物理人教版选择性必修第一册（动量）同步训练
一、单选题
1．如图所示的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（ ）
A．Ob可能是入射光线 B．aO一定是入射光线
C．Oc可能是入射光线 D．Ob一定不是反射光线
2．傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置（ ）
A．完全在地平线下方 B．完全在地平线上方
C．恰好落在地平线上 D．部分在地平线上方，部分在地平线下方
3．如图所示，虚线AD过半径为R的透明球体的球心O，一束单色光从B点由真空射入透明球体后，从C点射出，已知入射光线AB和AO的夹角为，在B点的入射角为，出射光线CD和OD的夹角为，光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明球体中的传播时间为（ ）
A． B． C． D．
4．两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是（ ）
A．在水中的传播速度，光束a与光束b相等
B．在水中的传播速度，光束a比光束b小
C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
5．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD = 30°，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A．此玻璃的折射率为
B．光线从B到D需用时
C．光线在射入B点之前，应沿BA方向
D．光线从D点射出后，频率会降低
6．如图所示，一盛满水的容器外固定一凸透镜，容器中有一光源，光源的光线经水面折射后射向透镜。经透镜后平行射出，若容器中没有水，要使光线经凸透镜射出后仍然平行，则应将光源的位置（ ）
A．适当提高 B．适当降低 C．保持不变 D．不确定
7．一圆柱形透明介质放在水平地面上，其横截面如图所示，点为圆心，直径竖直，右侧半圆面镀银。一光线从点水平向右射入介质，光线在点的入射角为，在镀银处发生一次反射后射出介质，且射出时光线水平向左，则该介质的折射率为（ ）
A． B． C． D．
8．某研究小组的同学为探究光的性质，用一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从空气中射入横截面为半圆形的玻璃砖中（O是半圆直径上的中点）。紫光和红光的光路如图所示，入射光线与法线的夹角为θ，其中∠BOC为α，∠DOE为β。已知光在空气中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．紫光的折射率为
B．红光在玻璃砖中的折射率比紫光的大
C．红光在玻璃砖中的传播速度为
D．红光与紫光在玻璃砖中的折射率相等
9．在“测定玻璃的折射率”实验时，某学生在插第三枚大头针时，在视线中看到两枚大头针“断”成了a，b、c、d四截，如图所示。正确的做法是让同时挡住（ ）
A．a、b B．c、d C．a、c D．b、d
10．将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图所示，看上去浸在水中的这段筷子产生了侧移。下列说法正确的是（ ）
A．筷子侧移是光的反射现象
B．筷子侧移是光的折射现象
C．筷子侧移，说明光路是不可逆的
D．若将杯中的水部分移出，则无法观察到筷子侧移现象
11．如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了角，则（ ）
A．等于90° B．大于90° C．小于90° D．无法确定
12．假设地球表面没有大气层，则人们观察到的日出时刻将（ ）
A．提前 B．延后 C．不变 D．某些地区提前，某些地区落后
13．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，部分光路如图所示。已知A点的入射角C为，介质对a光的折射率，下列判断正确的是（ ）
A．a光射出空气泡后的光线相对于射入空气泡前光线的偏向角为
B．a光在该介质中传播速度大于b光在该介质中传播速度
C．b光可能在D点发生全反射
D．a、b光从C、D两点出射光线间的夹角等于
14．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后作出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（ ）
A．大头针必须挡住及、的像
B．入射角越大，折射率的测量越准确
C．利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大
15．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，所以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作的。如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（ ）
A． B．1.5 C． D．2
16．一半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，一束复色光从点沿半径射入，在圆心点分成三束光。则（ ）
A．该复色光一定由三种单色光组成
B．该复色光可能由两种单色光组成
C．与两束光比较，前者在玻璃砖中的折射率较大
D．与两束光比较，后者在玻璃砖中的速率较大
二、多选题
17．如图所示，是某三棱镜的横截面，，，直角边，一平行于的单色光从斜边上的D点射入棱镜，经棱镜两次折射后，从边的中点E射出，出射光线与边的夹角。已知该单色光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．D点到A点的距离为L
B．单色光在D点的折射角
C．三棱镜对该单色光的折射率为
D．该单色光从D点传播到E点的时间为
18．我国航天员王亚平在天宫课堂演示了微重力环境下的水球光学实验。如图所示，往水球球心注入空气，形成一个同心球形气泡，内球面半径为3a，外球面半径为5a。若一细光束以53°的入射角从A点射入水球，折射光线刚好与其内球面相切，到达外球面上的B点。已知真空中光速为c，，则（ ）
A．水的折射率 B．水的折射率为
C．细光束从A点到B点所用时间 D．细光束从A点到B点所用时间为
三、解答题
19．如图所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0 m，露出水面部分长0.3 m，已知水的折射率为，则当阳光与水平面成37°角时，杆AB在水下的影长为多少？（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）（答题卡上要体现出光路图）
20．如图所示，一束光线斜射入容器中，并在容器底部形成一个光斑。往容器中逐渐注水的过程中，图中的光斑的位置将如何变化？
21．某透明物质的横截面为半圆，O为该半圆的圆心，半圆的半径为R。如图所示，一小束光线从Q点射入该物质，光线恰好从半圆的中点E射出。已知入射点Q到圆心O的距离为，入射光线与竖直方向的夹角，光在真空中的传播速为c。求：
（1）该透明物质的折射率；
（2）光线从Q点传播到E点所用的时间。
22．把一块厚玻璃板压在水平放置的纸上，透过玻璃板看纸上的字迹与直接看纸上的字迹会有什么不同？试解释发生这种现象的原因。
23．玻璃三棱镜ABC顶角为，一束光线垂直于AB面射入棱镜，由AC面射出到空气，今测得射出光线与入射光线夹角为，如图所示，求此玻璃的折射率n和光在玻璃棱镜中传播的速度v。（已知光在真空中的速度为c=3×108m/s）
试卷第1页，共3页
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《2025年高中物理人教版选择性必修第一册（动量）同步训练》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C C B A B C B B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 A B D A C B ABD AC
1．B
【详解】由反射定律可知，反射角等于入射角，入射光线和反射光线分居法线两侧；由折射定律可知，折射角与入射角不相等，且分居法线两侧。综上可知，PQ是法线，MN是界面，aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线，故选B。
2．A
【详解】由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，使我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳还在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下。
故选A。
3．C
【详解】作出如图所示的光路图
根据几何关系有
根据折射率公式，有
根据几何关系有
光在介质中的速度为
单色光在透明球体中的传播时间为
联立解得
故选C。
4．C
【详解】CD．因b光的偏折程度较大，由折射率公式可得折射率na
v＝
na
va>vb
则AB错误。
故选C。
5．B
【详解】根据题意补全光路图如图所示
A．由几何知识得入射角i = ∠ABD = 30°，折射角r = 2∠ABD = 60°，则此玻璃的折射率为
A错误；
B．由几何知识得，BD长度
光在玻璃球内传播的速度
所以光线从B到D的时间为
B正确；
C．光线在射入B点之前，若沿BA方向，则不可能在玻璃球内发生折射，C错误；
D．光在传播过程中频率不变，D错误。
故选B。
6．A
【详解】从水中S发出的光，经过水面和凸透镜的两次折射后平行射出，如图所示
根据光路可逆，如果只是空气，发生折射，使得光线提前会聚，如图
可知光源S点应该适当提高。
故选A。
7．B
【详解】由于只发生一次反射，根据对称性可知光路图如图所示
由几何关系可得
由折射率公式可知
故选B。
8．C
【详解】A．紫光的折射率为
故A错误；
BD．由图可知，红光的折射角大于紫光的折射角，而入射角相同，根据折射定律
可知红光的折射率小于紫光的折射率，故BD错误；
C．红光的折射率为
红光在玻璃中的传播速度为
故C正确。
故选C。
9．B
【详解】根据实验原理可知，应挡住、透过玻璃砖的像而不是、，图中a、b为、，c、d为、透过玻璃砖的像，即应让同时挡住c、d。
故选B。
10．B
【详解】AB．根据题意可知，筷子侧移是光的折射现象，故A错误，B正确；
C．筷子侧移是光的折射现象，折射现象的光路是可逆的，故C错误；
D．若将杯中的水部分移出，仍能看到侧移现象，发生侧移的位置下降了，故D错误。
故选B。
11．A
【详解】如图所示
设光线在边的折射角为，根据折射定律可得
设光线在边的入射角为，光线在边的入射角为，折射角为；由反射定律和几何知识可知
联立解得
根据折射定律可得
可得
过D点做出射光的平行线，则该平行线与的夹角为，由几何知识可知，入射光与出射光的夹角为90°。
故选A。
12．B
【详解】若地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；而正因为地球表面上有大气层，太阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后。
故选B。
13．D
【详解】A.a光由介质进入空气泡中，由折射定律
a光在空气泡中的折射角为，则出射光线偏离入射光线，在C点从空气泡进入介质，又偏折，所以相对于射入空气泡前光线的偏向角为，故A错误；
B.根据折射定律，由于从光密介质进入光疏介质，入射角相同，a光偏折角大，a光折射率大，根据，a光传播速度小，故B错误；
C.b光折射率小，临界角大，a光没有发生全反射，故b光也不会发生全反射，故C错误；
D.a光由介质进入空气泡中，由折射定律知偏折角为，从C点入射时入射角为，可知为，b光在A点折射角设为，则
则
b光在A、D两点折射，相对于射入空气泡前光线的偏向角为，由几何关系知，a、b出射光线间夹角为
故D正确。
故选D。
14．A
【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A正确；
B．入射角适当大一些，能使折射率的测量准确，但不是越大越好，故B错误；
C．利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
故C错误；
D．如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故D错误。
故选A。
15．C
【详解】如图所示，为光线在玻璃球内的光路图
A、C为折射点，B为反射点，OD平行于入射光线，故
∠AOD＝∠COD＝60°
所以∠OAB＝30°，玻璃的折射率
故选C。
16．B
【详解】AB．如果该复色光由两种单色光组成， 则这两种单色光都发生了折射和反射，与两束光分别为其折射光束， 为重合的反射光束； 如果该复色光由三种或三种以上单色光组成， 则 与两束光分别为折射率较小的两种色光的折射光束，为折射率较小的两种色光的反射光束及其他折射率较大的单色光发生全反射时光束的重合；所以选项错误，B正确；
CD． 与 两束光比较，前者在玻璃砖中的偏折程度较小，则折射率较小，根据
可知，在玻璃砖中的速率较大，选项 CD 错误。
故选B。
17．ABD
【详解】ABC．作出光路图如图所示
入射光平行于边，因此入射角，在边上，折射角
由几何关系知，在棱镜内两折射角的角度关系为
根据折射定律有
联立解得
，
由几何关系可知，三角形是等边三角形，则
故AB正确，C错误；
D．光在三棱镜中的传播速度
求得
根据几何关系有
该单色光从D点传播到E点的时间
故D正确。
故选ABD。
18．AC
【详解】AB．如图
由题意，入射角
i=53°
内球面半径为
OC=3a
外球面半径为
OA=5a
则折射角
r=37°
水的折射率
故A正确，B错误；
CD．光在水中的速度
根据几何关系
细光束从A点到B点所用时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
19．1.15m
【详解】根据题意可知，入射角为，则绘制出的光路图如下所示
根据折射定律
可得，折射角大小为
因此影子的长度
解得
20．见解析
【详解】当向容器中加水时，光从空气斜射入水中，由光的折射规律可知，光会靠近法线，因此光传播到容器底时会向左移动。
21．（1）；（2）
【详解】（1）设折射角为，由图中几何关系可得
可得
根据折射定律可知该透明物质的折射率为
（2）光线在该透明物质的传播速度为
光线在该透明物质的传播路程为
光线从Q点传播到E点所用的时间
22．见解析
【详解】当人透过玻璃板看纸上的字迹的光路图如图所示
由图可知，透过玻璃板看字会感觉到字上移，离眼睛更近；发生这种现象的主要原因是光线经过玻璃界面要发生折射，而光线在空气中的角度大于玻璃中的角度，人眼看到的字迹是进入人眼的光线的反向延长线的交点，即为虚像，反向延长线的交点比实际字迹的位置要高，故感觉字迹上移。
23．，
【详解】根据几何关系可知，光由AC面射出到空气，入射角为
折射角为
根据折射定律，此玻璃的折射率为
光在玻璃棱镜中传播的速度为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
