4.1光的折射 同步课时训练（一）-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

4.1光的折射（一）一、单项选择题1．如图所示，从水杯外看到杯中的钢勺好像在水面处折断了，产生这种现象的原因是（）A．光的折射B．光的反射C．光的干涉D．光的衍射2．在做“测量玻璃的折射率”实验时，多次实验得出和值，二者的关系图像如图，由此可知当时，折射角的正弦值为（）A． B． C． D．3．如图所示，光束沿方向从某种介质射向空气，折射光线沿方向。下列说法正确的是（）A．此介质的折射率为B．这束光从介质进入空气后频率会增大C．这束光从介质进入空气后波长会增大D．随着入射角增加，光线的强度逐渐增强4．如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知（）A．介质的折射率为2B．光是从真空射入介质的C．光的传播速度保持不变D．反射光线与折射光线的夹角为90°5．如图所示，等腰三棱镜的顶角，一束单色光与成角射入三棱镜，恰能垂直射出，则三棱镜的折射率（）A． B． C． D．6．光在某种玻璃中的传播速度是，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°，则入射光线与反射光线的夹角成（）A．30° B．60° C．45° D．90°7．如图，把由同种材料（玻璃）制成的厚度为d的立方体a和半径为d的半球体b分别放在报纸上，从正上方（对b来说是最高点）竖直向下分别观察a、b中心处报纸上的字，下面说法正确的是（）A．看到a中的字比b中的字高B．看到b中的字比a中的字高C．看到a、b中的字一样高D．a中的字比没有玻璃时的高，b中的字比没有玻璃时的低8．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠依次折射、反射、折射后，出射光线恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（）A．0.30 B．0.60 C．0.80 D．0.909．如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知水深H=2.4m，水池面积足够大，入射角53°，水的折射率，真空中光速为c=3×108m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则激光从O点传播到P点所用的时间为（）A．1×10-8s B．×10-8s C．2×10-8s D．×10-8s10．如图为半径为R的匀质玻璃球过球心O的横截面，入射光线1从A点射入玻璃球，折射光线2经过B点，出射光线3相对入射光线1方向改变了30°，是入射光线1的延长线，已知。则该玻璃球的折射率为（）A． B． C． D．1.2二、多项选择题11．光从某种玻璃中射向空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角γ也随之增大，则下列说法正确的是（）A．比值不变B．比值是一个大于1的常数C．比值不变D．比值是一个小于1的常数12．在图中是光线在空气中和玻璃中传播的情形，其中NN'⊥MM'，∠3=∠6，则下列说法正确是（）A．BO不可能是入射光线 B．OA可能是入射光线C．空气在界面的左侧 D．折射角一定是∠113．如图所示，两束相同的平行单色光以相同的入射角分别从介质1和介质2中射入空气，发生如图所示的折射现象（<），下列说法正确的是（）A．介质1的折射率比介质2的折射率大B．该单色光在介质1中的传播速度比在介质2中大C．该单色光从介质1中射入空气时的偏折角大于在介质2中D．当入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象14．如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2；已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°）。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过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°15．一玻璃球的折射率为，直径为，一束光从空气沿与过入射点的玻璃球直径成角的方向射入玻璃球中，光在空气中的传播速度为。则（

）A．该束光从空气进入玻璃球的入射角为B．该束光在玻璃球中的传播速度为C．该束光从空气进入玻璃球的折射光线与过入射点的玻璃球直径的夹角为D．该束光在玻璃球中的传播时间为16．如图所示，一截面半径为的透明圆柱体，放置在水平桌面上。现有一束位于截面内的光发，平行于桌面射到圆柱体表面上，折射进入后得从右侧竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为，且图中。则（）A．这种材料的折射率为B．光线从点射入圆柱体表面的折射角为30°C．两点的距离为D．光线从右侧竖直表面射出时的出射角三、实验题17．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。（1）下列那些操作有助于减小测量误差___________。A．选用较粗的大头针，以便大头针的像能看得清晰B．选用宽度适当大一点的玻璃砖C．入射角不要过大，也不要过小D．P3和P4两针的距离要适当远一点E．玻璃砖的前后两个侧面务必平行（2）本实验采用先画入射光线，再插上P1和P2两针，因入射光线已经画好，故只要P1和P2两针插得准、插得直就可以，对两针距离远近没有要求，这个说法是___________的。（填“正确”或“错误”）（3）某同学在插P4这枚针的时候不小心插得偏右的了一点，此操作会导致折射率的测量值___________。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）18．在“测玻璃的折射率”实验中。（1）为了取得较好的实验效果，下列操作不正确的是___________；A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．大头针应垂直地插在纸面上C．选择的入射角应尽量小些D．大头针和及和之间的距离适当大些（2）从和一侧观察时，、、、应满足的关系为__________；（3）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率_____________；（4）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比___________；乙同学测得的折射率与真实值相比_________。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）四、解答题19．如图所示，一个盛水容器内装有深度为H的水，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知入射角，水的折射率，真空中光速为c，，。求：（1）激光从O点传播到P点的时间t；（2）打开出水口放水，当水面下降到原来一半深度时，光斑P仍然在容器底部，求光斑P移动的距离x。20．为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一圆形孔，如图所示。已知工事壁厚L=30cm，孔的直径d=10cm，孔内嵌入折射率n=的圆柱形玻璃砖。（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？（2）要想使外界景物全被观察到，应将孔的直径至少改成多少？此时光线从玻璃砖中经过的最长时间是多少？（光速c=3×108m/s）21．如图所示，半圆形玻璃砖的直径与光屏垂直，并紧靠光屏，一射向圆心点的单色细光束与直径的夹角=60°，在光屏MN上出现两个光斑，两个光斑之间的距离cm，已知半圆形玻璃砖的半径=10cm，光在真空中的传播速度=3m/s，求：（1）玻璃砖的折射率；（2）光束在玻璃砖中传播的速度大小。参考答案1．A2．C3．C4．D5．B6．B7．A8．B9．B10．C11．CD12．CD13．BD14．BC15．AD16．ABD17．

BCD

错误

偏小18．

BD

P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像；

1.6

偏小

不变19．【解析】（1）根据折射定理解得折射角大小β=37°光在水中的速度激光从O点传播到P点的时间（2）根据由几何关系有：x=h（tanα-tanβ）当，代入数据解得20．【解析】(1)如图所示r=30°由可得i=45°所以视野最大张角为2i=90°