高中物理第十三章光1光的折射自主练习[新人教版]选修341

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高中物理第13章光 1 光的反射和折射学业分层测评新

光的反射和折射(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于折射率，下列说法正确的是( ) 【导学号：23570086】A ．某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v 和光在真空中的传播速度c 的比值B ．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小C ．两种介质相比较，折射率小的介质折光性较差D ．任何介质的折射率都大于1E ．折射率的大小由介质本身决定【解析】某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 与光在介质中传播速度v 的比值，A 不对；折射率与折射角和入射角的大小无关，B 不对．【答案】 CDE2.如图1317所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知( )图1317A ．光是从真空射入介质的B ．光是由介质射入真空的C ．介质的折射率为32D ．介质的折射率为 3E ．反射光线与折射光线的夹角为90°【解析】根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝3，只有B 、D 、E 正确．【答案】 BDE3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将________(填“提前”或“延后”)。

【解析】假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示．在地球上B 点的人们将在太阳到达A ′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB 曲线射入在B 处的人眼中，使在B 处的人看到了日出．但B 处的人认为光是沿直线传播，则认为太阳位于地平线上的A ′点，而此时太阳还在地平线下，日出的时间提前了，所以无大气层时日出的时间将延后．【答案】延后4．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则折射角越________，说明折射光线偏离原来方向的程度越________. 【导学号：23570087】【解析】根据折射定律，sin θ1sin θ2＝n 12，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，sin θ1一定，n 12越大，sin θ2就越小，θ2越小，说明光偏离原来的传播方向的角度就越大．【答案】小大5．插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是向________曲折．【解析】由光的折射定律知，水中的筷子所成的像比实际位置浅，则应向上曲折．【答案】上6.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图1318所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将________(填偏大、偏小或不变)．图1318【解析】可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．【答案】不变7．一条光线从空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是多大？【解析】如图所示，根据折射定律sin θ1sin θ2＝n ，则sin θ2＝sin θ1n＝sin 45°2＝12，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角是105°. 【答案】 105°8．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，求折射光线与反射光线的夹角φ. 【导学号：23570088】【解析】由sin θ1sin θ2＝n ＞1，得折射角θ2＜θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°＜φ＜140°.【答案】 100°＜φ＜140°[能力提升]9.两束细平行光a 和b 相距d ，从空气中相互平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图1319所示，若玻璃对a 的折射率大于对b 的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，两束光________(仍平行或不平行)，间距________d (填“＝”“＜”或“＞”)．图1319【解析】如图所示，光线经两表面平行的玻璃砖后方向不变，出射光线是平行的，根据折射定律得n a ＝sin i sin r a ，n b ＝sin i sin r b，由题意知，n a ＞n b ，则r a ＜r b ，故d ′＜d .【答案】仍平行＜10．如图13110所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3，图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．图13110(1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的有________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．【解析】 (1)n ＝sin ∠AOB sin ∠DOC ＝AB CD ＝l 1l 3，即需用刻度尺测量的有l 1和l 3.n ＝l 1l 3. (2)玻璃砖以O 为圆心顺时针转，则其法线也顺时针转，设转过小角度α.由作图得n 测＝sin θ1sin θ2，而事实n 真＝θ1＋αθ2＋α.由三角函数知n 测＞n 真，即偏大．【答案】 (1)l 1、l 3l 1l 3 (2)偏大11．如图13111所示，一棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，斜边AB ＝a .棱镜材料的折射率为n ＝ 2.在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC 边的中点M 射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况). 【导学号：23570089】图13111【解析】设入射角为i ，折射角为r ，由折射定律得：sin i sin r＝n ……①，由已知条件及①式得r ＝30°……②，光路图如图所示．设出射点为F ，由几何关系可得AF ＝38a ……③，即出射点在AB 边上离A 点38a 的位置．【答案】见解析12．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．(真空中的光速c ＝3.0×108m/s)(1)画出折射光路图；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(3)当入射角变为45°时，折射角等于多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由．【解析】 (1)由题意知入射角θ1＝60°，反射角β＝60°，折射角θ2＝180°－60°－90°＝30°，折射光路图如图所示(2)n ＝sin θ1sin θ2＝sin 60°sin 30°＝3，根据n ＝c v 得v ＝c n ＝3.0×1083m/s ≈1.7×108 m/s. (3)据n ＝sin θ1sin θ2得sin θ2＝sin θ1n，将sin θ1＝sin 45°＝22及n ＝3代入上式，可求得 sin θ2＝66，解得θ2＝arcsin 66. (4)折射率不会变化，折射率反映介质的光学性质，而跟入射角的大小无关．【答案】 (1)图见解析 (2) 3 1.7×108 m/s(3)arcsin 66 (4)不会变化。

高中物理第十三章光第1节光的反射和折射随堂检测

第1节光的反射和折射1．(对应要点一)一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，则如图13－1－6的四个光路图中正确的是()图13－1－6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；由反射定律知反射角为45°，根据折射定律n ＝sin θ1sin θ2得θ1>θ2，故B 错误；画光线时必须带箭头，D 不是光路图，D 错误。

答案：C2．(对应要点二)某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如下表：A ．在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B ．在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C ．在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D ．在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值解析：由表中数据可得在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值。

故B 对。

答案：B3．(对应要点二)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：根据折射率n ＝sin θ1sin θ2，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。

答案：C4．(对应要点三)一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底深h ＝1.5 m ，小球3 s 到达水底，那么，在下落处正上方观察时( )A ．小球的位移等于1.5 mB ．小球的位移小于1.5 mC ．小球的运动速度小于0.5 m/sD ．小球的运动速度仍等于0.5 m/s解析：由光的折射可知，在小球下落的过程中，在正上方观察时，小球下落的位移x ＝h n <1.5 m ，所以看到小球下落的速度v ＝xt<0.5 m/s ，故B 、C 正确。

高中物理第十三章第1节光的反射和折射练习含解析新人教版选修341025213

高中物理第十三章第1节光的反射和折射练习含解析新人教版选修341025213光的反射和折射[随堂检测]1．一束由红光和紫光组成的复色光从空气射向空气与水的交界面MN ，在界面上产生反射和折射，下面各图中正确反映了这次反射和折射的是( )解析：选A.根据反射定律，反射角等于入射角，B 、C 错误；对于水，紫光的折射率大于红光的折射率，根据n ＝sin isin r ，入射角相同时，紫光的折射角小于红光的折射角，A 正确，D 错误．2.如图所示，一细束红蓝复色光垂直于AB 边射入直角三棱镜，在AC 面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束．若用v 1和v 2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是( )A ．v 1<v 2 单色光束为红色B ．v 1<v 2 单色光束为蓝色C ．v 1>v 2 单色光束为红色D ．v 1>v 2 单色光束为蓝色解析：选C.红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式n ＝c v知红光在同种介质中的速度较大，即v 1>v 2；由全反射公式sin C ＝1n知红光折射率小临界角大；所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象，故C 正确．3．一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是( ) A.c2 B ．c3 C.3c 2D ．3c 3解析：选D.当入射光线与界面间的夹角为30°时，入射角i ＝60°，折射光线与反射光线恰好垂直，则折射角r ＝90°－60°＝30°，故折射率为n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝3，这束光在此介质中传播的速度为v ＝c n ＝3c3，D 正确． 4．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A ＝30°.一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为________．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D 点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析：根据题述和题图可知，折射角i ＝60°，入射角r ＝30°，由折射定律可得，玻璃对红光的折射率n ＝sin isin r＝ 3.若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D 点射出时的折射角大于60°. 答案： 3 大于5．如图所示，一块两对面平行的玻璃砖的厚度L ＝30 cm ，现测得该玻璃砖的折射率为n ＝3，若光线从上表面射入的入射角θ＝60°，已知光在空气中的传播速度c ＝3×108m/s.求：(1)从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移量d . (2)光在玻璃砖中传播的时间t . 解析：(1)如图：折射率n ＝sin θsin α＝ 3 得α＝30°根据几何关系d ＝Lcos αsin(θ－α)解得d ＝10 3 cm.(2)光在玻璃中传播的路径：s ＝Lcos 30°光在玻璃中传播的速度：v ＝c n可求光在玻璃中传播的时间：t ＝s v ＝2L c＝2×10－9s. 答案：(1)10 3 cm (2)2×10－9s[课时作业] [学生用书P109(单独成册)]一、单项选择题一、单项选择题1．如图所示，国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色亮点，他们被称为镀点，北京奥运会举行时正值盛夏，镀点能改变光线方向，将光线挡在场馆外，镀点对外界阳光的主要作用是( )A ．反射太阳光线，遵循光的反射定律B ．反射太阳光线，不遵循光的反射定律C ．折射太阳光线，遵循光的折射定律D ．折射太阳光线，不遵循光的折射定律解析：选A.“挡在场馆外”一定是反射，只要是反射就一定遵循光的反射定律．2．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长λ的变化符合科西经验公式：n ＝A ＋B λ2＋Cλ4，其中A 、B 、C 是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则( )A ．屏上c 处是紫光B ．屏上d 处是红光C ．屏上b 处是紫光D ．屏上a 处是红光解析：选D.白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．屏上a 处为红光，屏上b 、c 处不是紫光，D 正确．3．一束光线从空气射向玻璃，入射角为α(发生折射)．下列四幅光路图中正确的是( )解析：选A.一束光线从空气射向玻璃，入射角为α，由题意可知光线一定会发生折射，根据n ＝sin αsin θ知，折射角小于入射角，同时光线在分界面上还会发生反射．4.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方．一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )A ．减弱，紫光B ．减弱，红光C ．增强，紫光D ．增强，红光解析：选C.光在传播时随入射角增大，反射光能量增强，折射光能量减少．根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A 、B 两项均错误；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫光，故C 项正确，D 项错误． 5．如图所示，半径为R 的玻璃半圆柱体，圆心为O .两条平行单色光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A 为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B ，∠AOB ＝60°.已知该玻璃对红光的折射率n ＝3，两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d ( )A.12R B ．32R C.13R D ．33R 解析：选C.如图所示，光线1通过玻璃砖后不偏折．光线2入射角i ＝60°.由n ＝sin isin r 得：sin r ＝sin i n ＝12，r ＝30°由几何知识得：i ′＝60°－r ＝30°.由n ＝sin r ′sin i ′得：sin r ′＝n sin i ′＝32，r ′＝60°，由几何关系，得：OC ＝33R ，则d ＝OC ·tan 30°＝13R .故选C. 二、多项选择题6.如图所示，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角已在图中标出，由此可以判断( )A ．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B ．介质Ⅲ的折射率最小C ．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D ．介质Ⅲ的折射率最大解析：选AB.由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n 1sin 45°＝n 2sin 40°， n 2sin 26°＝n 3sin 40°，得n 2>n 1>n 3，B 项对，D 项错；由n ＝cv可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．7.如图所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生偏折，那么( )A ．光是从真空射入介质B ．介质的折射率是 3C ．光在介质中传播速度为3×108m/s D ．反射光线与折射光线的夹角是90°解析：选BCD.由入射角小于折射角(r ＝90°－30°＝60°)，可知光是由介质射入真空的，A 错误；由光路的可逆性和折射率的定义得，n ＝sin 60°sin 30°＝3，再由n ＝c v 得v ＝c n ＝3×1083m/s＝3×108m/s ；根据光的反射定律可知，反射光线与折射光线的夹角为90°，B 、C 、D 正确． 8．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a 、b 两束单色光．则( )A ．玻璃砖对a 光的折射率为 2B ．玻璃砖对a 光的折射率为1.5C ．b 光在玻璃中的传播速度比a 光的小D ．b 光在玻璃中的传播速度比a 光的大解析：选AC.由a 光的偏折程度比b 光的小，可知a 光在玻璃中的折射率较小，则a 光在玻璃中的传播速度较大，故C 正确，D 错误；根据折射定律a 光在玻璃中的折射率n ＝sin 45°sin 30°＝2，故A 正确，B 错误．三、非选择题9．如图所示，一棱镜的横截面为直角三角形△ABC ，∠A ＝30°，斜边AB ＝a .棱镜材料的折射率为n ＝ 2.在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC 边的中点M 射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)．解析：设入射角为i ，折射角为r ，由折射定律得： sin isin r＝n ① 由已知条件及①式得r ＝30°②光路图如图所示．设出射点为F ，由几何关系可得AF ＝38a ③即出射点在AB 边上离A 点38a 的位置．答案：见解析10．如图所示，ABC 是一个透明的薄壁容器，内装液体，当光垂直射向AC 面时，光在AB 面恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c ，求液体的折射率及光在该液体中的传播速度为多大．解析：设液体的折射率为n ，光在里面传播的速度为v ，发生全反射的临界角为C ，则由题意知：C ＝60°，所以n ＝1sin C ＝1sin 60°＝233，又因为n ＝c v ，所以v ＝c n ＝32c .答案：233 32c11．如图所示，一个小孩站在宽为6 m 的河岸边，他的正对岸边有一树，树顶高出河面3 m ，树的正下方河底有一石块．小孩向河面看去，同时看到树顶和石块的像，而且石块的像和树顶的像重合，若小孩眼睛离河面高为1.5 m ，河水的折射率为43，求河水约有多深？解析：光路简图如图，由图得，n ＝sin isin r由几何关系得1.5tan i ＋3tan i ＝6 解得tan i ＝43，sin i ＝45P 点至小孩对岸的距离为：3tan i ＝4 m ，sin r ＝442＋h2联立解得：h ≈5.3 m. 答案：5.3 m。

人教版高中物理选修3-4 第十三章《光》测试题(解析版)

第十三章《光》测试题一、单选题(共15小题)1.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示．则该介质的折射率为()A． 2.00B． 1.73C． 0.58D． 0.502.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A． a、b是光的干涉图样B． c、d是光的干涉图样C．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D． c、d中央条纹为暗纹3.两个完全相同的等腰三棱镜如图放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜A的左面入射，从B的右面出射，则出射光线是()A．一束白光B．白光带C．散射彩色带D．平行彩色带4.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.己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． 1.5C．D． 25.如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则 ()A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星6.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气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示．已知A点的入射角为30°，介质对a光的折射率na＝.下列判断正确的是()A．在该介质中，光传播速度v a＞v bB．a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°C．光从该介质射向空气发生全反射时，临界角Ca＞CbD．a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上的条纹间距Δxa＞Δxb7.关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是()A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光8.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关9.光学是物理学中一门古老科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用．下列有关图中应用，说法不正确的是()A．在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理C．在图丙中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果D．在图丁中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A ＋＋，其中A，B，C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则()A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光11.激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A．相干性好B．向性好C．高能量D．平行度高12.在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”。

高中物理第13章光第1节光的反射和折射练习(含解析)新人教版选修34

高中物理第13章光第1节光的反射和折射练习（含解析）新人教版选修341．(多选)(2018·西南大学附中高二下学期检测)根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是( BD )A ．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B ．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C ．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D ．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些解析：人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i 小于折射角r ，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B 正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i 大于折射角r ，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D 正确。

2．(2019·吉林省延边二中高二下学期期中)一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是( D )A.c 2B ．c 3 C.32c D ．33c解析：光路如图所示。

根据折射定律得介质的折射率n ＝sin60°sin30°＝3，由n ＝c v得光在介质中的传播速度v ＝cn ＝33c 。

故选D 。

3．(2019·山东省烟台市高三模拟)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率。

ABC 表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC 放置一块平面镜。

一光线SO 射到棱镜的AB 面上，适当调整SO 的方向，当SO 与AB 成β角时，从AB 面射出的光线与SO 重合。

(1)画出光线SO 进入棱镜的折射光线；(2)求出棱镜的折射率n 。

答案：(1)见解析图 (2)n ＝cos βsin α解析：(1)光路如图所示。

(2)入射角i ＝90°－β要使从AB 面射出的光线与SO 重合，则AB 面上折射光线必须与AC面垂直，由几何知识得到，折射角r ＝α由折射定律得：n ＝cos βsin α。

2020版高中物理第十三章光练习新人教版选修3-4【共8套42页】

本套资源目录2020版高中物理第十三章1光的反射和折射练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章2全反射练习含解析新人教版选修3_4 2020版高中物理第十三章3光的干涉练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章4实验用双缝干涉测量光的波长练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章5光的衍射6光的偏振练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章7光的颜色色散8激光练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章专题突破与题型专练光的折射与全反射练习含解析新人教版选修3_42020版高中物理第十三章实验测定玻璃的折射率练习含解析新人教版选修3_41 光的反射和折射1.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( C )A.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折程度越大B.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折程度越小C.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折程度越大D.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折程度越小解析:由折射定律可知,在入射角相同的情况下,折射角越小,介质的折射率越大,介质对光线的偏折程度越大.故C正确.2.如图所示,眼睛在a处看到鱼在水中的b处,若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出( C )A.b的下方B.b的上方C.b处D.无法确定解析:人眼看到的是鱼的虚像,鱼发出的光线经水面折射后进入人眼,由光路可逆知当激光从a向b发射时,经水面折射后将刚好照射到鱼身上,故C正确.3.(多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么( BCD )A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线的夹角是90°解析:光线的入射角为i=30°,折射角为r=60°,则知光线从介质进入真空,故A错误;根据折射定律得,n===≈1.73,故B正确;光在介质中的传播速度v=≈1.73×108 m/s,故C正确;反射角等于入射角,则反射角i′=i=30°,根据几何关系得反射光线与折射光线的夹角为90°,故D正确.4.“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人.现有井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口处),两井底都各有一只青蛙,则( C )A.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大B.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小C.两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大D.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大解析:根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围,如图(a).当井里灌满水后,光线照到井面会发生折射现象,由于光是从空气射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时更大;变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示,如图(b).所以两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大.故C正确,A,B,D错误.5.(多选)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和折射光束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O点在图示平面内顺时针转过15°,如图中虚线所示,则( BC )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:转动前,光束1(反射光)与入射光间的夹角为A=45°×2=90°,光束2(折射光)与入射光间的夹角为B=45°+(180°-24°)=201°.转动后,反射光与入射光的夹角A′=60°×2=120°.根据折射定律,=,得r=30°,则折射光与入射光间的夹角为B′=60°+(180°-30°)=210°.因为ΔA=A′-A=30°,ΔB=B′-B=9°,故B,C两项正确.6.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图(甲)所示,O是圆心,MN是法线,AO,BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sin i-sin r图象如图(乙)所示.则( B )A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.67解析:由图象可得:sin i<sin r,则i<r,所以光线从玻璃射入空气发生折射,即光由B经O到A.根据折射定律得=由图象得==所以可得,n=1.5,故B正确.7.半球面形的碗中盛满水,碗底中央放置一枚硬币A.一位观察者的眼睛高出碗口B的竖直距离为h.当观察者向后缓缓退步的过程中,他离碗口B的水平距离x超过何值时,就不能再看到碗底的硬币.已知水的折射率为n=.解析:作出光路图如图.由n=,得sin θ=nsin 45°=×=由数学知识知x=htan θ=2h.答案:2h8.两束细平行光a和b相距为d,从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面,如图所示,若玻璃对a的折射率小于对b的折射率.当它们从玻璃砖的下表面射出后,有( B )A.两束光仍平行,间距等于dB.两束光仍平行,间距大于dC.两束光仍平行,间距小于dD.两束光不再相互平行解析:作出两种光线在平行玻璃砖的光路图.根据n a=,n b=,由题意知n a<n b,r a>r b,故d′>d.光线经两侧面平行的玻璃砖后方向不变,折射光线平行,B对.9.如图所示,两束单色光a,b射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O,经折射后沿Oc射出玻璃砖.下列说法正确的是( B )A.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光的频率大于b光的频率C.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度D.在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度解析:由图知,两束光的折射角相等,a的入射角大于b的入射角,通过折射定律n=可知,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,故A错误;由于折射率越大,光的频率越大,则a 光的频率比b光的频率大,故B正确;在真空中,a光和b光的传播速度相同,故C错误;由于玻璃砖对a光的折射率大,则由公式v=知,在玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度,故D错误.10.由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO,两腰都为16 cm,且两腰与Ox和Oy轴都重合,如图所示,从BO边的C点注视A棱,发现A棱的位置在D点,在C,D两点插上大头针,测出C 点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),则该透明物质的折射率为( A )A.n=B.n=C.n=D.n=解析:作出光路图,棱镜的折射率n==,由几何知识得, sin ∠CDO===0.8,sin ∠CAO===0.6,解得,n=.故选A.11.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率n=,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为( B )A. B. C. D.R解析:光路图如图所示,可知θ1=60°由折射率n==,可得θ2=30°由几何关系得:光线射到底边上时的入射角θ3=30°光线在底边折射时,由折射定律得n=可得θ4=60°由几何知识得:CO=CB,所以OC==R在△OCD中可得:所求距离d=OD=OCtan 30°=,B正确.12.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中,∠B=30°,CA的延长线上S点有一点光源,发出的一条光线由D点射入玻璃砖,如图所示.光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出,且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等.已知光在真空中的传播速度为c,BD=d,∠ASD= 15°.求:(1)玻璃砖的折射率;(2)SD两点间的距离.解析:(1)作光路图如图所示,由几何关系可知入射角i=45°,折射角r=30°,n=,可得n=.(2)在玻璃砖中光速v=;光束经过SD和在玻璃砖内的传播时间相等,则有=,可得SD=d.答案:(1)(2)d2全反射1.(多选)下列说法正确的是( BD )A.因为水的密度大于酒精的密度,所以水是光密介质B.因为水的折射率小于酒精的折射率,所以水对酒精来说是光疏介质C.同一束光,在光密介质中的传播速度较大D.同一束光,在光密介质中的传播速度较小解析:因为水的折射率小于酒精的折射率,所以水对酒精来说是光疏介质,故A错误,B正确;由v=可知,光在光密介质中的传播速度较小,故C错误,D正确.2.光线从折射率为的介质中射向空气,如果入射角为60°,如图所示光路可能的是( C )解析:根据sin C=可求出临界角为45°,由于入射角大于临界角,则必定发生全反射,因此只有反射光线而无折射光线.故C正确.3.(多选)光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s,光从该介质射向空气时( AC )A.介质的临界角是30°B.大于或等于30°的所有角都是临界角C.入射角大于或等于30°时都能发生全反射D.临界角可能是60°解析:由n===2,sin C=知临界角C=30°,所以A,C正确.4.如图所示为光线由空气进入全反射玻璃棱镜,再由棱镜射入空气的光路图.指出哪种情况是可以发生的( A )解析:光垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时,在斜边发生全反射,故A正确. 5.如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中.古人不明白产生这种景象的原因,对它作了不科学的解释,认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的,因而叫做“海市蜃楼”,也叫蜃景.沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,可望而不可及,这也是“蜃景”.下列有关蜃景的说法中错误的是( B )A.海面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B.沙面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C.A是蜃景,B是景物D.C是蜃景,D是景物解析:海面上,下层空气的温度比上层低,则下层空气的密度比上层要大,故下层空气的折射率比上层空气的折射率要大,选项A正确.由于人眼认为光线是沿直线传播的,故A是蜃景,B 是景物,选项C正确.太阳照到沙面上,接近沙面的热空气层比上层空气的密度小,折射率也小,即上层折射率大,选项B错误.从远处物体射向地面的光线,进入折射率小的热空气层时被折射,入射角逐渐增大,也可能发生全反射.人们逆着反射光线看去,就会看到远处物体的倒影,故C是蜃景,D是景物,选项D正确.6.(多选)已知介质对某单色光的临界角为C,则( ABC )A.该介质对单色光的折射率等于B.此单色光在该介质中的传播速度等于csin C(c是光在真空中的传播速度)C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍解析:由临界角的计算式sin C=,得n=,选项A正确;将n=代入sin C=,得v=csin C,选项B正确;设该单色光的频率为f,在真空中的波长为λ0,在介质中的波长为λ,由波长、频率、光速的关系得c=λ0f,v=λf,由sin C==,λ=λ0sin C,选项C正确;该单色光由真空传入介质时,频率不发生变化,选项D错误.7.如图所示,在清澈平静的水底,抬头向上观察,会看到一个十分有趣的景象:(1)水面外的景物(蓝天、白云、树木、房屋),都呈现在顶角θ= 97.6°的倒立圆锥底面的“洞”内;(2)“洞”外是水底的镜像;(3)“洞”边呈彩色,且七色的顺序为内紫外红.试分析上述水下观天的奇异现象.解析:(1)水面外的景物射向水面的光线,凡入射角0≤i≤90°时,都能折射入水中被人观察到.根据折射定律,在i=90°的临界角条件下n=,sin r===sin C.因为水的临界角C=48.8°,所以,倒立圆锥的顶角为θ=2r=2C= 97.6°.(2)水底发出的光线,通过水面反射成虚像,也可以在水下观察到,但是由于“洞”内有很强的折射光,所以只有在“洞”外才能看到反射光(尤其是全反射光)形成的水底镜像.(3)光线从空气中折射入水中时,要发生色散现象:红光的折射率最小,偏向角最小;紫光的折射率最大,偏向角最大.因为眼睛感觉光线是沿直线传播的,所以从水中看到的彩色“洞”边,是内紫外红(如图所示).答案:见解析8.如图所示,已知介质Ⅰ为空气,介质Ⅱ的折射率为,则下列说法中正确的是( A )A.光线a,b都不能发生全反射B.光线a,b都能发生全反射C.光线a发生全反射,光线b不发生全反射D.光线a不发生全反射,光线b发生全反射解析:根据发生全反射的条件,光从光密介质射到光疏介质中时,介质Ⅱ对空气Ⅰ来说是光密介质,所以光线b可能发生全反射,但由sin C==,临界角为C=45°.图中光线b与界面的夹角为60°,则此时的入射角为30°<45°,故光线b也不能发生全反射,故选项A正确. 9.如图所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面,且∠BAC=30°,有一束平行光线垂直射向AC边.已知这种介质的折射率n>2,则( D )A.可能有光线垂直于AB边射出B.光线只能从BC边垂直射出C.光线只能从AC边垂直射出D.一定既有光线垂直于BC边射出,又有光线垂直于AC边射出解析:因n>2,而sin C=,所以sin C<,即C<30°,射到AB边的入射角i=30°,发生了全反射.部分光线反射后射到AC边的入射角i=60°,再次发生全反射而垂直射到BC边上射出;部分光线射到BC边的入射角i=60°,再次发生全反射而垂直射到AC边上射出.同理,射到BC边上的光线,经两次全反射后垂直AC射出.10.如图所示,一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为1.5的玻璃砖,以下说法错误的是( A )A.只有圆心两侧范围外的光线能通过玻璃砖B.只有圆心两侧范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折D.圆心两侧范围外的光线将在曲面上产生全反射解析:光线从玻璃砖射到右侧圆弧面上,在有些区域会发生全反射,只有部分区域有光射出,设光线射到C点时恰好发生了全反射,此时入射角为i,则i=C;根据临界角公式sin C=,得sin i==则r=Rsin i=R在C点的上方,入射角大于临界角,光线发生全反射,在AC范围内没有光线射出,根据对称性可知,玻璃砖下方对称部位,也没有光线射出,所以圆心两侧R范围外的光线在曲面上发生全反射,其他范围的光线都可以通过玻璃砖,其中通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折;故A错误,B,C,D 正确.11.国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉,采用了世界一流的喷泉、灯光和音响设备,呈现出让人震撼的光与水的万千变化,喷泉的水池中某一彩灯发出的一条光线射到水面的入射角为30°,从水面上射出时的折射角是45°.(1)求光在水面上发生全反射的临界角;(2)在水池中 m深处有一彩灯(看做点光源),求这盏彩灯照亮的水面面积.解析:(1)由折射定律n=得n==;发生全反射时,由n==,得C=45°.(2)作出光路图,有几何知识得sin C≈,S=πR2,且有sin C=,解得S≈22 m2.答案:(1)45°(2)22 m212.如图所示的高为H圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体,容器底部安装一块平面镜,容器直径L=2H,在圆心正上方h高度处有一点光源S,从液体上方观察,要使S发出的光照亮整个液体表面,h应该满足什么条件?解析:设点光源S通过平面镜所成像为S′,如图,反射光线能照亮全部液面,入射角θ≤C,C 为全反射临界角sin C==,C=30°tan θ=≤tan C解得h≥(-1)H则H>h≥(-1)H.答案:(1)H>h≥(-1)H3光的干涉1.(多选)用a,b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样,其中图(甲)是a光照射形成的,图(乙)是b光照射形成的,则关于a,b两束单色光,下述说法中正确的是( AC )A.a光的频率比b光的大B.在水中a光传播的速度比b光的大C.水对a光的折射率比b光大D.b光的波长比a光的短解析:从图中可以看出,a光的条纹间距小,说明a光的波长小,频率大,选项D错误,选项A正确;水对频率低的单色光的折射率小,即水对b光的折射率小,选项C正确;折射率小的光在水中的传播速度大,即b光在水中的传播速度大,选项B错误.2.(多选)在光的双缝干涉实验中,若要使相邻两个亮条纹间的距离变大,可以采取的措施是( BC )A.增加双缝间的距离B.增加光屏到双缝的距离C.采用频率更小的光照射双缝D.增加激光器到双缝的距离解析:双缝干涉条纹间距Δx=λ,故要增大屏上相邻亮条纹之间的距离Δx,可以增加双缝到屏的距离l,减小双缝之间的距离d或者增加光的波长λ;根据v=λf可知,减小光的频率可以增加光的波长,故A,D错误,B,C正确.3.在双缝干涉实验中,测得第一条亮条纹和第三条亮条纹相距4.0×10-2m,若双缝间距为0.1 mm,双缝到光屏的距离为l=4.0 m,则光波的波长为( B )A.8.0×10-8 mB.5.0×10-7 mC.1.5×10-8 mD.1.0×10-7 m解析:由公式Δx=λ有λ=,Δx= m=2×10-2 m,且l=4.0 m,d= 0.1 mm=10-4m,则光波波长λ=5.0×10-7 m.故B正确.4.双缝干涉实验装置如图所示,双缝间距离为d,双缝与光屏间距为L,调整实验装置使光屏上得到清晰的干涉条纹.关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况,下列叙述正确的是( C )A.屏上所有的亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的,所有的暗线是波谷与波谷叠加形成的B.若将双缝间距d减小,光屏上两相邻亮条纹间距变小C.若用频率较大的单色光进行实验,其他条件不变的前提下,光屏上相邻暗条纹间距减小D.若用红光照射双缝的一条狭缝,用紫光照射双缝的另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹解析:干涉条纹间的暗线是由于两列光波波峰与波谷的叠加形成的,两列光波波谷与波谷的叠加形成亮纹,故A错误;根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ,知d减小,相邻亮条纹的距离增大,故B错误;若用频率较大的单色光进行实验,即波长变短,其他条件不变的前提下,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ可知,光屏上相邻暗条纹间距减小,故C正确;若用红光照射双缝的一条狭缝,用紫光照射双缝的另一条狭缝,不满足干涉条件,屏上将不会呈现彩色条纹,故D错误.5.杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干涉的必要条件,则两列光相同.如图所示,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹.解析:产生光的干涉前提是两列光的频率相等.波峰与波峰或者波谷与波谷相叠加振动加强,所以A,B出现亮条纹,波峰与波谷叠加振动减弱,所以C点处产生暗条纹.答案:频率 C6.如图所示,A,B,C,D代表双缝产生的四种干涉图样,回答下面问题:(1)如果A图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用图样表示最合适.(2)如果将B图样的双缝距离变小,那么得到的图样用图样表示最合适.(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小,那么得到的图样用图样表示最合适.(4)如果将A图样的装置从空气移入水中,那么得到的干涉图样用图样表示最合适.解析:利用公式Δx=λ知光源由红光换成紫光时,λ变小,相应Δx也变小,(1)中应选C;双缝距离d减小时,Δx变大,(2)中应选D;双缝到屏的距离l变小,Δx变小,(3)中应选C;将装置从空气移入水中时,波长λ减小,Δx也减小,(4)中应选C.答案:(1)C (2)D (3)C (4)C7.如图所示是一种观察光的干涉现象的装置,称为劳埃德镜,图中M是一块由普通平板玻璃制成的反射镜,单色缝光源S与镜面M平行(图中S只画成一个点),右面P是光屏.P上从最高处A到D之间是S发出的光能照射到的区域.图中带箭头的线段表示从S发出的几条特殊光线,则下列说法正确的是( C )A.光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹B.光屏上只有AB间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹C.光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹D.光屏上只有CD间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹解析:从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光,故是相干光,图中BC间的区域表示叠加的区域,这时,在屏幕上可以观察到明暗相间的干涉条纹.故C正确.8.如图所示,用单色光做双缝干涉实验,P处为第二条暗纹,改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时,则同侧第二条暗条纹的位置( B )A.仍在P处B.在P点上方C.在P点下方D.要将屏向双缝方向移近一些才能看到解析:由λ=知,f变小,λ变大.若出现第二条暗条纹,则P到双缝的路程差Δr=λ,当λ变大时,Δr也要变大,故第二条暗纹的位置向上移,在P点上方,B正确.9.如图所示是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝S1,S2,由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹.已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹,由P向上数,与0号亮条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹,与1号亮条纹相邻的亮条纹为2号亮条纹,则P1处的亮条纹恰好是10号亮条纹.设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于( B )A.9.5λB.10λC.10.5λD.20λ解析:由题设可知,从中央亮条纹P算起,P1点处是第10号亮条纹的位置,表明缝S1,S2到P1处的距离差r2-r1为波长的10倍,且刚好是10个波长,所以选项B正确.10.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1,S2距离之差为2.1×10-6 m,分别用A,B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,在下列已知条件下P点处是亮条纹还是暗条纹?(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m.(2)已知B光在某种介质中波长为 3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°.(3)若让A光照射S1,B光照射S2,试分析光屏上能观察到的现象.解析:(1)设A光在空气中的波长为λ1,在介质中的波长为λ2,由n=,得λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m,根据路程差Δr=2.1×10-6 m,所以==3.5由此可知,从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍,所以用A光做光源,P点处为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sin C=,得n==由此可知,B光在空气中的波长λ2为λ2=nλ介=×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m由路程差Δr和波长λ的关系得==4可见,用B光做光源,P点处为亮条纹.(3)若让A光和B光分别照射S1和S2,这时既不能发生干涉,也不发生衍射,此时在光屏上只能观察到亮光.答案:(1)暗条纹(2)亮条纹(3)光屏上只能观察到亮光11.在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7 m,如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,试问:(1)该黄光的波长是多少?(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹?解析:(1)由于光在真空中的传播速度恒为c,则由波长、频率间关系式得λ== m=5×10-7 m.(2)两列光到P点的路程差Δr=7.5×10-7 m=λ,所以是暗条纹.答案:(1)5×10-7 m (2)见解析12.将频率为6×1014 Hz的激光从S1和S2投射到屏上,若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10-6 m,那么点P处是亮条纹还是暗条纹?设O为到S1和S2的路程相等的点,则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹?(不含O,P两点处)解析:单色光的波长λ== m=5×10-7 m,路程差为3×10-6 m,==12,即路程差是半波长的偶数倍,P点出现亮条纹,而O点处为中央亮条纹,所以,在PO间有5条亮条纹,6条暗条纹.答案:亮条纹6条暗条纹5条亮条纹4实验:用双缝干涉测量光的波长1.(多选)在“观察光的干涉现象”实验中,某小组同学用绿色的激光在光屏上得到了较为清晰的干涉图样,为了得到条纹间距更大的干涉图样,他们讨论出下列几种方案,其中可行的是( AC )A.只需将光源改为红色的激光B.只需把双缝间距略微调大C.只需把光屏到双缝的距离调大D.只需把光源到双缝的距离调大解析:在波的干涉中,干涉条纹的间距Δx=λ,由公式可得,条纹间距与波长、双缝到光屏之间的距离l成正比,与双缝间的距离d成反比,故要增大条纹间距应减小d,增大双缝到光屏的距离l或增大光的波长,故A,C正确,B,D错误.2.某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图所示.(1)粗略调试后,出现了干涉图样,但不够清晰,以下调节做法正确的是.A.旋转测量头B.上下拨动金属拨杆C.左右拨动金属拨杆D.前后拨动金属拨杆(2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图所示,若要使两者对齐,该同学应如何调节.A.仅左右转动透镜B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝D.仅旋转测量头(3)下列图示中条纹间距表示正确的是.。

人教版高中物理选修3-4 第十三章第1节光的反射和折射基础训练(解析版)

第十三章第1节：光的反射和折射基础训练(90分钟 100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．在折射现象中，下列说法正确的是( ) 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 ．入射角增大为原来的2倍，折射角也增大为原来的2倍D ．折射率大的介质，光在其中传播速度小2．(多选)关于光的反射与折射，以下说法正确的是( ) A ．光发生反射时，光的传播方向一定改变 B ．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90° C ．光发生折射时，一定伴随着反射现象 D ．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( ) A ．将提前B ．将延后C ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D ．不变4.(多选)光从真空射入某介质，入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则下列说法中正确的是( )A．比值θ1θ2不变B ．比值sin θ1sin θ2不变C ．比值sin θ1sin θ2是一个大于1的常数D ．比值sin θ1sin θ2是一个小于1的常数5．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的偏折程度越大 B ．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折程度越小 C ．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折程度越大D ．折射角越小，表示这种表示这种介质对光线的偏折程度越小6．(多选)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1所示的折射现象(α>β)．下列结论中正确的是( )图1A ．在水中的传播速度，光束a 比光束b 大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7. 一束光线从空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是( ) A ．75°B ．90°C ．105°D ．120°8．如图1所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断中正确的是( )图1A ．AO 是入射光线，OB 为反射光线，OC 为折射光线 B ．BO 是入射光线，OC 为反射光线，OA 为折射光线 C ．CO 是入射光线，OB 为反射光线，OA 为折射光线D ．条件不足，无法确定9．光在某种玻璃中的传播速度是3×108 m /s ，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是(已知光在空气中的传播速度c ＝3×108 m/s)( )A ．30°B ．60°C ．45°D ．90°10．如图2所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知( )图2A ．光是从真空射入介质的B ．介质的折射率为32C ．介质的折射率为3D ．反射光线与折射光线的夹角为60°11如图3所示，在空气中有一直角棱镜ABC ，∠A ＝30°，一束单色光从AB 边射入棱镜，入射角为45°，垂直于BC 边射出，则该棱镜的折射率为( )图3A.22B.2 C ．1.5D.312．井口大小和深度均相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(如图2所示，水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则( )图2A ．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B ．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C ．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D ．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星二、实验·计算题(共4小题，共40分。

高中物理第十三章光 1光的反射和折射自我小测新人

光的反射和折射1．关于折射率，下列说法中正确的是( )。

A ．根据12sin sin n θθ=可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据12sin sin n θθ=可知，介质的折射率可能为任何正数 C ．根据cn v =可知，介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中的传播速度v 之比D ．以上说法都不对2．某单色光在真空中的波长为λ，波速为c ，它在折射率为n 的介质中的速率为( )。

A.cnB.c n λC ．ncD ．c3. 如图所示是一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路，则( )。

A ．介质Ⅰ的折射率最大B ．介质Ⅱ的折射率最大C ．介质Ⅲ的折射率最大D ．光在介质Ⅱ中传播速度最大4．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则( )。

A ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大B ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小C ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大D ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小5．地球与太阳间的距离比地球半径大得多，假设地球表面不存在大气层，则太阳照亮地球的范围与实际存在大气层的情况相比(不考虑大气层变化)( )。

A ．大些B ．小些C ．一样大D ．早晚照到的范围小，中午照到的范围大6．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( )。

B ．1.5D ．27．半径为R 的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O ，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB ＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n 经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )。

A.4RB.3R C.2RD ．R8.如图所示，是光线在空气和介质分界面上发生的现象。

由它们的相互关系可知分界面是________，入射光线是________，介质的折射率为________，光在该介质中的传播速度为________。

高中物理第十三章光第一节光的反射和折射课后跟踪练习新人教版选修34

高中物理第十三章光第一节光的反射和折射课后跟踪练习新人教版选修34基础夯实1．(2010·石家庄一中高二检测)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 ．光是从真空射入介质的B ．介质的折射率为32C ．介质的折射率为 3D ．反射光线与折射光线的夹角为60° 答案：C解析：n ＝sin i sin r ＝sin60°sin30°＝ 32．关于折射率，下列说法中正确的是( )A ．根据sin θ1sin θ2＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sin θ1sin θ2＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝cv 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．3．(2008·山东模拟)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：太阳光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．4．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．5．(2010·湖北黄冈中学高二检测)一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是( )A ．小于40°B ．在50°～100°之间C ．在100°～140°之间D ．小于140° 答案：C6．河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H ，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多大？(设水的折射率为n .)答案：H n解析：如图所示，设小鱼在S 处，从鱼反射出的光线SO 垂直水面射出，光线SO 1与SO间的夹角很小．因一般人的瞳孔的线度为2～3mm ，θ1、θ2为一组对应的折射角和入射角，可知θ1、θ2均很小．由数学知识知：sin θ1≈tan θ1＝OO 1h ，sin θ2≈tan θ2＝OO 1H由折射定律得：n ＝sin θ1sin θ2＝OO 1/h OO 1/H ＝H h ，得h ＝Hn即他感觉到的小鱼的深度为实际深度的1n，即变浅．7．一个圆柱形筒，直径为12cm ，高16cm ，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率； (2)光在此液体中的传播速度．答案：(1)43(2)2.25×108m/s解析：先画出一圆柱形筒，筒高为H ＝16cm ，直径d ＝12cm.人眼在A 处，筒侧底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h ＝9cm.筒内盛满液体时，人眼看到B 点．根据光的折射画出光路如图所示．(1)sin θ1＝d d 2＋h 2sin θ2＝dd 2＋H 2此液体的折射率n ＝sin θ1sin θ2＝d2＋H2d2＋h2＝43(2)光在此液体中的传播速度v＝cn＝2.25×108m/s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<n bC．v a>v b D．v a<v b答案：AD解析：根据折射定律n＝sin isin r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．(2010·河北衡水中学高二检测)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，反光膜内均匀分布着直径为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°答案：D4．(2010·江苏启东中学高二检测)如图甲所示，为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小．现有一束单色光a 从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图乙中的()答案：D解析：由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层，光线射到相邻两层的界面时，如果入射角小于临界角，则射入上一层后折射角大于入射角，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去直到从该材料中射出，所以D项正确．5．(2009·徐州模拟)如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10cm，折射率为n＝3，直径AB 与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.答案：23.1cm解析：画出如图光路图，设折射角为γ，根据折射定律n ＝sin γsin i，解得γ＝60°，由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝P A ＋AQ ＝R tan30°＋2R sin60°解得L ＝4033≈23.1cm6．如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况．已知池宽为L ，照明灯到池底的距离为H .若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为H /2时，池底的光斑距离出液口L /4.(1)试求当液面高为2H /3时，池底的光斑到出液口的距离x .(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v 0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v x .答案：(1)L 3 (2)L2Hv 0解析：(1)解法一：由几何关系知x ＋l h ＝LH由折射定律L L 2＋H 2＝n ·l l 2＋h 2代入h ＝H 2，l ＝L4得n ＝L 2＋4H 2L 2＋H2n ＝L 2H ·h ，解得x ＝L 3解法二：由几何关系知x ＋l h ＝L H液面高度变化，折射角不变，由h ＝H 2，x ＝L4得l h ＝L 2H ，x ＝L 2H h ，解得x ＝L3 (2)v x ＝L 2H ·v 0。

高中物理第十三章光1光的折射成长训练新人教版选修3_4

高中物理第十三章光1光的折射成长训练新人教版选修3_4主动成长夯基达标1.关于光的反射与折射，以下说法正确的是（）A.光发生反射时，光的传播方向一定改变B.光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时，一定伴随着反射现象D.光发生反射时，一定伴随着折射现象思路解析：光发生反射时，光的传播方向一定改变，有人认为当入射角为0°时，也就是光线垂直界面入射时，反射角为零，光线不改变方向，实际上光的传播方向改变180°，选项A正确.当入射角为45°时，反射角也为45°，光的传播方向偏转90°，选项B正确.光发生折射时，一定伴随着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象.答案：ABC2.一束光线与水平方向成30°，从空气射入水中，其反射光线和折射光线恰好垂直，则反射角和折射角各为（）A.30° 30°B.60° 60°C.60° 30°D.30° 60°思路解析：我们可以根据题意画一简单的光路图，根据题中条件可知入射角为60°，则反射角为60°，由反射光线和折射光线的垂直关系可知折射角为30°.答案：C3.光在某种玻璃中的速度是×108 m/s，若使光由空气射入这种玻璃，且使折射光线与反射光线垂直，则入射角应是（）3A.30°B.60°C.45°D.90°思路解析：由光在玻璃中传播速度可知：玻璃对这种光的折射率画光路图如图14所示.设入射角为θ，折射角为r ，则又θ+r=90°，则θ=60°..310310388=⨯⨯==v c n ,3sin sin ==n r θ 图14答案：B4.光从某介质射入空气，入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则下列说法中正确的是（）A.比值θ1/θ2不变B.比值sin θ1/sin θ2不变C.比值sin θ1/sin θ2是一个大于1的常数D.比值sin θ1/sin θ2是一个小于1的常数思路解析：由折射率概念可知：折射率与介质有关，对于同一束光介质的折射率不变，即不变，又,故n 始终大于1.21sin sin θθ=n v c n = 答案：BC5.已知水的折射率为1.33,一潜水员自水下目测到立于船头的观察者。

高中物理第十三章光 1 光的折射达标训练新人教版选修34

1 光的折射更上一层楼基础·巩固1.光从空气射入水中，当入射角变化时，则( )A.反射角和折射角都发生变化B.反射角和折射角都不变C.反射角发生变化，折射角不变D.折射角变化，反射角始终不变解析：由光的反射定律知入射角和反射角相等，所以入射角变化时，反射角也发生变化，由光的折射定律知，入射角的正弦和折射角的正弦成正比，所以入射角变化时，折射角也发生变化，A 选项正确. 答案：A2.关于光的折射，错误的说法是( )A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B.入射线和法线与折射线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角解析：由光的折射定律知折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内，A 选项正确，B 选项错误;入射角不一定大于折射角，C 选项错误;光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角，D 选项正确. 答案：BC3.已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的43，则（） A.这束光在水中传播时的波长为真空中的43 B.这束光在水中传播时的频率为真空中的43C.对于这束光，水的折射率为43D.这束光在水中传播时的频率为真空中的34解析：由折射率n=v c ，则水的折射率n=34，C 选项错误;光从真空到水中频率不变，B 、D两选项错;由v=λf，这束光在水中传播时的波长为真空中的43，A 选项正确.答案：A4.插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是( ) A.向上曲折 B.向下曲折C.没有变化D.与水对光线的反射有关，难以确定解析：由光的折射规律可知，水中的筷子所形成的像比实际位置浅，则应向上曲折，A 选项正确. 答案：A5.一束光线从空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是（）A.75°B.90°C.105°D.120° 解析：如右图所示，根据折射定律r i sin sin =n ，则sinr=n i sin =245sin =21,r=30°，反射光线与折射光线的夹角θ=180°-45°-30°=105°，C 选项正确.答案：C6.图13-1-17中虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是（）图13-1-17A.bO 不是入射光线B.aO 是入射光线C.cO 是入射光线D.Ob 是反射光线解析：由图可知只有aO 和bO 关于MN 对称，所以Ob 是反射光线，A 选项正确;Oa 是入射光线，B 选项正确;Oc 是折射光线，C 选项错误，D 选项正确. 答案：ABD7.测定玻璃砖折射率的实验如图13-1-18所示，在把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画好三条直线，它们分别是______________、______________、______________，最后按正确的要求插上大头针P 3、P 4，由P 3、P 4的位置决定了光线的的______________方向，从而确定了折射光线______________的方向.图13-1-18解析：首先画出直线aa′代表玻璃砖的一个侧面，再画MM′表示法线，画AO 表示入射光线，根据光沿直线传播的经验，利用大头针P 3P 4确定出射光线，也就确定了出射光线的出射点O′，画出OO′直线为折射光线. 答案：aa′ MM′ AO O′B O′O8.两个同学各设计一个数据记录表格，而且都已完成了计算，你认为谁的是对的？次数 i Sini r sinr n N 1 30 0.500 20.9 0.322 1.5521.5422 4 0.707 30.5 0.461 1.533 360 0.866 38.0 0.562 1.541乙设计的表格是：次数 1 2 3 角平均值正弦值ni 30 45 60 45 0.7071.568r 20.9 30.5 38.0 29.8 0.451可知，n的测量值应为每次测量的入射角的正弦与折射角的正弦比值的平解析：由n=sinr均值，而不是每次测量的入射角的平均值的正弦与折射角的平均值的正弦之比，故甲正确. 答案：甲正确.综合·应用9.（经典回放）假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到日出时刻与实际存在气层的情况相比（）A.将提前B.将延后C.在某些地区将提前，在另一些地区将延后D.不变解析：如右图所示，假设地球表面不存在大气层，则地球上M处的人只能等到太阳运动到S 处才看见日出，而地球表面存在大气层时，太阳运动到S′处，阳光经大气层折射后即射至M点，故M点观察到的日出时刻比不存在大气层时要提前.正确选项为B.答案：B10.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图13-1-19所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果.图13-1-19（1）在这四个图中肯定把针插错了的是_______________.（2）在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_______________，计算玻璃的折射率的公式是_______________.解析：（1）垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行（除过圆心的光线），A选项错.（2）测量较准确的是图D，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差.测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n=risin sin . 答案：（1）A （2）D n=risin sin 11.（经典回放）在《测定玻璃的折射率》的实验中，已画好玻璃砖界面的两直线aa′和bb′后，不慎误将玻璃砖向上平移，如图13-1-20中的虚线所示，若其他操作正确，则测得的折射率将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）图13-1-20解析：测定玻璃折射率的实验关键是找出入射光线在玻璃砖中的折射光线从而找出折射角.现在将其光路图作出后，进行比较，看一看由于玻璃砖向上的平移，是否影响到折射角大小的变化.如右图所示，由图可知，由于是平移，玻璃砖的界面与两直线aa′和bb′的距离与玻璃砖的厚度相同，从玻璃砖出射的光线的出射点和上表面的入射点连线就是在玻璃砖中的折射光线，由右图可知，尽管玻璃砖发生了平移，但是实际上的折射光线（图中的实线）和所作的折射光线（图中的虚线）是互相平行的，也就是说入射光线在玻璃砖中的折射角相同，入射角一定，折射角相同，故不影响实验结果，所以填“不变”.答案：不变12.(2006全国理综)一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）.现要测定此玻璃的折射率.给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P 1、P 2、P 3、P 4）、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示.然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2（位置如图13-1-21）.用P 1、P 2的连线表示入射光线.图13-1-21（1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针P 3、P 4？______________________________________________________________________________. 试在题图中标出P 3、P 4的位置. （2）然后，移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. （3）写出θ1、θ2表示的折射率公式为n=______________________.解析：本题考查测量玻璃砖折射率的实验，因为一个表面是镀银的（光线不能通过表面），所以在观察时只能从同面进行，利用两次折射和反射成像即可. 答案：（1）在bb′一侧观察P 1、P 2（经bb′折射，a a′反射，再经bb′折射后）的像，在适当的位置插上P 3，使得P 3与P 1、P 2的像在一条直线上，即让P 3挡住P 1、P 2的像；再插上P 4，让它挡住P 2（或P 1）和P 3的像.P 3、P 4的位置如右图所示.（2）①过P 1、P 2作直线与bb′交于O ； ②过P 3、P 4作直线与bb′交于O′； ③利用刻度尺找到OO′的中点M ；④过O 点作bb′的垂线CD ，过M 点作bb′的垂线与aa′相交于N ，如上图所示，连接ON ； ⑤∠P 1OD=θ1，∠CON=θ2. （3）21sin sin θθ.。

高中物理第十三章光1光的折射自主练习[新人教版]选修341

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