4.1 光的折射定律(练习题)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)
选修1高中物理《光的折射》测试题(含答案)
选修1高中物理《光的折射》测试题(含答案)一、光的折射选择题1．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为( )A．2B．3C．22D．332．一束光线从空气射向折射率为3的玻璃球面，入射角为60°，如图所示，经过界面的折射和反射，光线通过玻璃球后又射入空气.则从玻璃球射入空气的光线( )A．与入射光线不可能相交B．与入射光线可能反向平行C．总共只有三条光线D．可能有无数条光线3．如图所示，两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为2，入射光与AB界面夹角为45︒，光经AB界面进入三棱镜后直接从BC界面射出。
下列说法中正确的是（）A．两束黄光从BC边射出后仍是平行的B．黄光经三棱镜折射后射出方向与入射方向间的偏向角为30︒C．改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些D．改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些E.若让入射角增大，则出射光束不平行4．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（）A．a光的频率最低B．在真空中b光的波长最长C．玻璃对c光的折射率最大D．在三棱镜中c光传播速度最大5．有一种称为手性材料的光介质，当激光从空气射入这种材料的时候，将会分离出两种光，一种是左旋圆偏振光，其折射率为1eLennkn=+；另一种是右旋圆偏振光，其折射率为1eRennkn=-，其中n o为选定材料的折射率，k为大于零的参数（Ln和Rn大于1），则（）A．在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度B．入射角一定的情况下（大于零），左旋光的偏折程度比右旋光大C．入射角一定的情况下（大于零），k越大，左旋光与右旋光分离的现象越明显D．当左、右旋光从该材料射向空气时，左旋光的临界角小于右旋光的临界角6．如图所示，12O O是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于12O O轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于12O O放置的光屏，沿12O O方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（）A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B．A光的频率比B光的频率高C．在该玻璃体中，A光比B光的波长长D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E.A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高7．如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一细光束从空气中以某一角度θ（0＜θ＜90°）入射到第一块玻璃板的上表面．下列说法正确的是（）A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧E.第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧8．两束同色细平行光相距为d，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有（）A．两束光平行，距离为dB．两束光平行，距离大于dC．两束光平行，距离小于dD．两束光不平行，两射出点的距离为d9．如图所示，O1O2是透明介质制成的半圆柱体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束单色细光束，从半圆柱体右方射出的光路如图所示．根据该光路图，下列说法正确的是________．A．该介质对A光的折射率比对B光的折射率小B．该介质对两束光的折射率都小于2C．CA光的频率比B光的频率高D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E.光从空气进入该介质后，其频率变高10．在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，装有某种透明液体，液体中插入一根细铁丝，当人沿水平方向(垂直于纸面)观看时，会看到铁丝在液面处出现“折断”现象，此时，与实际情况相符合的是( )A．B．C．D．11．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。
2015年高二物理同步精练4.1《光的折射定律》(Word版含解析)(教科版选修3-4)
题组一光的折射定律和反射定律的应用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()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答案 C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．2．关于光的折射现象，下列说法正确的是()A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．光由一种介质进入另一种介质，传播方向一定改变C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大答案 C3．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°答案ABC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，光不改变传播方向，而实际上光的传播方向改变了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，C正确；光发生折射时，传播的偏角方向一定小于90°，D错误．4．如图1所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在()图1A．图中P点B．图中P点靠近M的一侧C．图中P点靠近N的一侧D．以上位置都有可能答案 B解析由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B正确，A、C、D错误．5.两束细平行光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2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，有()图2A．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．两束光不再平行答案 C解析光路如图所示．由光路图可知d′<d，故C项正确．6．如图3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()图3A．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答案 B解析 这是一道典型的视野问题，解决视野问题的关键是确定边界光线和确定是谁约束了视野等．如本题中由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示．由图可看出α＞γ，所以水井中的青蛙觉得井口小些；β＞α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故选项B 正确，A 、C 、D 错误． 题组二 介质的折射率7.如图4所示，玻璃三棱镜ABC 的顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与入射光线的夹角为30°，则棱镜的折射率为( )图4A.12B.22C. 3D.33答案 C解析 顶角A 为30°，则光从AC 面射出时，在玻璃中的入射角i ＝30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°，所以折射角r ＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n ＝sin rsin i ＝3，C 项正确．8.如图5所示，等腰直角棱镜ABO 的两腰长都是16 cm.为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与Ox 、Oy 轴重合．从OB 边的C 点注视A 棱，发现A 点的视位置在OA 边上的D 点，在C 、D 两点插上大头针，测出C 点的坐标位置(0,12)，D 点的坐标位置(9,0)，试由此计算出该棱镜的折射率．图5答案 43解析 从C 点注视A 点，发现A 点的视位置在OA 边上的D 点，说明光线AC 经OB 边发生折射，反向延长线过D 点，由此可作出由A 点入射到C 点的光路如图所示，sin θ2＝12122＋92＝45，sin θ1＝12122＋162＝35，则n ＝sin θ2sin θ1＝43. 题组三 综合应用9.如图6所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A 点射出．已知入射角为i ，A 与O 相距l ，介质的折射率为n ，试求介质的厚度d .图6答案n 2－sin 2i2sin il解析 设射入介质时折射角为r ，由折射定律得sin isin r＝n ，由几何关系得l ＝2d tan r ，解得：d＝n 2－sin 2i 2sin i l10.如图7所示，半圆玻璃砖的半径R ＝10 cm ，折射率为n ＝3，直径AB 与屏幕MN 垂直并接触于A 点．激光a 以入射角θ1＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O ，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L .图7答案 23.1 cm解析 画出如图所示的光路图，设折射角为θ2，根据折射定律，有 n ＝sin θ2sin θ1，解得θ2＝60° 由几何知识得△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑P 、Q 之间的距离L ＝P A ＋AQ ＝R tan 30°＋R tan 60°，解得L ＝4033cm ≈23.1 cm11．一半径为R 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束垂直于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图8所示．已知入射光线与桌面的距离为3R /2.求出射角θ.图8答案 60°解析 设入射光线与1/4球体的交点为C ，连接OC ，OC 即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B .依题意，∠COB ＝α.又由△OBC知sin α＝BC OC ＝32RR ＝32，α＝60°.设光线在C 点的折射角为β，由折射定律得sin αsin β＝3，联立以上两式得β＝30°.由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(如图)为30°.由折射定律得sin θsin γ＝3，因此sin θ＝32，θ＝60°.12．一小孩站在宽6 m 的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3 m 的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，同时看到树顶和石头两者的像且重合．若小孩的眼睛离河面的高度为1.5 m ，如图9所示，河水的折射率为43，试估算河水深度．图9答案 5.3 m解析 光路图如图所示，得n ＝sin αsin β，由几何关系得1.5tan α＋3tan α＝6，解得tan α＝43，sinα＝45，P 点至树所在岸边的距离为3tan α＝4 m ，设河水深度为h ，则sin β＝442＋h 2， 由以上几式解得h ＝5.3 m.。
初二物理光的折射练习题及答案
初二物理光的折射练习题及答案一、选择题1.光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，发生了（）。
A. 反射B. 吸收C. 折射D. 干涉2.光从光疏介质射向光密介质，根据折射定律，下列说法正确的是（）。
A. 出射角大于入射角 B. 入射角等于出射角 C. 出射角小于入射角 D. 入射角和出射角没有确定关系3.空气中垂直入射的光线以45°的角度折射进入水中，求入射角的大小（）。
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°4.光的折射是由于光在不同介质中的（）不同而引起的。
A. 频率 B. 波长 C. 速度 D. 能量5.下列关于光的折射现象说法错误的是（）。
A. 光从光疏介质射向光密介质时，折射角小于入射角 B. 光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角 C. 光从光疏介质射向光密介质时，入射角大于折射角 D. 光从光密介质射向光疏介质时，入射角小于折射角二、填空题1.光线由光疏介质射向光密介质时，折射角大于_________。
2.光线由光密介质射向光疏介质时，折射角小于_________。
3.光在真空中的速度为_________，在其他介质中速度_________。
4.入射角等于折射角时，光线_________经过折射。
5.入射角小于折射角时，光线向_________弯折。
三、解答题1.一束光线从空气中射向水中，已知入射角为60°，求折射角的大小。
解：根据折射定律，入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即sin(入射角)/sin(折射角) = n2/n1。
在空气中，光的折射率近似为1，而在水中，折射率为1.33（取近似值）。
所以，sin(60°)/sin(折射角) = 1.33/1。
解得，sin(折射角) = sin(60°) / 1.33 ≈ 0.45。
反函数求得，折射角≈arcsin(0.45) ≈ 27°。
高中物理第四章1光的折射定律练习(含解析)教科版选修3_4
1.光的折射定律课时过关·能力提升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.折射角增大为原来的2倍,入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解析:折射角可能小于入射角,也可能大于入射角,例如光从水中射入空气时,折射角就大于入射角,故选项A错误;某种介质的折射率对特定的光是一定的,不随折射角的正弦值的变化而变化,故选项B错误;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,而不是入射角与折射角成正比,故选项C错误;由n知选项D正确.答案:D2.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,表示这种介质对光的偏折作用越大B.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越大D.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越小解析:由n可知入射角相同时,折射率n越大,折射角r越小,偏折角θ=i-r就越大,所以选项C 正确.答案:C3.一束光从某种介质射入空气中时,入射角i=30°,折射角r=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是()A.此介质折射率为33B.此介质折射率为3C.光在介质中速度比在空气中小D.光在介质中速度比在空气中大解析:由折射定律及入射角、折射角的含义知n3又由n知,C正确.答案:BC4.关于折射率,下列说法正确的是()A.根据n可知介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据n可知介质的折射率可能为任何正数C.根据n可知介质的折射率等于光在真空中的传播速度跟光在这种介质中的传播速度之比D.以上说法都不对解析:某种介质的折射率只与介质本身有关,与角度无关,选项A不正确.介质的折射率都大于1,选项B不正确.由n可知,选项C正确.答案:C5.如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,分成a、b两束单色光,则下列说法正确的是()A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大D.在真空中,a光的传播速度比b光大解析:由折射光路可知,a光的折射程度较小,折射率较小,则a光的频率较小,a光的波长较大,根据v可知,在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大,选项C正确,A、B错误;在真空中各种光的传播速度均相同,选项D错误.答案:C6.(2018·全国1)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(选填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析:由几何关系可得,红光在D点的入射角为30°,则玻璃对红光的折射率为n 60°30°3蓝光相对红光折射率更大,故在D点出射时偏折更明显,所以折射角大于60°.答案:3大于7.如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10 cm,折射率为n3直径与屏幕垂直并接触于点激光以入射角30°射向半圆玻璃砖的圆心结果在水平屏幕上出现了两个光斑求两个光斑之间的距离解析:画出如图所示光路图,设折射角为r,根据折射定律n解得r=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=PA+AQ=R ta 30°+2R 60°≈23.1cm.解得L 033答案:23.1 cm8.如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表面的A点射出.已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.解析:设折射角为r,由折射定律有n由几何关系有l=2d tan r②-②两式联立解得d-答案:9.(2018·全国3)如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D 点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析:过D点作AB边的法线NN',连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示.根据折射定律有n sinα=sinβ式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知β=60°②∠EOF=30°③在△OEF中有EF=OE sin∠EOF④由③④式和题给条件得OE=2cm⑤因此OE=DE,△OED为等腰三角形,由几何关系可求得α=30°⑥由 ②⑥式得n3答案:3。
41光的折射同步练习(Word版含解析)
鲁科版 （2019）选择性必修一 4.1 光的折射一、单选题1．在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行的。
在下列的观察及根据观察所得出的相应结论中正确的是（ ）A ．相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的劲度系数和拉力的大小有关B ．从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的相同小球能同时落地，说明这两个小球的运动都满足机械能守恒C ．一束平行白光射向玻璃三棱镜，不同颜色的光经过三棱镜偏折的角度不同，说明了玻璃对不同颜色光的折射率不同D ．把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量变化的大小有关2．一底面半径为R 的半圆柱形透明体的折射率为2n =，横截面如图所示，O 表示半圆柱形截面的圆心。
半圆柱对称轴OP 上有一发光点S ，距离圆心O 为2R ，当某角度θ的强度值很小时，sin tan θθ≈，圆的弦长可以近似代替弧长。
当沿着PO 方向观察时，实际观察到的发光点S 到P 点的距离为（ ）A ．3RB ．4RC ．5RD 3．如图所示，ABC 为某种玻璃制成的三棱镜的横截面，其中4560A B AB ∠=︒∠=︒，，长度为30cm 。
今有一束单色光从P 点垂直BC 边入射，边AC 边上的M 点出射，出射方向与AC 的夹角为60︒，则玻璃的折射率为（ ）A ．2sin15︒B ．1sin15︒C ．2cos15︒D ．12cos15︒ 4．两束细平行光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（ ）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5．如图所示，等腰三角形ABC 为一棱镜的横截面，,30AB AC l B ==∠=︒。
4.1 光的折射定律(练习题)-2015-2016学年高二物理下册(原卷版)
高二物理选修3-4 第4章第1节光的折射定律（练习题）1、【2014•北京101中学高三上学期10月阶段性考试】如图，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. 2B. 1.5C. 3D. 22、【2014•北京市东城区高三一模】一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。
下列说法中正确的是A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于2C．入射角小于45°时可能发生全反射现象D．入射角小于30°时可能发生全反射现象3、【2014•北京市昌平区二模】水中某一深处有一点光源S，可以发出a、b两种单色光，其由水中射出水面的光路如图1所示。
关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是（）A．a光的频率比b光的小B．a光的折射率比b光的大C．a光在水中的传播速度比b光的小D．a光在水中的波长比b光的小4、【2014•北京市海淀区高三年级第二学期期末】(4分)某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横截面相同的圆，圆心为0。
将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。
在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧适当位置先后插两枚大头针P3和P4，先使P3能够挡住P2、P1的像，再插大头针P4时，使P4能够档住P3和P2,P1的像。
移去圆柱形玻璃和大头针后,得图7所示的痕迹。
①图中已画出P1P2的入射光线，请在图中补画出完整的光路图，并标出光从玻璃射入空气的入射角θ1和折射角θ2。
②用入射角θ1和折射角θ2表示玻璃折射率的表达式为n=_______。
5、【2014•北京市西城区高三一模】在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像。
4.2 光的全反射(同步测试)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)
高二物理选修3-4 第4章第2节 光的全反射（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级姓名总分一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。
）1．某单色光在某种介质中的传播速度大小为1．5×108m/s ，则该单色光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是（）A ．15°B ．30°C ．45°D ．60° 【答案】B【解析】由公式得液体折射率为：8831021.510c n v ⨯===⨯；正好发生全反射，则有：1sinC n= 得：11302C arcsinarcsin n ===︒，故B 正确，ACD 错误；故选B ． 2、【2014•北京101中学高三上学期10月阶段性考试】水的折射率为n ，距水面深h 处有一个点光，岸上的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为（） A. ⎪⎭⎫ ⎝⎛n h 1arcsintan 2B. ()n h arcsin tan 2C. ⎪⎭⎫ ⎝⎛n h 1arccos tan 2D. ()n h arccos tan 2【答案】A【解析】据题意，由于发生全反射的临界角为：sin C=n 1，,则有C=arc sin n1，光能够折射出水面的区域是有光亮的，由于全反射不能射出的区域没有光亮，所以被该光照亮区域的直径为：D=2h tan(a r csin n1)，则A选项正确。
考点：本题考查对全反射的理解。
3、【2014•北京市东城区高三一模】一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。
下列说法中正确的是A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于2C．入射角小于45°时可能发生全反射现象D．入射角小于30°时可能发生全反射现象【答案】B【解析】单色光从真空斜射入某种介质中，入射角45折射角30，折射率sin452sin30n==，选项A错B对。
当光线从介质中射向真空时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90时，即发生全反射，此时入射角为C，则有sin90sinnC==解得45C=，即入射角大于等于45时发生全反射现象，选项CD错。
高二物理 光的折射-练习题
高二物理选修3-4 第三章第一节 光的折射 当堂练习题1．关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )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 ．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D ．折射率大的介质，光在其中的传播速度小2.（多选）关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是( )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D.光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°3. （多选）关于折射率，下列说法正确的是( )A.根据sin θ1sin θ2＝n 12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 12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，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比 D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比4.（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( )A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中的传播速度为1.73×108m/sD.反射光线与折射光线的夹角是90°5．一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 ．c 2B ．c 3C ．32cD ．33c 6.如图所示，有一玻璃三棱镜ABC ，顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与AC 夹角为30°，则棱镜的折射率为( )A.12B.22C. 3D.33 7．人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图6所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光线的入射角为30°，OA ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材料的折射率n .高二物理选修3-4 第三章第一节 光的折射 当堂练习题答案7.答案：44914(或n ＝1.5) 解析：设折射角为θ2，由折射定律n ＝sin θ1sin θ2，其中θ1＝30° 由几何关系知sin θ2＝BP －OA OP，且OP ＝(BP －OA )2＋AB 2 代入数据解得n ＝44914(或n ≈1.5)．。
高中光的折射试题及答案
高中光的折射试题及答案一、选择题1. 光从空气斜射入水中时，折射角与入射角的关系是：A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角与入射角无关答案：B2. 以下哪种情况光不会发生折射：A. 光从空气进入玻璃B. 光从水中进入空气C. 光从玻璃进入空气D. 光在同种均匀介质中传播答案：D3. 光的折射定律中，入射光线、折射光线和法线之间的关系是：A. 三线共面B. 入射光线与折射光线平行C. 折射光线与法线重合D. 入射光线与法线重合答案：A二、填空题1. 当光从空气斜射入水中时，折射角______入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。
答案：小于2. 光的折射定律表明，入射角与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即 \( n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \)，其中 \( n_1 \) 和 \( n_2 \) 分别代表______和______的折射率。
答案：第一种介质；第二种介质三、简答题1. 解释斯涅尔定律，并给出一个实际应用的例子。
答案：斯涅尔定律，也称为折射定律，描述了光从一种介质进入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线之间的关系。
它表明，入射角与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
一个实际应用的例子是眼镜，特别是对于近视或远视的矫正。
通过调整透镜的折射率和形状，可以改变光线的路径，使其正确地聚焦在视网膜上，从而改善视力。
四、计算题1. 假设一束光从空气（折射率为1）斜射入玻璃（折射率为1.5），入射角为30°。
求折射角。
答案：根据斯涅尔定律，我们有：\[n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2\]代入已知值：\[1 \cdot \sin(30°) = 1.5 \cdot \sin \theta_2\]解得：\[\sin \theta_2 = \frac{1}{1.5} \cdot \sin(30°) =\frac{1}{3}\]因此，折射角 \( \theta_2 \) 可以通过求正弦值得到：\[\theta_2 = \arcsin\left(\frac{1}{3}\right) \approx 19.47° \]结束语：通过本试题的练习，同学们应该能够更好地理解光的折射现象，掌握斯涅尔定律的应用，并能够解决一些基本的光学问题。
高二物理光的折射试题答案及解析
高二物理光的折射试题答案及解析1.如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n＝，今有一束平行直径AB方向的光照射在玻璃球上，经B点最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB的距离为（）A．B．C．D．【答案】C【解析】由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出光路图，由光路图知：，又由折射定律得，解以上两式得：，即，，则，所以，C正确。
【考点】考查了光的折射2.（10分）如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R，现用一束细光线与圆柱体的轴线成的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c.（1）作出光线穿过圆柱体并射出的光路图；（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；（3）计算光线在圆柱体中的传播时间.【答案】（1）如图所示（2）（3）【解析】（1）由折射定律得，既光线射入圆柱体内的折射角为由几何关系可知光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，故在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示（4分）（2）由几何关系可知，出射光线偏离原方向的角度为（3分）（3）光线通过圆柱体的路程光在圆柱体内的传播速度光在圆柱体内的传播的时间为【考点】折射定律和反射定律折射率光在介质中的传播速度3.如图所示，为某种材料制成的三棱镜截面ABC，底边BC水平且镀银，其中，角A=90°角B=60°一束竖直向下的光束，从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线与BC平行。
求：（1）正确作出的光路图；（2）光线在M点的折射角；（3）三棱镜的折射率。
（可用根式表示）【答案】（1）如下图所示；（2）光线在M点的折射角是15°；（3）【解析】试题分析:（1）如上图所示。
（2）由上图∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°。
高中物理 第四章 光 1 光的折射练习(含解析)新人教版选择性必修第一册
学习资料光的折射错误!一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分) 1．下列关于光的折射及折射率的说法正确的是( B ) A ．光由一种介质进入另一种介质时,光的传播方向一定发生改变 B ．放入盛水的碗中的筷子,看起来像折了一样，是光的折射 C ．光由水射入空气中,折射角小于入射角 D ．光在折射率大的介质中传播速度大解析：当光垂直交界面射入时,传播方向不变，选项A 错误；从水中筷子反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看起来筷子像折了一样，是光的折射,故选项B 正确;光由水射入空气中，折射角大于入射角，故选项C 错误;由n ＝错误!得，光在折射率大的介质中的传播速度小，故选项D 错误。
2．(2021·浙江省金华高二下学期检测)光在某种玻璃中的传播速度是错误!×108m/s ，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°，则入射角应是( A )A ．30°B ．60°C ．45°D ．90°解析：依题意，设入射角为θ1，则折射角θ2＝90°－θ1，玻璃的折射率n ＝错误!＝错误!＝3，由折射定律知n sin θ1＝sin θ2,又sin θ2＝sin(90°－θ1)＝cos θ1，即tan θ1＝错误!＝错误!,得θ1＝30°.故正确选项为A.3．(2020·天津市静海一中高二下学期检测)如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图，直线AB 与CD 垂直，其中一条是法线。
入射光线与CD 的夹角为α，折射光线与CD 的夹角为β，α>β（α＋β≠90°），则该玻璃的折射率n 等于( B )A ．错误!B ．错误!C ．错误!D ．错误!解析：因为光从玻璃射入空气，折射角大于入射角，所以知CD 为界面,入射角为90°－α，折射角为90°－β，根据光的可逆性知，折射率n ＝sin90°－βsin 90°－α＝错误!。
高二物理光的反射与折射练习题及答案
高二物理光的反射与折射练习题及答案考察题一：光的反射定律1. 一束光从媒质A射入媒质B，入射角为30°，折射角为45°。
求媒质B的折射率。
解析：根据光的反射定律，入射角、折射角以及两个媒质的折射率之间存在以下关系：n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)代入已知数据：n1 = 1（空气的折射率约等于1），入射角 = 30°，折射角 = 45°1 × sin(30°) = n2 × sin(45°)n2 = sin(30°) / sin(45°) ≈ 0.577 / 0.707 ≈ 0.815答案：媒质B的折射率约为0.815考察题二：光的全反射2. 一束光从玻璃射入水中，入射角为45°，已知水的折射率为1.33。
当光从玻璃射入水中的角度大于多少时，会发生全反射？解析：当光从光密介质（如玻璃）射向光疏介质（如水）时，若入射角大于临界角时，会发生全反射。
临界角可以通过折射定律计算：n1 × sin(临界角) = n2 × sin(90°)代入已知数据：n1 = 1.33（水的折射率），n2 = 1（空气的折射率约等于1）1.33 × sin(临界角) = 1 × 1sin(临界角) = 1 / 1.33 ≈ 0.751临界角≈ arcsin(0.751) ≈ 49°答案：光从玻璃射入水中的角度大于约49°时，会发生全反射。
考察题三：光的折射率3. 一束光从空气射入玻璃，入射角为60°，已知空气的折射率为1。
求玻璃的折射率。
解析：根据光的折射定律，入射角、折射角以及两个媒质的折射率之间存在以下关系：n1 × sin(入射角) = n2 × sin(折射角)代入已知数据：n1 = 1（空气的折射率约等于1），入射角 = 60°，折射角 = 90°（光在从光密介质射向光疏介质时，可能存在临界角使得折射角为90°）1 × sin(60°) = n2 × sin(90°)n2 = sin(60°) / sin(90°) ≈ 0.866 / 1 ≈ 0.866答案：玻璃的折射率约为0.866考察题四：光的折射率4. 一束光从水射入玻璃，入射角为30°，已知水的折射率为1.33。
4.1 光的折射定律(同步测试)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)
高二物理选修3-4 第4章第1节 光的折射定律（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级 姓名 总分一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。
）1．一条光线从空气射入折射率为2的介质中，在界面处的入射角为45°。
入射光中，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为（ ）A ．75°B ．90°C ．105°D ．120°【答案】C【解析】根据折射定律45sini sin n sinr sinr ︒===，得：12sinr =；则r=30°；根据反射定律，反射角为45°，,则反射光线和折射光线的夹角为45°+90°-30°=105°，故选C ．2．（多选）如图所示，上．下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a 、b 两束单色光，下列说法中正确的是（ ）A ．a 、b 两束单色光相互平行B ．a 光在玻璃中的传播速度大于b 光C ．在玻璃中a 光全反射的临界角小于b 光D ．用同一双缝干涉装置进行实验a 光的条纹间距小于b 光【答案】ACD【解析】由几何知识可知光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆原理得知光射出玻璃砖下表面时的折射角等于上表面的入射角，由几何知识可知出射光线与入射光线平行，所以a 、b 两束单色光相互平行，故A 正确；由图看出，光线通过平板玻璃后，a 光的侧移大于b 光的侧移，说明玻璃对a 光的折射率大于b 光的折射率．由n c v =可知a 光在玻璃中的传播速度小于b 光，故B 错误；由1sinC n =，知折射率越大，临界角越小，所以在玻璃中a 光的全反射临界角小于b 光，故C 正确；玻璃对a 光的折射率大于b 光的折射率，则a 光的波长小于b 光的波长，用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹间距与波长成正比，则a 光的干涉条纹间距比b 光的小，故D 正确。
高中物理 4.1光的折射定律同步练习(含解析)新人教版选修34
第四章光的折射第1节光的折射定律1．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分或全部光会返回到原介质的现象，叫反射现象．发生反射现象时，反射光线与入射光线、法线在________________内，反射光线与入射光线分别位于法线的________；反射角________入射角．这就是光的________________．2．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分光进入另一种介质的现象，叫折射现象．发生折射现象时，折射光线与入射光线、法线处在________________内，折射光线与入射光线分别位于________的两侧；入射角i的正弦与折射角r的正弦成正比，即________．3．光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的________与折射角的________之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示．4．关于光的折射现象，说法正确的是( )A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大5．若某一介质的折射率较大，那么( )A．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小6．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作用越大B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小概念规律练知识点一折射现象的定性分析1．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 ．某些区域将提前，在另一些地区将延后D ．不变2．一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是( )A ．在鱼真实位置的正上方某处B ．在鱼真实位置上方偏向观察者的某处C ．在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D ．所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置知识点二 对折射率的理解3．关于折射率，下列说法正确的是( )A ．根据sin isin r ＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sin isin r＝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，折射率与介质中波长成反比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 的折射率大方法技巧练折射定律的应用技巧5．一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束垂直于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图2所示．已知入射光线与桌面的距离为3R/2.求出射角r.图26．一长直杆长1.5 m ，垂直立于底部平坦、水面平静无波的游泳池中，露出水面部分高0.3 m ，当阳光以与水面成37°的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？(已知水的折射率n ＝43.)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2．如图3所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在( )图3A．图中P点B．图中P点靠M的一侧C．图中P点靠N的一侧D．以上位置都有可能3．如图4所示，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.已知玻璃柱的折射率为3，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点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )图4A．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°4．一条光线以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．大于140°5．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如图5所示，由此可以判断( )图5A．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6．如图6所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为( )图6A.12B.22C. 3D.3 37．如图7所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中( )图7A．1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能8．如图8所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n＝3，直径AB与屏幕MN 垂直并接触于A点．激光a以入射角r＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.图89．一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(i很小时，sin i≈i，cos i≈1)．第四章光的折射第1节光的折射定律答案课前预习练1．分界面同一平面两侧等于反射定律2．分界面 同一平面 法线 sin isin r＝n 3．正弦 正弦 4．C5．D [由n ＝sin isin r 可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n 和入射角i 共同决定的，所以A 、B 均错．由n ＝cv 可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C 错，D 正确．]6．C [根据折射率的定义n ＝sin isin r ，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射率越大，该介质对光线的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光线的偏折作用越小．故C 正确．]课堂探究练 1．B[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 点的人将在太阳到达A′点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB 曲线进入在B 处的人眼中，使在B 处的人看到了日出．但在B 处的人认为光是沿直线传播的，认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后．]点评 将大气层看成数层折射率由上到下(地球表面)依次增大的均匀介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射向折射率较大的介质时，光线将向法线偏折．以上两点即可确定光在大气中的传播情况．2．B[如图所示，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是从鱼的位置发出的光(实际上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼睛，看到的是鱼的像．把鱼看做一个发光点S ，人看到的是折射光线的反向延长线交于发光点S 的右上方S′点，这说明人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方，所以选项B 正确．]点评 此类题目，要根据题意画出光路图，再根据光路图解决题目中提出的问题．3．CD [介质的折射率n 与入射角i 及折射角r 的正弦无关，即A 、B 错；介质的折射率与介质的光学性质和光在介质中的速度有关，C 正确；光由一种介质进入另一种介质频率不变，由n ＝c v ＝λ真f λ介f ＝λ真λ介得折射率与介质中的波长成反比，D 正确．] 点评 折射率由介质的性质和入射光的频率共同决定(第7节内容)．4．AC [由公式n ＝sin i sin r ，可得折射率n a <n b ，C 正确，D 错误．由v ＝c n，n a <n b 知v a >v b ，A 正确，B 错误．]点评 ①折射率是反映介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频率共同决定的，同一介质对确定的单色光而言，对应的折射率一定，不同介质对同一单色光(频率一定)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定义的物理量n ＝sin i sin r，其中“i”表示光在空气中的入射角，在sin i 一定的条件下，折射率较大的介质中，光线的折射角的正弦值sin r 较小．可见，光的折射率表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量．②公式n ＝c v表示了真空中光速c 和光在介质中的速度v 与折射率n 的关系，折射率较大的介质中，光速较小．5．60°解析 设入射光线与1/4球体的交点为C ，连接OC ，OC 即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝i.又由△OBC 知sin i ＝BC OC ＝32R R ＝32，i ＝60°.设光线在C 点的折射角为r 1，由折射定律得sin i sin r 1＝3，由以上两式得r 1＝30°.由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角i 1(如图)为30°.由折射定律得sin i 1sin r 1＝13，因此sin r ＝32，r ＝60°. 6．1.3 m解析 依题意作图如图所示，依据折射定律n ＝sin i sin r ，得sin r ＝sin i n ＝sin 53°43＝35， ∠θ2＝37°，影长s ＝0.3×tan 53° m＋1.2×tan 37° m＝0.3×43 m ＋1.2×34m ＝1.3 m.方法总结 利用光路图解决光的折射问题的方法：(1)根据题意画出正确的光路图．首先要找到入射的界面，同时准确地作出法线，再根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角．(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律n ＝sin i sin r中的各量准确对应，比如一定要确定准哪个角在分子上、哪个角在分母上．(3)利用折射定律n ＝sin i sin r 、折射率与光速的关系n ＝c v列方程，结合数学三角函数的关系进行运算．课后巩固练1．ABC [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°，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，选项C 正确．]2．B [由于大气层的存在，侦察卫星在A 处接收到的P 处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B 正确，A 、C 、D 错误．]3．BC [转动前，光束1(反射光线)与入射光线间的夹角为A ＝45°×2＝90°，光束2(折射光线)与入射光线间的夹角为B ＝45°＋(180°－24°)＝201°.转动后，反射光线与入射光线的夹角A′＝60°×2＝120°，根据折射定律，sin 60°sin θ＝3，得θ＝30°，则折射光线与入射光线间的夹角为B′＝60°＋(180°－30°)＝210°，因此ΔA＝A′－A ＝30°，ΔB＝B′－B ＝9°，故B 、C 项正确．]4．C[由sin i sin r＝n>1，得折射角r<i ＝40°，由反射定律得i′＝i ＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－i′－r ＝140°－r ，所以100°<φ<140°.]5．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 1<n 2n 2sin 26°＝n 3sin 40° n 2>n 3而n 1sin 45°sin 26°＝n 3sin 2 40°，所以n 1>n 3即n 2>n 1>n 3，B 项对，D 项错．由n 1v 1＝n 2v 2＝n 3v 3＝c ，可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．]6．C [顶角A 为30°，则光从AC 面射出时，在玻璃中的入射角r ＝30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°，所以折射角i ＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n ＝sin i sin r ＝3，C 项正确．] 7．B [光束射到AC 面进入未知的透明介质将发生折射，如何折射需要比较未知介质与玻璃的折射率，若未知介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上；若未知介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下；还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同，不发生折射的特殊情形．但无论是哪一种可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后一定沿原来的方向射出．故4、5、6中的任一条都有可能，B 项对．]8．23.1 cm解析 画出如图所示的光路图，设折射角为i ，根据折射定律n ＝sin i sin r解得i ＝60°由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑P 、Q 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan 30°＋Rtan 60°解得L ＝4033cm≈23.1 cm 9.(n －1)d ni解析 如图，设光线以很小的入射角i 入射到平板玻璃表面上的A 点，折射角为r ，从平板玻璃另一表面上的B 点射出，设AC 为入射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行，过B 点作BD⊥AC，交AC 于D 点，则BD 的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得sin i sin r ＝n ①由几何关系得∠BAD＝i－r ②AB＝dcos r③出射光线与入射光线之间的距离为BD＝AB sin(i－r) ④当入射角i很小时，有sin i≈i，sin r≈r，sin(i－r)≈i－r，cos r≈1由此及①②③④式得BD＝(n－1)dni。
物理光的折射练习题高二-精选学习文档
物理光的折射练习题高二一、选择题1.人看到沉在水杯底的硬币，其实看到的是 [ ]A.硬币的实像，其位置比硬币实际所在位置浅B.硬币的实体，其位置即硬币的实际位置C.硬币的虚像，但位置比硬币的实际位置浅D.硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置深2.如图1所示，在两束光的交点P前，放一块长方形的玻璃砖则交点位置 [ ]A.不变B.向左C.向右D.可能向左、也可能向右，由光的颜色决定的3.在图2中的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，以下正确的说法是 [ ]A.bO不可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线4.关于折射率，下述说法中正确的是： [ ]A.根据n=sini/sin r可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据n=sini/sin r可知，介质的折射率可能为任何正数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.以上说法都不对5.已知光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路图如图3所示，下面说法中正确的是 [ ]A.介质Ⅱ是光密介质B.介质Ⅰ的折射率最大C.介质Ⅲ的折射率比Ⅰ大D.光在介质Ⅲ中光速最小6.光线从真空中入射到一块平行透明板上，入射角为40，则反射光线和折射光线的夹角可能是 [ ]A.小于40B.在40到100之间C.大于40D.在100到140之间7.甲在岸上，乙潜入清澈的水中，二人互相对看，甲、乙看到对方的头部位置是 [ ]A.都比实际位置高B.都比实际位置低C.甲看乙低，乙看甲高(与实际位置比较)D.甲看乙高，乙看甲低(与实际位置比较)8.某单色光在真空中的波长为，波速为c，它在折射率为n 的介质中速度为 [ ]A.c/nB.c/(n)C.ncD.c9.当光线以30度入射角从折射率为的介质中射向空气时，折射角应为 [ ]A.比值i/r不变B.比值sini/sinr不变C.比值sini/sinr是一个大于1的常数D.比值sini/sinr是一个小于1的常数10.光线以30入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线夹角为90，则这块玻璃的折射率应为[ ]A.0.866B.1.732C.1.414D.1.50011.一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90，折射光线与反射光线间的夹角为105，则该介质的折射率及光在该介质中的传播速度为 [ ]二、填空题12.三棱镜的顶角是30，放在空气中，光线垂直于AB面射入三棱镜，由AC面射出，测得偏向角为30，则该三棱镜材料的折射率为____.13.光线从真空射入某介质时，若光线与介质表面的夹角为30，反射光线与折射光线刚好垂直，则该介质的折射率为____。
4.1 光的折射高二物理课后练(人教版2019)(含答案)
答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。
２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的！第4.1节 光的折射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】光经过大气层，其空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致．2.如图所示，两束不同的单色光P 和Q ，沿半径方向射向半圆形玻璃砖，其折射光线都是从圆心O 点沿OF 方向射出，则在该玻璃中( )A ．P 光束的折射率比Q 光束的折射率大B ．P 光束的频率比Q 光束的频率小C ．P 光束的波长比Q 光束的波长小D ．P 光束传播时间比Q 光束所需时间长【答案】B【解析】由图看出，单色光Q 的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q 的折射率较大，故A 错误．折射率越小，光的频率越小，所以P 光束的频率比Q 光束的频率小，故B 正确．由c ＝λf 知光的频率越小，波长越长，则P 光束的波长比Q 光束的波长大，故C 错误．由v ＝分析得知，P 光在玻璃传播速度较大，所以P 穿过玻璃砖所需时间比Q 短，故D 错误．故选B.3.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( )A．B．C．D．R【答案】B【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＝OC tan 30°＝，故A、C、D错误，B正确．故选B.4.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，做出sin i－sin r图象如图乙所示．则( )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【答案】B【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，A、C、D错误．故选：B.5.如图所示，截面为长方形A1B1C1D1的玻璃砖中有一个截面为平行四边形A2B2C2D2的真空部分，由红光和紫光组成的细光束垂直于A1B1面从P点射入，经过A2B2和C2D2折射后从C1D1面射出，变为两束单色光a、b.关于这两束单色光a、b，下列说法正确的是( )A．单色光a为红光，单色光b为紫光B．单色光a、b射出玻璃时不平行C．单色光a的频率较低D．单色光a在玻璃中传播速度较小【答案】D【解析】由于红光的折射率比紫光的折射率小，通过玻璃砖后红光的偏折程度比紫光的小，所以单色光b 为红光，单色光a为紫光．故A错误．根据几何知识可知，光线在A2B2面的折射角等于在C2D2面的入射角，根据光路可逆性原理得知，光线在C2D2面的折射角等于在A2B2面的入射角，由几何关系可知，出射光线与入射光线平行，所以单色光a、b射出玻璃时平行．故B错误．单色光a为紫光，频率较高，故C错误．单色光a为紫光，单色光b为红光，由于紫光的折射率比红光的折射率大，所以由公式v＝分析可知，单色光a 在玻璃中传播速度较小，故D正确．故选：D6.如图1，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( )A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b【答案】B【解析】由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以na＜nb.又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c＝λν，所以b光的波长小于a光的波长，即λa＞λb，所以B正确，A 、C、D错误．7.如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，则该棱镜材料的折射率为( )A．B．C．D．【答案】B【解析】光路如图所示，设光线在P点的入射角为i，折射角为r，因光线平行AC射入，所以i＝60°，由折射定律对于P处折射有 sin i＝n sin r对于M处折射有n sin r′＝sin i，所以r＝r′又OO′∥AC，∠MNC＝r′，∠ANP＝∠MNC＝r，根据三角形的外角等于不相邻的两内角之和，得：r＝30°，所以折射率为n＝＝＝.故选B.8.某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6m，发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为( )A．4.0 mB．4.5 mC．5.0 mD．5.5 m【答案】B9.(多选)如图所示，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，下列说法正确的是( )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中的字和没有玻璃时一样高【答案】AD【解析】如图所示，B中心处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中心处的字经折射，人看到的位置比真实位置要高，A、D正确．10.(多选)为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同．坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是( )A．图1的大于图2的B．图1的小于图3的C．图2的小于图3的D．图2的等于图3的【答案】AD【解析】光线穿过玻璃砖后，出射光线和入射光线平行，光路图如图所示，图1中在玻璃砖中的入射角大于图2、图3中玻璃砖中的入射角，根据折射定律，射入空气的折射角图1最大，根据光的可逆原理，知图1观察到的角度范围最大．由图可知，出射光线和入射光线平行，在图2和图3中，由几何关系知，两光线在玻璃砖中的入射角相等，则在空气中的折射角也相等，即图2和图3观察的范围相同．故A、D正确，B、C 错误．故选AD.11.(多选)一束光从玻璃射向空气的界面，如图所示，AO为入射光线，MM′为界面，则当θ角增大时( )A．反射角将减小B．折射角将减小C．反射光线与折射光线的夹角将减小D．θ增大到90°时，进入空气中的光线传播方向不发生改变【答案】ABD【解析】入射角与θ互余，所以当θ增大时，入射角减小，反射角和折射角都减小，A和B对；由几何关系可知，反射光线与折射光线的夹角增大，C错；当θ等于90°时，入射角为0°，进入空气中的光线传播方向不变，D对．12.如图所示，等腰直角棱镜ABO的两腰长都是16cm.为了测定它的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，使两腰与Ox、Oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A点的视位置在OA边上的D点，在C，D两点插上大头针，测出C点的坐标位置(0,12)，D点的坐标位置(9, 0)，由此计算出该棱镜的折射率为________．【答案】【解析】从C点注视A点，发现A点的视位置在OA边上的D点，说明光线AC经OB边发生折射，折射光线反向延长线过D点，由此可作出光线由A点入射到C点的光路如图所示，则n＝＝.13.如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．【答案】150°【解析】设球的半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，则OO ′⊥AB ，设∠OAO ′＝α，即cos α＝＝，即α＝30°，由题意MA ⊥AB ，得∠OAM ＝60°.如图所示：设M 的入射角、折射角分别为i 、r ，N 点的入射角、折射角分别为i 1、r 1，玻璃的折射率为n ，由于△OMA 为等边三角形，则有i ＝60°根据折射定律有：sin i ＝n sin r ，n ＝代入，可得r ＝30°过N 点做法线NE ，由于NE 平行于AM ，有i 1＝30°由反射定律知反射角i 2＝30°连接ON ，由几何关系知∠MNO ＝60°，故∠ENO ＝30°由于∠ENO 为反射角，ON 为反射光线，这一光线经球面再次折射后不改变方向，所以光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角β＝180°－∠ENO ＝150°.14.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，表示这种介质对光线的偏折程度越小【答案】C【解析】由折射定律可知，在入射角相同的情况下，介质的折射率越大，折射角越小，介质对光线的偏折程度越大．15.用a、b、c、d表示四种不同颜色的单色点光源，若：①将a、b、c放在水中相同深度处，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大 ②分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大 ③a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大；则推断同种介质对a、b、c、d发出的光的折射率正确的是( )A．nb＜nd＜nc＜na B．nb＜na＜nd＜nc C．na＝nb＝nc＝nd D．nb＝na＜nd＝nc【答案】A【解析】将a、b、c放在水中相同深度处，在水面上方同等条件下观测发现b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，说明na、nb、nc相比nb最小，nc＜na；分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大，说明在b、c、d三种光中，b光的波长最长，频率最小，故nb、nc、nd相比，nb最小；a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大，说明na、nc、nd相比，nd最小；综上可知，nb＜nd＜nc＜na，故选项A正确．16.有一块材料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，一束单色光由空气中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿与板面成某一倾角方向入射，则( )A．第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与在空气中相同B．一、二两次光在玻璃中传播时经历的时间相同C．一、二两次光在玻璃中传播的速度不同D．一、二两次光在玻璃中传播的速度相同【答案】D【解析】光在同种介质中传播速度相同，故A、C错，D对；两次光在玻璃中通过的路程不同，则时间不同，故B错．17.如图所示为匀质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对M N对称且平行MN照射玻璃柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点．则a、b两束光相比( )A．玻璃对a光的折射率比b光小B．在玻璃中a光的传播速度比b光小C．在玻璃中a光的传播时间比b光短D．a光的频率比b光的频率小【答案】B【解析】由题意及光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n＝可知，nb ＜na，故A错误；光在介质中的传播速度：v＝，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，在玻璃中光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t＝，则：tb＜ta，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光的频率，选项D错误．18.如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同．设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2，则下列结论正确的是( )A．n1＝n2B．n1＞n2C．n1＜n2D．以上三种可能性都有【答案】B【解析】由题知，红光与紫光在两种介质中入射角和折射角相等，由折射率公式n＝知：介质1对红光的折射率等于介质2对紫光的折射率；但对于同一介质中，频率大的光折射率大，紫光的频率等于红光，所以介质1折射率大于介质2的折射率．19.(多选)关于折射率，下列说法中正确的是( )A．根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝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．20.(多选)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由图中标出，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【答案】AB【解析】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 ＝可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．21.(多选)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是( )A ．为了减少作图误差，C 和D 的距离应适当取大一些B ．为了减少测量误差，A ，B 连线与法线NN ′的夹角应适当大一些C ．若A ，B 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A ，B的像D．若A，B连线与法线NN′间夹角过大时，有可能在bb′一侧看不清A，B的像【答案】ABD【解析】实验时，要将大头针竖直插在纸上，且A和B之间、B与O之间、C与D之间、C与O′之间距离要稍大一些，入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但不宜太大．22.(多选)某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC，EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使水平液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．下列说法正确的是( )A．液体的折射率等于P3到EF的距离与A到EF的距离的比值B．液体的折射率等于A到EF的距离与P3到EF的距离的比值C．大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值D．大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值【答案】AD【解析】当光由空气斜射入液体时，折射率等于入射角正弦与折射角正弦之比，故液体的折射率等于P3到EF的距离与A到EF的距离的比值，故A正确，B错误；由图可知，P1、P2作为入射光线方向，入射角一定，大头针P3插在M位置时折射角小于大头针P3插在N位置时折射角，根据折射定律n＝，大头针P3插在M 位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值．故C错误，D正确．23.在测定某透明介质的折射率时，当得出光在真空中的光线a和对应的在介质中的折射光线b以后，可以用一种作图方法测出介质的折射率，具体的做法是：将入射光线延长至A点；过A点作分界面的垂线交分界面于B点；将BA延长与折射光线相交于C点；测出OA和OC的长度，分别记作r和R，如图所示．根据折射定律就可以得出这种光线在该介质中的折射率．请你根据本题提供的做法，结合折射定律给出这种测量方法所得出的折射率n的表达式：________________________________________.【答案】n＝【解析】sinθ1＝，sinθ2＝；n＝＝.24.如图甲所示，在利用三棱镜测量玻璃折射率的实验中，两位同学正确完成相关操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图乙、丙所示．在图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图___ _____(选填“乙”或“丙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)．【答案】丙24.“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.(1)在插P3和P4时，应使________(选填选项前的字母)．A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P3C．P3同时挡住P1、P2的像D．P4挡住P3及P1、P2的像(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置，请将光路图补充完整，并在图中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为n＝________.(用图中标出的测量量表示)【答案】(1)CD (2)见解析图(需要测量的量是图中i和r) 【解析】(1)实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，故C、D正确．(2)光路图如图所示，根据折射定律可知需要测量入射角和折射角，即测量的量是图中i和r.由折射定律有n ＝.25.几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，直线aa′与bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进行了如下操作：A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其它操作正确．B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′与bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其它操作正确C．丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确．上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是________(填写字母代号)．【答案】AB【解析】测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃砖的两个光学面aa′、bb′不平行，对玻璃砖折射率的测定结果没有影响．故A正确．如图甲所示，左侧的线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律n＝，得知，测得的折射率将不变，对玻璃折射率的测定结果没有影响．故B正确．如下右图所示．左侧的线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而右侧的线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n＝，得知，折射率测量值将偏小；故C错误．26.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2、P3的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．(1)在答题纸的图上画出对应的光路；(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量________和________，在图上标出它们；(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n＝________.(4)若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，若仍以AB 作为分界面，则三棱镜材料折射率的测量值________真实值(填“大小”、“小于”、“等于”)．【答案】(1)画出光路图如图所示．(2)入射角θ1、折射角θ2 (3) (4)小于【解析】(1)画出光路图如图所示．(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，根据折射定律可知，需要测量的量是入射角θ1、折射角θ2.(3)棱镜玻璃材料折射率的计算公式是＝n.(4)在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，以AB作为分界面，入射角θ1与三棱镜平移后实际的入射角相等，但折射角θ2变小，则由＝n.可知，折射率n偏大，即三棱镜材料折射率的测量值小于三棱镜玻璃材料折射率的真实值．。
《光的折射》测试题(含答案)
《光的折射》测试题(含答案)一、光的折射选择题1．两束同色细平行光相距为d，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有（）A．两束光平行，距离为dB．两束光平行，距离大于dC．两束光平行，距离小于dD．两束光不平行，两射出点的距离为d2．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。
在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值（sin r）与入射角正弦值（sin i）的关系图象。
则下列说法正确的是（）A．光由D经O到AB．该玻璃砖的折射率 1.5n=C．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的2 3D．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的2 3E.若以6033．如图所示，截面为等腰三角形的玻璃砖ABC置于水平地面上，一束单色光由地面上的E 点发出，射向AB边上的M点，BM=BE，经过玻璃砖折射后，从AC边上N点（图中未画出）射出，最后光斑落在地面上的F点，CF=BE，已知玻璃砖的顶角为α，两个底角为β，则以下说法中正确的是（）A．玻璃砖的折射率为coscosαβB．玻璃砖的折射率为cos2sin2βαC．M、N两点一定位于同一水平线上D．若只使入射光的波长增大，由AC面射出时的出射点在N点上方4．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（）A．a光的频率最低B．在真空中b光的波长最长C．玻璃对c光的折射率最大D．在三棱镜中c光传播速度最大5．如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则错误的是（）A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光D．光在ab面上可能发生全反射6．如图所示，两单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，已知单色光a、b与法线间的夹角分别为45°和30°，则a光与b光（）A．在玻璃砖中的折射率之比为2:1 B ．在玻璃砖中的传播时间之比为1:2 C ．在玻璃砖中的波长之比为2:1D ．由该玻璃砖射向真空时临界角之比为2:17．如图所示，从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab 间形成一条彩色光带。
高二物理光的折射练习题
高二物理光的折射练习题光的折射是光线通过介质界面时改变传播方向的现象。
在光的折射中，我们经常会遇到一些练习题，来帮助我们加深对光的折射规律的理解。
下面将给出一些光的折射练习题，并逐步解答。
练习题1：一束光线从空气中垂直射入玻璃中，折射率为1.5。
求光线折射后和法线的夹角。
解答：根据光的折射定律，入射角i和折射角r满足正弦定律的关系：n1sin(i) = n2sin(r)，其中n1为入射介质的折射率，n2为折射介质的折射率。
由于入射光线垂直射入玻璃中，即入射角为0度，则根据正弦定律，sin(i) = 0。
因此，折射角r也为0度，即光线折射后和法线的夹角为0度。
练习题2：在光疏介质和光密介质的界面上，当光线由光疏介质射入光密介质时，发生全反射的条件是什么？解答：当光线由光疏介质射入光密介质时，如果折射角大于临界角，就会发生全反射。
临界角是指入射角达到一定数值时，折射角为90度。
可以通过正弦定律得到临界角的计算公式：sin(临界角) = n2 / n1，其中n1为光疏介质的折射率，n2为光密介质的折射率。
当入射角大于临界角时，光线无法从光疏介质中传入光密介质，发生全反射。
练习题3：一束光线从空气中以60度的角度射入水中，水的折射率为1.33。
求光线射入水中后的折射角。
解答：根据光的折射定律，入射角i和折射角r满足正弦定律的关系：n1sin(i) = n2sin(r)，其中n1为入射介质的折射率，n2为折射介质的折射率。
将已知条件代入公式，得到n1sin(60°) = 1.33sin(r)。
解方程可得sin(r) ≈ 0.721，再求出对应的折射角r ≈ 46.94度。
因此，光线射入水中后的折射角约为46.94度。
练习题4：一束光线从玻璃射入空气，玻璃的折射率为1.5。
已知光线在玻璃中的入射角为40度，求光线射入空气后的折射角。
解答：根据光的折射定律，入射角i和折射角r满足正弦定律的关系：n1sin(i) = n2sin(r)，其中n1为入射介质的折射率，n2为折射介质的折射率。
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高二物理选修3-4 第4章第1节光的折射定律（练习题）1、【2014•北京101中学高三上学期10月阶段性考试】如图，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. 2B. 1.5C. 3D. 2【答案】C【解析】据题意，由于岀射光线和入射光线平行，则光线AB和光线BC关于法线B0对称，则法线与岀射光线和入射光线平行，所以∠ABO=30°，则折射角r=∠OAB=30°，据折射定律有：n=sin60°/sin30°=3，所以C选项正确。
2、【2014•北京市东城区高三一模】一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。
下列说法中正确的是A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于2C ．入射角小于45°时可能发生全反射现象D ．入射角小于30°时可能发生全反射现象 【答案】B【解析】单色光从真空斜射入某种介质中，入射角45折射角30，折射率sin 45sin 30n ==，选项A 错B 对。
当光线从介质中射向真空时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90 时，即发生全反射，此时入射角为C ，则有sin 90sin n C==解得45C = ，即入射角大于等于45 时发生全反射现象，选项CD 错。
考点：光的折射全反射3、【2014•北京市昌平区二模】水中某一深处有一点光源S ，可以发出a 、b 两种单色光，其由水中射出水面的光路如图1所示。
关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是（ ）A ．a 光的频率比b 光的小B ．a 光的折射率比b 光的大C ．a 光在水中的传播速度比b 光的小D ．a 光在水中的波长比b 光的小 【答案】A【解析】折射率越大，偏转能力越强，结合图像可判断b 偏折的多，即b 的折射率大，选项B 错。
根据折以a 在水中波长比b 的长，选项D 错。
4、【2014•北京市海淀区高三年级第二学期期末】(4分)某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横截面相同的圆，圆心为0。
将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。
在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直插两枚大头针P 1和P 2，在另一侧适当位置先后插两枚大头针P 3和P 4，先使P 3能够挡住P 2、P 1的像，再插大头针P 4时，使P 4能够档住P 3和P 2,P 1的像。
移去圆柱形玻璃和大头针后,得图7所示的痕迹。
①图中已画出P 1P 2的入射光线，请在图中补画出完整的光路图，并标出光从玻璃射入 空气的入射角θ1和折射角θ2。
②用入射角θ1和折射角θ2表示玻璃折射率的表达式为n =_______。
【答案】（1）见下图（2）21sin sin θθ5、【2014•北京市西城区高三一模】在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P 1和P 2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像。
如图所示，aa' 和bb' 分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。
图中AO 表示经过大头针P 1和P 2的光线，该光线与界面aa' 交于O 点，MN 表示法线。
图6答案①请将光路图画完整，并在图中标出光线进入．．玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2； ②该玻璃砖的折射率可表示为n ＝________。
（用θ1和θ2表示） 【答案】①光路图如下图所示②21sin sin θθ=n【解析】①使P 3挡住P 1、P 2的像，即P 3和P 1、P 2在同一条光线上，同理P 4和P 1、P 2在同一条光线上，即四个大头针在同一条光线上，所以可得到玻璃砖的入射光为P 1、P 2的连线，出射光为P 3、P 4的连线，从而找到玻璃砖的入射点和出射点，也就找到了光在玻璃砖里面的传播路径，即从空气到玻璃砖的折射光线。
过入射点做法线，入射光和法线夹角为入射角，折射光和法线夹角为折射角，如答案所示。
②折射率为空气到玻璃砖的入射角正弦值和折射角正弦值的比值即12sin sin n θθ=。
6、如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC 边入射，经棱镜折射后从AC 边射出．已知∠A=θ=60°，求：①棱镜材料的折射率n ；②光在棱镜中的传播速度v （真空中光速为c ）．【解析】①作出完整的光路如图，根据几何关系可知30B ϕ=∠=︒，所以60α=︒，根据折射定律有 sin sin n sin sin αθβγ==因，为60αθ==︒，所以βγ=．60A βγ+=∠=︒，故30βγ==︒，在根据折射定律6030sin n sin ︒==︒．②光在棱镜中的传播速度v c n ==。
7、某种透明物质的直角三棱镜，其横截面如图所示。
错误！未找到引用源。
A=30o ，AB 边长为L ，O 为AB 边中点。
一条光线从O 点垂直于AB 面入射，接着入射光线绕O 点逆时针旋转，入射角由00逐渐增大，达到某一值时，观察到AC 面恰好无光线射出，而在BC 面有光线垂直BC 射出。
求(i)该三棱镜折射率n ；(ii)入射光线逆时针旋转到与法线成450过程中，AC 边有光线折射出的区域的长度。
【答案】（1）n =2L 【解析】（1）由题意可知，光线射向AC 面恰好发生全反射，反射光线垂直BC 面射出，光路图如图：透明物体的临界角为C ，60C α==1sin C n=，解得n =（2）射向AC 面的光线恰好发生全反射，光从AB 面入射，入射角θ，折射角30β=由sin sin n θβ=解得sin θ=<045θ=< 当光线垂直与AB 面入射时，从AC 面D 点折射出；当光线以θ=从AB 面入射，在棱镜内沿OE 射到AC 面E 点，恰好发生全反射，继续增大入射角，射到AC 面折射出光的区域为DE 段 tan 302L DE OD AD ====8、如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖半径R=20cm ，屏幕MN 与玻璃砖的直径AB 垂直，A 点刚好与屏幕接触，激光束a 以入射角i=30°射向玻璃砖的圆心O 点，在屏幕上形成两个光斑，求这两个光斑之间的距离．【答案】m【解析】激光a 射向半圆玻璃砖的圆心O ，在AB 面上产生了折射和反射，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑，作出光路图．根据折射定律求出折射角．根据反射定律求出反射角，由几何知识求出两个光斑之间的距离L ．解：作出光路如图所示，折射光线为OC ，由折射定律有=n 解得折射角 α=60°两个光斑CD 间距离 L=R （tan60°+tan30°）=m答：这两个光斑之间的距离为m ．【点评】通过考查了折射定律和反射定律的基本运用，关键要作出光路图，运用数学几何知识结合解答．9、为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔，如图所示。
设工事壁厚d=，孔的宽度L=20cm ，孔内嵌入折射率的玻璃砖。
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：（注：最大张角是指左右两边边缘的入射光线所形成的夹角）②要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？ 【答案】①120︒②2n '=【解析】（1）光路图如图所示，由几何关系得21sin 2θ==，得230θ=︒由折射定律得12sin sin n θθ=。
则得12sin sin n θθ==，解得160θ=︒，则视野的最大张角为12120θθ==︒． （2）为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当190θ=︒时，230θ=︒应是光线在该玻璃砖中的临界角，即130sin n ︒='，解得玻璃砖的折射率应为2n '=． 考点：考查了光的折射，全反射【名师点睛】嵌入玻璃砖后，要使工事内部人员观察到外界的视野张角的最大，必须在玻璃砖的下部一侧观察，画出光路图，由几何知识求出最大的折射角，由折射定律求得最大的入射角，即可求得最大的张角．为使外界180°范围内的景物全被观察到，入射角达到90°，折射角就等于临界角，得到临界角，由1sinC n=再求得折射率n10、如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=30°，∠C=90°，一束与BC 面成θ=45°的光线从BC 面的中点射入三棱镜，最后从三棱镜的另一面射出．不考虑光线在AB 面的反射情况．已知三棱镜对该光的折射率n=．求：①光线经BC 面的折射角． ②光线在AB 面的入射角．【答案】①光线经BC 面的折射角是30°． ②光线在AB 面的入射角是30°．【解析】利用公式折射定律和全反射定律，求出光在介质中发生全反射的临界角C ，结合几何关系，运用折射定律求出从AB 边射出光线与AB 边的夹角．解：（1）设光线进入三棱镜后，其折射角为r ，根据折射定律，有sinr=nsin45°= 则r=30°，即折射光线平行于AB 面，（2）光线在AC 面上的入射角为60°，由sin C=可知三棱镜发生全反射的临界角C=45° 因此，光线在AC 面上将发生全反射，如图所示： 光线反射到AB 面，由几何关系可知，其入射角为30°． 答：①光线经BC 面的折射角是30°． ②光线在AB 面的入射角是30°．【点评】解决本题的关键是画出光路图，运用折射定律和几何关系进行求解，注意入射角是否达到或超过临界角．11、如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC 长度为d ，一束单色光以60°的入射角从AB 侧门中点D 入射，折射后从侧面AC 射出，不考虑光在AC 面的反射。
已知三棱镜的折射率n =，单色光在真空中的光速为c ，求此单色光通过三棱镜的时间？【解析】单色光在AB 面上发生折射，光路图如图，根据折射定律得：sin sin 60sin sin i n n αα︒===，，代入数据解得：45α=︒， DE ∥BC ，而且1122DE BC d ==，光在三棱镜传播的速度为：c v n ==所以此单色光通过三棱镜的时间为：DE t v ==考点：考查了光的折射【名师点睛】在分析几何光学时，一般步骤是，先画出光的传播路径，然后根据几何知识，结合光的折射定律，全反射定律，列式求解12、如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜ABC ，折射率为n ，角A 等于30°．当一细束光线在纸面内从O 点射入棱镜，光线与AB 面问的垂线夹角为α时，此时恰好无光线从AC 面射出，有光线垂直于BC 面从棱镜射出，求：①该透明物质的折射率n ．②光线与AB 面垂线间的夹角α（结果可以用夹角α的三角函数表示） 【答案】①该透明物质的折射率n 为． ②光线与AB 面垂线间的夹角α的正弦为．【解析】①由题，无光线从AC 面射出，光线射向AC 面的恰好发生全反射，根据几何知识求出临界角，由临界角公式求出折射率．②由几何知识得到光线在AB 面上折射角，根据折射定律求出光线与AB 面垂线间的夹角α．解：①由题意可知，光线射向AC 面的恰好发生全反射，反射光线垂直于BC 面从棱镜射出，作出光路图如图所示．设该透明物质的临界角为C ，由几何关系可知 C=θ2=θ1=60°由sinC=得，n===②由几何关系r=30°，由折射定律n=得：sinα=nsinr=×sin30°=．答：①该透明物质的折射率n为．②光线与AB面垂线间的夹角α的正弦为．。