选修光的折射率练习测试带参考答案

精心整理第四章光的折射第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．在鱼真实位置的正下方某处B．在鱼真实位置上方的某处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()多选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()多选图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R/2.求出射角r.图26．一长直杆长1.5m，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0.3m，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＝.)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，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()多选图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°55ABCD6射入为(A.C.7．AB．C．D8．如图8所示，半圆玻璃砖的半径R＝10cm，折射率为n＝，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＝n3．正弦正弦4．C5．D[由n＝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6．1．[B点大于1示AB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4．v a>v b，An＝，其中“i②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sini＝＝＝，i＝60°.设光线在C点的折射角为r1，由折射定律得＝，由以上两式得r1＝30°.由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角i1(如图)为30°.由折射定律得＝，因此sinr＝，r＝60°.6．1.3m解析依题意作图如图所示，依据折射定律n＝，得sinr＝＝＝，∠θ2＝37°，影长s＝0.3×tan53°m＋1.2×tan37°m＝0.3×m＋1.2×m＝1.3m.方法总结利用光路图解决光的折射问题的方法：(1)(2)(3)1．0°，改变90°，选项B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，＝，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＝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：n1n2而即由6．.由于出n＝＝，7．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．]8．23.1cm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＝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＝Rtan30°＋Rtan60°解得L＝cm≈23.1cm9.i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BD＝∠＝＝sini＝i。