2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(十)光的折射定律 鲁科版选修3-4

课时跟踪检测(十) 光的折射定律
(时间：30分钟满分：50分)
一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确)
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
2．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( )
A．速度变慢，波长变短
B．速度不变，波长变短
C．频率增高，波长变长
D．频率不变，波长变长
3．在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是( )
A．紫色球B．蓝色球
C．红色球 D．三个球同样深
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
)，两井底都各有一只青蛙，则( )
n随波长λ的变化符合科西经验公1
图1
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
6．(北京高考)以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料，
入射角i 与折射角r 依然满足sin i sin r
＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。

现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。

若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )
图2
二、非选择题(共2小题，共20分)
7．(8分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。

正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图3所示。

图3
(1)此玻璃的折射率计算式为n ＝__________(用图中的θ1、θ2表示)；
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

8．(12分)(江苏高考)Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。

电子显微镜下鳞片结构的示意图如图4所示。

一束光以入射角i 从a 点入射，经过折射和反射后从b 点出射。

设鳞片的折射率为n ，厚度为d ，两片之间空气层厚度为h 。

取光在空气中的速度为c ，求光从a 到b 所需的时间t 。

图4
答 案
1．选C 根据折射定律n ＝sin i sin 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，该介质对光的偏折作用越小，所以正确的选项应该是C 。

2．选A 光从空气射入玻璃中，其频率f 不变；又由n ＝c /v ，推出速度v 变小；再由v ＝λf ，推出λ变小。

故选项A 正确。

3．选A 在视深公式h ′＝h /n 中，h ′为看到的深度，h 为实际深度，n 为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球。

4．选A 由于折射的原因，光线在水中的折射角小于在空气中的入射角，所以水中青蛙看到的范围更大一些，A 项正确。

5．选D 根据公式可知，波长越长三棱镜对光的折射率越小，在各色光中，红光的波长最长，折射率最小，折射程度最小；紫光的波长最短，折射率最大，折射程度最大，因此D 项正确。

6．选B 根据题述该材料的折射率n ＝－1，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是图B 。

7．解析：n ＝sin i sin r ＝°－θ1
－θ2＝cos θ1cos θ2
，由实验的注意事项可知应选用宽度大的玻璃砖来测量，减小实验误差。

答案：(1)cos θ1cos θ2
(2)大 8．解析：设光在鳞片中的折射角为γ，由折射定律得sin i ＝n sin γ
在鳞片中传播的路程l 1＝
2d cos γ，传播速度v ＝c n ，传播时间t 1＝l 1v
解得t 1＝2n 2d c n 2－sin 2i
同理，在空气中的传播时间t 2＝
2h c cos i 则t ＝t 1＋t 2＝2n 2d c n 2－sin 2i ＋
2h c cos i 答案：见解析。