高中物理 第四章 光 第一节 光的折射定律自我小测 粤教版选修3-4(2021年最新整理)

高中物理第四章光第一节光的折射定律自我小测粤教版选修3-4 编辑整理：
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光的折射定律
1关于折射率,下列说法正确的是( )
A．根据错误!＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
B．根据错误!＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
C．根据 n＝错误!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
2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
3一条光线以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，另一部分被折射，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°
4如图4－1－8所示为地球及其周围的大气层,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4－1－8
A．图中P点
B．图中P点靠近M点一侧
C．图中P点靠N点一侧
D．以上位置都有可能
5如图4－1－9所示,平面镜MN以ω＝错误! rad/s的角速度绕垂直于纸面且过O点的轴转动，AB为一段圆弧形屏幕，它的圆心在O点,张角为60°，现在一束来自频闪光源的细平行光线，从一个固定方向射向平面镜的O点，当光源每秒闪12次时，镜每转一周屏幕AB上出现的光点数最大可能是( )
图4－1－9
A．3个B．6个C．12个 D．24个
6光于光的反射与折射，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
7一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°
8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，则( ）
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
9△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面．a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图4－1－10所示．由此可知( )
图4－1－10
A．棱镜内a光的传播速度比b光的小
B．棱镜内a光的传播速度比b光的大
C．a光的频率比b光的高
D．a光的波长比b光的长
10如图4－1－11所示，光线以入射角θ从空气射向折射率n＝错误!的透明介质表面，则当入射角为45°时，反射光线与折射光线的夹角为________．
图4－1－11
11如图4－1－12所示，游泳池宽度L＝15 m，水面离岸边的高度为0。

5 m，在左岸边一
标杆上装有一A灯,A灯距地面高0.5 m,在右岸边站着一个人，E点为人眼的位置，人眼距地面高1.5 m．若此人发现A灯灯光经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯光经折射后所成的像重合，已知水的折射率为1.3，则B灯在水面下多深处？（B灯在图中未画出）
图4－1－12
12一个圆柱形直筒，直径为12 cm,高16 cm，人眼在筒的上方某处观察，所见筒的深度为9 cm，当筒中盛满液体时，人眼又恰能看到筒侧壁的最低点,求:
(1)此液体的折射率；
(2)光在此液体中的传播速度．
13如图4－1－13所示为一透明的圆柱体的横截面，其半径为R，折射率为错误!,AB是一条直径．若有一束平行光线沿AB方向射向圆柱体，折射后经过B点的入射光线离AB的距离为多少？
图4－1－13
参考答案
1解析：介质的折射率是一个表明介质光学特征性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关．由于n＝错误!，真空中的光速是一个定值，故v与n成反比是正确的,由v＝λf，当f一定时v正比于λ,又n与v成反比，故折射率与波长λ也成反比．
答案：CD
2解析：根据折射率的定义n＝错误!,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就越大；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就越小．
答案：C
3解析：根据折射率的定义n＝错误!＞1,折射角θ2＜θ1＝40°，反射角θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角θ4＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2.
即100°＜θ4＜140°
答案：C
4解析:地球周围的大气层不均匀，靠地球的折射率大,而远离地球大气层折射率小，故P 处发出的光信号要在大气层中发生折射而弯曲，光线射到侦察卫星A，A感知到发光物好像在P 点靠M的一侧．
答案：B
5解析：由ω＝错误! rad/s可知，平面镜转动周期T＝错误!＝6 s,反射光线射到AB上，
反射光线角度变化了60°,由于入射光线的方向不变，则平面镜只转30°，所需时间1
12
T＝0。

5 s，光源每秒闪12次,则AB上出现的光点数最大可能为6个．
答案：B
6解析：光发生反射时，光的传播方向一定改变，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．
答案：ABC
7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：C
8解析：光在均匀介质中是沿直线传播的，但地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，太阳光从大气层外射到地面的光线是由真空进入空气中，光要发生折射，越接近地面空气越稠密，折射率也越大，因此人们观察到的日出时刻的太阳，实际上还完全处在地平线的下方,如下图所示,假设地球表面不存在大气层,则太阳光将沿直线射到地面，因此只有当太阳到达图中的地平线位置时，人们才能观察到日出的太阳．由图可知,这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系．故选项A、C、D错,只有选项B正确．
答案：B
9解析：根据光的折射定律，在不同的介质中光的传播速度不同，光速的快慢与介质的折射率有关；光的频率在传播的过程中不变．
答案：BD
10解析：当入射角为45°时,可由折射定律算出其折射角为30°，故反射光线与折射光线间的夹角为180°－45°－30°＝105°。

答案：105°
11解析:如下图所示，设水面为CF，A到水面C的距离为L1，B灯与C之间的距离为L2，
人眼到F之间的距离为L3，C、D之间的距离为L4，则由A灯光的折射得
L4
L－L4
＝错误!，代入数
据得错误!＝错误!，得L4＝5 m，对B灯光的折射过程．
sini＝sin∠CBD＝错误!，sinr＝sin∠CA′D＝错误!，错误!＝错误!＝错误!.
代入数据得:L2＝4.35 m，即灯光在水面下4。

35 m 深处．
答案：4.35 m
12解析：先画出一圆柱形筒，筒的高为H＝16 cm，直径d＝12 cm.人眼在A处，筒侧壁底部“最低点”为B，筒内无液体时，人眼能见深度h＝9 cm，筒内盛满液体时，人眼能看到B 点，根据光的折射画出光路如下图所示．
(1）sinθ1＝
d
d2＋h2
，sinθ2＝错误!
此液体的折射率
n＝错误!＝错误!＝错误!.
（2）光在此液体中的传播速度
v＝错误!＝错误!＝2.25×108 m/s。

答案：（1）错误!
(2）2。

25×108 m/s
13解析：可先作出光路图，用折射定律结合几何知识求出．
如下图所示,设折射后经过B点的入射光线的射入点为C,连接BC，则BC为其折射光线，OC为法线．若折射角为θ，由几何知识可知入射角为2θ，根据折射定律有
错误!＝错误!，错误!＝错误!，即θ＝30°
则入射光线离AB的距离CD＝Rsin2θ＝错误!R.
答案：错误!R。