2017沪科版高中物理选修44《光的折射》每课一练

［基础题］

1.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。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

答案 C

2.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

答案 D

解析由n＝错误!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＝错误!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。

3。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，表示这种介质的折射率越大,介质对光线的偏折程度越大。

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1

A.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

答案 B

5。如图2所示,P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜,叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。已知材料的折射率n P

图2

A。一定没有光线从Q的下表面射出

B。从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行

C.如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于θ

D.如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ答案 D

解析作出光路图,如图所示。由题意可知，光线垂直射入Q,根据折射定律有:n P＝错误!，n Q＝错误!;因为n P〈n Q，β＝r，所以α〈i,所以D对。

6.如图3所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是（）

图3

A。红光的偏折最大,紫光的偏折最小

B。红光的偏折最小，紫光的偏折最大

C。玻璃对红光的折射率比紫光大

D。玻璃中紫光的传播速度比红光大

答案 B

解析由光的色散知识可知，红光的偏折最小，紫光的偏折最大,玻璃对红光的折射率比紫光小，玻璃中紫光的传播速度比红光小。

［能力题]

7。如图4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，下面的说法正确的是(）

图4

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。

8.某同学做测定玻璃的折射率的实验,操作时将玻璃砖的界线aa′、bb′画好后误用了另一块宽度稍窄的玻璃砖,如图5所示。实验中除仍用原界线外，其余操作都正确，则测得的玻璃砖的折射率将（）

图5

A.偏大

B.偏小

C.不影响结果

D.不能确定

答案 B

解析如图所示,由于所画玻璃砖的宽度比实际宽度大,使入射点向左移，折射点向右移，使得所画折射角比实际折射角大,故测得的折射率偏小.

9、某同学由于没有量角器,他在完成了光路图后，以O点为圆心,10 cm为半径画圆，分别交线段OA于A点,交线段OO′的延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B 点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图6所示.用刻度尺量得OB＝8 cm，CD＝4 cm,由此可得出玻璃的折射率n＝________、

图6

答案1、5

解析由题图可知sin ∠AOB＝错误!,sin ∠DOC＝错误!，OA＝OC＝R，根据n＝错误!知，n＝错误!＝错误!＝错误!＝1、5、

10、如图7所示,半圆玻璃砖的半径R＝10 cm,折射率为n＝错误!，直径AB与屏幕MN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r,根据折射定律

n＝错误!

解得r＝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＝错误!cm≈23、1 cm

11、一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为错误!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错误!R/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＝错误!＝错误!＝错误!，α＝60°、设光线在C点的折射角为β,由折射定律得错误!＝错误!,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°、由折射定律得错误!＝错误!，因此sin θ＝错误!,θ＝60°、

[探究与拓展题]

12.(2014·新课标Ⅱ·34(2)）一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面

贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射），求平板玻璃的折射率。

答案错误!

解析如图,考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射

到玻璃上表面的A′点折射，根据折射定律有

n sin θ＝sin α

式中，n是玻璃的折射率,θ是入射角,α是折射角.

现假设A′恰好在纸片边缘：由题意,在A′点刚好发生全反射，故sin θ＝sin C＝错误!

设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有