4.1 光的折射同步练习 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）选择 性必修第一册 一、选择题（共 14 题） 1．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，光在其中传播的速度小 2．某单色光由玻璃中射入空气时，正确的是（ ） A．频率不变，波长变短，波速不变 B．频率不变，波长变长，波速变大 C．频率变大，波长变短，波速变大 D．频率变小，波长不变，波速变小 3．如图所示，OBCD 为真空中的半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径。一束由红、紫组成的复合光从半圆 柱体玻璃的上表面 O 点射入玻璃，折射后分别射到侧面的 B、C 两点。若光从 O 点到 B、C 两点的传播时 间分别为 tB 、 tC ，则下列说法正确的是（　　） A．射到 B 点的是红光 B．射到 B 点的光线在玻璃中的传播速度较大 C． D． t B  tC t B  tC 4．如图所示，直角三棱镜 ABC 的一个侧面 BC 紧贴在平面镜上，∠BAC＝  ，从点光源 S 发出的一个细 光束 SO 射到棱镜的另一侧面 AC 上．适当调整入射光 SO 的方向，当 SO 与 AC 面成 α 角时，其折射光在 镜面发生一次反射，从 AC 面射出后恰好与 SO 重合，则此棱镜的折射率为(　　) cos A． sin cos cos  B． sin C． cos  sin sin D．  5．如图所示，光在真空和某介质的界面 MN 上发生折射，由图可知（　　） A．介质的折射率为 2 B．光是从真空射入介质的 C．光的传播速度保持不变 D．反射光线与折射光线的夹角为 90° 6．目前一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器正在研制中，如图所示，某空间站位于地平线上方， 现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（　　） A．沿视线对着空间站瞄高一些 B．沿视线对着空间站瞄低一些 C．沿视线对着空间站直接瞄准 D．条件不足，无法判断 7．将一透明体平放于平整坐标纸上，并在一端放上光屏，如图（俯视图）所示，用激光平行于坐标纸照 射该透明体右侧表面上的 P 点，调整入射光角度，在光屏上仅出现了 M、N 两个亮斑，则该透明体对该激 光的折射率约为（　　） A．1.25 B．1.33 8．一束光从空气射向折射率为 C．1.50 D．1.67 的某种玻璃的表面，如图所示，θ1 表示入射角，则下列说法中不正确的 是( ) A．无论入射角 θ1 有多大，折射角 θ2 都不会超过 450 角 B．欲使折射角 θ2＝300，应以 θ1＝450 角入射 C．当入射角 θ1＝arctan 时，反射光线与折射光线恰好互相垂直 D．以上结论都不正确 9．如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径（ A．光线 1 B．光线 2 ） C．光线 3 D．光线 4 10．小张用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有 4 个光学面 A 、 B 、 C 、 D ，如图所示，其中 A 、 C 两 面相互平行，实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是( ) A．只能选用 A 、 C 两面 B．可以选用 A 、 B 两面 C．不能选用 B 、 D 两面 11．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 12．胶囊型元件水平放置，由某透明材料制成，两端是半径为 r 的半球，中间是长度为 4r 的圆柱体，中轴 线是 O1O2O3O4 。一激光束从左侧平行中轴线水平射入，经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。已知出 射光线与入射光线的间距为 1.6r，则该元件的折射率为（　　） 4 2 A． 5 4 3 B． 5 8 C． 5 6 2 D． 5 13．如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(　　) 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 14．如图所示为一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面长 2m，下表面长 6m，高 2m，现用两束对称光分别从 A、B 点射入，并于 C 点聚焦。若 C 到玻璃下表面的距离 D 点为 2.5m，AB 的距离为 3m，则该玻璃的折射 率取值范围是（　　） A．（1， 2 85 5 ） B．（1， 2 35 5 ） D．（1， 2 ） C．（1，2） 二、综合题 15．用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插 上两枚大头针 P1 、 一侧插两枚大头针 P2 P3 ，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使 和 P4 ，使 P3 挡住 P1 圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中 和 O P2 的像， P4 挡住 P3 P1 以及 的像被 P1 和 P2 P2 的像挡住，接着在眼睛所在的 的像，在纸上标出大头针位置和 为两圆弧所在圆的圆心，图中已画出经过 P1 、 P2 点的入射光线。 (1)在图上补画出完整的光路_____。 � i AB r (2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角 和折射角 ，请在图中的 分界面两侧画出这两个角____ _。 (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角 i 和折射角 r 的正弦值，画出了如图乙 所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率 n  _____。 16．图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径 R=20cm，折射率为 3 ，AB 是圆柱体的一条直径， 今有一 束平行光沿 AB 方向射向圆柱体。求： (1)在圆柱体中的传播速度； (2)入射光线 MN 折射后恰好经过 B 点，求光线 MN 到通过 AB 光线的距离 d 是多少？ 17．如图所示，在直角三棱镜截面中，∠A=30°，一束单色光从 AB 边上的 D 点射入且光线与 AC 边平行， 1 在进入棱镜后 AC 边发生全反射，反射光线与 AB 边平行，已知 AD= 2 L，BC=L，该单色光在真空中传播 速度为 c，求： （1）直角三棱镜的折射率； （2）单色光从 AB 边射入到从 AB 边射出需要的时间。 18．如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A=30°，一束光由真空垂直射向 AC 面，经 AB 面射 出后的光线偏离原来方向 15°．已知光在真空中的传播速度为 c．求： （1）该介质对光的折射率； （2）光在介质中的传播速度 19．某同学做“测玻璃砖的折射率”的实验时，绘制的光路图如图所示，请通过尺规作图、刻度尺测量，求 出该玻璃砖的折射率。（结果保留两位有效数字。） 参考答案： 1．D 2．B 3．C 4．B 5．D 6．C 7．B 8．D 9．A 10．B 11．C 12．A 13．B 14．A 15． 如图中 、 所示 i r 1.5 16．(1) 3 �108 m/s ；(2) 10 3 17．（1） n  3 ；（2） 2 c 18．（1） 2 （2） 2 t cm 2 3 L c 19．1.7