4.1 光的折射定律 课时提升练（含解析） 一、选择题 1．关于运动物体的速度大小，下列正确的选项是（ ） A．光在真空中传播的速度约为 3.0×1010m/s B．声音在空气中传播的速度约为 3.4×103m/s C．人造地球卫星（近地圆轨道）速度约为 7.9×103m/s D．CRH3 动车组速度约为 1.0×103m/s 2．如图是小明在春游时在水边看到的美景，下图中能正确反映他看到水中“树木”的光 路图是（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成 a、b 两束单色光，则下列说法正 确的是（　　） A．a 光的波长小于 b 光的波长 B．a 光的频率大于 b 光的频率 C．在该玻璃砖中，a 光的传播速度比 b 光大 D．在真空中，a 光的传播速度比 b 光大 4．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．光是从真空射入介质的 B．光是由介质射入真空的 3 C．介质的折射率为 2 3 D．介质的折射率为 3 5．2008 年 9 月“神舟”七号顺利升空，广袤的太空第一次留下了中国人的脚印。图中所 示为翟志刚身着国产航天服、身系安全绳，缓缓步出轨道舱时的照片。地球就像一轮 巨大的月亮，悬挂在其头顶，此时飞船绕地运行的速度高达七至八千米每秒。根据我 们所学的知识可知，下述说法错误的是（　　） A．在此高空，翟志刚不受重力作用 B．白色的航天服能反射太阳光中的各种色光 C．由于地球对阳光的反射，飞船上的摄像机才能拍摄到地球 D．尽管飞船速度很快，但在舱外翟志刚依靠惯性也能随飞船飞行 6．关于黑板在使用过程中所涉及的物理现象，下列说法中正确的是 A．黑板表面越粗糙，越容易发生镜面反射 B．用粉笔写字时，粉笔的密度在逐渐减小 C．粉笔灰落向地面，是由于受到重力的作用 D．黑板擦接触黑板的面积越大，擦黑板时受到的摩擦力越大 7．如图所示，汽车防弹玻璃的折射率为 3 ，其厚度为 30mm，一束激光射向防弹玻 璃，入射光线与玻璃界面成 30�角，则激光第一次从玻璃另一界面射出的时间为（　 　） A． 0.5 �1010 s B． 1�1010 s C． 2 �1010 s D． 4 �1010 s 8．如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，则在三种 介质中光的传播速度最小的是（　　） A．介质甲 B．介质乙 C．介质丙 D．三种介质均一样 9．一束光由空气射向一块平行平面玻璃砖，折射后分为两束单色光 a、b，下列判断 正确的是（　　） A．在玻璃砖中 a 光的速度大于 b 光的速度，射出玻璃砖后单色光 a、b 平行 B．在玻璃砖中 a 光的速度大于 b 光的速度，射出玻璃砖后单色光 a、b 不平行 C．在玻璃砖中 a 光的速度小于 b 光的速度，射出玻璃砖后单色光 a、b 平行 D．在玻璃砖中 a 光的速度小于 b 光的速度，射出玻璃砖后单色光 a、b 不平行 10．如图所示，截面为直角三角形的透明介质 ABC ， �B  30�，一单色光从 AB 边的 中点 D 垂直 AB 边射入透明介质，通过透明介质后与 AC 的延长线交于 E 点．若 AC  CE ．则透明介质对该光的折射率为（　　） A． 2 B． 3 C．1.5 D．2 11．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 C．1.50 D．1.67 12．半径为 R 的半圆柱形介质截面如图所示，O 为圆心，AB 为直径，Q 是半圆上的一 点，QO 垂直于 AB．相互平行的同种单色光 a 和 b，从不同位置进入介质，光线 a 沿直 线射向 O 点，在 O 点恰好发生全反射，光线 b 从 Q 点射向介质，入射角为 45°，b 光经 介质折射后，与 a 的反射光 OO’交于 P 点，则 P 到 QO 的垂直距离为（ ） A． ( 3  1) R 2 3 R B． 3 C． (2  3) R 2 3 R D． 2 13．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率 n，如图甲所示，O 是圆心， MN 是法 线， AO 、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径，该同学测得多 组入射角 i 和折射角 r，并作出 sin i  sin r 图象如图乙所示．下列说法正确的是（　 　） A．光线由 A 经 O 到 B B．光线由 B 经 O 到 A C．玻璃砖的折射率为 n  1.5 D．玻璃砖的折射率为 n  0.67 14．如图所示，一束由 a 、 b 两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成 a 、 b a b 两束，下列关于 、 两束单色光的说法正确的是（　　） A． a 光的折射率比 b 光的折射小 B．在真空中 a 光的速度比 b 光大 C．在水中 a 光的传播速度比 b 光的大 D．若水中入射光 SP 与水面夹角  不断减小，则 a 光先发生全反射 15．一束光从介质 1 进入介质 2，方向如图所示，下列对于 1、2 两种介质的光学属性 的判断正确的是（　　） A．介质 1 的折射率小 B．介质 1 的折射率大 C．光在介质 1 中的传播速度大 D．光在介质 2 中的传播速度大 二、解答题 16．如图所示，一玻璃球体的半径为 R ， O 为球心， AB 为直径，在 B 点有一单色光源， 其发出的光从 M 点折射出时折射光线恰好与 AB 平行，测得 �ABM  30�，真空中光 速为 c ，求： （1）该单色光在玻璃球体中的折射率； （2）该单色光在玻璃球体中传播的速度大小。 17．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到日出的时刻与实际存在大气层的情 况相比将会如何变化？ 参考答案 1．C 【详解】 A．光在真空中传播的速度约为 3.0×108m/s，故 A 错误； B．声音在空气中传播的速度约为 340m/s，故 B 错误； C．人造地球卫星（近地圆轨道）速度约为 7.9×103m/s，故 C 正确； D．CRH3 动车组速度约为 300km/h=83m/s，故 D 错误。 故选 C。 2．B 【详解】 看到水中“树木”属于平面镜成像，平面镜成像原理是光的反射，所成的像是反射光线的反 向延长线相交而成的，不是实际光线的会聚点，所以成的是虚像，而 AC 两图中光线从水 中发出，D 图中光线由眼睛处发出，故 ACD 错误，只有 B 正确；如图所示 故选 B。 3．C 【详解】 AB．由折射光路可知，a 光的偏折程度较小，折射率较小，则 a 光的频率较小，a 光的波 长较大，AB 错误； C．根据 n  c 可知，在该玻璃砖中，a 光的传播速度比 b 光大，C 正确； v D．在真空中各种光的传播速度均相同，D 错误。 故选 C。 4．B 【详解】 AB．光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，根据题图可知，入射角为 30°， 折射角为 60°，光是从介质射入真空的，A 错误，B 正确； CD．由折射定律可知，介质的折射率为 n sin 60o  3 sin 30o CD 错误。 故选 B。 5．A 【详解】 A．在此高空，翟志刚仍受重力作用，A 错误； B．白色的航天服对各种色光都不吸收，因次能反射太阳光中的各种色光，B 正确； C．由于地球对阳光的反射，当反射光射到照相机镜头时，飞船上的摄像机才能拍摄到地 球，C 正确； D．尽管飞船速度很快，舱外翟志刚速度和飞船速度相等，根本不需要绳子拉力依靠惯性 也能随飞船飞行，D 正确。 故错误的选 A。 6．C 【详解】 试题分析：黑板表面越粗糙，越容易发生漫反射，黑板表面越光滑，越容易发生镜面反射， 故 A 错误；用粉笔在黑板上写字的过程中，粉笔变短了，所含物质在减少，所以质量减小； 质量减小，重力也减小，体积也减小，而粉笔密度不变，故 B 错误；地面附近的一切物体 都要受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，因此粉笔灰最终落向地面，故 C 正确； 影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，与接触面的大小无关，因此擦黑板时 受到的摩擦力不会随着黑板擦接触黑板面积的增大而增大，故 D 错误． 考点：考查漫反射、密度及其特性、重力、影响摩擦力大小的因素等 【名师点睛】①镜面反射和漫反射在实例中表现出来的最大不同：镜面反射是将光朝同一 方向反射，漫反射是将光朝各个方向反射．②密度是物质的一种特性，不随物质的质量、 体积的变化而变化，它受物质种类和温度的影响．③地面及其附近的一切物体都要受到重 力的作用，重力的方向是竖直向下的．④影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程 度． 7．C 【详解】 光经过防弹玻璃，从另一界面射出时方向不变，发生偏折，根据题意可知入射角   60�， 设折射角为 β，由折射定律 n sin  sin  解得   30� 光在防弹玻璃中的速度 v c n 光在防弹玻璃中的路程 s d cos  则光在防弹玻璃中的传播时间 t s  2 �10 10 s v 故选 C。 8．C 【详解】 从题图中可以看出在入射角 i 相同的情况下，介质丙中折射角 r 最小，由 n sin i sin r 可知，介质丙对光的折射率最大，由 n c v 可知，在介质丙中光的传播速度最小。 故选 C。 9．A 【详解】 由光路图可知，b 光的偏折程度较大，则 b 光的折射率大，根据 v c n 知，b 光在玻璃砖中传播的速度较小，光线在玻璃砖的上表面的折射角和下表面的入射角 相等，根据光的可逆原理知，光线在下表面的折射角与上表面的入射角相等，可知射出玻 璃砖后单色光 a、b 平行。 故选 A。 10．B 【详解】 根据折射定律，作出光路图，如图 由几何关系，可得 r  60� ，i  30� 根据折射率的定义式，可得 n sin r  3 sin i 故选 B。 11．B 【详解】 由题意可知，光点 N 是由设到 P 点的光线直接反射后射到 N 点；而光斑 M 是由射到 P 点的 光折射后射到左侧表面，然后发生全反射射到 M 点； 则在 P 点，由光的折射定律结合几何关系可知 n sin i 0.8   1.33 sin r 0.6 故选 B。 12．A 【详解】 试题分析：光线 a 在 AB 面上发生全反射，根据 sinC  根据