4.1光的折射 自主提升过关练（word解析版）

4.1光的折射 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。因此，可以推断出玻璃的折射率为（　　）
A． B． C． D．
2．某同学做测定玻璃的折射率实验，如图所示，按正确的方法在白纸上插大头针a、b、c、d，下列说法正确的是（　　）
A．为使实验效果明显，实验中入射角只可取45°
B．插大头针d时，应使其挡住大头针a、b的像和c
C．若入射角太大，光会在玻璃砖下表面PQ内侧发生全反射
D．该实验方法只能测量上下两面平行的玻璃砖的折射率
3．2008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
4．惠更斯在研究了光的折射现象之后曾思考过一个问题：让两束折射率不同的单色光以相同的入射角从截面为半圆形的玻璃砖左端入射，不考虑光在玻璃砖中的反射，则它们在玻璃砖中运动时间关系（　　）
A．折射率大的光运动时间长 B．折射率小的光运动时间长
C．它们运动的时间相等 D．无法确定
5．关于光现象的下列说法中，错误的是（　　）
A．“海市蜃楼”的形成，是由于光发生了色散
B．影的形成，是由于光的直线传播
C．玻璃幕墙反射的光会“晃”着人的眼睛，是由于光发生了镜面反射
D．小芳站在穿衣镜前1m处，当她远离平面镜后退0.5m时，则镜中的像与她相距3m
6．下列说法正确的是（　　）
A．光从一种介质进入另一种介质时，一定会发生偏折
B．光从空气进入其他介质时，折射角大于入射角
C．光从空气进入其他介质时，速度要减小
D．折射是指光的传播方向发生改变的现象
7．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A点，已知其入射角为i，折射角为r，玻璃砖的折射率为，则（　　）
A．要使单色光进入玻璃砖，入射角i必须大于
B．选择合适的入射角i，可使单色光在玻璃砖内发射全反射
C．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变
D．单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变
8．下列物理量的单位表述正确的是（　　）
A．折射率n没有单位 B．电阻率的单位是
C．动摩擦因数的单位是 D．弹簧劲度系数k的单位是
9．如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
10．有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．介质B的折射率最大 B．介质C的折射率最大
C．光在介质B中的速度最小 D．光在介质C中的速度最大
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．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、，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．
13．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列有关这三束光的判断正确的是（　　）
A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
14．光从某介质射入空气，入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则下列说法正确的是（　　）
A．比值不变 B．比值不变
C．比值是一个大于1的常数 D．比值是一个小于1的常数
15．在<测定玻璃的折射率>实验时，下列说法正确的是（　　）
A．本实验必须选用两折射面相互平行的玻璃砖
B．若有多块平行玻璃砖可选用，应选择两平行折射面距离最大的一块
C．确定入射、出射光线上的两枚大头针间（P1、P2间，P3、P4间）的距离应尽量大
D．若某同学用平行玻璃砖做实验时在纸上已正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd后，不慎碰了玻璃砖，使它向ab方向平移了一些，如图所示，伹其后操作都正确，则所测出的n值将不受影响
二、解答题
16．如图为透明玻璃砖竖直放置在水平地面上，玻璃砖对光的折射率为，其截面图为等腰三角形ABC，己知，，，两束较细的光垂直AC从两点射入玻璃砖，，求两束光的交点到O点的距离。
17．如图所示为放置在水平面上的半球形玻璃砖，半径为R，下底面有镀银反射面，在底面圆心O的正上方距O点R处有一点S，现从S点发出与竖直方向成=30°角的一.束光射向玻璃球面M点，其中一部分光经M点反射后恰好水平向右传播，另一部分光折射入玻璃，经下底面第--次反射恰能按原路返回.
①该束入射光的入射角为多大；.
②求M点到SO的距离和该玻璃的折射率。
参考答案
1．B
【详解】
作出符合题意的光路图，如图所示
由题意可知
由于反射光与折射光垂直，可知
由折射定律可得
B正确。
故选B。
2．B
【详解】
A．为了减少角度测量的相对误差，入射角应适当的大一些，但不能太大，否则出射光太弱，但不是只能取45°，故A错误；
B．该同学在插大头针d时,使d挡住a、b的像和c，由此可以确定出射光线的方向，故B正确；
C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆原理，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．该实验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，故D错误。
故选B。
3．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。
4．C
【详解】
设光的入射角为，折射角为，则根据折射定律有
又因为
设圆的直径为，则光在玻璃砖中的运动的距离为，光在玻璃砖中运动的时间为
将以上式子联立后求得
由于两种单色光的入射角相等，所以它们在玻璃砖中运动的时间相同。
故选C。
5．A
【详解】
A．“海市蜃楼”是远处的景物发出的光线经过不均匀的空气时发生折射形成，故A错误；
B．影子是因为光的直线传播而形成的，故B正确；
C．玻璃幕墙表面非常平整，平行光射到玻璃幕墙上，反射光是平行的，光线非常强，因此会“晃”着人的眼睛，故C正确；
D．小芳站在穿衣镜前1m处，当她远离平面镜后退0.5m时，则物距为1.5m，像距也为1.5m，镜中的像与她相距3m，故D正确。
本题选错的，故选A。
6．C
【详解】
A．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，当垂直入射时，传播方向不改变，A错误；
B．当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，B错误；
C．根据
可知光从空气进入其他介质时，速度要减小，C正确；
D．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，这是光的折射现象，并不是说光的传播方向发生改变就是折射，光的反射也能改变方向。D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A单色光进入玻璃砖，属于从光疏介质进入光密介质。对入射角没有要求。故A错误；
B光路图如图所示，根据光路图的对称性可知，单色光不可能在玻璃砖内发射全反射。故B错误；
C由光路图可知，单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变，则根据几何关系有
故C正确；
D由光路图可知，单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变。故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．根据折射定律有
所以A正确；
B．根据电阻定律有
则有
所以B错误；
C．根据滑动摩擦力公式
则有
所以C错误；
D．根据胡克定律
则有
所以D错误；
故选A。
9．C
【详解】
A．光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；
C．由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律可知
nc < nb
C正确；
B．由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的波长较短，B错误；
D．根据v =知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
AB．由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义可知，折射率是反映介质对光线偏折程度的物理量，进入C的偏折程度大于进入A的偏折程度，可知C的折射率比A的大，B中的入射角最大，折射率最小，可得
nC>nA>nB
A错误，B正确；
CD．由可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，CD错误。
故选B。
11．C
【详解】
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，不能说明弹簧的劲度系数和拉力的大小有关，实质上弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与拉力无关，故A错；
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，只能这两个小球竖直方向的运动相同，都是自由落体运动，不能说明这两个小球的运动都满足机械能守恒，故B错误；
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，说明相同的
入射角折射角不同，根据折射定律可知玻璃对不同颜色光的折射率不同，故C正确；
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快慢的大小有关，而不能说明磁通量变化的大小有关，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A．由光路可知，玻璃对射到B的光的折射程度较大，即该光的折射率较大，频率较大，则射到B点的是紫光，选项A错误；
B．射到B点的光折射率较大，根据
可知，射到B点的光线在玻璃中的传播速度较小，选项B错误；
CD．设入射角为i折射角为r，则
在玻璃中的传播距离
则传播时间
则
选项C正确，D错误。
故选C。
13．ABD
【详解】
A．由题意画出如图所示的光路图，可知光束Ⅰ是反射光线，所以仍是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A正确；
B．由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，所以玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，根据v＝可知，光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小，故B正确；
C．当增大α角且α<90°，即入射角减小时，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ，故C错误；
D．因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性，可知改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行，故D正确。
故选ABD。
14．BD
【详解】
AB．由折射定律可得
由于折射率不变，比值不变，A错误，B正确；
CD．由于介质折射率，可知入射角小于折射角，所以
<1
C错误，D正确。
故选BD。
15．BCD
【详解】
A．只要能确定光线的入射点及出射点即可测量出折射率，两折射面不一定要相互平行，A错误；
B．若有多块平行玻璃砖可选用，应选择两平行折射面距离最大的一块，这样入射点与出射点间距较大，做出的玻璃中折射光线较准确，角度测量误差较小，B正确；
C．确定入射、出射光线上的两枚大头针间（P1、P2间，P3、P4间）的距离应尽量大，画出的光线偏差较小，C正确；
D．若某同学用平行玻璃砖做实验时在纸上已正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd后，不慎碰了玻璃砖，使它向ab方向平移了一些，如图所示，实线表示实际光路图，虚线表示作出的光路图，对比可知，折射角相同，故所测出的n值将不受影响，D正确。
故选BCD。
16．
【详解】
如图所示
由几何关系可知
由
可得
有几何关系可得
所以
17．①60°；②，
【详解】
①依照题意，光路图如图所示，C为垂足，则入射角
②设M点到直线的距离为x，由几何知识，有
解得
解得M到的距离
则玻璃的折射率