人教版（2019）选择性必修1《4.1 光的折射》2020年同步练习卷
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修1《4.1 光的折射》2020年同步练习卷 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 97.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-05 08:46:20 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修1《4.1
光的折射》2020年同步练习卷
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
光在某种玻璃中的传播速度是，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成直角，则入射角应是
A.
B.
C.
D.
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.
折射角就越大，表示这种介质对光的偏折作用越大
B.
折射角就越大，表示这种介质对光的偏折作用越小
C.
折射角就越小，表示这种介质对光的偏折作用越大
D.
折射角就越小，表示这种介质对光的偏折作用越小
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
如图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点靠近M的一侧
C.
图中P点靠近N的一侧
D.
以上位置都有可能
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
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
井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井水面在井口之下，两井底部各有一只青蛙，则
A.
水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
B.
枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
C.
水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.
两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
光从某种玻璃中射向空气，入射角从零开始增大到某一值的过程中，折射角也随之增大，则下列说法正确的是
A.
比值不变
B.
比值是一个大于1的常数
C.
比值不变
D.
比值是一个小于1的常数
用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是
A.
为了减少作图误差，C和D的距离应适当取大一些
B.
为了减少测量误差，A、B连线与法线的夹角应适当大一些
C.
若A、B的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A、B的像
D.
若A、B连线与法线间夹角过大时，有可能在一侧看不清A、B的像
如图所示，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
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
三、填空题（本大题共1小题，共4分）
如图所示，等腰直角三棱镜ABO的两腰长都是为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与ox、oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边上的D点，在C、D两点插上大头针，看出C点的坐标位置、，D点的坐标位置、由此计算出该棱镜的折射率为______
．
四、计算题（本大题共2小题，共20分）
一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．
如图所示，一透明球体置于空气中，球半径，折射率，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为，CD为出射光线．
补全光路图并求出光从B点传到C点的时间；
求CD与MN所成的角．
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：根据得，，设入射角为，根据折射定律得，，即，解得故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据求出光在玻璃中的折射率，再根据折射定律，抓住折射光线与反射光线垂直，求出入射角的大小．
本题考查光的折射定律以及的运用，注意光由玻璃射入空气，需采用光的可逆性原理，运用折射定律进行解决．
2.【答案】C
【解析】解：根据折射率的定义，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折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大；
故选：C。
本题根据折射率的定义，i指的是真空中的角．
要注意定义式的前提条件：光从真空射入某种介质发生折射．
3.【答案】C
【解析】解：A、只有光由一种介质进入另一介质时，光的传播方向发生改变的现象叫光的折射，但不是所有的光的传播方向发生改变的现象都叫光的折射，如光的反射时，传播方向也会改变，故A错误；
B、折射定律是由斯涅尔发现的，故B错误；
C、人观察盛水容器的底部，由于光发生了折射，从而人会发现水变浅了，故C正确；
D、根据可知光从空气射入液体中，折射率增大，则传播速度减小，故D错误。
故选：C。
明确折射的性质，知道折射定律是由斯涅尔发现的，会根据折射定律解释相应的现象，根据，即可判定传播速度。
解决本题关键掌握折射定律的内容，会根据折射定律分析生活中常见的现象，知道光从空气射入液体中时传播速度减小。
4.【答案】B
【解析】解：由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，
根据图象可知A感知到的发光物应在靠近M的一侧，故B正确，ACD错误。
故选：B。
大气层的空气密度随高度而减小，光从光密介质进入光疏介质时会发生折射；
光从光密介质进入光疏介质时，折射光线远离法线方向偏折，结合光路的可逆性判断即可。
解决该题的关键是知道大气层的组成结构，能正确做出该题中的光传播的光路图
5.【答案】B
【解析】解：若地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；
而正因为地球表面上有大气层，太阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；
所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后．
故选B．
根据光发生折射时的光线偏折情况和光在均匀介质中沿直线传播来解答此题．
此题是光折射现象在生活中的实际应用，是应用物理知识解决实际的问题，属于中档题．
6.【答案】B
【解析】解：枯井中的青蛙看到井外的范围，根据光的直线传播确定。根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围。
而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，如图所示，所以枯井中的青蛙觉得井口大些。
根据光线可逆性，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大。所以晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星；故B正确，ACD错误。
故选：B。
外界从同一方向射到青蛙眼中光线的方向相同，由于光的折射，外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，根据光线可逆性，可知水井中的青蛙看到井外的范围较大．
本题关键抓住水在水面会发生折射，根据入射角大于折射角，即可确定青蛙看到井外的范围的大小．
7.【答案】CD
【解析】解：
A、C、由题意，入射角为，折射角为，由于光从玻璃中射向空气时，折射率为，当入射角增大时，折射率n不变，是常数，则知不变，也不变．由于折射角变化快，所以比值是变化的，故A错误，C正确．
B、D、因为光线从介质射入空气时，入射角小于折射角，即，则，所以根据折射定律有：，n是常数，可知，是一个小于1的常数，故B错误，D正确．
故选：CD
光从玻璃中射向空气时，入射角为，折射角为，折射率为，当入射角增大，折射角也增大，但折射角变化快，比值是变化的；同一介质的折射率是大于1的常数．
解决本题要掌握折射定律的适用条件：光线从空气射入介质，式中入射角为，折射角为知道折射率是大于1的常数．
8.【答案】ABD
【解析】解：A、折射光线是通过过C、D的直线来确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故C和D的距离应适当取大一些，可以提高准确度。故A正确。
B、A、B连线作为入射光线，A、B连线与法线的夹角即为入射角，入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小。故B正确。
C、根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，则即使A、B的距离较大时，通过玻璃砖仍然可以看到A、B的像，故C错误；
D、若A、B连线与法线间夹角过大时，光线从下表面射出时光强减弱，有可能在一侧看不清A、B的像。故D正确。
故选：ABD。
A、B及C、D之间的距离适当大些，这样引起的角度的误差较小，可提高精度．入射角尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小．根据光路可逆性原理可知，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．
用插针法测定玻璃砖折射率时，大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精度．
9.【答案】AD
【解析】解：折射只有在入射角不等于的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不发生折射，通过球体观察物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高．
通过立方体观察时，由于光线发生了折射角，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故AD正确，BC错误．
故选：AD．
判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，当光线垂直入射时，传播方向不改变．
此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握，解答此类题目，画图解答，效果会更好．
10.【答案】
【解析】解：作出光路图，如图所示．
由于光线从棱镜射入空气，则棱镜的折射率：
由几何知识得：，
解得：
故答案为：
先作出光路图，再由几何知识分别求出入射角和折射角的正弦值，即可由折射率公式求出折射率．
本题首先要作出光路图，注意光线的方向是从A出发射向人的眼睛，再根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，就能轻松解答．
11.【答案】解：设从光源发出的光直接射到D点的光线的入射角为，折射角为，在剖面内做光源相对于镜面的对称点C，连接CD，交镜面与E点，由光源射向E点的光线反射后由ED射向D点，设入射角为，折射角为，如图；
设液体的折射率为n，由折射定律：
由题意：
联立得：
由图中几何关系可得：；
联立得：
答：该液体的折射率为．
【解析】根据反射定律和折射定律，结合入射角与折射角、反射角的关系，作出光路图．根据折射定律以及数学几何关系求出瓶内液体的折射率．
本题首先要正确作出光路图，深刻理解折射率的求法，运用几何知识求入射角与折射角的正弦是解答的关键．
12.【答案】解：连接BC，作出光路图如图．设光线在B点处入射角、折射角分别为i、r．
由几何知识得
?，则
根据折射定律得
???
代入解得，
，光在球体中传播的速度为
则光从B点传到C点的时间为
代入解得，
由几何知识得，，，则
答：
补全光路如图，光从B点传到C点的时间为；
与MN所成的角．
【解析】连接BC，作出光路图．由几何知识求出光线在B点时的入射角，根据折射定律求出折射角，由几何关系求出BC，由求出光在球体中传播的速度v，再求解光从B点传到C点的时间；
根据几何知识求出CD与MN所成的角．
本题是几何光学问题，作出光路图是解题的基础，此类问题往往是折射定律、光速公式和几何知识的综合应用．
光的折射》2020年同步练习卷
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
光在某种玻璃中的传播速度是，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成直角，则入射角应是
A.
B.
C.
D.
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.
折射角就越大，表示这种介质对光的偏折作用越大
B.
折射角就越大，表示这种介质对光的偏折作用越小
C.
折射角就越小，表示这种介质对光的偏折作用越大
D.
折射角就越小，表示这种介质对光的偏折作用越小
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
如图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点靠近M的一侧
C.
图中P点靠近N的一侧
D.
以上位置都有可能
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
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
井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井水面在井口之下，两井底部各有一只青蛙，则
A.
水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
B.
枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
C.
水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.
两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
光从某种玻璃中射向空气，入射角从零开始增大到某一值的过程中，折射角也随之增大，则下列说法正确的是
A.
比值不变
B.
比值是一个大于1的常数
C.
比值不变
D.
比值是一个小于1的常数
用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是
A.
为了减少作图误差，C和D的距离应适当取大一些
B.
为了减少测量误差，A、B连线与法线的夹角应适当大一些
C.
若A、B的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A、B的像
D.
若A、B连线与法线间夹角过大时，有可能在一侧看不清A、B的像
如图所示，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
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
三、填空题（本大题共1小题，共4分）
如图所示，等腰直角三棱镜ABO的两腰长都是为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与ox、oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边上的D点，在C、D两点插上大头针，看出C点的坐标位置、，D点的坐标位置、由此计算出该棱镜的折射率为______
．
四、计算题（本大题共2小题，共20分）
一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．
如图所示，一透明球体置于空气中，球半径，折射率，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为，CD为出射光线．
补全光路图并求出光从B点传到C点的时间；
求CD与MN所成的角．
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：根据得，，设入射角为，根据折射定律得，，即，解得故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据求出光在玻璃中的折射率，再根据折射定律，抓住折射光线与反射光线垂直，求出入射角的大小．
本题考查光的折射定律以及的运用，注意光由玻璃射入空气，需采用光的可逆性原理，运用折射定律进行解决．
2.【答案】C
【解析】解：根据折射率的定义，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折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大；
故选：C。
本题根据折射率的定义，i指的是真空中的角．
要注意定义式的前提条件：光从真空射入某种介质发生折射．
3.【答案】C
【解析】解：A、只有光由一种介质进入另一介质时，光的传播方向发生改变的现象叫光的折射，但不是所有的光的传播方向发生改变的现象都叫光的折射，如光的反射时，传播方向也会改变，故A错误；
B、折射定律是由斯涅尔发现的，故B错误；
C、人观察盛水容器的底部，由于光发生了折射，从而人会发现水变浅了，故C正确；
D、根据可知光从空气射入液体中，折射率增大，则传播速度减小，故D错误。
故选：C。
明确折射的性质，知道折射定律是由斯涅尔发现的，会根据折射定律解释相应的现象，根据，即可判定传播速度。
解决本题关键掌握折射定律的内容，会根据折射定律分析生活中常见的现象，知道光从空气射入液体中时传播速度减小。
4.【答案】B
【解析】解：由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，
根据图象可知A感知到的发光物应在靠近M的一侧，故B正确，ACD错误。
故选：B。
大气层的空气密度随高度而减小，光从光密介质进入光疏介质时会发生折射；
光从光密介质进入光疏介质时，折射光线远离法线方向偏折，结合光路的可逆性判断即可。
解决该题的关键是知道大气层的组成结构，能正确做出该题中的光传播的光路图
5.【答案】B
【解析】解：若地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；
而正因为地球表面上有大气层，太阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；
所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后．
故选B．
根据光发生折射时的光线偏折情况和光在均匀介质中沿直线传播来解答此题．
此题是光折射现象在生活中的实际应用，是应用物理知识解决实际的问题，属于中档题．
6.【答案】B
【解析】解：枯井中的青蛙看到井外的范围，根据光的直线传播确定。根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围。
而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，如图所示，所以枯井中的青蛙觉得井口大些。
根据光线可逆性，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大。所以晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星；故B正确，ACD错误。
故选：B。
外界从同一方向射到青蛙眼中光线的方向相同，由于光的折射，外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，根据光线可逆性，可知水井中的青蛙看到井外的范围较大．
本题关键抓住水在水面会发生折射，根据入射角大于折射角，即可确定青蛙看到井外的范围的大小．
7.【答案】CD
【解析】解：
A、C、由题意，入射角为，折射角为，由于光从玻璃中射向空气时，折射率为，当入射角增大时，折射率n不变，是常数，则知不变，也不变．由于折射角变化快，所以比值是变化的，故A错误，C正确．
B、D、因为光线从介质射入空气时，入射角小于折射角，即，则，所以根据折射定律有：，n是常数，可知，是一个小于1的常数，故B错误，D正确．
故选：CD
光从玻璃中射向空气时，入射角为，折射角为，折射率为，当入射角增大，折射角也增大，但折射角变化快，比值是变化的；同一介质的折射率是大于1的常数．
解决本题要掌握折射定律的适用条件：光线从空气射入介质，式中入射角为，折射角为知道折射率是大于1的常数．
8.【答案】ABD
【解析】解：A、折射光线是通过过C、D的直线来确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故C和D的距离应适当取大一些，可以提高准确度。故A正确。
B、A、B连线作为入射光线，A、B连线与法线的夹角即为入射角，入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小。故B正确。
C、根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，则即使A、B的距离较大时，通过玻璃砖仍然可以看到A、B的像，故C错误；
D、若A、B连线与法线间夹角过大时，光线从下表面射出时光强减弱，有可能在一侧看不清A、B的像。故D正确。
故选：ABD。
A、B及C、D之间的距离适当大些，这样引起的角度的误差较小，可提高精度．入射角尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小．根据光路可逆性原理可知，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．
用插针法测定玻璃砖折射率时，大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精度．
9.【答案】AD
【解析】解：折射只有在入射角不等于的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不发生折射，通过球体观察物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高．
通过立方体观察时，由于光线发生了折射角，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故AD正确，BC错误．
故选：AD．
判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，当光线垂直入射时，传播方向不改变．
此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握，解答此类题目，画图解答，效果会更好．
10.【答案】
【解析】解：作出光路图，如图所示．
由于光线从棱镜射入空气，则棱镜的折射率：
由几何知识得：，
解得：
故答案为：
先作出光路图，再由几何知识分别求出入射角和折射角的正弦值，即可由折射率公式求出折射率．
本题首先要作出光路图，注意光线的方向是从A出发射向人的眼睛，再根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，就能轻松解答．
11.【答案】解：设从光源发出的光直接射到D点的光线的入射角为，折射角为，在剖面内做光源相对于镜面的对称点C，连接CD，交镜面与E点，由光源射向E点的光线反射后由ED射向D点，设入射角为，折射角为，如图；
设液体的折射率为n，由折射定律：
由题意：
联立得：
由图中几何关系可得：；
联立得：
答：该液体的折射率为．
【解析】根据反射定律和折射定律，结合入射角与折射角、反射角的关系，作出光路图．根据折射定律以及数学几何关系求出瓶内液体的折射率．
本题首先要正确作出光路图，深刻理解折射率的求法，运用几何知识求入射角与折射角的正弦是解答的关键．
12.【答案】解：连接BC，作出光路图如图．设光线在B点处入射角、折射角分别为i、r．
由几何知识得
?，则
根据折射定律得
???
代入解得，
，光在球体中传播的速度为
则光从B点传到C点的时间为
代入解得，
由几何知识得，，，则
答：
补全光路如图，光从B点传到C点的时间为；
与MN所成的角．
【解析】连接BC，作出光路图．由几何知识求出光线在B点时的入射角，根据折射定律求出折射角，由几何关系求出BC，由求出光在球体中传播的速度v，再求解光从B点传到C点的时间；
根据几何知识求出CD与MN所成的角．
本题是几何光学问题，作出光路图是解题的基础，此类问题往往是折射定律、光速公式和几何知识的综合应用．