4.1 光的折射 （强化）练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.1 光的折射 （强化）练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 224.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-17 14:54:57 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修第一册第四章第一节光的折射强化练习
一、单选题
1．某种单色光在两种透明介质中传播，对真空的临界角分别为C1、C2，且C1>C2，由此可知这两种介质的折射率n1、n2及光在这两种介质中的传播速度v1、v2的大小关系是（ ）
A．n1>n2 v1>v2 B．n1> n 2 v1 C．n1v2
2．如图所示，abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc=60°。当一束平行光垂直照到ac上时，ab的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为（ ）
A．false B．false C．false D．false
3．一束红光和一列声波，分别由空气传入水中，以下说法正确的是（ ）
A．二者的频率都不变 B．二者的波长都不变
C．二者的波长都变大 D．二者的波速都变大
4．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角false和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为false，知棱镜顶角为false，计算棱镜对该色光的折射率表达式为（ ）
A．false B．false
C．false D．false
5．一束光从某种介质射入空气，折射光路如图所示，则（ ）
A．该介质的折射率约为0.71
B．该介质的折射率约为1.41
C．进入空气后这束光的速度变慢，波长变长
D．进入空气后这束光的频率增高，波长变短
6．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false。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（ ）
A．false B．false C．false D．false
7．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。下列说法正确的是（ ）
A．光束OB是红光
B．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大
C．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小
D．两束光分别在OB、OC段传播时所用的时间相等
8．人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为false，且D=false。则光线的会聚角α为（ ）
A．30° B．45° C．60° D．75°
9．如图所示，等腰三角形ABC为一棱镜的横截面，顶角A为θ。一束光线从AB边入射，从AC边射出，已知入射光线与AB边的夹角和出射光线与AC边的夹角相等，入射光线与出射光线的夹角也为θ。则该棱镜的折射率为（ ）
A．false
B．false
C．false
D．false
10．如图所示，由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AD是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AB、AC，它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2，则（ ）
A．AB是绿光，t1t2
C．AC是红光，t1>t2 D．AC是红光，t1＝t2
11．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：
(1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d；
(2)先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC；
(3)将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置；
(4)调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2。
关于上述实验，以下说法不正确的是（ ）
A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点
B．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2
C．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2
D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角
12．如图所示，单色光束从某点以入射角i射入一厚度为d的平行玻璃砖中，在入射点同时发生反射和折射，折射光线经过玻璃砖后在下表面同样发生反射和折射，且反射光线与上表面的交点到上表面的入射点间的距离为l。已知光在真空中的传播速度为c。则平行玻璃砖的折射率为（ ）
A．falsecosi B．falsesini C．falsecosi D．falsesini
13．已知天然材料的折射率都为正值（false）。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值（false），称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。如图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
14．如图所示，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nPA．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线在同一条直线上
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
二、解答题
15．如图所示，边长为a=1.0m，密度为false的正方体木块浮于池塘平静水面上并保持静止，右侧面与竖直池塘壁平行且相距false，竖直池塘壁足够高。池塘水深为false，一小鱼（可视为质点）躲在木块中心正下方池底，已知水的折射率false，密度为false，则该小鱼能看到右侧池塘壁水面以上部分的最大高度false为多少?
16．如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC, ∠A= 30°，D点在AC边上，AD间距为L。一条光线以60°的入射角从D点射入棱镜，光线垂直BC射出，求：
①玻璃的折射率；
②BC边上出射点的位置到C点的距离d。
17．一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷，凹面与圆柱体下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O点是球形凹陷的球心，半径OA与OG夹角false平行光沿垂直于轴线方向向下入射时，从凹面边缘A点入射的光线经折射后，恰好由下底面上C点射出。已知false，false，false。
(1)求此透明材料的折射率；
(2)撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，求下底面上有光出射的圆形区域的半径false不考虑侧面的反射光及多次反射的影响false。
18．如图所示，某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中false，BC边长为a，AB边长为false，AE为AB长度的false，一束光线刚好从E点沿与AD平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过AD的中点F。不考虑光在CD界面反射后的光线，已知光在真空中的传播速度为c。求：
(1)此种介质的折射率；
(2)光线在介质中的传播时间。
参考答案
1．D 2．B 3．A 4．A 5．B 6．A 7．D 8．A 9．D 10．D 11．B 12．B 13．D 14．D
15．0.72m
16．①false ；②false
17．(1)false；(2)false
18．(1)false；(2)false
一、单选题
1．某种单色光在两种透明介质中传播，对真空的临界角分别为C1、C2，且C1>C2，由此可知这两种介质的折射率n1、n2及光在这两种介质中的传播速度v1、v2的大小关系是（ ）
A．n1>n2 v1>v2 B．n1> n 2 v1
2．如图所示，abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc=60°。当一束平行光垂直照到ac上时，ab的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为（ ）
A．false B．false C．false D．false
3．一束红光和一列声波，分别由空气传入水中，以下说法正确的是（ ）
A．二者的频率都不变 B．二者的波长都不变
C．二者的波长都变大 D．二者的波速都变大
4．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角false和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为false，知棱镜顶角为false，计算棱镜对该色光的折射率表达式为（ ）
A．false B．false
C．false D．false
5．一束光从某种介质射入空气，折射光路如图所示，则（ ）
A．该介质的折射率约为0.71
B．该介质的折射率约为1.41
C．进入空气后这束光的速度变慢，波长变长
D．进入空气后这束光的频率增高，波长变短
6．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false。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（ ）
A．false B．false C．false D．false
7．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。下列说法正确的是（ ）
A．光束OB是红光
B．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大
C．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小
D．两束光分别在OB、OC段传播时所用的时间相等
8．人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为false，且D=false。则光线的会聚角α为（ ）
A．30° B．45° C．60° D．75°
9．如图所示，等腰三角形ABC为一棱镜的横截面，顶角A为θ。一束光线从AB边入射，从AC边射出，已知入射光线与AB边的夹角和出射光线与AC边的夹角相等，入射光线与出射光线的夹角也为θ。则该棱镜的折射率为（ ）
A．false
B．false
C．false
D．false
10．如图所示，由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AD是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AB、AC，它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2，则（ ）
A．AB是绿光，t1
C．AC是红光，t1>t2 D．AC是红光，t1＝t2
11．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：
(1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d；
(2)先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC；
(3)将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置；
(4)调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2。
关于上述实验，以下说法不正确的是（ ）
A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点
B．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2
C．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2
D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角
12．如图所示，单色光束从某点以入射角i射入一厚度为d的平行玻璃砖中，在入射点同时发生反射和折射，折射光线经过玻璃砖后在下表面同样发生反射和折射，且反射光线与上表面的交点到上表面的入射点间的距离为l。已知光在真空中的传播速度为c。则平行玻璃砖的折射率为（ ）
A．falsecosi B．falsesini C．falsecosi D．falsesini
13．已知天然材料的折射率都为正值（false）。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值（false），称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。如图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
14．如图所示，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nP
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
二、解答题
15．如图所示，边长为a=1.0m，密度为false的正方体木块浮于池塘平静水面上并保持静止，右侧面与竖直池塘壁平行且相距false，竖直池塘壁足够高。池塘水深为false，一小鱼（可视为质点）躲在木块中心正下方池底，已知水的折射率false，密度为false，则该小鱼能看到右侧池塘壁水面以上部分的最大高度false为多少?
16．如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC, ∠A= 30°，D点在AC边上，AD间距为L。一条光线以60°的入射角从D点射入棱镜，光线垂直BC射出，求：
①玻璃的折射率；
②BC边上出射点的位置到C点的距离d。
17．一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷，凹面与圆柱体下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O点是球形凹陷的球心，半径OA与OG夹角false平行光沿垂直于轴线方向向下入射时，从凹面边缘A点入射的光线经折射后，恰好由下底面上C点射出。已知false，false，false。
(1)求此透明材料的折射率；
(2)撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，求下底面上有光出射的圆形区域的半径false不考虑侧面的反射光及多次反射的影响false。
18．如图所示，某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中false，BC边长为a，AB边长为false，AE为AB长度的false，一束光线刚好从E点沿与AD平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过AD的中点F。不考虑光在CD界面反射后的光线，已知光在真空中的传播速度为c。求：
(1)此种介质的折射率；
(2)光线在介质中的传播时间。
参考答案
1．D 2．B 3．A 4．A 5．B 6．A 7．D 8．A 9．D 10．D 11．B 12．B 13．D 14．D
15．0.72m
16．①false ；②false
17．(1)false；(2)false
18．(1)false；(2)false