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2019-2020年高中物理第四章光第一节光的折射定律自我小测粤教版选修1关于折射率,下列说法正确的是 A.根据=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据=n可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n=可知,介质的折射率与介质中的光速成反比D.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比2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.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越大B.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越小C.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越大D.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越小3一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上,光的一部分被反射,另一部分被折射,折射光线与反射光线的夹角可能是 A.小于40°B.在50°~100°之间C.在100°~140°之间D.大于140°4如图4-1-8所示为地球及其周围的大气层,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 图4-1-8A.图中P点B.图中P点靠近M点一侧C.图中P点靠N点一侧D.以上位置都有可能5如图4-1-9所示,平面镜MN以ω=rad/s的角速度绕垂直于纸面且过O点的轴转动,AB为一段圆弧形屏幕,它的圆心在O点,张角为60°,现在一束来自频闪光源的细平行光线,从一个固定方向射向平面镜的O点,当光源每秒闪12次时,镜每转一周屏幕AB上出现的光点数最大可能是 图4-1-9A.3个 B.6个 C.12个 D.24个6光于光的反射与折射,以下说法正确的是 A.光发生反射时,光的传播方向一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时,一定伴随着反射现象D.光发生反射时,一定伴随着折射现象7一束光线与水平方向成30°,从空气射入水中,其反射光线和折射光线恰好垂直,则反射角和折射角各为 A.30° 30° B.60° 60°C.60° 30° D.30° 60°8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,则 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9△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图4-1-10所示.由此可知 图4-1-10A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜内a光的传播速度比b光的大C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长10如图4-1-11所示,光线以入射角θ从空气射向折射率n=的透明介质表面,则当入射角为45°时,反射光线与折射光线的夹角为________.图4-1-1111如图4-1-12所示,游泳池宽度L=15m,水面离岸边的高度为
0.5m,在左岸边一标杆上装有一A灯,A灯距地面高
0.5m,在右岸边站着一个人,E点为人眼的位置,人眼距地面高
1.5m.若此人发现A灯灯光经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯光经折射后所成的像重合,已知水的折射率为
1.3,则B灯在水面下多深处?B灯在图中未画出图4-1-1212一个圆柱形直筒,直径为12cm,高16cm,人眼在筒的上方某处观察,所见筒的深度为9cm,当筒中盛满液体时,人眼又恰能看到筒侧壁的最低点,求1此液体的折射率;2光在此液体中的传播速度.13如图4-1-13所示为一透明的圆柱体的横截面,其半径为R,折射率为,AB是一条直径.若有一束平行光线沿AB方向射向圆柱体,折射后经过B点的入射光线离AB的距离为多少?图4-1-13参考答案1解析介质的折射率是一个表明介质光学特征性的物理量,由介质本身决定,与入射角、折射角无关.由于n=,真空中的光速是一个定值,故v与n成反比是正确的,由v=λf,当f一定时v正比于λ,又n与v成反比,故折射率与波长λ也成反比.答案CD2解析根据折射率的定义n=,在入射角相同的情况下,折射角越小的介质,其折射率越大,该介质对光的偏折作用就越大;反之,折射角越大的介质,其折射率越小,该介质对光的偏折作用就越小.答案C3解析根据折射率的定义n=>1,折射角θ2<θ1=40°,反射角θ3=θ1=40°,如图所示,故折射光线与反射光线的夹角θ4=180°-θ3-θ2=140°-θ
2.即100°<θ4<140°答案C4解析地球周围的大气层不均匀,靠地球的折射率大,而远离地球大气层折射率小,故P处发出的光信号要在大气层中发生折射而弯曲,光线射到侦察卫星A,A感知到发光物好像在P点靠M的一侧.答案B5解析由ω=rad/s可知,平面镜转动周期T==6s,反射光线射到AB上,反射光线角度变化了60°,由于入射光线的方向不变,则平面镜只转30°,所需时间T=
0.5s,光源每秒闪12次,则AB上出现的光点数最大可能为6个.答案B6解析光发生反射时,光的传播方向一定改变,选项A正确.当入射角为45°时,反射角也为45°,光的传播方向偏转90°,选项B正确.光发生折射时,一定伴随着反射现象.答案ABC7解析我们可以根据题意画一简单的光路图,根据题中条件可知入射角为60°,则反射角为60°,由反射光线和折射光线的垂直关系可知折射角为30°.答案C8解析光在均匀介质中是沿直线传播的,但地球周围的大气是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,太阳光从大气层外射到地面的光线是由真空进入空气中,光要发生折射,越接近地面空气越稠密,折射率也越大,因此人们观察到的日出时刻的太阳,实际上还完全处在地平线的下方,如下图所示,假设地球表面不存在大气层,则太阳光将沿直线射到地面,因此只有当太阳到达图中的地平线位置时,人们才能观察到日出的太阳.由图可知,这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系.故选项A、C、D错,只有选项B正确.答案B9解析根据光的折射定律,在不同的介质中光的传播速度不同,光速的快慢与介质的折射率有关;光的频率在传播的过程中不变.答案BD10解析当入射角为45°时,可由折射定律算出其折射角为30°,故反射光线与折射光线间的夹角为180°-45°-30°=105°.答案105°11解析如下图所示,设水面为CF,A到水面C的距离为L1,B灯与C之间的距离为L2,人眼到F之间的距离为L3,C、D之间的距离为L4,则由A灯光的折射得=,代入数据得=,得L4=5m,对B灯光的折射过程.sini=sin∠CBD=,sinr=sin∠CA′D=,==.代入数据得L2=
4.35m,即灯光在水面下
4.35m深处.答案
4.35m12解析先画出一圆柱形筒,筒的高为H=16cm,直径d=12cm.人眼在A处,筒侧壁底部“最低点”为B,筒内无液体时,人眼能见深度h=9cm,筒内盛满液体时,人眼能看到B点,根据光的折射画出光路如下图所示.1sinθ1=,sinθ2=此液体的折射率n===.2光在此液体中的传播速度v===
2.25×108m/s.答案
122.25×108m/s13解析可先作出光路图,用折射定律结合几何知识求出.如下图所示,设折射后经过B点的入射光线的射入点为C,连接BC,则BC为其折射光线,OC为法线.若折射角为θ,由几何知识可知入射角为2θ,根据折射定律有=,=,即θ=30°则入射光线离AB的距离CD=Rsin2θ=R.答案R。