高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.1 光的折射达标测试

4.1光的折射同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．银河系银盘的直径约为10万光年，合多少公里（　　）

A．9.46×1015km B．9.46×1016km C．9.46×1017km D．9.46×1018km

2．在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使（　　）

A．P3只挡住P1的像

B．P4只挡住P2的像

C．P3同时挡住P1、P2的像

D．P3插在P1、P2的延长线上

3．光线从真空中入射到一块平行透明板上，入射角为40°，则反射光线和折射光线的夹角可能是（     ）

A．小于40° B．在100°到140°之间

C．大于40° D．在40°到100°之间

4．光从某种玻璃中射向空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角γ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．比值逐渐增大 D．比值是一个小于1的常数

5．一束红光和一列声波，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

6．下列现象中属于光的衍射现象的是

A．雨后天空出现美丽的彩虹

B．光通过三棱镜产生彩色条纹

C．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹

D．把两只铅笔并在一起，透过中间的狭缝观察日光灯，看到彩色条纹

7．一束激光以入射角i＝30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光斑位置向左移动了2 cm，说明液面可能（　　）

A．上升了 cm B．上升了 cm

C．下降了 cm D．下降了 cm

8．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷．有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快．这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是（　　）

A．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

B．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

C．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

D．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

9．如图，厚度为h两面平行的玻璃板水平放置，点光源S非常靠近玻璃板的下表面但并不接触。若玻璃板的折射率为n，则从玻璃板上表面观察（　　）

A．从S正上方垂直玻璃板向下看，看到的光点距离玻璃板上表面

B．从S正上方垂直玻璃板向下看，看到的光点距离玻璃板上表面

C．只能在面积为的圆形区域内看到光

D．只能在面积为的圆形区域内看到光

10．如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断不正确的是

A．a光的频率小于b光的频率

B．a光光子能量小于b光光子能量

C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率

D．a光在玻璃砖中的速度大于b光在玻璃砖中的速度

11．一束可见光a由三种单色光m、p、n组成．光束a通过三棱镜后情况如图所示，检测发现单色光p能使某金属产生光电效应，下列叙述正确的是（ ）

A．真空中单色光m的波长大于n的波长

B．单色光m的频率大于n的频率

C．单色光n一定可以使该金属发生光电效应

D．在三棱镜中，单色光m的光速大于n的光速

12．如图所示的光路图，不同频率的两细束单色光、平行地从相距为的两点射向玻璃砖的上表面，恰好在玻璃砖的下表面上相交于点，玻璃对两单色光的折射率分别为、，两单色光在玻璃中运动时间均为，真空中光速为，则下列说法正确的是（　　）

A．两束光的入射角的正弦值为

B．两束光的入射角的正弦值为

C．光的折射率大于光的折射率

D．光的频率大于光的频率

13．下列说法正确的是（　　）

A．捕鱼人在岸上不同的位置看到水中静止的鱼的位置不变

B．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时实际太阳还在地平线以下

C．在光的反射现象中光路是可逆的，但光的折射现象中光路是不可逆的

D．光从玻璃射入空气时红光比紫光发生全反射的临界角小

14．已知水的折射率为1.33，空气的折射率为1.00，一个潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h1，而船头的观察者目测到潜水员距水面深h2处，则(     )

A．潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度大于h1

B．潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1

C．潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1

D．潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度大于h1

15．如图所示，激光液面控制仪原理是；固定的一束激光AO以入射角i照射到水平面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为点讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了距离，即射到B点，则液面的高度变化是（　　）

A．液面升高 B．液面升高

C．液面降低 D．液面降低

二、填空题（共4题）

16．一束光由空气射入某种介质中，测得入射角为45°时，折射角为30°，这种介质的折射率为____，已知光在真空中传播的速度为c =3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为____m/s．

17．图示为半圆柱体玻璃砖的横截面，O为圆心，一束由紫光和红光组成的复色光a从空气射入玻璃砖，以直径为分界线，在玻璃砖中分成两束光b、c，则c光的传播速度比b光的______（填“大”或“小”），b、c两束光从射入玻璃砖至到达圆弧上的传播时间的关系为______（填“＞”“＜”或“=”）。

18．李明为了测出玻璃的折射率，他在平整的白纸上放一半径为R的半圆形玻璃砖，让一束白光乙30°的入射角自圆心O射入玻璃砖，圆弧上分别有红光和紫光射出，在白纸上标记截面MN、圆心O、两光束的出射点A和B，移走玻璃砖，测得A．B两点到法线的距离分别为，由此可得紫光在玻璃中的折射率为________；光在真空中的传播速度为c，红光在该玻璃砖中传播时间为_________

19．某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面的夹角为α，插了两枚大头针P1和P2，1、2、3、4分别是四条直线：

（i）在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在___________线上（选填“1”、“2”、“3”或“4”）；

（ii）实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面的夹角为β，则玻璃的折射率n=____________；

（iii）若描出玻璃砖两边界线、后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

三、综合题（共4题）

20．一束光线以45°的入射角从真空中射入某种介质时，其折射角为30°。已知真空中的光速为c，求：

(1)这种介质的折射率；

(2)光在这种介质中的传播速度大小。

21．在河中用鱼又捕鱼时，渔民们都知道不能直接朝看到鱼的方向掷出鱼叉。若图中渔民在（其眼睛）距河面15米处看到视线与水面成37°的方向有一条鱼，鱼在水深约2米的河底请帮该渔民估算：

（1）鱼距离他的实际水平距离多远；

（2）他应该瞄准与水面成多少度角的方向掷出鱼叉。假设鱼叉掷出后做直线运动，水的折射率为，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

22．前不久，中科院光电技术研究所宣布，其承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。光刻机是生产大规模集成电路（芯片）的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为189nm。求:（光在在真空中的传播速度c=3.0×108m/s）（计算结果保留三位有效数字。）

（1）加上液体时光在液体中的传播速度；

（2）光刻胶的曝光波长。

23．光以入射角从空气射入折射率的玻璃中，折射角是多大？画出光路图。

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．D

5．A

6．D

7．B

8．C

9．B

10．C

11．B

12．B

13．B

14．C

15．A

16．          2.1×108

17．     大     =

18．         

19．     2          不变

20．(1)；(2)

21．（1）；（2）

22．（1）2.14×108m/s；（2）135nm

23．30°；