粤教版 (2019)选择性必修 第一册第一节 光的折射定律习题

光的折射定律

1．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

解析：选C　根据折射率的定义n＝可知，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，故选项C正确。

2．如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径(　　)

A．光线1　　　　　　　 B．光线2

C．光线3 D．光线4

解析：选A　光线由水进入空气时，折射角应大于入射角，对应图中光线可知，只有光线1是正确的，故A选项正确。

3．在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体(　　)

A．比物体所处的实际位置高

B．比物体所处的实际位置低

C．跟物体所处的实际位置一样高

D．以上三种情况都有可能

解析：选A　物体反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成虚像，所以潜水员在水中看见岸上的物体，实际是变高了的物体的虚像，A正确。

4．一束光由空气射入某介质，入射角为60°，此时折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度为(　　)

A．×108 m/s B．×108 m/s

C．×108 m/s D．×108 m/s

解析：选B　因为入射角为60°，则反射角为60°，又折射光线与反射光线恰好垂直，根据n＝得n＝＝，又n＝，所以v＝＝＝×108 m/s。故选项B正确。

5．(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　　)

A．光是从真空射向介质

B．介质的折射率约为1.73

C．光在介质中的传播速度约为1.73×108 m/s

D．反射光线与折射光线成60°角

解析：选BC　因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项A错误；根据折射率公式n＝，可得n≈1.73，选项B正确；再由折射率n＝得v＝，代入数据得v≈1.73×108 m/s，选项C正确；由几何关系知，反射光线与折射光线成90°角，选项D错误。

6.(多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论正确的是(　　)

A．在水中的传播速度，光束a比光束b大

B．在水中的传播速度，光束a比光束b小

C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小

D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大

解析：选AC　由公式n＝，可得折射率na<nb，C正确，D错误；由v＝，na<nb知va>vb，A正确，B错误。

7.如图所示，玻璃三棱镜ABC的顶角A为30°，一束光线垂直于AB面射入棱镜，从AC面射出进入空气，测得出射光线与入射光线的夹角为30°，则棱镜的折射率为(　　)

A． B．

C． D．

解析：选C　作出光路图如图所示，∠A＝30°，则入射角∠MON＝30°，由题意知折射角∠EOG＝60°，故折射率n＝＝，C项正确。

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，且D＝R。求光线的会聚角α。(示意图未按比例画出)

解析：由几何关系sin i＝，解得i＝45°

则由折射定律＝n，解得r＝30°

且i＝r＋，解得α＝30°。

答案：30°

9.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为(　　)

A． B．1.5

C． D．2

解析：选C　光线在玻璃球内的光路图如图所示。A、C为折射点，B为反射点，作OD平行于入射光线，故∠AOD＝∠COD＝60°，所以∠OAB＝30°，玻璃的折射率n＝＝，故C正确。

10．(多选)由于覆盖着地球表面的大气，越接近地表越稠密，折射率也越大，远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折，使我们看到的星星的位置，与实际位置间存在差距，这种效应叫作蒙气差。以下关于这种现象的说法正确的是(　　)

A．夜晚，我们看到南半天星星的位置，要比它实际的位置高一些

B．夜晚，我们看到南半天星星的位置，要比它实际的位置低一些

C．这种光现象中的“蒙气差”效应，越是接近地平线就越明显

D．这种光现象中的“蒙气差”效应，越是接近地平线就越不明显

解析：选AC　因越接近地表大气的折射率越大，南半天星星发出的光线经大气折射后偏向地球如图所示，且越是接近地平线偏折越明显，故A、C正确。

11.(2020·贵州黔南期末)某种透明材料做成的三棱镜横截面如图所示，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面进入棱镜的光线恰好全部直接到达BC面。

(1)求该材料对此平行光束的折射率；

(2)这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？

解析：(1)由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，由题意可知，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，光路图如图所示，由几何知识可知，光线进入AB面时的入射角α和折射角β分别为α＝60°，β＝30°，由折射定律知，该材料对此平行光束的折射率n＝＝＝＝。

(2)上图中O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏到BC的距离比D点到BC的距离远，光斑就会分成两块。由几何关系可得OD＝a，所以当光屏到BC的距离超过a时，光斑分为两块。

答案：(1)　(2)a