物理选择性必修 第一册第1节 光的折射随堂练习题

【精编】物理沪科版选择性必修第一册第1节光的折射-1作业练习

一．单项选择

1．保持入射光线方向不变，将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角，则（　　）

A．反射光线也转过θ角

B．反射光线转过2θ角

C．入射角增大2θ角

D．反射光线与入射光线的夹角增大θ角

2．下列说法正确的是（　 　）

A．“光纤通信”利用了全反射的原理

B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要浅

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角

D．一切波都能发生干涉和衍射，但干涉和衍射不是波特有的现象

3．以往，已知材料的折射率都为正值（n > 0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n < 0），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n = ？1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（  ）

A．A B．B C．C D．D

4．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针P3．P4，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　）

A. 大头针P4 须挡住P3及P1．P2的像

B. 入射角越大，折射率的测量越准确

C. 利用量角器量出i1．i2，可求出玻璃砖的折射率

D. 如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，折射率的测量值将偏大

5．下列说法正确的是(　 　)

A. 在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高

B. 光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的小

C. 水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生全反射的缘故

D. 光在某种介质中的传播速度为1.732×108 m/s，要使光由真空射入这种介质的折射光线与反射光线之间夹角为90°，则入射角为45°

6．雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a．b．c．d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　 )

A. 紫光．黄光．蓝光和红光

B. 紫光．蓝光．黄光和红光

C. 红光．蓝光．黄光和紫光

D. 红光．黄光．蓝光和紫光

7．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时，速度___________，频率___________(均填“增大”“减小”或“不变”)

8．对于声波．无线电波和红外线，下列说法中正确的是（ 　　）

A．都能在真空中传播

B．本质上都是电磁波

C．都能发生反射

D．在真空中，无线电波的传播速度大于红外线的传播速度

9．如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，OO′为其对称轴，O为球心，球半径为R，半球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对该光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑光在玻璃中的多次反射，则从左侧射入刚好能从右侧半球面射出的入射光束偏折后到与对称轴OO′相交所用的传播时间t为（　　）

A.  B.  C.  D.

10．如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则（　　）

A. ∠a=30°，∠b=75° B. ∠a=32°，∠b=74°

C. ∠a=34°，∠b=73° D. ∠a=36°，∠b=72°

11．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，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. 2 D.

12．下列说法正确的是（　　）

A．光从一种介质进入另一种介质时，一定会发生偏折

B．光从空气进入其他介质时，折射角大于入射角

C．光从空气进入其他介质时，速度要减小

D．折射是指光的传播方向发生改变的现象

13．如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是(   )

A. 红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化

B. 红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化

C. 若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖

D. 若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小

14．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

15．在清澈的水池边的人看到池底变浅了，下图中正确描述光的传播路径的是（　　）

A． B． C． D．

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】【考点】 光的反射定律．

【分析】（1）光的反射定律的内容：反射光线．入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角．

（2）反射角和入射角的概念：反射角是反射光线与法线的夹角；入射角是入射光线与法线的夹角．

【解答】解：AB．根据反射定律可知，保持入射光线方向不变，将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角，入射角会增大或减小θ角，由于反射角等于入射角，所以反射光线也转过θ角，故A正确，B错误；

C．保持入射光线方向不变，将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角，入射角会增大或减小θ角，故C错误；

D．保持入射光线方向不变，将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角，入射角会增大或减小θ角，由于反射角等于入射角，所以反射角也相应增大或减小θ角，则反射光线与入射光线的夹角将增大2θ角或者减小2θ角，故D错误；

故选：A

2．【答案】A

【解析】【来源】山东省威海市文登区2018-2019学年高二下学期期末考试物理试题

【分析】

【详解】

A．在光纤通信种是利用了全反射原理，故A正确；

B．岸边观察前方水种的一条鱼，根据视深则有，鱼的实际深度比看到的要深，故B错误；

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，故C错误；

D．一切波都能发生干涉和衍射，干涉和衍射是波特有的现象，故D错误。

故选A。

3．【答案】B

【解析】

AD．本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A．D错误。

BC．折射率为 - 1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，故B正确，C错误。

4．【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1．P2的像，故A正确；

B．入射角适当大一些，能使折射率的测量准确，故B错误；

C．利用量角器量出i1．i2，可求出玻璃砖的折射率

故C错误；

D．如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故D错误。

故选A。

5．【答案】A

【解析】试题分析：根据光的折射，得出潜水员看到的高度和实际高度的关系；光在光纤中发生全反射，通过全反射的条件比较光纤内芯和外壳折射率的大小关系．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故．根据得出折射率的大小关系，结合几何关系和折射定律求出入射角的大小．

景物的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，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的虚像，所以比实际位置高，A正确；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率，B错误；水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故，C错误；根据得，介质的折射率，光由真空射入这种介质的折射光线与反射光线之间夹角为90°，设入射角为θ，结合折射定律和几何关系知，，解得θ=60°，D错误．

6．【答案】B

【解析】

试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光．蓝光．黄光和红光，B正确；

考点：考查了光的折射

名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率．波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．

7．【答案】    (1). 减小    (2). 不变

【解析】同一单色光在不同的介质中传播，频率不会改变，但是速度改变，光在水中传播时速度较空气中小.

8．【答案】C

【解析】【来源】上海市第二工业大学附属龚路中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题

AB．声波属于机械波，传递需要介质；无线电波和红外线属于电磁波，传递不需要介质。A错误，B错误；

C．声波．无线电波和红外线都属于波，而反射是波特有的现象，所以都能发生反射，C正确；

D．在真空中，无线电波的传播速度等于红外线的传播速度，D错误。

故选C。

9．【答案】C

【解析】

【详解】

射到半球面上的C点刚好发生全反射，则由折射定律有

可得入射角为i=45°，折射角为r=90°，在△OCD中LCD=R在半球内部，入射光线到C点的距离为

光在玻璃中传播速度为

光从入射点传播到D点的时间为

代入数据解得

故C正确，ABD错误。

故选C。

10．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】作ac．ab面的法线，根据光的反射定律和几何关系可知

∠a=∠1=∠2

∠3=∠4=∠b

所以

2∠a=∠b

而

∠a+2∠b=180°

可得

∠a=36°

∠b=72°

故选D。

11．【答案】D

【解析】由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出平行返回光线的光路如图，

则由几何关系可知，折射角为30°，则折射率：，故选D．

12．【答案】C

【解析】

A．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，当垂直入射时，传播方向不改变，A错误；

B．当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，B错误；

C．根据

可知光从空气进入其他介质时，速度要减小，C正确；

D．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，这是光的折射现象，并不是说光的传播方向发生改变就是折射，光的反射也能改变方向。D错误。

故选C。

13．【答案】D

【解析】

【详解】AB．波在传播的过程中频率和周期保持不变，在玻璃中，红光的传播速度为，故红光进入玻璃后的速度会发生变化，在玻璃中，红光的波长，波长发生改变，故AB错误；

CD．紫光与红光以相同入射角入射，光从光疏介质射入光密介质，折射角一定小于全反射的临界角，所以能再次从玻璃砖中穿出来，故C错误，因为，紫光的折射率大于红光的折射率，故在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小，D正确。

14．【答案】C

【解析】【考点】 光的折射定律．

【分析】光由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射．

【解答】解：光由空气射向玻璃，折射角小于入射角，反射角等于入射角，故C正确；

故选：C．

15．【答案】D

【解析】

在清澈的水池边的人看到池底变浅了，是因为池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生了折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，ABC错误，D正确。

故选D。