人教版 (2019)1 光的折射练习

第四章　1　

A组·基础达标

1．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

【答案】B　【解析】光从真空进入透明板，折射角小于入射角，所以折射光线与界面的夹角大于50°，小于90°；又反射角与入射角相等，则反射光线与界面的夹角为50°，可知反射光线与折射光线的夹角大于100°，小于140°，故B正确．

2．如图所示，一束光从真空射向某种介质时，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．不同色光在该介质中的折射率不同

D．不同色光在该介质中的传播速度相同

【答案】C　【解析】介质的折射率是由介质的材料决定的，与折射角和入射角无关，A、B错误；不同色光在该介质中的折射率不同，根据v＝可知，不同色光在该介质中的传播速度不相同，C正确，D错误．

3．(多选)根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是(　　)

A．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些

B．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些

C．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些

D．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些

【答案】BD　【解析】人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D正确．

4．两束同色细平行光相距为d，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有(　　)

A．两束光平行，距离为d

B．两束光平行，距离大于d

C．两束光平行，距离小于d

D．两束光不平行，两射出点的距离为d

【答案】B　【解析】光线穿过玻璃砖，经过两次折射，根据光路的可逆性，射出的光线与射入的光线平行，所以两束光穿过玻璃砖后依旧平行，玻璃砖对两束光的折射率是相同的，由于玻璃砖是梯形的，由图像可知MP>NQ，所以在玻璃砖内发生折射的两束光线中，a比b向左偏离程度更大，两光线远离，两者射出光线的距离变大，故A、C、D错误，B正确．

5．(多选)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则(　　)

A．na>nb 　 B．na<nb

C．va>vb 　 D．va<vb

【答案】AD　【解析】由题图知折射角ra<rb，而n＝，入射角i相同，所以na>nb，故A正确；由折射率n＝知va<vb，故D正确．

6．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i′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θ，已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为(　　)

A．　 B．

C．　 D．

【答案】A　【解析】由于出射角i′和入射角i相等，根据对称性可知，在三棱镜中的光线一定是水平的，根据几何关系可得，折射角为；又由于出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ，则入射角i可表示为＋，如图所示．因此折射率n＝＝，故选A．

7．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，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成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是(　　)

A．15° 　 B．30°　

C．45° 　 D．60°

【答案】D　【解析】作光路图如图所示，设入射角为θ，折射角为α，则θ＝2α，n＝＝，cos α＝＝，α＝30°，所以，θ＝60°，故D正确．

8．在测定玻璃折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线．现有甲、乙、丙三位同学分别做出如图的三组插针结果．从图上看，肯定把针插错了的同学有________．

【答案】甲、乙　【解析】光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时相对于射入光线向右下侧发生偏移，由题图可知，甲、乙图中出射光线不符合事实，肯定插错了．

9．某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线交NN′于D点，如图所示，用刻度尺量得OB＝8.00 cm，CD＝4.00 cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.

【答案】1.5　【解析】由光路图以及几何关系可知n＝＝＝＝1.5.

B组·能力提升

10．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示．计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小．

【答案】光学　d　e　【解析】从题图中看出，直线ce近似与直线ab平行，因此，使用c、e两点作图，测量出的数值更接近于折射率真实值，误差较小．若使用c、d两点作图，折射角较大，计算出的折射率偏小．

11．如图所示的装置可以测量棱镜的折射率．ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC放置一块平面镜．一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合．

(1)画出光线SO进入棱镜的折射光线；

(2)求出棱镜的折射率n.

【答案】(1)见解析图　(2)n＝

【解析】(1)光路图如图所示．

(2)由图知，入射角i＝90°－β，要使从AB面射出的光线与SO重合，则AB面上折射光线必须与AC面垂直，由几何知识得到，折射角r＝α，由折射定律得n＝.