2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配鲁科版）分层作业19 光的折射

04

分层作业19光的折射A组必备知识基础练1.(多选)光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()A.比值θ1B.比值sinC.比值sinθ1D.比值sinθ12.若某一介质的折射率较大,那么()A.光由空气射入该介质时折射角较大B.光由空气射入该介质时折射角较小C.光在该介质中的速度较大D.光在该介质中的速度较小3.如图所示,玻璃砖厚度为L,一光线从空气射入玻璃砖AB界面,经玻璃砖折射后从CD界面射出(CD边出射光线未画出),若入射角i=60°,测出折射角r=30°,光在真空中的速度为c,则下列说法正确的是()A.玻璃砖的折射率n=3B.光在玻璃中传播的时间为23C.光在玻璃中传播的时间为2D.从CD边射出的光线与从AB射入的光线不平行4.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A.n=sini,v=c·siniB.n=tani,v=c·taniC.n=tani,v=cD.n=cosi,v=c5.一个镇纸(压纸用的)是用玻璃做成的,其横截面是一个如图所示的直角三角形,其中∠C=30°。同学们用它做了一个光学实验:在镇纸的AC边上用黑墨标记了一个O点,然后让一束单色光从O点斜射入镇纸内,当入射光与AC边的夹角为45°时,光线进入镇纸后能到达BC边上的某处,且没有光从BC边射出,光线经BC反射后又垂直于AB边射出,则镇纸对该单色光的折射率为()A.3 B.2 C.1.5 D.66.由两种不同单色光组成的一束复色光,沿图示方向从空气射向圆柱形玻璃砖,经过玻璃砖两次折射后射出,可能的光路是()7.如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β。从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向。当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为。

8.如图所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0m,露出水面部分长0.3m,已知水的折射率为43,则当阳光与水平面成37°时,杆AB在水下的影长为多少B组关键能力提升练9.(多选)将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中,从水平方向拍摄的照片如图甲所示,浸在水中的这段筷子产生了侧移,而且变粗了。乙图为筷子在玻璃杯中的俯视图,O为圆心,P为筷子在水中的位置,下列说法正确的是()A.筷子侧移是光的折射现象,变粗是凸透镜的放大现象B.若将筷子平移到圆心O点,筷子不会侧移但会放大C.若沿虚线方向观察插入在O点处的筷子,看到水中的筷子位置与实际位置相同D.若沿虚线方向观察插入在P点处的筷子,看到水中的筷子位置与实际位置相同10.(多选)半圆柱体玻璃的横截面如图所示,MD为直径,O为截面圆心,一束由紫光和红光组成的复色光沿AM方向从真空射入玻璃,紫光、红光分别照射到B、C两点,∠MOB=60°,∠MOC=90°,玻璃对紫光、红光的折射率分别为nB、nC,此过程中紫光、红光在玻璃中传播的时间分别为tB、tC,下列判断正确的是()A.nB∶nC=1∶2 B.nB∶nC=2∶1C.tB∶tC=2∶1 D.tB∶tC=1∶111.一半径为R的14球体放置在水平桌面上,球体由折射率为3的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为3R212.如图所示,有一救生员面向泳池坐在池边的高凳上,他的眼睛到地面的高度为H0=1.8m,眼睛距离池边缘的水平距离为d=2.4m,当泳池注满水时,水深度可达H1=2.0m,此时救生员可观察到池底离池边缘最近的点为P,P点到池边缘的水平距离为x1=1.5m,水池边缘与PO之间的范围为“视线盲区”。(1)求水的折射率;(2)若水池并未注满水,水深仅为H2=1.8m时,求救生员可观察到池底离池边缘的最近点到池边缘的水平距离x2。若水位降低时,该距离是增大还是减小?要减小“视线盲区”,救生员的凳子应该调高些还是调矮些?(结果保留三位有效数字)

参考答案第4章光的折射和全反射分层作业19光的折射1.BD因折射率不变,可知sinθ1sinθ2不变,A错误,B正确;又因为入射角小于折射角,2.D由n=sinθ1sinθ2可知,光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角θ1共同决定,因此选项A、B错误;由n=cv可知,介质的折射率越大3.C由折射定律可得n=sinisinr=3,A错误;玻璃砖厚度为L,光在玻璃中传播的路程为s=Lcosr=233L,光在玻璃中的传播速度为v=cn=33c,故光在玻璃中传播的时间为t=sv=2Lc,B错误4.C由于折射光线与反射光线正好垂直,所以折射角r=90°-i,则n=sinisinr=sinisin(90°-i)=tani,A、D错误5.B根据题意,光路图如图所示,由几何关系可得,光线在O点斜射入镇纸内的折射角为θ=180°-90°-2×30°=30°,故镇纸对该单色光的折射率为n=sin45°sin306.B由于两种不同单色光的折射率不同,在由空气进入玻璃时,入射角相同,根据n=sinθ空sinθ介可知,在由空气进入玻璃时,7.解析根据题意可知,光在AC上发生折射,入射角为π2-α,折射角为π2-β,根据折射定律可得折射率n=答案cos8.解析光路如图所示。由几何关系可知入射角为53°由折射定律sinsinθ2=3则θ2=37°,由几何关系得影长s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m。答案1.15m9.ABC筷子侧移是光的折射现象,变粗是因为杯壁是一个曲面,与水组成凸透镜,是凸透镜的放大现象,故A正确;若将筷子平移到圆心O点,光线沿杯子的半径方向从水中射入空气,入射光线垂直杯子与空气的界面,不会发生折射现象,所以筷子不会侧移,看到水中的筷子位置与实际位置相同,但水和杯壁依然组成凸透镜,所以仍然会放大,故B、C正确;同理可知,若沿虚线方向观察插入在P点处的筷子,入射光线与分界面不垂直,会发生折射现象,所以看到水中的筷子位置与实际位置不同,故D错误。10.BD紫光、红光的入射角相同,折射角分别是θB=90°-60°=30°,θC=45°,则nB∶nC=sinθC∶sinθB=sin45°∶sin30°=2∶1,选项B正确;紫光、红光在玻璃中的路程分别是sMB=R,sMC=2R,根据v=cn可知,紫光、红光的传播速度vB∶vC=nC∶nB,根据t=sv可知,传播的时间tB∶tC=1∶1,选项11.解析如图所示,设入射光线与14球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线。因此,图中的角α为入射角,过C点作球体水平表面的垂线,垂足为由几何关系得∠COB=αsinα=3设光线在C点的折射角为β,由折射定律得sinαsinβ=由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ为30°。由折射定律得sinγsinθ=13,得sinθ=3答案60°12.解析(1)光线从P点射向人眼时在水面发生折射,设入射角为r,折射角为i由几何关系可知sini=dsinr=x则水的折射率n=sini(