物理第四章 光及其应用1 光的折射定律精品同步练习题

课时把关练

第1节 光的折射定律

1.关于光的折射现象，下列说法正确的是(　　)

A.折射角一定小于入射角

B.折射率跟折射角的正弦值成反比

C.折射率大的介质，光在其中的传播速度小

D.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍

2.[多选]根据图中的漫画，判断下列说法正确的是(　　)

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

3. 如图所示，一束由两种单色光组成的复色光Ⅰ从空气中射向水面，进入水面后变成Ⅱ、Ⅲ两束光，折射角分别为α和β，且α>β。下列说法正确的是（　　）

A.若光束Ⅱ是蓝光，光束Ⅲ有可能是紫光

B.若光束Ⅱ是紫光，光束Ⅲ有可能是蓝光

C.光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的速率之比v1∶v2=

sin β∶sin α

D.光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的波长之比λ1∶λ2=

sin β∶sin α

4.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

5. 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(　　)

A.            B.

C.            D.

6.[多选]如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和折射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45°(相应的折射角为24°)，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则(　　)

A.光束1转过15°

B.光束1转过30°

C.光束2转过的角度小于15°

D.入射角增大15°，折射率不变

7. 如图所示，半径为R的玻璃半圆柱体，圆心为O.两条平行红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝60°.已知该玻璃对红光的折射率n＝，两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d等于(　　)

A.R   B.R   C.R   D.R

8.光线以入射角θ1从空气射入折射率n＝ 的透明介质表面，如图所示。

(1)当入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ；

(2)当入射角θ1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°。

9. 真空中有一半径为R＝5 cm、球心为O、质量均匀分布的玻璃球，其球心O的横截面如图2所示．一单色光束SA从真空以入射角θ1在玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出．已知∠AOB＝120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，求：

(1)入射角θ1的值；

(2)该光束在玻璃球中的传播时间t.

10.一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的点D射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。

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第1节 光的折射定律

参考答案

1.C  2.BD  3.A  4.C   5.A   6. BCD   7.C

8. 解：(1)根据反射定律知，反射角θ′1＝θ1①

由折射定律得n＝ ②

解得sin θ2＝，θ2＝30°

根据几何关系得θ′1＋θ＋θ2＝180° ③

解得θ＝105°。

(2)当θ＝90°时，有θ′1＋θ2＝90° ④

联立①②④可得tan θ1＝，即θ1＝arctan。

9. 解：(1)设光在A点射入玻璃球时的折射角为θ2，

根据几何关系可知折射角θ2＝30°

由折射定律得：n＝

代入数据解得θ1＝60°.

(2)设该光束在玻璃球中的传播速度为v，由折射率与光速的关系可知v＝，

该光束在玻璃球中的传播时间t＝

联立并代入数据解得t＝5×10－10 s.

10. 解：设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为γ1，在剖面图内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射入D点。

光线在D点的入射角为i2，折射角为γ2，如图所示。

设液体的折射率为n，由折射定律有nsin i1=sin γ1 ①

nsin i2=sin γ2 ②

由题意知γ1+γ2=90° ③

联立①②③式得n 2= ④

由几何关系可知

sin i1== ⑤

sin i2== ⑥

联立④⑤⑥式得n=1.55。