4.1 光的折射（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第一册物理（人教版2019）

第四章　光 4．1　光的折射 [见学生用书P70] 老师在课堂上给同学们表演了一个魔术，在一个空碗的底部放一枚硬币，调整碗的位置使观察者刚好看不到硬币(如图a)，现向碗里缓慢地加水，神奇的一幕发生了，随着水的不断加入，硬币竟然慢慢地“浮”了起来，出现在观察者的视野中(如图b)。你能解释这一现象吗？ 【答案】 光在空气(同一介质)中沿直线传播，当碗边缘挡住硬币发出的光时，观察者就看不见硬币，加入水时，硬币发出的光经过水和空气两种介质，并在水面发生了折射，又有光线进入观察者的视野，即又看到了硬币。 1. (多选)一束单色光经空气射入玻璃，这束光的(　AD　) A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短 C．频率增高，波长变长 D．频率不变，波长变短 【解析】 光在玻璃中的传播速度为v＝，所以光经空气进入玻璃，传播速度变慢；由波长、波速和频率三者的关系v＝λf，光经空气进入玻璃，频率f不变，波长变短，A、D正确。 2．一玻璃砖的截面为半圆，截面内一束单色光从空气射向其圆心O，下图中能正确描述其折射光路的是(　B　) 3．关于光的折射现象，下列说法正确的是(　C　) 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 【解析】 光从折射率大的介质射向折射率小的介质时，折射角大于入射角，A错误；折射率是由材料本身决定的物理量，与折射角的正弦值无关，B错误；根据v＝可知，折射率大的介质，光在其中的传播速度小，C正确；根据n＝可知，折射角增大为原来的2倍，入射角不一定增大为原来的2倍，D错误。 4．可见光通过三棱镜时各色光的折射率n如表所示： 色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红 n 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513 一束白光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示，则(　D　) 第4题图 A．屏上a处是紫光 B．屏上c处是红光 C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光 【解析】 白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、紫，由于紫光的折射率最大，所以偏折最大，红光的折射率最小，则偏折程度最小，故屏上a处为红光，屏上d处为紫光，D正确。 5．(多选)如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知(　BD　) 第5题图 A．光是从真空射入介质的 B．光是由介质射入真空的 C．介质的折射率为 D．反射光线与折射光线的夹角为90° 【解析】 光从折射率大的介质射向折射率小的介质时，折射角大于入射角，根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，A错误，B、D正确；折射率n＝＝＝，C错误。 6．如图所示为一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路，则(　C　) 第6题图 A．介质Ⅰ的折射率最大 B．介质Ⅱ的折射率最大 C．介质Ⅲ的折射率最大 D．光在介质Ⅲ中传播的速度最大 【解析】 由题图可知，介质Ⅰ、Ⅱ相比较，nⅠ＞nⅡ，介质Ⅱ、Ⅲ相比较，nⅡ＜nⅢ，据光的可逆性知，光从Ⅱ射向Ⅰ或从Ⅱ射向Ⅲ时，入射角相等，从折射角上可判断nⅢ＞nⅠ，所以有nⅢ＞nⅠ＞nⅡ，A、B错误，C正确；Ⅱ的折射率最小，根据v＝可知，光在介质Ⅱ中传播的速度最大，D错误。 7．(多选)为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图甲、乙、丙所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在左侧同一位置通过玻璃能看到外界的角度范围的大小是(　AD　) 第7题图 A．甲大于乙 B．甲小于丙 C．乙小于丙 D．乙等于丙 【解析】 对甲、乙、丙，人眼的位置一定，入射光线经玻璃折射后进入眼睛，如图所示，可知甲的角度范围大于乙、丙，乙、丙的角度范围相同，A、D正确。 8．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i­sin r图像如图乙所示，则(　B　) 第8题图 A．光由A经O到B，n＝1.5 B．光由B经O到A，n＝1.5 C．光由A经O到B，n＝0.67 D．光由B经O到A，n＝0.67 【解析】 介质折射率为空气中角度的正弦值和介质中角度的正弦值之比，空气中角度较大，正弦值较大，对应题图乙中折射角r，故OA为折射光线，光线从B经O到A，由折射率计算公式得n＝＝＝1.5，B正确。 9．如图所示，单色光束从某点以入射角i射入一厚度为d的平行玻璃砖中，光在入射点同时发生反射和折射，折射光线经过玻璃砖后在下表面同样发生反射和折射，