第4章 第1节 光的折射定律-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册同步课件（教科版2019）

物理 选择性必修 第一册 JK 1 1 第1节 光的折射定律 刷基础 2 1.（多选）下列所示的四个现象中，与光的折射无关的是( ) AC A.屏幕上呈现手的影子 B.筷子看起来在水中变 弯了 C.山在水中形成倒影 D.雨后形成的彩虹 题型1 对反射和折射的理解 3 解析 屏幕上呈现手的影子是由于光沿直线传播形成的；水中的筷子看起来变弯了是由于光的折 射形成的；雨后形成的彩虹是光遇到空气中的小水滴后发生折射和反射形成的；山的倒影是由光 的反射形成的虚像，所以与光的折射无关的现象是A、C，故选A、C. 题型1 对反射和折射的理解 4 2.[四川芦山中学2023高二上期中] 傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落 在地平线上），太阳的实际位置( ) A A.完全在地平线下方 B.完全在地平线上方 C.恰好落在地平线上 D.部分在地平线上方，部分在地平线下方 题型1 对反射和折射的理解 5 解析 由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，我们看到的太阳位置比实际位置要高， 因此当人们观察到太阳刚落在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下，故选A. 题型1 对反射和折射的理解 6 3. （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看上去产生了侧移，而且变粗了.乙图为筷子在玻璃杯中的俯视图， 为圆 心， 为筷子在水中的位置，则( ) 甲 乙 题型1 对反射和折射的理解 7 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 点，筷子不会侧移但会放大 C.若沿虚线方向（视线与水面平齐）观察插入 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（视线与水面平齐）观察插入 点处的筷子，看到水中的筷子位置与实际位置相同 √ √ √ 题型1 对反射和折射的理解 8 解析 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 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 点处的筷子，入射光线与杯子和空气的界面不垂直，有入射角，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. 题型1 对反射和折射的理解 9 【教材变式】本题目由教材P92【活动】中的实验演变而来，实验展示的是从不同的位置看插入 水中的筷子的情景，本题延伸至考查沿虚线方向观察，看到插入哪个点处的筷子水中的位置与实 际位置相同.分析B选项时注意筷子不会侧移，但是水和杯壁依然会组成凸透镜，所以仍然会放大. 题型1 对反射和折射的理解 10 4.[湖南衡阳二中2024月考] （多选）关于折射率，下列说法正确的是( ) CD A.根据 可知，介质的折射率与入射角的正弦值成正比 B.根据 可知，介质的折射率与折射角的正弦值成反比 C.根据 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比 D.同一频率的光在两种不同介质中传播时，折射率与波长成反比 题型2 对折射率的理解 11 解析 介质的折射率是表示介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角和折射角的正 弦值无关，故A、B错误.由于真空中光速是定值，根据 可知，介质的折射率与介质中的光速 成反比，故C正确.由知，当一定时，与 成正比，由于与 成反比，故折射率与波长成 反比，故D正确. 题型2 对折射率的理解 12 5.如图所示，有一束单色光从穿过再进入 ，下列说法中正确的是( ) B A.介质对该光的折射率最大 B.介质 对该光的折射率最大 C.光在介质中传播的速度最小 D.光在介质 中传播的速度最大 题型2 对折射率的理解 13 解析 由光路的可逆性可知，该光从B分别进入A和C时，C对该光的偏折程度大于A对该光的偏折 程度，可知C对该光的折射率比A的大，光线从A进入B时入射角小于折射角，故A的折射率大于B， 可得，A错误，B正确；由 可知，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度 最小，C、D错误. 题型2 对折射率的理解 14 6.[山西太原师范附中2023月考] 一般材料的折射率都为正值 ，现已有针对某些电磁波设 计制造的人工材料，其折射率可以为负值 ，称为负折射率材料.一束光射入位于空气中的 这类材料时，入射角与折射角依然满足 ，但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧. 有一种新型材料的折射率 ，从空气中一个点光源发出的光线射向这种材料时在界面发生折 射的大致光路图是( ) C A. B. C. D. 题型2 对折射率的理解 15 解析 由题意知该材料的折射率，折射光线与入射光线位于法线的同一侧，且入射角 与折 射角 相等，符合条件的只有C.故选C. 题型2 对折射率的理解 16 7.[江苏泰州2024高二上检测] 如图所示，把一个横截面 为等边三角形 的玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线.在 处放一光源， 使其发出的直线光束与夹角为 ，该光束射向棱镜的 侧面上的一点. A A.玻璃棱镜的折射率为 B.玻璃棱镜的折射率为 C.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为 D.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为 调整光源的位置，使从棱镜另一侧面射出的光线射在点，且恰有 .不考虑光线在棱 镜中的反射，则( ) 题型3 折射定律的应用 17 解析 根据题意作出光路图，如图所示，根据几何关系可知光线在A点的入 射角为 ，折射角为 ，玻璃棱镜的折射率为 ，故A正 确，B错误；经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为 ， 故C、D错误. 题型3 折射定律的应用 18 8.（多选）如图所示是一透明圆柱体的横截面，其半径为， 是一条直径.今有一束 平行单色光沿与平行的方向射向圆柱体，若该光线经折射后恰好经过 点，且这条 光线到的距离是.光在真空中传播速度为 ，不考虑光在圆柱体中的反射.则下列 说法正确的是( ) BD A.从点射出的光在圆柱体中传播时间为 B.从点射出的光在圆柱体中传播时间为 C.该透明圆柱体的折射率为 D.该透明圆柱体的折射率为 题型3 折射定律的应用 19 解析 光线经C点折射后过B点的光路图如图所示.在 中，由几何关系得 ，得 ；在中，由几何关系得 ，可得 ，则该透明圆柱体的折射率为 ；由几何关系可知， ，光在该透明圆柱体中的传播速度为 ，故从B点射出的光在圆 柱体中传播时间为 ，故选B、D. 题型3 折射定律的应用 20 9.[山东临沂2024高二上月考] 如图所示，某村在进行基础设施建设时修建了一个截面为等腰梯形 的水池，水池深度为，坡面的倾角为 ，在注满水的情况下，一束与水面夹角为 的平行单色 黄光倾斜射入水面时刚好能够照亮整个水池底部（不考虑光的反射），光在空气中的速度为 .下 列说法正确的是( ) D A.水对黄光的折射率为 B.根据已知条件无法求出水对黄光的折射率 C.根据已知条件不能求出黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间 D.若仅将单色黄光改为折射率更大的单色紫光，也能照亮整个水池底部 题型3 折射定律的应用 21 解析 由题意可知，黄光的入射角为 ，折射角为 ，则水对黄光的折射率为 ，故A、B错误；黄光在水中的传播速度为 ，黄光从水面折射后到达水池底 部经过的路程为，则黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间为 ，可见， 根据已知条件可以求出黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间，故C错误；因为紫光的折射 率大于黄光，所以若仅将单色黄光改为单色紫光，也可以照亮整个水池底部，故D正确. 题型3 折射定律的应用 22 10.[河北邯郸六校2024高二上联考] 为取得良好的保温效果，一窗户安装了双 层平行玻璃，如图所示，双层玻璃由厚度均为 的单层玻璃组成，两块单层玻 璃平行且中间有干燥的空气，宽度也为 .一光线从窗外射入室内，光线与第一 块单层玻璃的夹角 ，玻璃的折射率，取 ， ，求出射光线相对于入射光线的侧移量 . [答案] 题型3 折射定律的应用 23 解析 光线与第一块单层玻璃的夹角 ，则射入玻璃的入射角 ,设折射角为 ，根据 光的折射定律可得，解得 ，由光路的可逆性可知，空气中的光线都是平行的， 玻璃中的光线也是平行的，设光线通过第一块单层玻璃时的侧移量为 ，通过第二块玻璃的侧 移量为，根据几何关系可得， ，则出射光线相对于入射光线的侧移量 . 题型3 折射定律的应用 24 $$