4.1 光的折射定律 导学案 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修一册

粤教版（2019）选择性必修第一册导学案 4.1 光的折射定律 1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有关的问题． 2．理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系． 3．会依据光的折射定律作出光路图，知道光路是可逆的． 1.物理观念：知道光的反射、折射现象及折射率的概念，能对简单现象进行解释。 2.科学思维：理解光的反射定律和折射定律，能够应用几何知识分析物理问题。 3.科学探究：经历光的折射定律的探究过程，体会科学探究的重要作用。 4.科学态度与责任：结合生活中的光学现象，培养学生的兴趣 一．光的折射定律 1．内容：当光线从空气射入介质时，发生折射．折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；入射角i的正弦值跟折射角γ的正弦值成正比． 2．公式：＝n. 3．当光从玻璃片入射到空气时，折射角大于入射角，即折射光线偏离法线传播． 说明： 1．光的方向． 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)，并非一定变化．当光垂直于界面入射时，传播方向就不发生变化． 2．光的传播速度． 光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化．当光垂直于界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度发生变化． 3．入射角与折射角的大小关系． 光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角；当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．． 例1(2024·江苏南通高二统考期中)下列各图中，O点是半圆形玻璃砖的圆心．一束光线由空气射入玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，光路图可能正确的是(　　) 【答案】B 解析：光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角小于入射角，光由玻璃砖垂直射出时传播方向不变，故A错误，B正确；光由空气垂直射入玻璃砖时传播方向不变，从玻璃砖射入空气时入射角小于折射角，故C、D错误． 例2(2024·江苏南通高二统考)为了从军事工程内部观察外面的目标，在工程的墙壁上开一长方形的孔，孔内嵌入折射率为的玻璃砖，其俯视图如下图所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则嵌入玻璃砖后工事内部人员观察到外界的视野最大张角为(　　) A．37° B．53° C．74° D．106° 【答案】D 解析：光路图如右图所示，由几何关系得 sin θ2＝＝，则sin θ1＝n sin θ2＝0.8，所以θ1＝53°，则视野的最大张角θ＝2θ1＝106°，故D正确． 例3. （23-24高二下·广东广州·期末）为提升公园水池的观赏效果，工作人员在池底的P 点处安装了一盏彩灯（彩灯可视为点光源）。已知池深H=2m，P 点到水池右侧的水平距离为当水池装满水时，距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯，工作人员眼部离地的高度为h=1.8m。已知光在真空中的速度 （1）求水的折射率n； （2）光在水中的速度v； （3）如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B 点射出水面，则B点与 P点的水平距离L不能超过多少。（结果用根号表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）光线在A点的折射角 入射角 则折射率 （2）光在水中的速度 （3）若光线恰好能在B点发生全反射，则 B点与 P点的水平距离 解决光的折射问题的基本思路 (1)根据题意正确画出光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,注意入射角、反射角、折射角的确定。 (3)利用反射定律、折射定律求解。 (4)注意光路的可逆性的利用。 特别提醒:画光路图时应注意的问题 (1)光路是可逆的。 (2)垂直界面入射的光线,折射光线与入射光线在同一直线上。 (3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折。 二、折射率 1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角γ的正弦值之比，叫作这种介质的折射率，简称折射率． 2．公式：n＝. 3．折射率与光速的关系：n＝. 4．理解：真空中的折射率为1，由于真空中的光速最大，故所有介质的折射率都大于1； 且折射率越大，光在此介质中的传播速率越小． 说明： 1．对折射率的理解 (1)折射率，θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角。 (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系。 2．折射率与光速的关系 (1)光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，光在真空中的传播速度c最大，在其他介质中的传播速度都小于c。 (2)由知，某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小 例1. （23-24高二下·广西贵港·期末）半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直，一束与成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，，此玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意作出光路图如图所示 已知反射光线与折射光线垂直，根据几何关系可知折射角为 根据折射定律可得此玻璃砖的折射率为 故选B。 例2. （23-24高二下·山西太原·期末）一束光线射到玻璃球过球心O的截面上，入射角为60°。光线的传播路径如图，出射光线恰好与AO平行，则该光线在玻璃中的折射率为（　　） A． B． C．2 D．1.5 【答案】A 【详解】做出光路图如图 设在A点入射后折射角为，因为是等腰三角形，所以 由光路可逆知，在B点出射光线的出射角为60°，由几何关系知 得 由折射定律有 故选A。 例3. （23-24高二下·广东江门·期末）江门新会陈皮茶有消暑、理气健脾等功效。如图所示为一杯没有满的陈皮茶，现用一束激光从A点发射，刚好从陈皮茶的上表面B点射入，激光射在杯子底面最左端的C点，过B点做底边CE的垂线交于D点。DE的长度，CD的长度，AB与BC的长度相等都是，求： （1）陈皮茶的折射率n； （2）激光从B到C的时间与从A到B的时间比值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 根据折射定律，陈皮茶的折射率为 （2）激光从B到C的时间 激光在水中的传播速度为 激光从A到B的时间 激光从B到C的时间与从A到B的时间比值 例4有人在游泳池边“竖直”向下观察池水的深度，池水的视深为h，已知水的折射率为，那么池水的实际深度为多少？ 答案：h 解析：由池底某点P发出的光线，在水中和空气中的光路如右图所示．由于观察者在池边“竖直”向下观看，所以光线在水面处的入射角θ1和折射角θ2都很小， 根据数学知识可知sin θ1≈tan θ1＝，① sin θ2≈tan θ2＝，② 根据折射定律有n＝，③ 将①②两式代入③式得n＝， 解得池水实际深度H＝nh＝h. 视深公式及应用技巧 (1)视深是人眼看透明物质内部某物体时像点到界面的距离，一般都是沿着界面的法线方向去观察．在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有≈≈. (2)当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的，n是水的折射率．如果从折射率为n的介质中观察正上方距液面高为H的物体，观察到的高度h＝nH(h为视高). 一、单选题 1．（22-23高一上·上海徐汇·阶段练习）如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路，下列关于该人远、近视跟的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择正确的是（　　） A．近视眼；乙 B．远视眼；乙 C．近视眼；丙 D．远视眼；丙 【答案】C 【详解】远处的平行光经过眼球的折射之后在视网膜的前方会聚，这是近视眼的特点，为了能在人眼的视网膜上正常成像，应配戴凹透镜使平行光线发散，再利用眼球会聚到视网膜。 故选C。 2．（2025届河北省百师联盟高三上学期一轮复习联考（五）物理试题）如图所示为一块下表面镀银（反光物质），厚度为h的玻璃砖，一束黄光从空气由玻璃砖上表面A点以入射角θ射入，经下表面反射后从B点射出，下列可使A、B间的距离减小的操作是（　　） A．换成一束红光 B．减小入射角θ C．增大玻璃砖的厚度h D．换成折射率较小的玻璃砖 【答案】B 【详解】设黄光从A点射入的折射角为，根据光的折射定律可得 由几何关系可得 A．红光的折射率小于黄光的折射率，折射角更大，A、B间的距离更大，A错误； B．减小入射角，对应的折射角也随之减小，A、B之间的距离减小，B正确； C．结合上述结论可知，增大玻璃砖的厚度h，A、B之间的距离增大，C错误； D．根据上述分析可知，换成折射率较小的玻璃砖，折射角随之变大，A、B之间的距离增大，D错误。 故选B。 3．（2025·广东深圳·一模）早期浸入式光刻技术是利用光由介质I入射到介质II后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，，正确的判断是（　　） A．频率变小 B．波长变短 C．速度变大 D．介质I的折射率大于介质II的折射率 【答案】B 【详解】光由介质 I 射入介质 II 时满足斯涅尔定律 。若 ，说明 ，则介质 II 的折射率 大于介质 I 的折射率 。根据，知光波在光密介质中传播速度变小，但频率不变，根据知其波长随之减小。 故选B 。 4．（2025·江西南昌·一模）用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意可知，入射角，折射角，所以该介质的折射率为 故选A。 5．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】根据题意，作出相关光路图如下 故选B。 6．（24-25高二上·辽宁·期末）公元前1046年到771年的西周时期，《诗经·国风·鄘·蝃蝀》中的“蝃蝀在东…朝隮于西，崇朝其雨。”给出了彩虹出现的自然条件；600年左右，孔颖达的“云薄日，日照雨滴则虹生”同样也揭示了彩虹产生于雨滴。下列关于彩虹成因的描述正确的是（　　） A．彩虹是由于光在雨滴中发生干涉、全反射的结果 B．彩虹是由于光在雨滴中发生衍射的结果 C．彩虹是由于光在雨滴中直线传播的结果 D．彩虹是由于光在雨滴中发生折射、反射的结果 【答案】D 【详解】彩虹是太阳光照射到空气中的雨滴时，经两次折射、一次反射而形成的彩色光带。 故选D。 7．（24-25高一上·重庆南岸·开学考试）关于光学知识，下列说法正确的是（    ） A．光在真空中的光速略小于 B．水中的倒影是光的折射形成的 C．一条光线从空气垂直射到水面上时，折射角为0° D．小孔成像成的是虚像 【答案】C 【详解】A．光在真空中的光速约为，远小于，故A错误； B．水中的倒影是光的反射形成的像，故B错误； C．一条光线从空气垂直射到水面上时，光线会沿垂直方向通过，不会产生偏折，故折射角为0°，故C正确； D．小孔成像成的是倒立的实像，故D错误。 故选C。 8．（24-25高三上·上海杨浦·阶段练习）光具有能量，也有动量p，p方向沿光的传播方向。，h为普朗克常量，为光的波长。光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。光束经过微球的过程中，其动量变化量（　　） A．由A指向B，光对微球产生的冲量指向B B．由A指向B，光对微球产生的冲量指向A C．与垂直，光对微球产生的冲量垂直向上 D．与垂直，光对微球产生的冲量垂直向下 【答案】C 【详解】做出入射光动量方向、折射光动量方向以及折射后光线动量的变化量如图所示 可知光束经过微球的过程中，其动量变化量与AB垂直，根据动量定理可知，微球对光束作用力的方向与动量变化量的方向相同，其方向垂直AB向下，而根据牛顿第三定律可知，光束对微球的作用力与微球对光束的作用力大小相等、方向相反，可知光束对微球的作用力垂直AB向上。由冲量公式 可见光对微球产生的冲量垂直向上。 故选C。 9．（2024·甘肃白银·一模）如图所示，泳池底水平，固定在S点的激光笔以入射角θ向水面发出一束激光，折射后射向池底，发现激光从发出至到达池底的时间与池中水的深度无关，则水的折射率为（   ） A． B． C．tanθ D． 【答案】C 【详解】设S点与池底的高度差为H，池中水的深度为h，水的折射率为n，折射角为γ，由折射定律 则光在水中传播的速度 则光从发出至到达池底的时间为 化简有 则当时激光从发出至到达池底的时间与池中水的深度无关，解得γ = 90°－θ或γ = θ（舍去） 则n= tanθ 故选C。 10．（2025·全国·模拟预测）某同学学习完光的折射后打算利用所学知识测量水池中水的深度及水的折射率。如图所示，在水面上方用激光笔竖直照射池底小石块P，入射点O位于P点正上方水面处。改变入射位置和角度，当入射角时，入射点M到O的距离为，小石块被照亮，当入射角时，入射点N到O的距离为，小石块被照亮。取，下列说法正确的是（    ） A．水的深度为 B．水的深度为 C．水对激光的折射率为 D．水对激光的折射率为 【答案】B 【详解】设两次的折射角分别为、，入射点为M时，根据折射定律有 由几何关系有 同理入射点为N时，有 联立解得 ， 故选B。 11．（2025·四川·模拟预测）如图所示，一足够高的长方体玻璃砖和光屏P均竖直放置在水平地面上。用激光笔从侧O点以60°入射角照射，激光射到屏上A点，移走玻璃砖，激光射到屏上B点（图上未标出A、B），A、B两点之间距离为l。已知玻璃砖折射率为，不考虑光的反射。则长方体玻璃砖厚度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】光线的传播路径如图所示 根据折射定律有 解得 光线经矩形玻璃砖折射后与原光路平行，可知ABCD为平行四边形，，ODC为等腰三角形，由几何关系可知，OD=CD=AB=l 则d=OD cos30°= 故选C。 二、解答题 12．（24-25高三上·湖北·阶段练习）图（a）为某地天空中曾出现的“三个太阳”，即幻日现象，幻日是一种非常罕见的大气光学现象，它是由于在寒冷的冬天，空气中的水蒸气凝结成大量微小的六角冰晶，太阳通过这些冰晶折射形成的虚像。图（b）所示为太阳光照射到正六边形冰晶上折射的光路图，一束太阳光从AB边中点P入射，入射方向与AB边成角，光线经两次折射后从CD边射出。已知在冰晶中的折射光线与BC边平行，正六边形边长为a，空气中光速为c，。求 (1)冰晶的折射率； (2)太阳光穿过冰晶所用时间。 【答案】(1)1.34 (2) 【详解】（1）画出光路图如图所示 在AB面上的入射角 在AB面上的折射角 或 由折射定律 联立解得 （2）由几何关系，太阳光在冰晶中传播的距离 光在介质中的速度为 传播时间为 联立解得 13．（22-23高三上·广西柳州·阶段练习）左侧是半圆形、右侧是直角三角形的某材料砖的截面图如图所示，BC为半圆形材料砖的直径，O为圆心，圆的半径为R。直角三角形ABC的AB边水平，，过A点放置了一个与水平面垂直的屏幕MN，一束红光射向半圆形材料砖的圆心O，已知该材料砖对红光的折射率为，红光在真空中运动的速度为c，入射方向与BC的夹角为。求： (1)红光射到屏上的位置距A点的距离是多少？ (2)红光从射入该材料砖至到达光屏的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意作出光路图如图所示 根据几何关系可知光线从界面射出时的入射角为，根据折射定律可得 解得 可知出射光线与平行，根据图中几何关系可得 则红光射到屏上的位置距A点的距离为 （2）红光在该材料砖中的传播速度为 红光在该材料砖中的传播距离为 则红光在该材料砖中的传播时间为 红光射出材料砖后到光屏所用时间为 则红光从射入该材料砖至到达光屏的时间为 14．（24-25高三上·贵州贵阳·阶段练习）高中课本介绍了平行玻璃砖会使光线发生侧移。一同学在测玻璃砖的折射率实验时，使用的是6 cm宽（入射面和出射面之间的距离）的平行玻璃砖，发现60°入射角的光线侧移量为3.46 cm（）。 (1)通过作图和计算分析，求出这块玻璃砖的折射率n； (2)光在这种玻璃中的传播速率（真空中的光速c = 3 × 108 m/s）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光路图如图所示 玻璃砖宽 入射角i，折射角r，侧移量d，由图可知 解得 所以 （2）光在这种玻璃中的传播速率为 15．（2025·江苏·一模）如图所示。一细束白光从O点射入某矩形透明材料，经下表面反射后在上表面形成一条光带AB。已知透明材料的厚度为d，O、A间的距离为d，O、B间的距离为kd，透明材料对从A处射出光的折射率为，真空中的光速为c。    (1)从A处射出的是紫光还是红光？求该光在材料中的速度大小v； (2)求透明材料对从B处射出光的折射率。 【答案】(1)紫光， (2) 【详解】（1）由图可知，A处射出的光线在材料中偏折大，A处射出的是紫光，折射率 解得 （2）设白光的入射角为，A光的折射角为，B光的折射角为，由几何关系有， 对A处射出的光有 对B处射出的光有 联立解得 20 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）选择性必修第一册导学案 4.1 光的折射定律 1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有关的问题． 2．理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系． 3．会依据光的折射定律作出光路图，知道光路是可逆的． 1.物理观念：知道光的反射、折射现象及折射率的概念，能对简单现象进行解释。 2.科学思维：理解光的反射定律和折射定律，能够应用几何知识分析物理问题。 3.科学探究：经历光的折射定律的探究过程，体会科学探究的重要作用。 4.科学态度与责任：结合生活中的光学现象，培养学生的兴趣 一．光的折射定律 1．内容：当光线从空气射入介质时，发生折射．折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；入射角i的正弦值跟折射角γ的正弦值成正比． 2．公式：＝n. 3．当光从玻璃片入射到空气时，折射角大于入射角，即折射光线偏离法线传播． 说明： 1．光的方向． 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)，并非一定变化．当光垂直于界面入射时，传播方向就不发生变化． 2．光的传播速度． 光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化．当光垂直于界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度发生变化． 3．入射角与折射角的大小关系． 光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角；当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．． 例1(2024·江苏南通高二统考期中)下列各图中，O点是半圆形玻璃砖的圆心．一束光线由空气射入玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，光路图可能正确的是(　　) 例2(2024·江苏南通高二统考)为了从军事工程内部观察外面的目标，在工程的墙壁上开一长方形的孔，孔内嵌入折射率为的玻璃砖，其俯视图如下图所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则嵌入玻璃砖后工事内部人员观察到外界的视野最大张角为(　　) A．37° B．53° C．74° D．106° 例3. （23-24高二下·广东广州·期末）为提升公园水池的观赏效果，工作人员在池底的P 点处安装了一盏彩灯（彩灯可视为点光源）。已知池深H=2m，P 点到水池右侧的水平距离为当水池装满水时，距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯，工作人员眼部离地的高度为h=1.8m。已知光在真空中的速度 （1）求水的折射率n； （2）光在水中的速度v； （3）如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B 点射出水面，则B点与 P点的水平距离L不能超过多少。（结果用根号表示） 解决光的折射问题的基本思路 (1)根据题意正确画出光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,注意入射角、反射角、折射角的确定。 (3)利用反射定律、折射定律求解。 (4)注意光路的可逆性的利用。 特别提醒:画光路图时应注意的问题 (1)光路是可逆的。 (2)垂直界面入射的光线,折射光线与入射光线在同一直线上。 (3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折。 二、折射率 1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角γ的正弦值之比，叫作这种介质的折射率，简称折射率． 2．公式：n＝. 3．折射率与光速的关系：n＝. 4．理解：真空中的折射率为1，由于真空中的光速最大，故所有介质的折射率都大于1； 且折射率越大，光在此介质中的传播速率越小． 说明： 1．对折射率的理解 (1)折射率，θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角。 (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系。 2．折射率与光速的关系 (1)光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，光在真空中的传播速度c最大，在其他介质中的传播速度都小于c。 (2)由知，某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小 例1. （23-24高二下·广西贵港·期末）半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直，一束与成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，，此玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D． 例2. （23-24高二下·山西太原·期末）一束光线射到玻璃球过球心O的截面上，入射角为60°。光线的传播路径如图，出射光线恰好与AO平行，则该光线在玻璃中的折射率为（　　） A． B． C．2 D．1.5 例3. （23-24高二下·广东江门·期末）江门新会陈皮茶有消暑、理气健脾等功效。如图所示为一杯没有满的陈皮茶，现用一束激光从A点发射，刚好从陈皮茶的上表面B点射入，激光射在杯子底面最左端的C点，过B点做底边CE的垂线交于D点。DE的长度，CD的长度，AB与BC的长度相等都是，求： （1）陈皮茶的折射率n； （2）激光从B到C的时间与从A到B的时间比值。 例4有人在游泳池边“竖直”向下观察池水的深度，池水的视深为h，已知水的折射率为，那么池水的实际深度为多少？ 视深公式及应用技巧 (1)视深是人眼看透明物质内部某物体时像点到界面的距离，一般都是沿着界面的法线方向去观察．在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有≈≈. (2)当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的，n是水的折射率．如果从折射率为n的介质中观察正上方距液面高为H的物体，观察到的高度h＝nH(h为视高). 一、单选题 1．（22-23高一上·上海徐汇·阶段练习）如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路，下列关于该人远、近视跟的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择正确的是（　　） A．近视眼；乙 B．远视眼；乙 C．近视眼；丙 D．远视眼；丙 2．（2025届河北省百师联盟高三上学期一轮复习联考（五）物理试题）如图所示为一块下表面镀银（反光物质），厚度为h的玻璃砖，一束黄光从空气由玻璃砖上表面A点以入射角θ射入，经下表面反射后从B点射出，下列可使A、B间的距离减小的操作是（　　） A．换成一束红光 B．减小入射角θ C．增大玻璃砖的厚度h D．换成折射率较小的玻璃砖 3．（2025·广东深圳·一模）早期浸入式光刻技术是利用光由介质I入射到介质II后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，，正确的判断是（　　） A．频率变小 B．波长变短 C．速度变大 D．介质I的折射率大于介质II的折射率 4．（2025·江西南昌·一模）用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 5．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 6．（24-25高二上·辽宁·期末）公元前1046年到771年的西周时期，《诗经·国风·鄘·蝃蝀》中的“蝃蝀在东…朝隮于西，崇朝其雨。”给出了彩虹出现的自然条件；600年左右，孔颖达的“云薄日，日照雨滴则虹生”同样也揭示了彩虹产生于雨滴。下列关于彩虹成因的描述正确的是（　　） A．彩虹是由于光在雨滴中发生干涉、全反射的结果 B．彩虹是由于光在雨滴中发生衍射的结果 C．彩虹是由于光在雨滴中直线传播的结果 D．彩虹是由于光在雨滴中发生折射、反射的结果 7．（24-25高一上·重庆南岸·开学考试）关于光学知识，下列说法正确的是（    ） A．光在真空中的光速略小于 B．水中的倒影是光的折射形成的 C．一条光线从空气垂直射到水面上时，折射角为0° D．小孔成像成的是虚像 8．（24-25高三上·上海杨浦·阶段练习）光具有能量，也有动量p，p方向沿光的传播方向。，h为普朗克常量，为光的波长。光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。光束经过微球的过程中，其动量变化量（　　） A．由A指向B，光对微球产生的冲量指向B B．由A指向B，光对微球产生的冲量指向A C．与垂直，光对微球产生的冲量垂直向上 D．与垂直，光对微球产生的冲量垂直向下 9．（2024·甘肃白银·一模）如图所示，泳池底水平，固定在S点的激光笔以入射角θ向水面发出一束激光，折射后射向池底，发现激光从发出至到达池底的时间与池中水的深度无关，则水的折射率为（   ） A． B． C．tanθ D． 10．（2025·全国·模拟预测）某同学学习完光的折射后打算利用所学知识测量水池中水的深度及水的折射率。如图所示，在水面上方用激光笔竖直照射池底小石块P，入射点O位于P点正上方水面处。改变入射位置和角度，当入射角时，入射点M到O的距离为，小石块被照亮，当入射角时，入射点N到O的距离为，小石块被照亮。取，下列说法正确的是（    ） A．水的深度为 B．水的深度为 C．水对激光的折射率为 D．水对激光的折射率为 11．（2025·四川·模拟预测）如图所示，一足够高的长方体玻璃砖和光屏P均竖直放置在水平地面上。用激光笔从侧O点以60°入射角照射，激光射到屏上A点，移走玻璃砖，激光射到屏上B点（图上未标出A、B），A、B两点之间距离为l。已知玻璃砖折射率为，不考虑光的反射。则长方体玻璃砖厚度为（　　） A． B． C． D． 二、解答题 12．（24-25高三上·湖北·阶段练习）图（a）为某地天空中曾出现的“三个太阳”，即幻日现象，幻日是一种非常罕见的大气光学现象，它是由于在寒冷的冬天，空气中的水蒸气凝结成大量微小的六角冰晶，太阳通过这些冰晶折射形成的虚像。图（b）所示为太阳光照射到正六边形冰晶上折射的光路图，一束太阳光从AB边中点P入射，入射方向与AB边成角，光线经两次折射后从CD边射出。已知在冰晶中的折射光线与BC边平行，正六边形边长为a，空气中光速为c，。求 (1)冰晶的折射率； (2)太阳光穿过冰晶所用时间。 13．（22-23高三上·广西柳州·阶段练习）左侧是半圆形、右侧是直角三角形的某材料砖的截面图如图所示，BC为半圆形材料砖的直径，O为圆心，圆的半径为R。直角三角形ABC的AB边水平，，过A点放置了一个与水平面垂直的屏幕MN，一束红光射向半圆形材料砖的圆心O，已知该材料砖对红光的折射率为，红光在真空中运动的速度为c，入射方向与BC的夹角为。求： (1)红光射到屏上的位置距A点的距离是多少？ (2)红光从射入该材料砖至到达光屏的时间。 14．（24-25高三上·贵州贵阳·阶段练习）高中课本介绍了平行玻璃砖会使光线发生侧移。一同学在测玻璃砖的折射率实验时，使用的是6 cm宽（入射面和出射面之间的距离）的平行玻璃砖，发现60°入射角的光线侧移量为3.46 cm（）。 (1)通过作图和计算分析，求出这块玻璃砖的折射率n； (2)光在这种玻璃中的传播速率（真空中的光速c = 3 × 108 m/s）。 15．（2025·江苏·一模）如图所示。一细束白光从O点射入某矩形透明材料，经下表面反射后在上表面形成一条光带AB。已知透明材料的厚度为d，O、A间的距离为d，O、B间的距离为kd，透明材料对从A处射出光的折射率为，真空中的光速为c。    (1)从A处射出的是紫光还是红光？求该光在材料中的速度大小v； (2)求透明材料对从B处射出光的折射率。 10 学科网（北京）股份有限公司 $$