第4章 第1节 光的折射-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册五维课堂Word课时作业(人教版2019)
第四章 第1节
[A组 基础巩固练]
1.以往,已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足=n,但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值).现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n=-1,图中能正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )
解析:B [由题意知,折射光线和入射光线位于法线的同一侧,n=-1,由折射定律可知,折射角等于入射角.故选B.]
2.光在某种玻璃中的传播速度是×108 m/s,要使光由空气射入玻璃时折射光线与反射光线成直角,则入射角应是( )
A.30° B.60°
C.45° D.90°
解析:B [设入射角为i,则折射角r=90°-i,根据折射定律=n及n=
,得
=
,所以tan i=
,即i=60°.故选B.]
3.如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L,玻璃砖的折射率n=,若光从上表面AB射入的入射角i=60°,光在真空中的光速为c,则( )
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A.折射角r=30°
B.光在玻璃中传播的时间为
C.光在玻璃中传播的时间为
D.改变入射角i,光在下表面CD可能发生全反射
答案:AC
4.设大气层为均匀介质,当太阳光照射地球表面时,如图所示.则有大气层与没有大气层时相比,太阳光覆盖地球的面积( )
A.前者较小 B.前者较大
C.一样大 D.无法判断
解析:B [当太阳光照到存在大气层的地球表面时,光在大气层发生折射,光线偏向地球,故选B.]
5.(多选)一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示.设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则( )
A.na>nb B.na<nb
C.va>vb D.va<vb
解析:AD [由题图知,折射角γa<γb,而n=,入射角i相同,所以na>nb,故选项A正确,选项B错误;由n=
知va<vb,故选项C错误,选项D正确.]
6.如图所示,一块横截面积为扇形的半径为r的柱体玻璃砖,O为截面的圆心,AB为
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柱体玻璃砖的圆弧面,置于空气中.现有一细光束a,垂直射到AO面上的P处,经玻璃弧面反射,之后经OB面折射平行返回.已知∠AOB=135°,玻璃对此光的折射率为,则入射点P距圆心O的距离为( )
A. B.
C.rsin 7.5° D.rsin 15°
解析:C [光线进入玻璃砖后的光路图如图所示.
在OB面上,折射角r=45°,根据折射定律得=n,则入射角i=30°.根据几何关系得2α=r-i=15°,所以α=7.5°.
根据直角三角形的知识得OP=rsin 7.5°.故选C.]
7.如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气.当出射角i′和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( )
A. B.
C. D.
解析:
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