分层作业(14)光的折射 科学测量：玻璃的折射率-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□00□00 分层作业（十四） □口1口口1□ 2□2222 光的折射 题 年级 学号后 33333 4□4口44口4☐ 科学测量：玻璃的折射率 信 班级： 5 5555I5 66☐6]66 (满分：49分) 姓名： 7077刀7刀7□ 8☐8□8☐8]8 9□99□9□9□ ·基础对点练· 43210+0.5 4.(4分)某透明液体深1m,一束与水平面成30 1.(3分)下列关于光的折射及折射率的说法正确 角的光线从空气照向该液体，进入该液体的光 的是 线与水平面的夹角为45°。则该液体的折射率为 [A]光由一种介质进入另一种介质时，光的传播 ,光进入液体后经过 s到达 方向一定发生改变 底面。 [B]放入盛水的碗中的筷子，看起来像折了一 能力提升练· 样，属于光的折射现象 [c]光由水射入空气中，折射角小于入射角 5.(4分)（多选）一束复色光由 [D]光在折射率大的介质中传播速度大 空气射向玻璃，发生折射而分 空气 2.(4分)（多选）如图所示，从点 为a、b两束单色光，其传播方 玻璃 向如图所示。设玻璃对a、b 光源S发出的一细束白光以 的折射率分别为n。和n6,a、b在玻璃中的传播 一定的角度入射到三棱镜的 速度分别为v。和6，则 () 表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光 [A]na>no [B]na<nb 屏的ab间形成一条彩色光带。下列说法正确 [c]va>v [D]v。<vb 的是 () 6.(4分)（多选）某同学做测量玻 sin i [A]a侧是红光，b侧是紫光 璃折射率实验时，他用测得的 [B]在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 多组人射角与折射角作出 [c]三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的 sini-sinr图像如图所示，若i 折射率 为入射角，x为折射角，则下列判 sin r [D]在三棱镜中a侧光的传播速率比b侧光 断正确的是 0.67 的小 [A]光线是从空气射人玻璃的 3.(4分)（多选）光从真空射人某介质，入射角i []玻璃的折射率约为1.49 从0开始增大到某一值的过程中，折射角r也 [c]玻璃的折射率为0.67 ( [D]光线是从玻璃射入空气的 随之增大，则下列说法正确的是 7.(4分)（多选)如图所示，两 [A]比值不变 束单色光a、b分别照射到玻 璃三棱镜AC面上，穿过三棱 [B]比值sin 不变 镜后互相平行，则 () sin r [A]三棱镜对a光的折射率大 。比值加是-个大于1的带数 [B]三棱镜对b光的折射率大 []比值sin是一个小于1的常数 [c]a光在三棱镜中的速度大 sin r [D]b光在三棱镜中的速度大 27 8.(4分)（多选）如图所示，一入射光线 19876543210+0.5 玻璃柱体的横截面为半圆 45 形。细的单色光束从空气射 10.(10分)一半径为R的4球体放置在水平桌面 向柱体O点（半圆的圆心）， 上，球体由折射率为√的透明材料制成。现 产生反射光束1和透射光束 有一束位于过球心O的竖直平面内的光线， 2。已知玻璃折射率为√3，人射角为45°（相应 平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再 的折射角为24°)。现保持入射光不变，将半圆 从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线到 柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过 泉面的距离为R, 2 ，求出射角0。 15°，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]光束2转过的角度大于15 876543210+0.5 9.(8分)某同学设计了一个 E 测量液体折射率的仪器， P 如图所示。在一个圆形 B 木盘上过其圆心O作两 ·液体 条相互垂直的直径BC、 EF,在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针 P1、P2,并保持P1、P2的位置不变，每次测量 时，让圆盘的BFC部分竖直浸人液体中，而且 总使得液面与直径BC相平，EF为界面的法 线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像， 并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住 P1、P2的像。该同学通过计算，预先在圆周 EC部分刻好了折射率的值。这样只要根据 P3所插的位置，就可直接读出液体折射率 的值。 (1)若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°， 则P?处所对应的折射率的值为 (2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率 值大？ 0 (3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应 的折射率的值应为 28 ■2.AD[由=f,可得入=下-0m 020 8.BD[由题意可知，a、b间的距离为半波长的奇数倍，即xb= =2m5a=1.2m=8.6以，去整8殷，犬A （2a+1合a=0,12…,解得入=有-2子1mn- 2xb0.3 留零号，B的振功状态应联与振源S相距号1的B'相同（如 0,1,2,…)。当n=0时，入=0.3m,B正确；当n=1时，入= 0.1m,D正确；波长不可能等于0.6m和0.2m,A、C 图所示)，由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下，A正确； 错误。] =36,8m=18,以，去基18，智零号，A的振动执态应现 9.[解析](1)设质点振动周期为T,因a第一次到达波峰的 与源S相距号1的A湘同，由于宁<号<宁，所以A 时间为受T=0,68放T=0.85由题因可知入=4m,则波 点在x轴下方，运动方向向下，D正确。] 速0=不=5m/s。 (2)质点b与相邻波峰间的距离为5m,则质点b第一次出现 3.AC[由题图知T=0.1s,所以f=下=10H2,A正确3ab 在波峰的时刻1=5m=15。 两，点哪点离波源近不确定，D错误；波的传播方向可能向右， 也可能向左，波长、波速都有多种可能，当波向右传播时可能 分层作业（十四） 经历(+高)，波连=4 m/s=44.2 3 m/s,当 n十10 答案速对 n=1时，v=34m/s,故C正确，B错误。] 1 3 6 8 4.C[由题图可知入=1.2m,由0=分得T=入=1.2 入 v2.4s B BCD BC AD AB BC BC 0.5s。从t=0到t=1s,质点完成两次全振动，则x=0.9m 6 3 处的质点通过的路程为s=2×4A=2×4×2cm=0.16m。] 4. 2 3 ×10-8 5.D[题图中质点a沿y轴负方向运动，根据“微平移法”判断 9.(1)√3 (2)P4(3)1 可得，波沿x轴的负方向传播，A错误；由题图可知波长入= 10.60° 4m,则周期为T=入=25，所以频率f=0.5H,B错误；质 试题精析 点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，C错误；质点d此 时向上运动，再经过1.5s到达波谷，D正确.门 1.B[当光垂直界面射入时，传播方向不变，故选项A错误；水 6,A[根据题意知，A>3m,放子1=一1=3m,A=4m.C 中筷子反射的光线由水中进入空气时，在水面处发生折射， 折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线 蜡保：尚T+T=1得T一 n行s,由=子知D错误 4 的方向看起来筷子像折了一样，属于光的折射现象，故逃项B 正确；光由水射入空气中，折射角大于入射角，故选项C错 1s末A点在正向最大位移处，B点在平衡位置，位移不相 误；由n=二得，光在折射率大的介质中的传播速度小，故选 等，B错误；2s末A,点在平衡位置，B点在负向最大位移处， A正确。] 项D错误。] 2.BCD[由题图可以看出，a侧光偏折程度较大，三棱镜对a 7.BC[由y-t图像可知，t=0.10s时质点Q沿y轴负方向运 侧光的折射率比对b侧光的大，所以a侧光是紫光，波长较 动，A错误；由y-t图像可知，波的振动周期T=0.2s,由y-x 图像可知入=8m,故波连口=个=40m/s,根据题图知波沿 短，b侧光是红光，波长较长，A错误，B,C正确；又0=无，所 以三棱镜中α侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D x轴负方向传播，则波在0.10s到0.25s内传播的距离△x 正确。] =v△t=6m,C正确；t=0.25s时的波形图如图中虚线所示， 3.BC[折射率与介质有关，同一束光在同一介质中的折射率不 此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿 y轴正方向，B正确；△=0.158=3T,质点P在其中的 支，中-温不支，且始终大于1，做选比] 4 4.[解析]因为入射角i=90°一30°=60 号T内的路程为20cm,在利下的子T内包合了质点P通 折射角r=90°一45°=45 过最大位移的位置，故其路程小于10cm,因此在△t=0.15s 所以n=sini=sin60°V6 sin r sin 45 2 内质点P通过的路程小于30cm,D错误。] 光在液体中传播时 y/cm 位移工=k=2m cos r 0 连度0=行-6X10m/s 12x/m -10 所以t=之=3 3 X108s 1152 5.AD[由题图看出，单色光a的折射角小于b的折射角，根据 试题精析 n-n得知，玻璃对。光的折射率大于对b光的折射率，即 有。>n6,由v=。分析得知，a光在玻璃中的传播速度小 1.AC[由n= 3×108 =2,sin C= 1 ,知临界角C= v1.5×108 n 30°，所以A、C正确。] 于b光在玻璃中的传播速度，即有v。<v6,故A、D正确。] 2.C[与介质Ⅱ相比，介质I为光密介质，由于介质Ⅱ是空气， 、6.AB[由n二n=0.67≈1.49可知，B正确，C错误，由于 根据发生全反射的条件可知，光线b不可能发生全反射，B、D 错误；从介质I射向介质Ⅱ的光线发生全反射的临界角C满 sini>sinr,故光线是从空气射入玻璃的，A正确，D错误。] 7.BC[根据题意可知，b光通过三棱镜后，传播方向偏离原来 足sinc=1=② 一7=乞，解得C=45,由题图可知，光线a的入射 方向的程度大，所以三棱镜对b光的折射率大，故A错误， 角为60>C=45°，故光线a能发生全反射，A错误，C正确。] B正确；根据口=￡，折射率越大，光在介质中的速度越小，故 3.CD[在界面I,光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光 密介质，不管入射角多大，都不可能发生全反射现象，选项A C正确，D错误。] 错误，C正确；在界面Ⅱ，光由玻璃进入空气，是由光密介质进 8.BC[在入射光线方向不变的情况下，界面顺时针转过15°， 入光疏介质，但是，由于界面I和界面Ⅱ平行，光由界面I进 则反射光线转过30°，故B正确；光由空气进入介质时，折射 入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面I 角总小于入射角，因此当入射角增大时，折射角也增大，但增 上的折射角，故界面Ⅱ上的入射角总是小于临界角，因此光 大量小于入射角的增大量，故C正确。] 在界面Ⅱ上不可能发生全反射现象，选项B错误，D正确。] 9[解析]()此时i=60°，r=30,则n=sni_in60 4.B[四个选项产生的光路效果如图所示，由图可知B正确。 sin r sin30-V3。 (2)若光从空气射入液体中，P4与P3对应的折射角相同，P 对应的入射角比P?的大，所以P。对应的折射率大。 (3)当在K位置时，入射角与折射角相 等，所以折射率等于1。 D 、10.[解析]如图所示，设入射光线与4 5.A[要使光信号由内芯射向外套时在界面上发生全反射，必 须让内芯的折射率n1大于外套的折射率n2,同时入射角要 球体的交点为C,连接O℃，O℃即为过入射点C的法线。因 大于临邪角，故a应小于某一值。] 此，图中的角α为入射角，过C,点作球体水平表面的垂线，垂 6.B[水面上方的所有景物出现在顶角为97°的倒立圆锥里， 足为B,依题意，∠COB=a 这是由于光从水中射向空气全反射的临界角为48.5°，光由 3 空气射入水中时，最大折射角为48.5°，不能发生全反射；当 又由△0BC知sina=2 ① 光由水中射向空气中时才有可能发生全反射现象，故B正 设光线在C,点的折射角为B,由折射定律得 确，A、C、D错误。] 7.ACD[白光由空气斜射入玻璃砖是由光疏介质射向光密介 sih9v的 sin a ③ 质，因此不可能在ab界面上发生全反射，A正确；当0增大 由①②式得3=30 时，折射角增大，光可能射到bd界面上，若在bd界面上的入 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角Y为30°， 射角大于等于临界角，发生全反射，B错误；由于光在cd界面 上的入射角等于ab界面上的折射角，根据光路的可逆性知， 由折射定律得inY-1 sin 3 光在cd界面的出射角等于在ab界面的入射角，光不可能在 cd界面上发生全反射，并且从cd界面射出的各种色光一定 因此sin0=3 ,解得0=60°。 互相平行，C、D正确。] 8.D[如图所示，在水面上看到透光平面半径为R。设光从水 分层作业（十五） 射入空气发生全反射的临界角 答案速对 为C,sinC-1, ,由几何知识得 R sin C= 三，由以上两式 √R2+h 1 4 5 67 8 9 10 R2 h AC: C CD A BACD:D B 。透光平面的半径R与h成 11.30°光路图见解析图 正比，R匀速增大，则h匀速增大，故D正确。] 531■