课后分层练(十八 折射定律 折射率-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

[课后分层练(十八)]　折射定律　折射率 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1．(多选)如图所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及倒影，下列说法正确的是(　　 ) A．彩虹的成因是光的反射 B．彩虹的成因是光的折射 C．彩虹的倒影是由光的折射引起的 D．彩虹的倒影是由光的反射引起的 答案：选BD。 2．(2025·江苏南通检测)如图所示，半圆形玻璃砖水平放置，一束复色光从其上表面左侧射入玻璃砖，分成a、b两束。随着入射角增加，下列说法正确的是(　　 ) A．a的折射角增大，b折射角减小 B．a的折射角减小，b折射角增大 C．a、b折射角都增大 D．a、b折射角都减小 答案：选C。 3．(2025·内蒙古赤峰检测)如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。将一平行空气砖(忽略薄玻璃壁厚度)斜插入海水中，让光束从海水射向平行空气砖再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度，已知某一温度下，海水盐度变大引起折射率变大，下列说法正确的是(　　 ) A．一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光频率高 B．一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则2光在海水中传播速度大 C．一束单色光射向平行空气砖后偏移量小，说明海水的盐度小 D．一束单色光射向平行空气砖后偏移量大，说明海水的盐度小 答案：选C。 解析：由图可知，光线在左侧面折射时，光线1的折射角小，根据折射定律可知，光线1的折射率较小，频率较小，根据v＝可知，光线1在海水中的传播速度较大，故A、B错误；由图可知，光线1的折射率小，偏移量小，所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明折射率变大，即海水的盐度变大，若偏移量变小，说明海水的盐度变小，故C正确，D错误。 4．如图所示，井口大小和深度均相同的两口井，一口是枯井(图甲)，一口是水井(图乙，水面在井口之下)，两井底部的中心处各有一只青蛙，则(　　 ) A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 答案：选B。 解析：由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示。 由图可看出α＞γ，所以枯井中的青蛙觉得井口大些；β＞α，所以水井中的青蛙能看到更多的星星，故选项B正确，A、C、D错误。 5．(2025·河北邯郸检测)如图所示，a、b两束相同的平行细光束以垂直底面的方向射到正三棱镜的两个侧面，且a、b两束光间的距离为d，两束光的入射点A、B到底面的距离相等，经折射后两束光射到三棱镜的底面上。已知正三棱镜截面的边长为2d，三棱镜的折射率为，则底面上两光点间的距离为(　　 ) A．0 B．d C．d D．d 答案：选A。 解析：光线a射到A点发生折射现象，入射角α＝60°，根据折射定律n＝，可得折射角r＝30°，故光线恰好射到底边的中点，如图所示， 同理光线b射到B点发生折射现象，也恰好射到底边的中点，即两光点重合，故A正确。 6．如图所示，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。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则嵌入玻璃砖后，工程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：选D。 解析：光路图如图所示， 由几何关系得sin θ2＝，则sin θ1＝n sin θ2＝0.8，所以θ1＝53°，则视野的最大张角为θ＝2θ1＝106°，故D正确。 7．如图所示，某池子底部是水平面，池中装有某透明液体，液体深0.6 m，将一直杆竖直插入池底，从杆顶端到池底的高度为1.2 m。一簇单色平行光以与液面成θ角从右上方射入液体，测得直杆在池底的影长为1.3 m。已知tan θ＝，则该透明液体对这簇光的折射率为(　　 ) A． B． C． D． 答案：选B。 解析：设光线从空气进入液体时，入射角为i，折射角为r，光路图如图所示， 由几何关系，可得BD＝＝0.9 m，EF＝EC－FC＝0.4 m，则有sin i＝，sin r＝，由折射率定义，可得n＝，联立解得n＝，故B正确。 8．(2025·贵州安顺期末)如纵截面图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为nP、nQ。则从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角(　　 ) A．nP <nQ时，锐角等于θ B．nP<nQ时，锐角大于θ C．nP＝nQ时，锐角等于θ D．nP＝nQ时，锐角小于θ 答案：选C。 解析：光在介质中的传播路径如图所示， 根据折射定律知nP＝，nQ＝，单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，所以∠2＝∠3，当nP<nQ时∠1<∠4，则θ>α，则从Q下表面射出的光线与下表面所夹的锐角小于θ，故A、B错误；当nP＝nQ时∠1＝∠4，则θ＝α，则从Q下表面射出的光线与下表面所夹的锐角等于θ，故C正确，D错误。 9．(2025·广东珠海检测)如图所示，一位身高1.8 m的游泳运动员竖直在2 m深的清澈泳池中，某时刻脚底到池底距离为1 m。此时可视为平行光的太阳光线与水面夹角为45°，水对太阳光的折射率为。求： (1)太阳光线进入水中的折射角； (2)此时池底运动员影子的头顶处到身体正下方的距离a。(计算结果保留1位小数) 答案：(1)30°　(2)2.0 m 解析：(1)光线射到水面上的入射角为 i＝45° 根据n＝ 可得折射角r＝30°。 (2)由几何关系可知a＝(1.8 m＋1 m－2 m)tan 45°＋2 m×tan 30°≈2.0 m。 10．(2025·江苏淮安期中)如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，一束平行于AC的光线自AB边的D点射入三棱镜，若棱镜的折射率n＝，已知AD＝＝L，光在真空中的速度为c。求： (1)光在棱镜中的传播速度； (2)经AC边反射后第一次从BC边射出的光在棱镜中的传播时间。 答案：(1)c　(2)L 解析：(1)根据光在介质中的传播速度公式v＝，可得v＝c。 (2)作出光路图，如图所示， 由几何关系知OD＝AD＝L，OM＝4L 则光从射入三棱镜并传播至BC边的路程为s＝5L 光从D点射入到传播至BC边所需要的时间t＝，得t＝L。 11．(关于视深问题的分析)空中有一只小鸟，距水面3 m，其正下方距水面4 m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为，求： (1)鸟看水中的鱼离它的距离； (2)鱼看天上的鸟离它的距离。 答案：(1)6 m　(2)8 m 解析：(1)首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示。 由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i和r均很小，故有 tan i＝sin i，tan r＝sin r 由图可得h1tan r＝h′tan i h′＝ m＝3 m 则鸟看水中的鱼离它的距离 H1＝3 m＋3 m＝6 m。 (2)同理可得鱼看鸟时 h″＝nh2＝3× m＝4 m 则H2＝4 m＋4 m＝8 m。 学科网（北京）股份有限公司 $