第四章光 章末练习卷-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

光章末练习卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．该介质对a光的折射率比b光的小 B．在同一介质中，a光的传播速度比b光大 C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小 D．a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小 2．日常生活和现代科技蕴含了许多物理学知识。下列说法正确的是（　　） A．做阻尼振动的物体振幅不变，速度越来越小 B．振幅越大，单摆的振动周期也越大 C．障碍物或狭缝的尺寸越大，光的衍射现象越明显 D．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 3．某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A．干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B．从上向下，能看到明暗相间的条纹，且内环疏外环密 C．从上向下，能看到干涉图样是左右不对称的 D．若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 4．关于衍射，下列说法中正确的是（　　） A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的后果 B．双缝干涉中不存在光的衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．阳光下黑影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 5．对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断正确的是（    ） A．甲图是圆盘衍射的图样，入射光不变，圆盘变小衍射现象会更明显 B．图乙是光双缝干涉的示意图，若只减小屏到双缝的距离L，则相邻亮条纹间距将增大 C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的亮度将明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的 6．一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP对称放在直角坐标系的第一、四象限，两束平行于x轴且与x轴等距离的单色光a、b，从空气中垂直y轴射入玻璃砖中，在圆弧面上发生反射和折射的光路如图所示。由此可知（　　） A．a光的频率比b光的频率大 B．a光在空气中的波长比b光在空气中的波长大 C．在真空中a光的传播速度比b光小 D．将a光向上平移，a光也可能直接从玻璃砖中透射出来 7．1953年诺贝尔物理学奖授予荷兰科学家弗里茨•泽尔尼克，以表彰他提出相衬显微技术。该技术可清晰分辨两种折射率相近的透明介质。现考虑一束光线经过含有细胞的培养液，产生三种不同光线1、2和3，其中光线3穿过细胞，光线2经过细胞边缘附近，光线1和2相干，光线2和3相干，如图所示。已知培养液的折射率为，细胞的折射率为。由于边缘效应，光线2在培养液中的光程相对于光线1的增加了（为光线在培养液中的波长）；为增大细胞和培养液的对比度，在所有光线穿出培养液后，再通过相位补偿板使光线2又额外增加了的等效光程。假设细胞的等效厚度为，若通过目镜观测到光线1和2的干涉条纹为暗条纹，光线2和3的干涉条纹为亮条纹，则细胞的折射率可能为（    ） A． B． C． D． 8．如图所示，由同种材料制成的玻璃装饰品，其上部分是半径为R的半球体，下部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，AB为半球体的直径，C为圆锥体的顶点。在C处安装一点光源，与OC成30°的光线射到半球上的D点，从D点射出后光线与AB垂直。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的反射。下列说法正确的是 （　　） A．玻璃装饰品的折射率为 B．玻璃装饰品的折射率为3 C．光在玻璃装饰品中传播的时间t= D．光在玻璃装饰品中传播的时间t= 9．一细束单色光在直角棱镜的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，从AB边反射的光线恰好垂直射向BC边，已知边长，，。光速为c，则有（ ） A．该棱镜的折射率为2 B．光从棱镜射入空气时的临界角为 C．光在棱镜里传播的频率变为原来的倍 D．光在棱镜里传播的时间为 10．如图所示，在双缝干涉实验中，用波长为λ的单色光照射间距为d的双缝，光屏到双缝的距离为L。下列分析正确的是（　　） A．若仅将单色光改为白光，则中央亮条纹变成白色 B．若仅将单色光由红光改为紫光，则相邻亮条纹中心间距将变大 C．若仅将双缝间距改为0.5d，则亮条纹的宽度变为原来的2倍 D．若仅将实验装置浸入对该单色光的折射率为 的水中，则相邻亮条纹中心间距变为原来的 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（6分）在“测玻璃的折射率”实验中。 (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是（　　） A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针和及和之间的距离适当大些 (2)甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率___________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比___________；乙同学测得的折射率与真实值相比___________。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 12．（8分）某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是___________cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为=___________。 四、解答题 13．（10分）如图为圆柱体光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面，已知玻璃丝对光的折射率为，光在真空中的传播速度为。 (1)求光在玻璃丝中传播的时间； (2)若光以任意角度入射到玻璃丝的端面的圆心，光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄漏出来，求玻璃丝折射率应满足的大小范围。 14．（12分）半球形透明体的圆面朝上水平放置，半径为R，球心为O，顶点为B，如图所示。圆面上有一点A，。有一点光源S（未画出），在透明体上方，与A、O、B在同一竖直平面内，S与O水平距离为，竖直距离为，光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后，在另一侧点相交。求 (1)画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图； (2)透明体折射率n； (3)到O的水平距离d（第（3）问只写结果，不要求写计算过程）。 15．（18分）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由直角三角形和半圆组成，其中为圆心。一束单色光平行AC边从点射入玻璃砖，在AC边发生一次反射后以平行AB边的方向经过点。已知，半圆的半径为，光在真空中的速度大小为，求： (1)玻璃砖的折射率； (2)光在玻璃砖内传播的时间； (3)左右平移入射光，入射点在距点多大范围内移动时光线可从半圆面上射出。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 光章末练习卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．该介质对a光的折射率比b光的小 B．在同一介质中，a光的传播速度比b光大 C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小 D．a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小 【答案】C 【详解】A．由光路可知，a光的偏折程度大于b光，可知该介质对a光的折射率比b光的大，A错误； B．根据可知，在同一介质中，a光的传播速度比b光小，B错误； C．根据可知，光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小，C正确； D．a光的折射率较大，则a光的频率较大，波长较短，根据可知，a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，a光的干涉条纹间距较小，D错误。 故选C。 2．日常生活和现代科技蕴含了许多物理学知识。下列说法正确的是（　　） A．做阻尼振动的物体振幅不变，速度越来越小 B．振幅越大，单摆的振动周期也越大 C．障碍物或狭缝的尺寸越大，光的衍射现象越明显 D．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 【答案】D 【详解】A．做阻尼振动的物体，其振幅随时间逐渐减小，故A项错误； B．单摆的周期公式为 由此可知，单摆的周期与振幅无关，故B项错误； C．当障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小或相差不多时，光的衍射现象明显，故C项错误； D．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质，故D项正确。 故选D。 3．某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A．干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B．从上向下，能看到明暗相间的条纹，且内环疏外环密 C．从上向下，能看到干涉图样是左右不对称的 D．若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 【答案】B 【详解】A．该情境下看到的干涉图样是薄膜干涉，是由单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的，A错误； B．从上向下看到的干涉图样应该是条状的，因中间圆弧面的倾角小，而两侧的倾角大，故中间稀疏，两侧密集，B正确； C．左右两侧对称位置的薄膜厚度相同，条纹的明暗情况应相同，所以干涉图样是左右对称的，C错误； D．干涉条纹在薄膜厚度相同的地方是连续的，当干涉图样在某个位置向中间弯曲时，表明可能玻璃板上表面在该位置有小凹陷， D错误。 故选B。 4．关于衍射，下列说法中正确的是（　　） A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的后果 B．双缝干涉中不存在光的衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．阳光下黑影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 【答案】A 【详解】A．衍射花纹图样是光波相互叠加的结果，故A正确； B．双缝干涉中缝的宽度与波长差不多，光通过缝时，也发生了衍射现象，故B错误； C．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射。当波长比障碍物或孔的宽度大得多时，才能发生明显的衍射，故C错误； D．当波长比障碍物或孔的宽度小得多时，不能发生明显的衍射，这时表现出直线传播的特征，出现了影。影的存在与衍射现象并不是相互矛盾的，故D错误。 故选A。 5．对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断正确的是（    ） A．甲图是圆盘衍射的图样，入射光不变，圆盘变小衍射现象会更明显 B．图乙是光双缝干涉的示意图，若只减小屏到双缝的距离L，则相邻亮条纹间距将增大 C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的亮度将明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的 【答案】A 【详解】A．甲图是圆板衍射的图样，入射光不变时，圆盘变小衍射现象会更明显，故A正确； B．根据，可知，图乙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，故B错误； C．只有横波才能产生偏振现象，故C错误； D．由于不知道工件的放置方向，故不能判断此处是凸起，故D错误。 故选A。 6．一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP对称放在直角坐标系的第一、四象限，两束平行于x轴且与x轴等距离的单色光a、b，从空气中垂直y轴射入玻璃砖中，在圆弧面上发生反射和折射的光路如图所示。由此可知（　　） A．a光的频率比b光的频率大 B．a光在空气中的波长比b光在空气中的波长大 C．在真空中a光的传播速度比b光小 D．将a光向上平移，a光也可能直接从玻璃砖中透射出来 【答案】A 【详解】AB．由图可知：a光发生了全反射，而b光没有发生全反射，即a光的临界角小于b光的临界角，根据，则a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，即a光的频率大于b光的频率，a光在空气中的波长比b光在空气中的波长小，A正确，B错误； C．在真空中a光的传播速度与b光相等，C错误； D．将a光向上平移，入射角增大，a光全反射，不会从玻璃砖透射出来，D错误。 故选A。 7．1953年诺贝尔物理学奖授予荷兰科学家弗里茨•泽尔尼克，以表彰他提出相衬显微技术。该技术可清晰分辨两种折射率相近的透明介质。现考虑一束光线经过含有细胞的培养液，产生三种不同光线1、2和3，其中光线3穿过细胞，光线2经过细胞边缘附近，光线1和2相干，光线2和3相干，如图所示。已知培养液的折射率为，细胞的折射率为。由于边缘效应，光线2在培养液中的光程相对于光线1的增加了（为光线在培养液中的波长）；为增大细胞和培养液的对比度，在所有光线穿出培养液后，再通过相位补偿板使光线2又额外增加了的等效光程。假设细胞的等效厚度为，若通过目镜观测到光线1和2的干涉条纹为暗条纹，光线2和3的干涉条纹为亮条纹，则细胞的折射率可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知，光线1和2的光程差为，因此干涉时为暗条纹，而2和3干涉为亮条纹，因此1和3的光程差应为，而光线3增加的光程是由厚度为d的细胞的折射率引起的，可得 因此，其中 故选D。 8．如图所示，由同种材料制成的玻璃装饰品，其上部分是半径为R的半球体，下部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，AB为半球体的直径，C为圆锥体的顶点。在C处安装一点光源，与OC成30°的光线射到半球上的D点，从D点射出后光线与AB垂直。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的反射。下列说法正确的是 （　　） A．玻璃装饰品的折射率为 B．玻璃装饰品的折射率为3 C．光在玻璃装饰品中传播的时间t= D．光在玻璃装饰品中传播的时间t= 【答案】AC 【详解】AB．画出光路图，如图所示 根据几何知识可得θ1=30°，θ2=60° 根据折射定律可得折射率 故A正确，B错误； CD．根据几何知识可得 光在玻璃装饰品中传播的时间 光在玻璃装饰品中传播的速度 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 9．一细束单色光在直角棱镜的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，从AB边反射的光线恰好垂直射向BC边，已知边长，，。光速为c，则有（ ） A．该棱镜的折射率为2 B．光从棱镜射入空气时的临界角为 C．光在棱镜里传播的频率变为原来的倍 D．光在棱镜里传播的时间为 【答案】BD 【详解】A．在直角棱镜中，则，又，可得，，则光线射入棱镜中的折射角 如图 该棱镜的折射率为 故A错误； B．光从棱镜射入空气时的临界角为 解得 故B正确； C．光在棱镜里传播的频率不变，故C错误； D．由数学知识可知 光在棱镜里传播的路程 光在棱镜里传播的速度 光在棱镜里传播的时间为 故D正确。 故选BD。 10．如图所示，在双缝干涉实验中，用波长为λ的单色光照射间距为d的双缝，光屏到双缝的距离为L。下列分析正确的是（　　） A．若仅将单色光改为白光，则中央亮条纹变成白色 B．若仅将单色光由红光改为紫光，则相邻亮条纹中心间距将变大 C．若仅将双缝间距改为0.5d，则亮条纹的宽度变为原来的2倍 D．若仅将实验装置浸入对该单色光的折射率为 的水中，则相邻亮条纹中心间距变为原来的 【答案】AC 【详解】A．白光是由多种颜色光组成的，每种颜色的光在双缝干涉中都会形成各自干涉条纹，对于中央亮条纹，所有波长的光都会在此处加强，因此中央亮条纹是各色光叠加的结果，呈现白色，故A正确； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，红光波长大于紫光波长，当单色光由红光改为紫光时，减小，减小，故B错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式可知，若仅将双缝间距改为0.5d时，亮条纹的宽度变为原来的2倍，故C正确； D．光在介质中的波长与真空中波长的关系为，其中是水的折射率，因此，将其代入双缝干涉条纹间距公式 解得，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（6分）在“测玻璃的折射率”实验中。 (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是（　　） A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针和及和之间的距离适当大些 (2)甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率___________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比___________；乙同学测得的折射率与真实值相比___________。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】(1)BD (2)1.6 (3) 偏小 不变 【详解】（1）A．玻璃上下表面不平行也能测出折射率，故A错误； B．为了减小误差，大头针应垂直地插在纸面上，故B正确； C．选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，故C错误； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，故D正确。 故选BD。 （2）根据几何关系可得玻璃的折射率为 （3）[1]如图为在①图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以 ab、cd为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线） 比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则甲同学测得的折射率与真实值相比偏小； [2]②图中对折射率的测量无影响，即乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 12．（8分）某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是___________cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为=___________。 【答案】(1)D (2)1.725 (3) 【详解】（1）干涉条纹由图乙变为图丙，观察到的条纹增加，即条纹间距减小，由公式得 AB．换用长度更长的遮光筒和增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，A错误，B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 （2）由图可知，该干涉条纹位置是 （3）根据题意可知，条纹间距为 由公式有 联立解得 四、解答题 13．（10分）如图为圆柱体光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面，已知玻璃丝对光的折射率为，光在真空中的传播速度为。 (1)求光在玻璃丝中传播的时间； (2)若光以任意角度入射到玻璃丝的端面的圆心，光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄漏出来，求玻璃丝折射率应满足的大小范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光垂直入射到玻璃丝的端面，光在其中的传播速度 传播时间为 （2）设光束在玻璃丝端面的入射角为，折射角为，折射光线射到侧面时的入射角为，如图所示。 由折射定律得 由几何关系得 则 光在玻璃丝中的临界角 要使光线不会从侧壁“泄漏”出来，必须满足 则有 联立得 要保证从端面入射的任何光线都能发生全反射，应使，代入上式解得 即光导纤维所用材料的折射率至少应为。 14．（12分）半球形透明体的圆面朝上水平放置，半径为R，球心为O，顶点为B，如图所示。圆面上有一点A，。有一点光源S（未画出），在透明体上方，与A、O、B在同一竖直平面内，S与O水平距离为，竖直距离为，光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后，在另一侧点相交。求 (1)画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图； (2)透明体折射率n； (3)到O的水平距离d（第（3）问只写结果，不要求写计算过程）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）光路图如图所示 先确定光源位置，连接、，画出透明体内的折射光线，折射角比入射角小些，从B点射出的光线在空气中的折射角大于入射角，过点的光线射出透明体时，方向不变，如上图所示。 （2）根据折射率定义 由几何关系可得， 解得 （3） 由图中的几何关系可得， 由题意知 根据折射率定义，可得 解得 15．（18分）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由直角三角形和半圆组成，其中为圆心。一束单色光平行AC边从点射入玻璃砖，在AC边发生一次反射后以平行AB边的方向经过点。已知，半圆的半径为，光在真空中的速度大小为，求： (1)玻璃砖的折射率； (2)光在玻璃砖内传播的时间； (3)左右平移入射光，入射点在距点多大范围内移动时光线可从半圆面上射出。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意得，做出光路图，如图所示 由题意得，折射角 入射光平行AC边从点射入玻璃砖，所以入射角 由折射定律得，玻璃砖的折射率 （2）由几何关系得，光在玻璃砖内的路程为 折射率与光速的关系为 联立解得光在玻璃砖内传播的时间 （3）做出光路图，如图所示 当入射光线左右分别移到、位置时，光线恰好从半圆面上射出，所以入射点在距点与范围内移动时光线可从半圆面上射出。临界角C为 由几何关系得 ， 联立解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $