课时分层检测(18)光的折射-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十 …0 基础达标练 1.如果光以同一入射角从真空斜射人不同介 质，则折射率越大的介质 ( A.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作 用越大 B.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作 用越小 C.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作 用越大 D.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作 用越小 2.(多选)如图所示，把 由同种玻璃制成的 厚度为d的立方体A和半径为d的半球体 B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上， 从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分 别观察A、B中心处报纸上的字，下面的观察 记录正确的是 A.看到A中的字比B中的字高 B.看到B中的字比A中的字高 C.看到A、B中的字一样高 D.看到B中的字和没有放玻璃半球时 样高 3.如图所示，一条光线由空气射到半圆柱体玻 6 璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上 (反射面)镀有银，则图示几个光路图中，能 正确、完整地表示光线行进过程的是( 155 得分 光的折射 (多选)关于折射率，下列说法正确的是 ( ) A.某种介质的折射率等于光在介质中传播 速度？和光在真空中的传播速度c的 比值 B.折射角和人射角的大小决定着折射率的 大小 C.两种介质相比较，折射率小的介质折光性 较差 D.任何介质的折射率都大于1 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）， 两井底部各有一只青蛙，则 甲 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 由某种透明物体制成的 B 等腰直角棱镜ABO,两 腰都为16cm,且两腰与 Ox和Oy轴都重合，如图 所示，从BO边的C点注 D A 视A棱，发现A棱的位置在D点，在C、D两 点插上大头针，测出C点的坐标为(0,12)，D 点的坐标为(9,0)，则该透明物质的折射 率为 ( A B.5 c 7 D.6 班级 姓名 7.如图所示，一束激光 激光 从O点由空气射入 厚度均匀的介质，经 下表面反射后，从上 介质 表面的A点射出 已知入射角为01，A与O相距l,介质的折射 率为n,试求介质的厚度d. …0 能力提升练0… 8.两束相同频率的平行 A2 光线A1、A2,由真空 A C C 射向某种介质，入射 角为60°，C1和C2为 B B 入射点.已知在真空中两光线A1、A2之间的 距离为10cm,在介质中两折射光线B1、B2 之间的距离为l0√3cm.则这种介质的折射 率是 A.23 B.√6 C.3 D.2√6 9.如图所示，某透明液体 深1m,一束与水平面 30° -45-- 成30°角的光线从空气 射向该液体，进入该液 体的光线与水平面的夹角为45°.光在真空 中的速率c=3.0×108m/s,则该液体的折 射率和进入液体的光线射到底面的时间分： 别是 X10-8s B.63 ×10-8s 2’2 c59×i0 n 2X10-8s 10.如图所示，一细光束 45 射到折射率为√2的 透明球表面，入射角 为45°，在球的内壁 156 得分 经过一次反射后从球面射出，则入射光线 与出射光线之间的夹角α为 ( A.30° B.45 C.60 D.75 1.如图，一艘帆船静 3玉3 止在湖面上，帆船 的竖直桅杆顶端 左 4m右 高出水面3m.距 水面4m的湖底P点发出的激光束，从水 面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光 束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°= 0.80.已知水的折射率为号 (1)求桅杆到P点的水平距离； (2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹 角为45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶 端，求船行驶的距离. …。创新应用练 0 2.我国天文工作者通过计算 机确定了我国新世纪的第 日 一道曙光的到达地—浙 地 江温岭的石塘镇（天文学上规定：太阳边缘 上发出的光线与地球相切于A点的时刻， 就是A点日出时刻，如图所示).但由于地 球大气层的存在，光线会发生折射，因此， 地球上真实看到日出的时刻与天文学上规 定的日出时刻有所不同.己知地球平均半 径为6371km,且日、地之间的距离约为 1.5×108km,假设A点为石塘镇，地球大 气层的厚度约为20km.若认为大气层是均 匀的，且折射率为1.00028，则由于大气层 的存在，石塘镇看到真实日出的时刻比天 文学上规定的第一道曙光的时刻() A.提前5s B.提前50s C.推迟5s D.推迟50sB正确：再经过3s,甲波波谷到达x=7m处，乙波周期为T,= 3$,波形与题图所示波形相同，所以叠加后该质点应该向上振动， 选项C错误：再经过3s,甲波向右传播6m,乙波向左传播6m,根 据波的叠加知，x=6m处质点的位移为零，故选项D正确. 答案ABD 9.解析由题图知，两列波的周期都是T=1s,由=六得，波长 λ=uT=0.2×1m=0.2m.因PC=PB=40cm,而t=0时刻两 波的振动方向相反，则两列波的波峰和波谷同时传到P点，P点 是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即A=40cm一30cm 10cm,故A、BC错误，D正确 答案D 10.解析(1)设波长为入，颜率为f,则u=入f,代入已知数据，得入一 1m. (2)以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x,则 两波源到P,点的波程差为△s=x一(2一x),0x2.其中x、 △s以m为单位. 合振动振幅最小的点的位置满足△=(k十号)以，k为整数，解得 x=0.25m、0.75m、1.25m、1.75m 答案(1)1m(2)O、A间离0点的距离为0.25m、0.75m、 1.25m、1.75m的点为合振动振幅最小的点 11.解析O,点和a,点处有两个振动情况完全相同的波源，b点到两 波源波程差△=9m-4.5m=4.5m=号·令，不满足波程差 是半个波长的奇数倍，故不是振动减弱点，振幅不为零，故A错 误.c、d到两波源的距离相等，波程差为零，为振动加强，点，振幅 为2A,但位移周期性变化，不是始终最大，故B错误，根据题意， 两列相千波的波长均为λ=2m,而两波源相距4.5m,由于某点 到两波源的波程差是波长的整数倍时为振动加强，点，则当△= n入时为加强点，又-4.5m≤△s≤4.5m,且n为整数，则一2≤ 2,由于上下对称，故加强点共有10个，故C正确.当某点到 两波源的波程差为半波长的奇数倍时为振动减弱，点，则当△一 (2n十1)今时，为减弱点，又-4.5m≤△≤4.5m,且n为整数， 则一2≤≤1，由于上下对称，故减弱点为8个，故D正确. 答案CD 12.解析(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇，点 和波峰相遇，点，都是振动加强，点：而C点处于加强区域，所以c,点 也是加强点，a、b、c三，点的振幅为两列波的振幅之和，此刻a,点 在波谷，b点在波峰，C点在平衡位置，经号周期后，点在波峰，力 点在波谷，心点仍在平衡位置。 (2)经过子周期，点在平衡位置，将向波谷振动；b点在平衡位 置，将向波峰振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置. 答案(1)a在波峰，b在波谷，c在平衡位置(2)a在平衡位置， b在平衡位置，c在波峰 课时分层检测（十八） sin 1解析根据折射定律”=n,当光以同一入射角从真空向不同 介质入射时，sin01一定，n越大，sin0就越小，02越小，说明光偏 离原来传播方向的角度就越大，则介质对光的偏折作用越大，故C 正确。 答案C 2.解析如图所示当人眼通过半球体观察 的时候，B中心处报纸上的文字反射的光 线沿球面法线方向射出，通过半球体观察 物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃 半球时一样高：通过立方体观察时，由于光的传播方向发生了变 化，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比 B中的字高，故A、D正确. 答案AD 3.解析光线在圆心处发生折射和反射，折射光线与半圆表面垂 直，到达半圆表面后沿原路返回，返回至空气与玻璃的交界处时 再次发生反射和折射，折射光路遵循光路可逆性原理 答案D 21 4.解析某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度C与光在介 质中传播速度的比值，A错误；折射率与折射角和入射角的大 小无关，B错误：折射率是衡量材料光学性能的重要指标，C、D 正确， 答案CD 5.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a>Y,所以枯并中的青蛙觉得井口大些：3>a,所以水 并中的青蛙能看到更多的星星，故选项B正确，A、C、D错误， 答案B 6.解析作出光路图如图所示，由几何关系得 CO 12 sini-sin∠ODC= =0.8 CD /122+92 D sinr=sin∠CA0=C=0.6,故m=sini=4 CA sin r ,故A正确 答案A 7.解析设折射角为4，由折射定律得m8=:几何关系 sin 02 1=2dtan 0,, 解得d=√Tm0. 2sin 答案 √m-sin0, 2sin 0 8.解析如图所示，光线A1的入射角∠1= 60°，由几何关系可知∠2=∠1=60 D A2 故两入射点的间距 cc-S =20 cm DAB B 在△CCD,中有 cos∠3=CC C:D:3 2 可得∠3=30°，由几何关系可知 ∠4=∠3=30° 据折射定律可得n=册。-尽，C正碗 答案C 9.解析入射角01=90°-30°=60°，折射角02=90°-45°=45°，根 膳折粉定律有双一品合-盟唱一无在说你中修精的路程 2 一eos=反m,速度u=斤-后X10m/s,所以1=二=× h x=- 3 10-“s,D正确 答案D 10.解析在球的内壁光线经过一次反 i=45B 射，画出入射光线与反射光线，它们一 定是关于半径对称的，根据光路可逆， 0, 光线从球外射向球内，在球内壁反射 一次，再折射出球外，整个光路如图 D b 所示 由折射定律得n-册一厄，有m一册5=之则r=30, sin r ② 由几何关系及对称性，有受=r-(i-r)=2-i,有a=4r-2i= 4×30°-2×45°=30°，故入射光线与出射光线间的夹角为30°，故A 正确. 答案A 8 11.解析(1)设光束从水面射出的，点到桅杆的水平距离为x1,到P 点的水平距离为xg:桅杆顶端距水平面的高度为h1,P点处水深 为h2:激光束在水中与竖直方向的夹角为0.由几何关系有 L=tan 53 h ① =tan 0 ② 由折射定律有 sin53°-sin0 ⑤ 设桅杆到P点的水平距离为x,则 x=x1十x ④ 联立①②③④式并代入题给数据得 x=7m. ⑤ (2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射光 线的方向与竖直方向夹角为日，由折射定律有 sin 0=nsin 45 ⑤ 设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的 水平距离为x1',到P点的水平距离为x',则 1′+x'=x+x ⑦ h -=tan 0' ⑧ =am45 h2 ⊙ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得 x'=(6√2-3)m≈5.5m. 答案(1)7m(2)5.5m 12.解析根据题意作示意图如图所示，小圆表示地球，大圆表示大 气外层，A点表示石塘镇，FD、GB为太阳的第一道曙光，由图可 知，如果没有大气层，那么，只有等到地球上的A点转到B处时 才能看到第一道曙光，然而，由于大气层的折射，地球上的A点 不用转到B处就可以看到曙光.由此可见，石塘镇的第一道曙光 会提前出现， BAD: 在直角三角形OAD中，in0-80-写320≈0.969，所以 6371 0≈85.49° 根据折射定律有”一品昌 则sin3=nsin0,得3≈85.70°. 又由图示可知，FD∥GB,∠BCO=3 ∠BOC=90°-3，∠AOD=90°-0 则a-∠AOD-∠BOC=8-0=0.21° 因光，提前时间为1=24X3600×8器≈50 答案B 课时分层检测（十九） 1.解析海市蜃楼和光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路 90°是利用了光的全反射现象，故A、C项正确；用三棱镜观察太阳 光谱和水中的鱼看起来比实际的要浅，都是光的折射现象，故B、 D项错误， 答案AC 2.解析入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，i逐渐减小时r 也逐渐减小，因为光是由光疏介质进入光密介质，不可能发生全 反射现象，故D正确，A、B、C错误. 答案D 21 3解析由修界角的计第式血C=口，得川=品CA项正确：将 n=台代入sinC=,得sinC=巴，u=esinC,B项正确：设孩单 色光的颜率为∫，在真空中的波长为入。，在介质中的波长为入，由 效长，颜年光速的关系得e=入f=小故mC=是=六A 入。sinC,C项正确；该单色光由真空传入介质时，颜率不发生变化， D项错误. 答案ABC 4解析根据n三，sinC1,得sinC=巴=.5X10=1, 3.0×10=乞，得 C=30°. 答案C 5.B[因为折射率n>√2，所以该棱镜为全反射棱镜，入射光线在 AC边和CB边经过两次全反射，方向改变180°，出射光线为②，远 项B正确.] 6.解析只要从大头针末端发出的光线射到圆形薄软木片边缘界 面处能够发生全反射，从水面上就看不到大头针，如图所示，根据 图中几何关系有sinC= √r2+h2 -是，所以h=吾A项 n 正确 答案A 7.解析设介质的折射率为n,则有sina=sinC= 1=sin a= vsin a 由以上三式解得= 1 n ct 所以n=√ 答案 ct 8.解析左侧塑料板长，尖端部分浸入油中，光线在塑 料与油的分界面处不会发生全反射，从观察窗口观 察是暗区，右侧塑科板短，尖端部分没有浸入油中， 光线在塑料与空气的分界面处发生全反射，从观察 窗口观察到的是亮区，A错误；油量越少，浸入油中 塑科板个数越少，发生全反射的塑料板个数越多，从 观察窗口观察到的明亮区域越大，B正确：根据临界 角公式sinC-,C=45,解得n=反，所以使用的 n 塑料板折射率应满足n>√2，C错误，D正确. 答案BD 9.解析(1)光的传播方向如图所示，欲使入 射光在左侧直角边发生全反射，须满足 sin 0 A百 解得≥30°，又在光反射至右侧直角边时，入射角为90°一0，欲使 入射光在该边发生全反射，须满足 sin(90-0≥1 9