4.1 第1课时 折射现象与折射定律(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

第四章　光 1　光的折射 第1课时　折射现象与折射定律 (时间:40分钟　总分:56分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　折射定律 1.(多选)[2026·河南省实验中学高二月考] 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 2.(多选)关于光的反射与折射,下列说法正确的是　　 (　) A.光发生反射时,光的传播方向一定改变 B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90° C.光发生折射时,一定伴随着反射现象 D.光发生反射时,光的传播方向不可能偏转180° 3.(多选)光从某种玻璃中射向空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是 (　) A.比值不变 B.比值是一个大于1的常数 C.比值不变 D.比值是一个小于1的常数 ◆ 知识点二　折射率 4.[2026·湖北襄阳四中高二月考] 如图所示,有一玻璃三棱镜ABC,角A为30°,一束光线垂直于AB射入棱镜,从AC射出进入空气,测得出射光线与AC夹角为30°,则棱镜的折射率为 (　) A. B. C. D. 5.如图所示,矩形水槽ABCD高hAB=2 m,宽dBC=5 m.槽内没有装任何物质时,一束散光从槽的上边缘A射向槽底底角C;当槽内装满某种液体时,这束散光经折射后射到水槽底部的P点.已知P点到水槽的底部B点的距离xBP=2 m,则该液体对激光的折射率为 (　) A. B. C. D. ◆ 知识点三　折射率与光速的关系 6.一束光由空气射入某介质,当入射光线和界面的夹角为30°时,折射光线恰好与反射光线垂直,若光在空气中的传播速度为c,则光在该介质中的传播速度是 (　) A. B.c C.c D.c 7.如图所示,一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上,将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上.若单色光沿纸面从真空中以入射角i=60°从MN表面射入时,光通过玻璃砖的时间为t;若保持入射光的方向不变,现撤去玻璃砖,光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t,那么,这块玻璃砖对该入射光的折射率为 (　) A.2 B. C.1.5 D. 8.(多选)把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体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,如图所示.从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字,下面的观察记录中正确的是 (　) A.a中的字位置比b中的高 B.b中的字位置比a中的高 C.a中的字位置和b中的字位置一样高 D.a中的字位置比没有玻璃时的高,b中的字位置和没有玻璃时的一样高 9.[2026·山东广饶一中高二月考] 我国某企业正在全力研发“浸没式光刻”光刻机.原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长,提高分辨率的技术,如图所示.若浸没液体的折射率为1.5,当不加液体时光刻胶的曝光波长为199 nm,则加上液体后,该曝光光波 (　) A.在液体中的传播频率变为原来的 B.在液体中的传播速度变为原来的1.5倍 C.在液体中的曝光波长约为133 nm D.传播相等的距离,在液体中所需的时间变为原来的 10.(10分) 当太阳光照射到半空中的液滴上时,光线被折射及反射,就形成了彩虹.如图所示,某均匀透明液滴(视为球形)的截面图是圆心在O点、半径为R的圆,一单色光从空中(视为真空)平行于直径AOB射到圆上的C点,入射角i=60°,该单色光射入液滴经一次反射后从D点再次平行于直径AOB折射进入空中.求: (1)(4分)液滴对该单色光的折射率n; (2)(6分)出射光线与入射光线间的距离x. 11.(10分)[2026·陕西西北工业大学附属中学高二月考] 如图甲所示,倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”,实际上它不是彩虹,而是日晕,又称“环天顶弧”,是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶(如图乙)折射形成,因为大量六角片状冰晶的随机旋转而形成“环天顶弧”.如图丙所示,从O点与上表面成α=30°角入射的一束绿光从M点射出,已知O点到侧面的距离为L=5 cm,冰晶厚度为d=5 cm.已知光在真空中传播的速度为c=3.0×108 m/s.求: (1)(5分)该冰晶对绿光的折射率n0; (2)(5分)该绿光在冰晶里的运动的时间t. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章　光 1　光的折射 第1课时　折射现象与折射定律 1.BD　[解析] 彩虹的成因是光的折射引起的,故A错误,B正确;倒影的形成是因为光在水面上发生了反射,故C错误,D正确. 2.ABC　[解析] 光发生反射时,光的传播方向一定改变,有些同学可能认为当入射角为0°时,也就是光线垂直于界面入射时,反射角为0°,光线不改变方向,实际上光的传播方向偏转180°,选项A正确,D错误;当入射角为45°时,反射角也为45°,光的传播方向偏转90°,选项B正确;光发生折射时,一定伴随着反射现象,选项C正确. 3.CD　[解析] 光从玻璃射向空气时,玻璃的折射率n=>1且不变,选项C、D正确. 4.C　[解析] 角A为30°,则光从AC面射出时,在棱镜中的入射角θ1=30°,由于出射光线与AC的夹角为30°,所以折射角θ2=60°,由光路可逆和折射率的定义可知n==,故选C. 5.A　[解析] 根据折射定律可知sin i=nsin r,由几何关系有sin i===,sin r===,联立解得n=,故选A. 6.D　[解析] 光路如图所示,根据折射定律得光相对该介质的折射率n==,由n=得光在介质中的传播速度v==c,故D正确. 7.B　[解析] 设玻璃砖的厚度为d,折射率为n,折射角为r,则t===,t==,n=,可解得n=,B正确. 8.AD　[解析] 如图所示,放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时,传播方向不变,故人看到字的位置是字的真实位置;而放在a中的字经正方体向外传播时发生折射,人看到字的位置比真实位置要高,故选A、D. 9.C　[解析] 频率由光源决定,光由空气进入该液体中传播时,光波频率不变,故A错误;光在液体中的传播速度为v=,解得v=c,故B错误;加上液体时光波的曝光波长为λ=,不加液体时,有c=λ0f,联立代入数据可得λ≈133 nm,故C正确;由上分析可知,在液体中曝光光波的传播速度变为原来的,而传播距离不变,所以在液体中所需的时间变为原来的,故D错误. 10.(1)　(2)R [解析] (1)根据对称性以及光路可逆性,作出光路如图所示,有i'=60° r=r'=θ=30° 又因为n= 解得n= (2)根据几何关系可知x=2Rsin 解得x=R 11.(1)　(2)×10-9 s [解析] (1)由几何关系可知,折射角的正弦值sin θ== 入射角90°-α=60° 折射率n0== (2)绿光在冰晶中的传播速度v==×108 m/s 运动时间t==×10-9 s 学科网（北京）股份有限公司 $