练案24 第四章 1. 第1课时光的折射-【成才之路·练案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

练案[23] 基础巩固练 1.BD若波源和观察者都同时运动，两者间相对静止时，是不 能观察到多普勒效应的，故A错误：由定义可知，当声源静止、 观察者运动时，也可以观察到多普勒效应，故B正确：若声源 远离观察者，观察者会感到声音频率变低，故C错误：声源和 观察者靠近时，音调会变高；若两者远离，则频率减小，音调变 低，故D正确。 2.AB根据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者 接收到的声音的频率高于声源的频率；当声源和观察者相背 运动时，观察者接收到的声音的频率低于声源的频率。把速 度方向标出来，A点有接近的趋势，频率变高：C点有远离的趋 势，频率变低：B、D点速度方向垂直于OP,频率不变 3.BC渔船与鱼群相互靠近，被鱼群反射回来的超声波的速度 大小不变：由多普勒效应知，反射回来的超声波的频率变高 故选项B、C正确。 4.AC当波源和观察者之间的距离不变时，观察者接收到的频 率和波源发出的频率相等。当f=时，二者之间的距离不变， 表明前车与无人驾驶车速度相同，前车一定做匀速直线运动， A正确，B错误；当f'>f时，无人驾驶车接收到的频率增大，说 明两车距离减小，表明前车在减速行驶，C正确：当f<f时， 无人驾驶车接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车 在加速行驶，D错误。 5.D根据多普勒效应，当声源不动时，观察者向着声源运动时， 听到的哨声音调变高，远离声源运动时，听到的哨声音调变 低。女同学从A向B运动过程中，她向着声源运动，听到的哨 声音调变高，故A错误：女同学从E向D运动过程中，她远离 声源运动，听到的哨声音调变低，故B错误；女同学在C点向 右运动时，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故C错误； 女同学在C点向左运动时，她远离声源运动，听到的哨声音调 变低，故D正确。 6.A根据多普勒效应，当物体靠近波源时，物体接收到波的频 率大于波源频率，当物体远离波源时，物体接收到波的频率小 于波源频率，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的 血流，故红色时，接收波的频率比发射波的频率大；蓝色时，接 收波的频率比发射波的频率小，由于多普勒效应不改变波速， 故接收波的波长比发射波的波长长，故A正确，B错误；多普 勒效应不改变波速，波所处的介质未发生变化，故亮度高时， 接收波的波速与发射波的波速相等，C错误；亮度低时，由于 不能确定血流朝向探头或者背离探头，故不能确定接收波的 频率与发射波的频率大小关系，也不能确定接收波的波长与 发射波的波长关系，D错误。故选A。 7.D恒星发出光的频率不变，波长不变，故A、B错误；地球接 收光的光速不变，故C错误；根据多普勒效应，地球接收光的 频率减小，故D正确。 综合提升练 8.A匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变化，但 速度大时频率大，由x一t图像可知，轮船靠近港口时三段时 间内的速度v1>3>2,可知f>f5>f5,故A正确。 9.AC声波的传播速度由介质本身的性质决定，火星大气稀 薄，只有地球大气层密度的1%，这是火星声音传播速度比在 地球上慢的原因，故A正确：声音属于机械波，传播需要介质， 不能在真空中传播，故B错误；在火星车的右侧有一声源向火 星车靠近，根据多普勒效应可知火星车两个麦克风收录的声 -25 音频率比声源高，故C正确：只有障碍物的尺寸跟波长相差不 多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，根据入= 号可知在声音可传播范围内，相比于地球，同频声音在火星上 的波长更小，更不容易发生衍射现象，故D错误。 1O.B两波源P、Q的起振方向与波最前面质点的起振方向相 同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波 源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向 相反，故A错误；根据对称性可知，两波的波蜂与波峰或波谷 与波谷同时到达0点，所以两波在0点相遇后，0点振动加 强，振幅等于两波振幅之和，为45cm,故B正确：两波的波长 相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难 易程度相同，故C错误：当观察者以2/s的速度向Q点运动 时，相当于观察者不动，Q波向左传播的速度v=。+"观= 10m/s+2m/s=12m/s,观察者接收到Q波的频率为f= ”=12z=3Hz,故D错误。 入-4 11.CP为地球静止卫星，则角速度等于地球的自转的角速度， 则P,0的距离保持不变，则方=f,根据G血=m0r可得 2 。=、。,可知Q的角速度大于地球自转的角速度，结合题 图可知，Q与0的距离减小，根据多普勒效应可知时>f,故 选C。 12.19个340m 解析：如果观察者不动，则1s内，观察者接收到的完全波的 个数应为20个。当观察者从A运动到B的过程中，由图可 知，接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只 接收到19个完全波。要想让观察者完全接收不到波，他必 须随其所在的波峰一起运动并远离波源。由x=t得x=340 ×1m=340m,即观察者每秒要远离波源340m。 练案[24] 基础巩固练 1.B当光垂直于界面射入时，传播方向不变，故A错误：水中 筷子反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射 角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方 向看，看起来筷子像折了一样，是光的折射，故B正确；光由水 射人空气中，折射角大于人射角，故C错误；由n=得，光在 折射率大的介质中传播速度小，故D错误。 2.A光线从上方经O点射入玻璃砖时，在空气中的人射角大 于玻璃砖中的折射角，则甲错误，乙正确；光线从下方射人玻 璃砖时，在玻璃砖上表面的入射角小于射到空气中的折射角， 则丙正确，丁错误。故选A。 3.C光从折射率大的介质斜射人折射率小的介质时，折射角大 于入射角，选项A错误；折射率由介质本身和光的频率决定， 与折射角的正弦值无关，选项B错误；根据”=片可知，折射 率大的介质，光在其中的传播速度小，选项C正确：根据n= m8可知，折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来 sin 0, 的2倍，计算出的折射率要发生变化，选项D错误。 4.AC由公式n-温公可得折射率关系n<m,C正确，D错 误；由U=二和n,<n,知，。>，A正确，B错误。 n 8 5.D如图所示，设折射点为0，由于 sin 4AC=BC=号0，所以smi=子，由 2 故折射率n= ,故选A。 折射定律血=n,解得nr=5 sin i 2 11.(1)5(2)5d c 则r=牙，故D正确。 解析：(1)画出光路图如图所示 609 6.(1)见解析(2)2.25×10°m/s 由几何关系可知，光线在AB边的入 209 解析：(1)水缸装满水后，靶点图片反射的光经过水进入空气， 射角和折射角分别为60°和30°，由折 发生了折射，所以观察到的靶点图片的位置升高了。 射定律，棱镜对该光的折射率n= (2)光路图如图所示，由几何关 sin60° sim30° =5。 系可得 24 cm m子 (2)光线在棱镜中传播的时间t= D 号，其中u=分，光线在棱 amr=号 32cm0 镜中传播的时间1=Bd c 水的折射率n=siny 14 em sin i 练案[25] 解得一号 1.(DBD(2)见解析图(3) 光在该水缸中水里的传播速度n=号，0=225×10'm/s。 解析：(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P,和P2,确 定入射光线，然后插上大头针P,使P3挡住P,、P2的像，再插 综合提升练 上大头针P4,使P4挡住P和P、P2的像，从而确定出射光 7.D光路如图所示。根据折射定律得 线。故B、D正确。 介质的折射率m=需8=5，由n= (2)光路图如图所示。 30° 。得光在介质中的传播速度”= n 30 。放选D ! 8.AC光路图如图所示：由题意，人射角i= 53°，内球面半径为0C=3a,外球面半径 为0A=5a,则折射角r=37°，水的折射率 n=sini、4 m,=3,故A正确，B错误；光在水 中的速度=。，根据几何关系sc=4a, 细光束从A点到B点所用时间为1=2些 (3)在光路图中构造三角形，由图得sin0,= 2,sin 0 5, -2故C正确，D错误。 由折射定律得n=sm, sin 0 10 29 9.D根据几何关系可知，光线从B点射出时的人射角为45°，2.(1)见解析图 (2)人射角i折射角r见解析图(3)sni sin r 根据折射定律可知，玻璃球的折射幸为一出g-。由于 解析：(1)大头针P、P2的连线 表示入射光线，P3、P4的连线表 光线从A点折射角为45°，则光束在A点的人射角为α=60°， 示出射光线，分别作出入射光 故A错误，D正确；光束在玻璃球中频率与在真空中频率相 线和出射光线，连接入射点和 等，故B错误；此光束在玻璃中传播的速度为=￡，根据几 出射点，画出三棱镜内部光路。 (2)需要测量的量为入射角i和折射角r,如图所示。 何关系可知，光束在玻璃中传播的距离为s=2R,则此光束 (3)光线在三棱镜左侧面上折射时入射角为i,折射角为r,根 在玻璃中传播的时间为t=】=5B-BR,故C错误。故 c 据折射定律得到折射率n=sin sin r 选D。 10.A由折射定律可知，n= 3.(1)见解析图(2)sini (3)小一些(4)1.5 sin r 票台因人射角和出射角相 解析：(1)连接P、P4与CD 6 交于一点，此交点即为光线 等，即i= R 从玻璃砖中射出的位置，由 P P 故由几何关系可知，B=号： 于P、P2的连线与AB的交 点即为光线进入玻璃砖的 i=号+B=0 B 位置，连接两交点即可作出 259练案[24] 第四章1.[第1 基础巩固练 知识点一折射定律 1.下列关于光的折射及折射率的说法正确的是 A.光由一种介质进入另一种介质时，光的传 播方向一定发生改变 B.放入盛水的碗中的筷子，看起来像折了 样，是光的折射 C.光由水射入空气中，折射角小于入射角 D.光在折射率大的介质中传播速度大 2.(2025·盐城市高二期中)如图是光线由空气 射人半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射人空气中的 光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心，可能发 生的光路是 丙 A.乙、丙 B.甲、丁 C.甲、丙 D.乙、丁 知识点二折射率的理解 3.关于折射率，下列说法正确的是 A.在光发生折射时，折射角一定小于入射角 B.折射率跟折射角的正弦值成反比 C.折射率大的介质，光在其中的传播速度小 D.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为 原来的2倍，折射率不变 4.（多选)两束不同频率的单 色光a、b从空气平行射入空气 水中，发生了如图所示的 水 0 Q 折射现象（α>B)。下列结 论中正确的是 A.光束a在水中的传播速度比光束b的大 B.光束a在水中的传播速度比光束b的小 C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射 率小 D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射 率大 课时光的折射] 5.如图，一个横截面为四分之 一圆的透明柱体水平放置， 用单色光源从AB中点C垂 直AB水平入射，已知该柱 体对这种单色光的折射率 n=√3，则该单色光在弧AD的折射角为 A. 6 B胃 C D. 3 6.(2025·广州高二期末)如图，某次“找靶点” 游戏中，在距长方体水缸开口32cm处的侧壁 位置M点贴一张靶，点的图片，然后将水缸装 满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角 度，恰好切着右侧壁P点看到靶点图片，此时 将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至 水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14cm 处，已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。 行 24 cm 观测点 32cm0 14 cm 靶点 (1)试解释水缸装满水后，为什么观察到的 “靶点”的位置升高了？ (2)若光在空气中传播速度c=3.0×103m/s, 求光在该水缸中水里的传播速度。 97 综合提升练 7.一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，则光在该介质中的传播速度是 () A分 B.√5c D. 3G 8.(多选)我国航天员王亚平在 天宫课堂演示了微重力环境 下的水球光学实验。如图所 示，往水球球心注入空气，形 成一个同心球形气泡，内球面 半径为3a,外球面半径为5a。 若一细光束以53°的入射角从A点射入水球， 折射光线刚好与其内球面相切，到达外球面上 的B点。已知真空中光速为c,sin53°=0.8， 则 A水的折射率为子 B水的折射率为 C.细光束从A点到B点所用时间为320 D.细光束从A点到B点所用时间为@ 9.(2026·江西赣州联考)LED灯具有节能、环 保、寿命长、高亮度、耐高温等特点从而得到广 泛使用，下图为汽车车头IED大灯，为提高亮 度，灯组的前端是一半径为R、质量分布均匀 的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从 O1处射向A点，经折射后从B点平行于O0, 射出，折射角为60°，0A⊥0B,则 60°B A.光束在A点的入射角ax=30° B.光束在玻璃球中频率比在真空中要小 C此光束在玻璃中传播的时间为6R D玻璃球的折射率为6 —198 0.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的 AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面 进入空气，当出射角'和入射角i相等时，出 射光线相对于入射光线偏转的角度为0，已 知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折 射率表达式为 () 0 sin+0 Sin a+0 2 2 A. B. sin a 12 si 2 C.sin 0 D.sin a sina-》 sima-引 1.如图所示，直角三角形ABC 为棱镜的横截面，∠A= 60°、∠B=90°，一细束单色 光线的方向垂直于AC边，从AB边射入棱 镜，入射点与A点的距离为d,之后光线从AC 边射出，且方向平行于BC边，已知光在真空 中的传播速度为c。求： (1)棱镜对该光的折射率； (2)光线在棱镜中传播的时间。