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第一节　光的折射定律
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题8分,共80分。
基础对点练
题组一　光的折射定律
1.(多选)关于光的折射,下列说法错误的是 (　　)
折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内
入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内
入射角总大于折射角
光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角
2.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),两井的底部各有一只青蛙,则 (　　)
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
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
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
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
3.(多选)根据图中的漫画,判断下列说法中正确的是 (　　)
人看到的是鱼的实像,位置变浅了些
人看到的是鱼的虚像,位置变浅了些
鱼看到的是人的实像,位置偏低了些
鱼看到的是人的虚像,位置偏高了些
题组二　光的折射率
4.(2023·江苏卷,5)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲,下列光路图中能描述该现象的是 (　　)
5.(多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是 (　　)
光是从真空射向介质
介质的折射率约为1.73
光在介质中的传播速度约为1.73×108m/s
反射光线与折射光线成60°
6.两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中,发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论正确的是 (　　)
在水中的传播速度,光束a与光束b相等
在水中的传播速度,光束a比光束b小
水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
7.(2024·山东枣庄高二月考)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,所以标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为 (　　)
2
8.如图所示,等腰三棱镜ABC,顶角∠A=30°,AB、AC的长度均为a,一束光从AB中点O,与AB成30°的夹角射入三棱镜,光能垂直于AC射出,真空中的光速为c。设三棱镜的折射率为n,垂直于AC面射出的光在棱镜中传播时间为t,则 (　　)
n=,t=,t=
n=,t=,t=
综合提升练
9.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 (　　)
2
10.如图所示,等腰三角形ABC为一棱镜的横截面,顶角A为θ。一束光线从AB边入射,从AC边射出。已知入射光线与AB边的夹角和出射光线与AC边的夹角相等,入射光线与出射光线的夹角也为θ,则该棱镜的折射率为 (　　)
11.(10分)如图,一艘帆船静止在湖面上,距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到帆船的竖直桅杆顶端,此时桅杆距P点的水平位移为7 m,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°=0.8)。已知水的折射率为。
(1)(5分)求桅杆顶端高出水面的距离;
(2)(5分)若旱季时,湖面水位降低了0.8 m,为使激光仍能照射到桅杆顶端(出射方向保持不变),求此时桅杆距P点的水平位移。
培优加强练
12.(10分)半圆形玻璃砖按如图所示的方式放置,截面的半径为R,平面AB水平,PQ为半圆的竖直对称轴,MN为水平板,与PQ交于C点。一束单色光从D点垂直AB射入玻璃砖,已知AD=R,光经圆弧面折射后刚好照射在板上C点。将板向下平移R,光照射在板上C点右侧离C点R的位置。光在真空中的传播速度为c,求:
(1)(5分)玻璃砖对光的折射率;
(2)(5分)在平移板MN之前,求光从D点传播到C点所用的时间。
第一节　光的折射定律
1.BC　[根据折射定律,入射光线、折射光线和法线一定在同一平面内,选项B错误;入射角不一定总大于折射角,选项C错误。]
2.B　[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;由于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。]
3.BD　[光线从水射向空气中时,折射角大于入射角,作出从鱼S1发出的两条光路,将折射光线反向延长,得到的交点为人所看到的鱼的虚像S1',如图所示可以看出虚像的位置变浅了,所以A项错误,B项正确;鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像,根据光路可逆原理,鱼看到人的虚像,人的位置偏高了,所以C项错误,D项正确。]
4.A　[光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角,由题意知,地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,折射光线越来越靠近法线,则太阳光应向下弯曲,故A正确,B、C、D错误。]
5.BC　[因为折射角大于入射角,所以光是从介质射向真空的,选项A错误;据折射率公式n=,所以折射率约为1.73,选项B正确;再由折射率n=,代入数据得传播速度约为1.73×108m/s,选项C正确;反射光线与折射光线成90°角,选项D错误。]
6.C　[因b光的偏折程度较大,由折射率公式可得折射率navb,A、B错误。]
7.C　[光线在玻璃球内的光路图如图所示
A、C为折射点,B为反射点,OD平行于入射光线,故∠AOD=∠COD=60°,所以∠OAB=30°,玻璃的折射率n=,故C正确。]
8.A　[根据题意,作出光路图如图所示,
根据折射定律,有n=,根据光在介质中传播的速度与折射率的关系,有v=,光在介质中传播的距离为x=AO·sin 30°=,所以t=,A正确。]
9.B　[假设折射角为r,根据折射率定义,有n= ,光在玻璃中的速度v=,从 MN表面射入时,光通过玻璃砖的时间为t,则=vt ;撤去玻璃砖,光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t,则=ct,联立解得n=,故B正确。]
10.D　[光在介质中传播的光路图如图所示
根据题意可知∠1=∠4,所以∠2=∠3,根据几何知识有∠1=∠4=θ,∠2=∠3=,根据折射定律可知,折射率为n==2cos,故A、B、C错误,D正确。]
11.(1)3 m　(2)6.4 m
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x2,桅杆高度为h1,P点水深为h2,激光束在水中与竖直面的夹角为θ,由几何关系有
=tan 53°,=tan θ
由折射定律有n=
设桅杆到P点的水平距离为x,
则有x=x1+x2
联立解得h1=3 m。
(2)此时设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x3,到P点的水平距离为x4,P点处水深为h4,桅杆到P点的水平距离为X,根据几何关系则有
=tan θ
=tan 53°
h4=h2-0.8 m
X=x3+x4
联立解得X=6.4 m。
12.(1)　(2)
解析　(1)设光束在圆弧面上的入射角为r,光路如图所示,
由几何关系可知sin r=,解得r=30°
设折射角为i,折射光线与竖直方向的夹角为θ,根据图中几何关系可知tan θ=
解得θ=30°
i=r+θ=60°
折射率n=。
(2)根据几何关系可知,光从圆弧面折射后传播到C点的距离等于R,在玻璃砖中传播的距离为R,因此光从D点传播到C点所用的时间t=。第一节　光的折射定律
学习目标　1.理解光的折射定律,并能用来解释和计算有关问题。2.理解折射率的物理意义,知道折射率与光速的关系。3.会依据光的折射定律作出光路图。4.会熟练计算介质的折射率。
知识点一　折射定律的理解和应用
利用初中所学的知识,说出产生以下现象的原因。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.光的反射和折射
当光射到两种介质的　　　　时,一部分光仍回到　　　　的介质里继续传播的现象叫作光的反射;另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫作光的折射。
2.光的折射定律
入射光线、折射光线和法线在　　　　　　内,入射光线与折射光线分居　　　　的两侧;入射角的　　　　　　与折射角的　　　　之比为一常数。
3.光的传播方向和传播速度
光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射现象,光传播的速度发生变化。
4.光路可逆性
光由介质射入空气或真空时,折射角r大于入射角i。根据光路的可逆性,可认为光由空气或真空以入射角r入射,对应的折射角为i。
思考 如图所示是一细光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情境,结合情境讨论下列问题。
(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何
(2)在光的反射和折射中,如果逆着反射光线或折射光线的方向射入,出射光线会沿什么方向
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例1 (2021·湖北卷)如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是 (　　)
A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子
训练1 光由空气射入半圆形玻璃砖,或由玻璃砖射入空气,O点是半圆形玻璃砖的圆心,下列情况可能发生的是 (　　)
知识点二　介质的折射率
当同一束单色光从空气斜射入某种介质时,无论入射角如何改变,入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值总保持不变。但是,如图所示,当该束光由空气以同一入射角斜射入不同的介质时,折射角却不同,入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也发生了变化,这说明什么
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.定义:物理学中,把光从　　　　射入某种介质发生折射时,入射角i的　　　　与折射角r的　　　　的比,叫作这种介质的折射率。用符号n表示,即n=　　　　。
2.折射率与光速的关系:某种介质的折射率n,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=　　　　。
3.物理意义
折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。由n=可知:当i一定时,n越大,r越小,此时光线的偏折角Δθ=i-r就越大。
4.光密介质与光疏介质
两种介质比较,折射率较大的介质称为　　　　介质,折射率较小的介质称为　　　　介质。
5.说明:(1)垂直界面入射的光线,折射光线与入射光线在同一直线上,如图甲所示。
(2)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折,如图乙所示。
例2 (多选)关于介质的折射率,下列说法正确的是(　　)
A.由折射率的公式n=可知,介质的折射率与入射角i的正弦值成正比
B.由折射率公式n=可知,介质的折射率与光在介质中的传播速度v成反比
C.折射率反映的是介质本身的光学性质,由介质本身及光的频率共同决定
D.玻璃的折射率大于1,水的折射率小于1
对折射率n的理解
(1)由于c>v,故任何介质的折射率n都大于1。
(2)折射率n的大小由介质本身和入射光的频率共同决定,与入射角、折射角的大小无关。
(3)i为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角;而r为介质中的光线与法线的夹角,不一定为折射角。
(4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系。
例3 如图,一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时,从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距。求油的折射率和光在油中传播的速度。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
解决光的折射问题的方法
(1)根据题意准确、规范地画出光路图,确定好界面和法线。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系。
(3)利用折射定律n=列式求解,必要时可利用光路可逆原理辅助解题。
训练2 如图所示,一小孩站在宽6 m的河边,在他正对面的岸边有一距离河面高度为3 m的树,树的正下方河底有一块石头,小孩向河面看去,可同时看到树顶和石头两者的像,并发现两个像重合,若小孩的眼睛离河面高为1.5 m,河水的折射率为,试估算河水深度。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
1.(光的折射定律)在清澈的水池边的人看到池底变浅了,下图中正确描述光的传播路径的是(　　)
2.(光的折射率)(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v和光在真空中的传播速度c的比值
B.折射角和入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
3.(折射定律的应用)如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,底边长BC=l。一束光由真空垂直射向AC面的中点,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求光在介质中的传播时间。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第一节　光的折射定律
知识点一
导学
提示　光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
知识梳理
1.界面　原来
2.同一平面　法线　正弦值　正弦值
[思考] 提示　(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。反射光线与入射光线在同一种介质中,折射光线与入射光线在不同介质中。
(2)出射光线会逆着原入射光线的方向射出,因为在光的反射和折射中光路是可逆的。
例1 B　[未装水时,光沿直线传播从杆顶照射到池底的P点,而装水时,光沿直线传播从杆顶照射到水面时发生折射,由于折射角较小,故照射到池底的Q点,如图所示,可知未装水的池中标杆影子较长,故B正确。]
训练1 D　[光线在圆心处发生反射和折射,B、C错误;当光从空气进入玻璃后,折射角小于入射角,当光从玻璃进入空气后,折射角大于入射角,A错误,D正确。]
知识点二
导学
提示　这说明在光的折射现象中,入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值与入射角和折射角的大小无关,与介质的种类有关。
知识梳理
1.真空　正弦值　正弦值　
2.
4.光密　光疏
例2 BC　[折射率是用比值定义法定义的一个物理概念,可知介质的折射率与入射角i、折射角r的正弦值无关,A错误;由公式n=知c不变,则介质的折射率与光在介质中的传播速度v成反比,B正确;折射率反映的是介质本身的光学性质,介质的折射率由介质本身和入射光的频率共同决定,C正确;因光在真空中的传播速度c大于光在其他任何介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率都大于1,D错误。]
例3 (1)1.58　1.9×108m/s
解析　因为底面直径与桶高相等,所以
∠AON=∠BON'=45°
由ON'=2CN'可知
sin∠CON'=
因此,油的折射率
n==1.58
因为n=,所以光在油中的传播速度
v=m/s=1.9×108 m/s。
训练2 5.3 m
解析　树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示
由图得n=
由几何关系得1.5tan i+3tan i=6
解得tan i=
所以sin i=
P点至树所在岸边的距离为4 m
sin r=
联立得h=5.3 m。
随堂对点自测
1.D　[在清澈的水池边的人看到池底变浅了,是因为池底的光线由水中进入空气时,在水面上发生了折射,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去,就会觉得池底变浅了,A、B、C错误,D正确。]
2.CD　[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v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;折射率小的介质折光性差,C正确;因光在真空中的传播速度最大,由n=知,任何介质的折射率都大于1,D正确。]
3.
解析　光在AB面发生折射时的光路图如图,
由几何知识知r=30°,i=30°+15°=45°,根据折射定律n=
得n=
光在介质中的传播速度v=c
光在介质中传播的路程s=
则光在介质中传播时间t=。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(共58张PPT)
第一节　光的折射定律
第四章 光及其应用
1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有关问题。
2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系。
3.会依据光的折射定律作出光路图。
4.会熟练计算介质的折射率。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　介质的折射率
知识点一　折射定律的理解和应用
知识点一　折射定律的理解和应用
利用初中所学的知识，说出产生以下现象的原因。
提示　光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
1.光的反射和折射
当光射到两种介质的______时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫作光的反射；另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫作光的折射。
2.光的折射定律
界面
入射光线、折射光线和法线在__________内，入射光线与折射光线分居______的两侧；入射角的________与折射角的________之比为一常数。
3.光的传播方向和传播速度
光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射现象，光传播的速度发生变化。
同一平面
法线
正弦值
正弦值
4.光路可逆性
光由介质射入空气或真空时，折射角r大于入射角i。根据光路的可逆性，可认为光由空气或真空以入射角r入射，对应的折射角为i。
【思考】 如图所示是一细光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情境，结合情境讨论下列问题。
(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？
(2)在光的反射和折射中，如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？
提示　(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。反射光线与入射光线在同一种介质中，折射光线与入射光线在不同介质中。
(2)出射光线会逆着原入射光线的方向射出，因为在光的反射和折射中光路是可逆的。
例1 (2021·湖北卷)如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法正确的是(　　)
B
A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子
解析　未装水时，光沿直线传播从杆顶照射到池底的P点，而装水时，光沿直线传播从杆顶照射到水面时发生折射，由于折射角较小，故照射到池底的Q点，如图所示，可知未装水的池中标杆影子较长，故B正确。
训练1 光由空气射入半圆形玻璃砖，或由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况可能发生的是(　　)
D
解析　光线在圆心处发生反射和折射，B、C错误；当光从空气进入玻璃后，折射角小于入射角，当光从玻璃进入空气后，折射角大于入射角，A错误，D正确。
知识点二　介质的折射率
当同一束单色光从空气斜射入某种介质时，无论入射角如何改变，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值总保持不变。但是，如图所示，当该束光由空气以同一入射角斜射入不同的介质时，折射角却不同，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也发生了变化，这说明什么？
提示　这说明在光的折射现象中，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值与入射角和折射角的大小无关，与介质的种类有关。
真空
正弦值
正弦值
3.物理意义
4.光密介质与光疏介质
两种介质比较，折射率较大的介质称为______介质，折射率较小的介质称为______介质。
光密
光疏
5.说明：(1)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上，如图甲所示。
(2)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折，如图乙所示。
BC
例2 (多选)关于介质的折射率，下列说法正确的是(　　)
对折射率n的理解
(1)由于c＞v，故任何介质的折射率n都大于1。
(2)折射率n的大小由介质本身和入射光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关。
(3)i为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而r为介质中的光线与法线的夹角，不一定为折射角。
(4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系。　　　　
解析　因为底面直径与桶高相等，
所以∠AON＝∠BON′＝45°
由ON′＝2CN′可知
由几何关系得1.5tan i＋3tan i＝6
随堂对点自测
2
D
1.(光的折射定律)在清澈的水池边的人看到池底变浅了，下图中正确描述光的传播路径的是(　　)
解析　在清澈的水池边的人看到池底变浅了，是因为池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生了折射，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去，就会觉得池底变浅了，A、B、C错误，D正确。
CD
2.(光的折射率)(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v和光在真空中的传播速度c的
比值
B.折射角和入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
3.(折射定律的应用)如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A＝30°，底边长BC＝l。一束光由真空垂直射向AC面的中点，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求光在介质中的传播时间。
课后巩固训练
3
BC
题组一　光的折射定律
1.(多选)关于光的折射，下列说法错误的是(　　)
A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内
B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内
C.入射角总大于折射角
D.光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角
解析　根据折射定律，入射光线、折射光线和法线一定在同一平面内，选项B错误；入射角不一定总大于折射角，选项C错误。
基础对点练
B
2.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)，两井的底部各有一只青蛙，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
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；由于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。
BD
3.(多选)根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是(　　)
A.人看到的是鱼的实像，位置变浅了些
B.人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些
C.鱼看到的是人的实像，位置偏低了些
D.鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些
解析　光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼S1发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像S1′，如图所示可以看出虚像的位置变浅了，所以A项错误，B项正确；鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像，人的位置偏高了，所以C项错误，D项正确。
A
题组二　光的折射率
4.(2023·江苏卷，5)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲，下列光路图中能描述该现象的是(　　)
解析　光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，由题意知，地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，折射光线越来越靠近法线，则太阳光应向下弯曲，故A正确，B、C、D错误。
BC
5.(多选)如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　　)
A.光是从真空射向介质
B.介质的折射率约为1.73
C.光在介质中的传播速度约为1.73×108m/s
D.反射光线与折射光线成60°
C
6.两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论正确的是(　　)
A.在水中的传播速度，光束a与光束b相等
B.在水中的传播速度，光束a比光束b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
C
7.(2024·山东枣庄高二月考)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为(　　)
A
8.如图所示，等腰三棱镜ABC，顶角∠A＝30°，AB、AC的长度均为a，一束光从AB中点O，与AB成30°的夹角射入三棱镜，光能垂直于AC射出，真空中的光速为c。设三棱镜的折射率为n，垂直于AC面射出的光在棱镜中传播时间为t，则(　　)
B
9.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(　　)
综合提升练
D
10.如图所示，等腰三角形ABC为一棱镜的横截面，顶角A为θ。一束光线从AB边入射，从AC边射出。已知入射光线与AB边的夹角和出射光线与AC边的夹角相等，入射光线与出射光线的夹角也为θ，则该棱镜的折射率为(　　)
培优加强练
(1)玻璃砖对光的折射率；
(2)在平移板MN之前，求光从D点传播到C点所用的时间。

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