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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修一课时作业 光的折射
一、单选题
1．如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光，下列说法正确的是( )
A.液体对M光的折射率比对N光的折射率大
B.N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大
C.两种色光通过同一双缝干涉装置，N光的条纹间距较宽
D.N光的频率大于M光的频率
2．一束光线从空气射向某种液体时，入射角为45°，反射光线和折射光线之间的夹角为105°，则光在该液体中的折射率为( )
A. B.2 C. D.
3．如图某种手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间。不考虑光的衍射，下列说法正确的是( )
A.增大手机屏幕亮度可以提高防窥效果
B.防窥膜实现防窥效果主要是靠光的全反射
C.从上往下看，看到的图像比发光像素单元位置低
D.其他条件不变时，透明介质的折射率越小，可提高防窥效果
4．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃，入射角为45°，下面光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
5．一束光从空气射入秦皇岛的湖水中，入射角为45°，折射角为30°，则湖水对光的折射率是( )
A.1 B. C. D.1.6
6．彩虹是太阳光经过水滴的两次折射和一次反射形成的光学现象，其光路如图所示，是其中四条不同颜色的出射光线，下列说法正确的是( )
A.光的颜色依次可能为红光、黄光、蓝光和紫光
B.在水滴中a光的频率小于d光的频率
C.在水滴中a光的波长小于d光的波长
D.在水滴中a光的速度大于d光的速度
7．如图所示，一艘帆船静止在湖面上，从湖底P点发出的一细束黄色激光射到水面，折射后恰好照射到帆船上的竖直桅杆上的M点。下列说法正确的是( )
A.黄光在水中的频率比在空气中的频率大
B.黄光在水中的速度比在空气中的速度大
C.若仅把黄光改成红光，则红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短
D.若仅把黄光改成红光，则红光可能射到N点
8．如图所示，一束复色光射向平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，若a为黄光，则b可能为( )
A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.紫光
9．在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最深的( )
A.紫色球 B.蓝色球 C.红色球 D.三个球同样深
10．每年夏季，我国多地会出现日晕现象。日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到正六边形冰晶时的光路图如图所示，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是( )
A.a光的频率大于b光 B.a光的波长大于b光
C.在冰晶中，b光的传播速度比a光大 D.在真空中，a光的传播速度比b光大
11．在桌面上铺上白纸，长方形玻璃砖ABCD放在白纸上，用铅笔画出玻璃砖的轮廓线，然后作出直线MN，让直线MN与玻璃砖的AB边平行。作玻璃砖AD边平行线与CD、AB分别交于O、。拿一支激光笔，让红色激光束从O点以某一入射角射到玻璃砖上，经过玻璃砖两次折射后红色激光束照射到直线MN上的P点，在其他条件不变的情况下，仅取走玻璃砖，红色激光束照射到直线MN上的Q点，是直线OQ与AB的交点，测得，，，则玻璃砖的折射率为( )
A. B. C. D.
12．光在某种玻璃中的传播速度是，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成，则入射角应是( )
A. B. C. D.
二、多选题
13．光从空气射入某介质，入射角从零开始增大到某一值过程中，折射角也随之增大，下列说法正确的是( )
A.比值不变 B.比值不变
C.比值是一个大于1的常数 D.比值是一个小于1的常数
14．如图所示，关于用插针法测量玻璃折射率的实验，下列说法正确的是( )
A.及之间的距离适当大些，可提高准确度
B.及之间的距离取得小些，可提高准确度
C.入射角i适当大些，可提高准确度
D.入射角i越大，准确度越高
15．如图，某同学测量玻璃砖的折射率时，用相互平行的两束不同单色光a、b，由空气射入平行玻璃砖，再由平行玻璃砖射入空气，下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
16．如图所示是一透明圆柱体的横截面，其半径为R，AB是一条直径.今有一束平行单色光沿与AB平行的方向射向圆柱体，若该光线经折射后恰好经过B点，且这条光线到AB的距离是.光在真空中传播速度为c，不考虑圆柱体中的反射.则下列说法正确的是( )
A.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为
B.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为
C.该透明圆柱体的折射率为
D.该透明圆柱体的折射率为
三、填空题
17．某兴趣小组在研究凸透镜成像规律实验中，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u 跟实像到凸透镜的距离v 之间的关系，如图所示，该凸透镜的焦距为__________，物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化__________ (选填“大” “小”或“无影响”).
18．小厦同学用相机拍摄泳池左侧壁的照片如图甲所示，发现水下泳池侧壁的瓷砖高度缩减，这种现象是由于光发生_______（选填“折射”“干涉”或“衍射”）产生的。根据照片绘制光路图如图乙所示，若水中和空气中的光线与法线的夹角分别为α和β，光在空气中的速度为c，则光在水中的速度为_______。
四、计算题
19．一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成。如图所示，其截面为直角三角形，，现在有一条光线沿着截面从边上的点以45°的入射角射入工件折射后到达边的中点并发生了全反射后垂直于边射出。已知光在空气中的传播速度为。
（1）求透明玻璃材料的折射率；
（2）若，求光线在玻璃材料内传播的时间。
20．图为一圆台容器，一单色光线从容器右上边沿A点射入，光线与水平方向的夹角，容器内装入折射率的液体后，折射光线恰好射到容器底部中点O，已知液面到容器底部的高度。取，，光在真空中的传播速度，求：
(1)容器底部的半径r；
(2)光线从液面直接射到O点的时间。（结果保留两位有效数字）
参考答案
1．答案：D
解析:A.根据题图可知，N光的偏折程度大于M光的偏折程度，则液体对M光的折射率比对N光的折射率小，故A错误；根据
B.由于液体对M光的折射率比对N光的折射率小，则N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度小，故B错误；
CD.由于液体对M光的折射率比对N光的折射率小，则N光的频率大于M光的频率，N光的波长小于M光的波长，根据
可知两种色光通过同一双缝干涉装置，N光的条纹间距较窄，故C错误，D正确。故选D。
2．答案：C
解析：由反射定律可知，反射角为45°，由几何关系可知，折射角为30°，故光在该液体中的折射率为，C正确。故选C。
3．答案：D
解析：A．增大手机屏幕亮度不改变光的折射率，即不改变光的传播路径，不可以提高防窥效果，故A错误；
B．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故B错误；
C．根据光路可逆，可知从上往下观察手机屏幕，看到的图像比发光像素单元位置高，故C错误；
D．透明介质的折射率越小，则在空气中的折射角越小，则由几何关系可知，可视角度越小，即可提高防窥效果，故D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：光由空气射向玻璃，是光疏介质射入密介质，不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射，根据折射定律，则光折射角小于入射角，根据反射定律，反射角等于入射角。故选C。
5．答案：B
解析：根据折射率公式代入数据解得即湖水对光的折射率为，故选B。
6．答案：C
解析：A.可见光从红光到紫光，频率越来越大，波长越来越小。而频率越大的光，在同一介质中折射率越大，由图当太阳光经过水滴的第一次折射时，根据，可得入射角相同，折射角越小，则折射率越大。所以a、b、c、d光的颜色依次可能为紫光、蓝光、黄光和红光，故A错；B.进入不同介质，光的频率不变，所以在水滴中a光的频率仍然大于d光的频率，故B错；C.由得则a光的频率最大，折射率最大，因而λ最小，故C正确；D.由可知折射率越大，传播速度越小，在水滴中a光的速度小于d光的速度，故D错。故选C。
7．答案：C
解析:A.折射不改变光的频率，黄光在水中的频率和在空气中的频率相同，选项A错误；
B.由可知，黄光在水中的速度比在空气中的速度小，选项B错误；
C.黄光的频率比红光的频率大，则黄光在水中的折射率比红光的大，根据可知，黄光在水中传播的速度比红光在水中传播的速度小，红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短，选项C正确；
D.红光的折射率比黄光的小，由折射定律有，可知红光在空气中的折射角小，将射到M点上方，选项D错误。
故选C。
8．答案：A
解析：a、b两束单色光在空气中的入射角相等，在介质中a光的折射角小一些，根据可知，a光的折射率大一些，可知，a为黄光，题中只有红光比黄光折射率小，则b为红光。故选A。
9．答案：C
解析：光源在水中视深与实际深度的关系是在视深公式中，为看到的深度，为实际深度，n为折射率，由于三种颜色球的实际深度相同，而水对红光的折射率最小，所以看到最深的是红色球，故选C。
10．答案：B
解析：AB.根据题图可知，a光的偏折角小于b光的偏折角，根据折射定律可知，冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光，a光的波长大于b光，故A错误，B正确；
D.在真空中，a光的传播速度等于b光，故D错误；
C.根据知，在冰晶中，b光的传播速度比a光小，故C错误。
故选B。
11．答案：A
解析：设
，，
设在O点时，光线入射角为α、折射角为θ，根据折射定律有
由于玻璃砖使光线发生侧移，如图所示
则
，
所以三角形是等腰直角三角形
，
联立解得
故选A。
12．答案：A
解析：依题意做出光路图，如下图所示
折射率为设入射角为，则有解得故选A。
13．答案：BC
解析：折射率是由介质本身和光的性质共同决定的物理量,同一束光在同一介质中的折射率不变,即不变,且n始终大于1,故选B、C。
14．答案：AC
解析：
15．答案：BC
解析：如图
经过平行玻璃砖折射后，出射光线平行且向左偏移，a光折射率较大时有可能出射光线与b光重合。
故选BC。
16．答案：BD
解析：光线经C点折射后过B点的光路图如图所示.在中，由几何，得；在中，由几何关系得，可得，则该透明圆柱体的折射率为；由几何关系可知，，光在该透明圆柱体中的传播速度为，故从B点射出的光在圆柱体中传播时间为，故选B、D.
17．答案：10cm；小
解析：当物距等于二倍距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距.分析图可知物距等于20cm时像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，则焦距为10cm；物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化小.
18．答案：折射；
解析：水下泳池侧壁的瓷砖高度缩减是由于光在空气与水的界面发生折射产生的。
根据光的折射定律，有
又因为
可得
19．答案：（1）（2）
解析：（1）光路图如图所示
光线垂直射出，所以，折射角，
所以
（2）由几何关系可知，，所以，，因为，所以，
20．答案：(1)
(2)
解析:（1）根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系有，
由折射定律有
解得
（2）由光路图可知，光线从液面直接射到O点的距离为OB，由几何关系可知
光在液体中的传播速度
光在液体中的传播时间
解得
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