1、光的折射(建议用时：40分钟)题组一光的折射1.(多选)如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是()AOb不是入射光线BaO是入射光线COc是入射光线DOb是反射光线ABD由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线。又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。故C错误，A、B、D正确。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，光的传播方向不一定改变B光发生反射时，光的传播方向一定改变C光
2、发生折射时，一定伴随着反射现象D光发生反射时，一定伴随着折射现象BC发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90，A错，B对；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，C对，D错。3下列说法正确的是()A光从一种介质进入另一种介质时，一定会发生偏折B光从空气进入其他介质时，折射角大于入射角C光从空气进入其他介质时，速度要减小D折射是指光的传播方向发生改变的现象C光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，当垂直入射时，传播方向不改变，A错误；当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，B错误；根据v，可知光从空气进入其他介质时，速度要减小，C正确；光从一
3、种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，这是光的折射现象，故D错误。4设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，如图所示。则有大气层与没有大气层时相比，太阳光覆盖地球的面积()A前者较小 B前者较大C一样大 D无法判断B当太阳光照到地球表面的大气层时，平行光发生折射，因为是由真空射向大气层，所以折射角小于入射角，光线偏向地球，使得没有大气层时平行光无法照射到地球表面的光线照到了地球，阳光覆盖面积变大，故B正确。5(多选)(2020四川阆中中学高二下月考)如图所示，把由同种材料(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，从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察
4、A、B中心处报纸上的字，下列说法正确的是()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DA中的字比没有玻璃时的高，B中的字和没有玻璃时一样高AD如图所示，B中心处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。而在A中心处的字经折射，人看到字的位置比真实位置要高，A、D正确。题组二折射率及其计算6若某一介质的折射率较大，那么()A光由空气射入该介质时折射角较大B光由空气射入该介质时折射角较小C光在该介质中的速度较大D光在该介质中的速度较小D由n可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角1共同决定，因此选项A、B错误；由
5、n可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故选项C错误，D正确。7(多选)光从某介质射入空气，入射角1从零开始增大到某一值的过程中，折射角2也随之增大，则下列说法正确的是()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BD因折射率不变，可知不变，A错误，B正确；又入射角小于折射角，所以1，C错误，D正确。8.如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，顶角A为30，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30，则棱镜的折射率为()A BC DC顶角A为30，则光从AC面射出时，在玻璃中的入射角130。 由于出射光线和入射光线的夹角为30，
6、所以折射角260。由光路可逆和折射率的定义可知n，选项C正确。9.如图所示，激光垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜的AB面上。已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90。光在真空中的传播速度为c。求：(1)玻璃的折射率；(2)激光在玻璃中传播的速度。解析(1)如图所示，由几何关系知：光在AB界面的入射角160，折射角230则n。(2)由n得v。答案(1)(2)1.如图所示，一块横截面积为扇形的半径为R的柱体玻璃砖，O为截面的圆心，AB为柱体玻璃砖的圆弧面，置于空气中。现有一细光束a，垂直射到AO面上的P处，经玻璃弧面反射，之后经OB面折射平行返回。已知AOB135，玻璃对此光的折射率为，则入射点
7、P距圆心O的距离为()A BCRsin 7.5DRsin 15C光线进入玻璃砖后的光路图如图所示。在OB面上，折射角r45，根据折射定律得n，则入射角i30。根据几何关系得2ri15，所以7.5。根据直角三角形的知识得OPRsin 7.5。故选C。2.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i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。已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A BC DA当出射角i和入射角i相等时，由几何知识，作角A的角平分线，角平分线过入射光线的延长线和出射光线的反向延长线的交点、两法线的交点
8、，如图所示。可知12，43，而i14，所以n。故选A。3(新情境题)如图所示，巡查员手持照明灯站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口。(1)试求当液面高为H时，池底的光斑到出液口的距离x；(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以vA的速度匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx。解析(1)解法一：如图所示。由几何关系知，由折射定律得n，代入h、lx，得n，联立并将hH代入，解得l，因此xl。解法二：如图所示。由几何关系知，液面高度变化，折射角不变，由h、x得，xlh
9、，当hH时，解得x。(2)液面匀速下降，光斑也匀速向左运动，则有解得vxvA。答案(1)(2)vA4.某透明介质的横截面如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，ACB30，半圆形的半径为R。一束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O，且E、O两点距离为R，已知光在真空中的传播速度为c，介质折射率为。(1)求光线在E点的折射角，并画出光路图；(2)求光线从进入介质到射到圆弧的距离和时间。解析(1)由题意可知OEOCR则OEC为等腰三角形，有OECACB30所以入射角160由n可得sin 2解得折射角230由几何关系可知OED30则折射光线平行于AB的方向，如图所示。(2)折射光线平行于AB的方向所以xED2Rcos 30R光在介质内的速度v传播的时间t联立可得t。答案(1)30见解析图(2)R