光的折射定律(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2020·巴中高二检测)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.B.C.cD.c【解析】选D。光路如题图所示。根据折射定律得介质的折射率n==,由n=得光在介质中的传播速度v==c。故选D。2.如图所示,一条光线通过一个在水中的球形空气泡,下列哪一条表示出射光线的路径()A.光线1B.光线2C.光线3D.光线4【解析】选A。光先从水进入空气泡中,由折射定律可知折射角应大于入射角;然后又从空气射入水中,折射角应小于入射角。综上所述,只有光线1符合要求,故选项A正确。3.如图所示画的是光线由空气进入玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的一条光路图。指出哪种情况是可能发生的()【解析】选A。当光线与界面垂直时,入射角等于折射角,均为0°,故B项不可能发生;再由空气中的夹角大于介质中的夹角,C、D两项中第二次折射均不可能发生;只有A项中第一次折射时,入射角等于折射角,均为0°,第二次折射时空气中的夹角大于介质中的夹角,故选A。4.如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光【解析】选D。a、b两束单色光穿过平行玻璃砖后,a单色光的侧移量更大,所以a单色光比b单色光的折射率更大,a单色光比b单色光的频率大,因为b单色光为蓝光,所以a单色光可能为紫光,D选项正确。5.(多选)一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示。下列说法正确的是()A.玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B.玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小C.黄光在玻璃中的传播速度比紫光大D.屏幕上各色光由下到上的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫【解析】选A、C。实验表明:玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小,A对,B错;根据v=知,C正确;屏幕上各色光由上到下的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,D错。【总结提升】折射现象中的两条规律(1)同一种介质对不同色光的折射率不同,对红光的折射率最小,偏折角最小;对紫光的折射率最大,偏折角最大。(2)由n=可知,各种色光在同一种介质中的传播速度不同,红光速度最大,紫光速度最小。6.(多选)如图所示,一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则()A.玻璃砖对a光的折射率为B.玻璃砖对a光的折射率为1.5C.b光在玻璃中的传播速度比a光的小D.b光在玻璃中的传播速度比a光的大【解析】选A、C。由于a光的偏折程度比b光的小,可知a光在玻璃中的折射率较小,则a光在玻璃中的传播速度较大,故选项C正确,选项D错误;根据折射定律,a光在玻璃中的折射率n==,故选项A正确,选项B错误。二、非选择题(24分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)7.有一缸壁厚度不计、半径R1=0.7m的圆柱形不透光的水缸,装有一部分水,水面平静,缸口到水面的距离h1=0.3m。点光源S在缸底圆心处,在水面上有一遮光薄圆盘,圆盘圆心始终保持在光源S的正上方,圆盘半径R2=0.3m,人刚好能在水缸口边缘看到光源S的折射光。已知水的折射率n=,不考虑光在水缸壁上的反射。求水的深度h2。【解析】如图所示,设从遮光薄圆盘的边缘射出的光的入射角为i,折射角为r,则tanr=解得:tanr=所以sinr=0.8由=n解得:sini=0.6所以tani=又tani=解得:h2=0.4m。答案:0.4m【总结提升】折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定。(3)利用反射定律、折射定律求解。(4)注意光路可逆性、对称性的应用。8.(7分)(多选)如图所示,一束光线从空气射入某介质,入射光线与反射光线的夹角为90°,折射光线与入射光线延长线间夹角为15°,则()A.折射角为30°B.介质的折射率为C.介质的折射率为2D.光在介质中的速度为1.5×108m/s【解析】选A、B。入射光线与反射光线夹角为90°,故入射角i=45°,折射光线与入射光线延长线间夹角为15°,则折射角r=30°,故选项A正确;根据折射率公式有n===,故选项B正确,选项C错误;在介质中的速度v==2.12×108m/s,故选项D错误。9.(7分)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,标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是