光
1 光的折射
第1课时 光的折射规律
1．关于光的折射，以下说法正确的是( )
A．光发生折射时一定伴随着反射现象
B．光发生折射时可能不发生反射现象
C．光发生折射时一定是入射角大于折射角
D．光发生折射时一定是入射角小于折射角
2．将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图所示，看上去浸在水中的这段筷子产生了侧移．下列说法正确的是( )
A．筷子侧移是光的反射现象
B．筷子侧移是光的折射现象
C．筷子侧移，说明光路是不可逆的
D．若将杯中的水部分移出，则无法观察到筷子侧移现象
3．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( )
A B C D
4．如图所示，一束光从真空射向某种介质时，下列说法正确的是( )
A．根据n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
B．根据n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
C．不同色光在该介质中的折射率不同
D．不同色光在该介质中的传播速度相同
5．如图所示，截面为直角三角形的透明介质ABC，∠B＝30°，一单色光从AB边的中点D垂直于AB边射入透明介质，通过透明介质后与AC的延长线交于E点．若AC＝CE.则透明介质对该光的折射率为( )
A． B．
C．1.5 D．2
6．(2024年高州期末)一圆柱形透明介质放在水平地面上，其横截面如图所示，O点为圆心，直径BC竖直，右侧半圆面镀银．一光线从A 点水平向右射入介质，光线在A点的入射角为θ＝60°，在镀银处发生一次反射后射出介质，且射出时光线水平向左，则该介质的折射率为( )
A． B．
C．2 D．2
7．(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
8．如图所示，真空中有一个半径为R、折射率n＝的透明玻璃球．一束光沿与直径成θ0＝60° 角的方向从P点射入玻璃球，并从Q点射出，光在玻璃球中的传播时间为(已知光在真空中的传播速度为c)( )
A． B．
C． D．
9．094型战略核潜艇(如图甲)是目前我国服役中最先进的核动力潜艇，是中国拥有三位一体核战略的保障，也是国之利器．如果游轮上处于O点的人刚好看到潜艇在其正前方的水下缓慢通过，将人和潜艇均视为质点，如图乙所示，此时人到水面的高度h1＝15 m，潜艇的水下深度h2＝23 m．水的折射率为n＝，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求此时潜艇与人的水平距离．
10．(2024年江门期末)如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，入射点G与A点的距离为l，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A＝θ＝60°，光在真空中的传播速度为c，求该棱镜材料的折射率及光在棱镜中的传播时间是多少？
11．(2024年茂名期末)如图，半径为R的半圆形玻璃砖直立在竖直面内，O为圆心，平面MN与地面垂直，P是圆弧面上的一点，MP弧所对的圆心角为60°，一束单色光竖直向下从P点射入玻璃砖，折射光线刚好射到N点，求：
(1)玻璃砖对光的折射率n；
(2)若光线沿PO射入玻璃砖，从MN边射出后照射在地面上的位置Q，Q离N点的距离为多少？
答案解析
1.【答案】A 【解析】光一定是在不同介质的分界面上才发生折射，同时在分界面上一定会发生反射，故A正确，B错误；光发生折射时，若光从光疏介质射入光密介质，则入射角大于折射角；若光从光密介质射入光疏介质，则入射角小于折射角，故C、D错误．
2.【答案】B 【解析】根据题意可知，筷子侧移是光的折射现象，故A错误，B正确；筷子侧移是光的折射现象，折射现象的光路是可逆的，故C错误；若将杯中的水部分移出，仍能看到侧移现象，发生侧移的位置下降了，故D错误．
3.【答案】A 【解析】因为地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则太阳光斜射向地面的过程，总是由折射率较小的空气射向折射率较大的空气，即由光疏介质斜射入光密介质，光线始终会向靠近法线的方向偏折，法线为竖直方向上，故光线始终会向竖直方向偏折，故A正确，B、C、D错误．
4.【答案】C 【解析】介质的折射率是由介质的材料决定的，与折射角和入射角无关，A、B错误；不同色光在该介质中的折射率不同，根据v＝可知，不同色光在该介质中的传播速度不相同，C正确，D错误．
5.【答案】B 【解析】根据折射定律，作出光路图如图．由几何关系可得r＝60°，i＝30°，根据折射率的定义式，可得n＝＝，故选B．
6.【答案】B 【解析】由于只发生一次反射，根据对称性可知光路图如图所示．由几何关系可得α＝θ＝30°，由折射率公式可知n＝＝，故选B．
7.【答案】BD 【解析】人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D正确．
8.【答案】B 【解析】设光线在P的折射角为θ，由折射定律得n＝＝，解得θ＝30°，由几何知识可知光线在玻璃球中路径的长度为L＝2Rcos θ＝R，光线在玻璃球中的速度为v＝＝c，光线在玻璃球中的传播时间为t＝＝.
9.解：如图所示．根据折射定律可得n＝＝，
解得θ＝37°.
由图中几何关系可得此时潜艇与人的水平距离为
x＝h1tan 53°＋h2tan 37°＝15× m＋23× m＝37.25 m.
10.解：根据折射定律画出光路图如图所示．根据几何关系可知，光在G点的入射角也为60°，则根据折射定律可知，光在G点折射角与光在AC面的入射角相等，设光在G点的折射角为i，根据几何关系有180°－2i＋∠A＝180°，
即2i＝∠A＝60°，则i＝30°，
根据折射定律有n＝＝＝，
根据几何关系可知，光在棱镜中传播的距离为l，设光在棱镜中的传播速度为v，则n＝，
解得v＝c，
则光在棱镜中的传播时间为t＝＝.
11.解：(1)由题可知光路如图甲所示．由于MP弧所对的圆心角为60°，入射光线竖直向下，即与MN平行，则入射角为i＝60°.
根据几何关系知光在P点的折射角为r＝30°，
则玻璃砖对光的折射率为n＝＝.
(2)若光线沿PO射入玻璃砖，光路如图乙所示．由几何关系，光线在MN面的入射角为α＝30°，
设折射角为θ，由n＝，
解得θ＝60°，
由几何关系知NQ＝＝R.
