2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4课时跟踪检测：(十) 光的折射定律 Word版含解析

课时跟踪检测(十) 光的折射定律

(时间：30分钟 满分：50分)

一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确) 1．如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质( ) A．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大 B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小 C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大 D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小 2．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( ) A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短 C．频率增高，波长变长 D．频率不变，波长变长

3．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，感觉最浅的是( )

A．紫色球 C．红色球

B．蓝色球 D．三个球同样深

4．“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口处)，两井底都各有一只青蛙，则( )

A．水井中青蛙看到井外的范围比较大 B．水井中青蛙看到井外的范围比较小

C．水井中青蛙与枯井中青蛙看到井外的范围一样大 D．无法比较它们看到的范围大小

5.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：BCn＝A＋2＋4，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图1所示。

λλ则( )

图1

A．屏上c处是紫光 C．屏上b处是紫光

B．屏上d处是红光 D．屏上a处是红光

6．(北京高考)以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制

作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，sin i

入射角i与折射角r依然满足＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角

sin r取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )

图2

二、非选择题(共2小题，共20分)

7．(8分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图3所示。

图3

(1)此玻璃的折射率计算式为n＝__________(用图中的θ1、θ2表示)；

(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

8．(12分)(江苏高考)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图如图4所示。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。

图4

答 案

1．选C 根据折射定律n＝

sin i

，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射sin r

率越大，该介质对光的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光的偏折作用越小，所以正确的选项应该是C。

2．选A 光从空气射入玻璃中，其频率f不变；又由n＝c/v，推出速度v变小；再由v＝λf，推出λ变小。故选项A正确。

3．选A 在视深公式h′＝h/n中，h′为看到的深度，h为实际深度，n为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球。

4．选A 由于折射的原因，光线在水中的折射角小于在空气中的入射角，所以水中青蛙看到的范围更大一些，A项正确。

5．选D 根据公式可知，波长越长三棱镜对光的折射率越小，在各色光中，红光的波长最长，折射率最小，折射程度最小；紫光的波长最短，折射率最大，折射程度最大，因此D项正确。

6．选B 根据题述该材料的折射率n＝－1，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是图B。

－θ1?cos θ1sin isin?90°

7．解析：n＝＝＝，由实验的注意事项可知应选用宽度大的玻璃

sin rsin?90°－θ2?cos θ2

砖来测量，减小实验误差。

cos θ1答案：(1) (2)大

cos θ2

8．解析：设光在鳞片中的折射角为γ，由折射定律得sin i＝nsin γ 2dcl1

在鳞片中传播的路程l1＝，传播速度v＝，传播时间t1＝v cos γn2n2d

解得t1＝ cn2－sin2i

2h

同理，在空气中的传播时间t2＝

ccos i2n2d2h

则t＝t1＋t2＝＋ cn2－sin2iccos i答案：见解析