4.1光的折射 同步练习（word解析版）
文档属性
| 名称 | 4.1光的折射 同步练习（word解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 728.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-10 05:50:31 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第一册
4.1光的折射 同步练习（解析版）
1．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A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是（ ）
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
D．看到B中的字比没有玻璃半球时的字高
2．如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验
B．为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些
C．若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离最小的玻璃砖
D．若入射角1太大，则折射光线会在平行玻璃砖的下表面发生全反射
3．一束由紫、红两单光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别t1和t2.则 ( )
A．AC是紫光，t1等于t2
B．AC是红光，t1小于t2
C．AC是紫光，t1小于t2
D．AC是红光，t1大于t2
4．航空照相机拍摄地面景物时，若镜头焦距为，则清晰的像离镜头约
A．略大于 B．略小于 C．略大于 D．略小于
5．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃，分成OB、OC两束光。则（ ）
A．光束OB是红光
B．在玻璃中紫光的频率比红光的频率小
C．两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等
D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，则两束光在玻璃中传播时间相等
6．透明半球体的截面如图所示，O点为半球的球心，虚线OO'表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知半球体的半径为R，距光轴的一条光线垂直入射到半球体的底面上，经球面折射后与光轴的交点到球心O点的距离为R（不考虑被半球体的内表面反射后的光线），则该透明半球体的折射率为（ ）
A． B． C．3 D．2
7．在清澈的水池边的人看到池底变浅了，下图中正确描述光的传播路径的是（ ）
A．B．C．D．
8．已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的，光束m通过三棱镜的传播情况如图所示，则比较a、b、c三种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a色光的折射率最大
B．c色光的频率最小
C．b色光在玻璃中的传播速度最大
D．c色光发生全反射的临界角最小
9．用折射率n=1.8的透明材料制成的玻璃砖，MN是它的对称轴，左侧面是与MN垂直的平面，右侧面是半径为R的圆柱面，O为圆心，如图所示。一束平行于对称轴MN的细光束从D点射入玻璃砖。已知CD=，OB=，OC=R。关于这束光第一次从圆柱面上射出的光线，以下说法中正确的是（ ）
A．出射光线与MN相交在AN之间
B．出射光线的反向延长线与MN相交在AB线段上
C．出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上
D．出射光线的反向延长线与MN相交在CM之间
10．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中
A．l、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D．只能是4、6中的某一条
11．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( )
A．上紫下红的彩色光带 B．上红下紫的彩色光带
C．外红内紫的环状光带 D．一片白光
12．如图所示，水平固定放置折射率为的等腰三角形玻璃砖，底角为30°。两束相同的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边从空气射入玻璃砖，已知光在空气中的传播速度为c，则（ ）
A．光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为60°
B．光从空气进入玻璃砖时，光子的动量变大
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的全反射临界角为30°
13．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．光束a在空气中的波长较大
C．出射光束a、b一定相互平行
D．a光在玻璃砖中的传播速度小于b光
14．某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示，直线MN与PQ之间的距离等于玻璃砖的厚度，实验中，他按正确的方法插了大头针a、b、c、d。下列说法中正确的有（ ）
A．该同学在插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c
B．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射
C．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率
D．若实验时玻璃砖向上平移至位于图中虚线位置，实验的测量结果不受影响
15．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
16．以下关于波的认识，正确的是（ ）
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊吸波材料，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．雷达的工作原理是利用波的直线传播
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
E.声呐仪利用的是波的折射现象
17．判断下列说法的正误．
（1）光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化．（____）
（2）入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍．（____）
（3）介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越慢．（____）
（4）由折射率的定义式n＝ 得出，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比，与折射角θ2的正弦成反比．（____）
18．在光的折射现象中，光路是______的．
19．如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平的桌面上。一束宽度的单色光平行于桌面射向玻璃砖时，入射光线的上边界光线折射后恰射到半圆形玻璃砖右侧的B点处。设真空中的光速为c，求：
（1）半圆形玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）入射光线的两边界光线到达半圆形玻璃砖右侧端点B的时间差。
20．如图所示，一玻璃砖的截面为直角三角形ABC，其中∠A =60°，AB=9cm。现有两细束平行且相同的单色光a、b，分别从AC边上的D点、E点以45°角入射，且均能从AB边上的F点射出，已知AD =AF= 3cm。求：
①玻璃砖的折射率；
②D、E两点之间的距离。
参考答案
1．A
【详解】
半球体中心处的字折射出的光线射出半球面时沿直线射出，观察者认为字在半球体中心，而A中字由于折射现象使得看到的字的高度比实际位置偏高，即看到A中的字比B中的字高，如图。
故选A。
2．B
【详解】
A．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要能确定光线的入射点及出射点即可， A错误；
B．为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些，太小易出现偏差，B正确；
C．在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小，C错误；
D．入射角θ1太大，根据光路可逆性原理可知折射光线不会在玻璃砖下表面发生全反射，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
由图可知，AC光的偏折程度比较大，则介质对AC光的折射率比较大，AC光的频率比较大，所以AC光是紫光．
设AC光与法线方向成角，AC光在介质中的传播速度为
则有
又
联立解得
可知，AC光与AD光的传播时间相等，故A正确，BCD错误．
故选A.
【点睛】
根据光的偏折程度比较光的折射率大小，从而判断出AC是什么色光，根据比较出在介质中的速度，由几何知识得到光在玻璃砖通过的路程，由可比较出运动的时间．
4．C
【详解】
根据物距、像距与焦距之间的关系：可知，航空照相机拍摄地面景物时，物距接近为无穷大，则像距略大于焦距，若镜头焦距为，则清晰的像离镜头略大于故ABD错误，C正确．故选C.
【点睛】
该题考查对凸透镜成像规律的应用，牢记公式即可正确解答.
5．C
【详解】
A．由折射定律
可知，相同入射角i的情况下，红光的折射率n较小，折射角r较大，故光束OC是红光，A错误；
B．紫光在真空中的频率比红光的大，光束射入玻璃后频率不变，故在玻璃中紫光的频率比红光的频率大，B错误；
C．设半圆柱体玻璃的半径为R，光束AO的入射角为i，光束OB在玻璃中的折射角为r，如图所示，则光束OB的长度
玻璃对光束OB的折射率
光束OB在玻璃中的传播速度
则光束OB传播时间
联立可解得，与光束的折射率无关，故两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等，C正确；
D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，折射光束长度均为R，则在玻璃中传播时间
由于红光的折射率n较小，故传播时间较短，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
光路图如下
在直角中，有
即
在直角中，有，则
又已知
则
可得直角与直角全等，可得
则玻璃的折射率
故选A。
7．D
【详解】
在清澈的水池边的人看到池底变浅了，是因为池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生了折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，ABC错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．偏折越大，则折射率越大，频率越大，结合公式
，
分析传播速度和全反射的临界角的关系从图中可知c光的折射率最大，A错误；
B．频率越大，折射率越大，故c光的频率最大，B错误；
C.根据
可得折射率越大，在玻璃种传播速度越小，即频率越大，在玻璃种传播速度越小，故a光在玻璃中传播速度最大，C错误；
D．根据
可得折射率越大，全反射临界角越小，故c色光发生全反射的临界角最小，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
如图1所示，光线从D点射入玻璃砖后在圆柱面上的E点发生折射，设折射角为r，根据几何关系可得光线在E点的入射角i的正切值为
根据折射定律有
解得
图1
假设某光线在E点折射后的出射光线的反向延长线恰好过C点，如图2所示，则根据几何关系可知此时光线在E点的折射角为60°。
图2
假设某光线E点折射后的出射光线的反向延长线恰好过B点，如图3所示，则根据几何关系可知此时光线在E点的折射角为90°，对应发生全反射的临界状态，实际已经不存在折射光线。
图3
综合以上分析，根据可知，真实的出射光线位置介于上述两种假设情形之间，所以出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上。故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
两棱镜之间的介质折射率未知，可能比玻璃大，可能与玻璃相同，也可能比玻璃小，可能的光路图如下：
所以正确答案为Ｂ．
11．B
【详解】
因为各种色光折射率不同，进入水中发生色散，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，所以紫光进入水中偏折最厉害，经平面镜反射后照射到墙上，紫光处于最下端，所以在墙上出现上红下紫的彩色光带．
故选B．
【点睛】
解决本题的关键知道各种色光的折射率不同，白光从一种介质进入另一种介质会发生色散．
12．B
【详解】
A．光到达三角形的两侧边时，入射角为30°，小于全反射的临界角，故在两侧边发生折射，由光的折射定律可得
解得，光的反射角为60°，由几何关系可得，光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为30°，A错误；
B．光从空气进入玻璃砖时，光的速度变小，频率不变，由
可得：光的波长变短，由光的动量公式
可得：光子的动量变大；
B正确；
C．根据介质的折射率与光速的关系可得
解得：；
C错误；
D．设光从玻璃到空气的全反射临界角为，则
则光从玻璃到空气的全反射临界角为，D错误；
故选B。
13．ACD
【详解】
A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确；
B．根据
可知，光束a在空气中的波长较小，故B错误；
C．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确；
D．根据
可知，a光在玻璃砖中的传播速度小于b光，故D正确；
故选ACD．
14．AD
【详解】
A．该同学在插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c，选项A正确；
B．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故B错误；
C．该实验方法的原理是光的折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，故C错误；
D．若实验时玻璃砖向上平移至位于图中虚线位置，则光路如图所示；
通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知测得的折射率将不变，选项D正确。
故选AD。
15．BD
【详解】
AB．人看到的是鱼是鱼发出的光线经过水面折射后进入人眼，射入人眼的光线反向延长线相交后形成的虚像，光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像，如图所示可以看出虚像的位置变浅了，所以B项正确；A项错误；
CD．鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像人的位置偏高了，所以D项正确；C项错误。
故选BD。
16．ABD
【详解】
ACE．声呐、雷达都是利用接收反射波来进行定位，故A正确，CE错误；
B．隐形飞机是通过减少波的反射达到隐形的目的，故B正确；
D．水波的传播方向发生改变属于波的折射现象，故D正确。
故选ABD。
17．错误 错误 正确 错误
【详解】
略
18．可逆
【详解】
略
19．（1）；（1）
【详解】
（1）如图所示
由题意可知边界光线射到点后经玻璃砖折射到点，由几何关系知
因此入射角
又为等腰三角形，故折射角
由
知
（2）光线在介质中的传播速度
光线沿传播时
光线沿传播时
时间差
代入数据可得
20．①；②12cm。
【详解】
①光路图如图所示：
由于AD=AF，∠A=60°，则入射光a经AC边的折射角为：r=30°
玻璃砖的折射率为：
②设光在玻璃砖中发生全反射的临界角为C，则有：
则有：
C=45°
由图可知，b光经AC边折射后，在BC边上的入射角为60°，大于临界角C，所以此光线在G点发生了全反射．
由几何知识可知，四边形DEGF是平行四边形，由于
∠BFG=60°，
AF=3cm
则有：
BF=AB-AF=9cm-3cm=6cm
BF=FGcos60°
又
FG=DE
联立解得：
DE=12cm。
4.1光的折射 同步练习（解析版）
1．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A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是（ ）
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
D．看到B中的字比没有玻璃半球时的字高
2．如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验
B．为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些
C．若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离最小的玻璃砖
D．若入射角1太大，则折射光线会在平行玻璃砖的下表面发生全反射
3．一束由紫、红两单光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别t1和t2.则 ( )
A．AC是紫光，t1等于t2
B．AC是红光，t1小于t2
C．AC是紫光，t1小于t2
D．AC是红光，t1大于t2
4．航空照相机拍摄地面景物时，若镜头焦距为，则清晰的像离镜头约
A．略大于 B．略小于 C．略大于 D．略小于
5．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃，分成OB、OC两束光。则（ ）
A．光束OB是红光
B．在玻璃中紫光的频率比红光的频率小
C．两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等
D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，则两束光在玻璃中传播时间相等
6．透明半球体的截面如图所示，O点为半球的球心，虚线OO'表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知半球体的半径为R，距光轴的一条光线垂直入射到半球体的底面上，经球面折射后与光轴的交点到球心O点的距离为R（不考虑被半球体的内表面反射后的光线），则该透明半球体的折射率为（ ）
A． B． C．3 D．2
7．在清澈的水池边的人看到池底变浅了，下图中正确描述光的传播路径的是（ ）
A．B．C．D．
8．已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的，光束m通过三棱镜的传播情况如图所示，则比较a、b、c三种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a色光的折射率最大
B．c色光的频率最小
C．b色光在玻璃中的传播速度最大
D．c色光发生全反射的临界角最小
9．用折射率n=1.8的透明材料制成的玻璃砖，MN是它的对称轴，左侧面是与MN垂直的平面，右侧面是半径为R的圆柱面，O为圆心，如图所示。一束平行于对称轴MN的细光束从D点射入玻璃砖。已知CD=，OB=，OC=R。关于这束光第一次从圆柱面上射出的光线，以下说法中正确的是（ ）
A．出射光线与MN相交在AN之间
B．出射光线的反向延长线与MN相交在AB线段上
C．出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上
D．出射光线的反向延长线与MN相交在CM之间
10．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中
A．l、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D．只能是4、6中的某一条
11．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( )
A．上紫下红的彩色光带 B．上红下紫的彩色光带
C．外红内紫的环状光带 D．一片白光
12．如图所示，水平固定放置折射率为的等腰三角形玻璃砖，底角为30°。两束相同的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边从空气射入玻璃砖，已知光在空气中的传播速度为c，则（ ）
A．光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为60°
B．光从空气进入玻璃砖时，光子的动量变大
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的全反射临界角为30°
13．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．光束a在空气中的波长较大
C．出射光束a、b一定相互平行
D．a光在玻璃砖中的传播速度小于b光
14．某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示，直线MN与PQ之间的距离等于玻璃砖的厚度，实验中，他按正确的方法插了大头针a、b、c、d。下列说法中正确的有（ ）
A．该同学在插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c
B．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射
C．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率
D．若实验时玻璃砖向上平移至位于图中虚线位置，实验的测量结果不受影响
15．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
16．以下关于波的认识，正确的是（ ）
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊吸波材料，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．雷达的工作原理是利用波的直线传播
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
E.声呐仪利用的是波的折射现象
17．判断下列说法的正误．
（1）光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化．（____）
（2）入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍．（____）
（3）介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越慢．（____）
（4）由折射率的定义式n＝ 得出，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比，与折射角θ2的正弦成反比．（____）
18．在光的折射现象中，光路是______的．
19．如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平的桌面上。一束宽度的单色光平行于桌面射向玻璃砖时，入射光线的上边界光线折射后恰射到半圆形玻璃砖右侧的B点处。设真空中的光速为c，求：
（1）半圆形玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）入射光线的两边界光线到达半圆形玻璃砖右侧端点B的时间差。
20．如图所示，一玻璃砖的截面为直角三角形ABC，其中∠A =60°，AB=9cm。现有两细束平行且相同的单色光a、b，分别从AC边上的D点、E点以45°角入射，且均能从AB边上的F点射出，已知AD =AF= 3cm。求：
①玻璃砖的折射率；
②D、E两点之间的距离。
参考答案
1．A
【详解】
半球体中心处的字折射出的光线射出半球面时沿直线射出，观察者认为字在半球体中心，而A中字由于折射现象使得看到的字的高度比实际位置偏高，即看到A中的字比B中的字高，如图。
故选A。
2．B
【详解】
A．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要能确定光线的入射点及出射点即可， A错误；
B．为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些，太小易出现偏差，B正确；
C．在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小，C错误；
D．入射角θ1太大，根据光路可逆性原理可知折射光线不会在玻璃砖下表面发生全反射，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
由图可知，AC光的偏折程度比较大，则介质对AC光的折射率比较大，AC光的频率比较大，所以AC光是紫光．
设AC光与法线方向成角，AC光在介质中的传播速度为
则有
又
联立解得
可知，AC光与AD光的传播时间相等，故A正确，BCD错误．
故选A.
【点睛】
根据光的偏折程度比较光的折射率大小，从而判断出AC是什么色光，根据比较出在介质中的速度，由几何知识得到光在玻璃砖通过的路程，由可比较出运动的时间．
4．C
【详解】
根据物距、像距与焦距之间的关系：可知，航空照相机拍摄地面景物时，物距接近为无穷大，则像距略大于焦距，若镜头焦距为，则清晰的像离镜头略大于故ABD错误，C正确．故选C.
【点睛】
该题考查对凸透镜成像规律的应用，牢记公式即可正确解答.
5．C
【详解】
A．由折射定律
可知，相同入射角i的情况下，红光的折射率n较小，折射角r较大，故光束OC是红光，A错误；
B．紫光在真空中的频率比红光的大，光束射入玻璃后频率不变，故在玻璃中紫光的频率比红光的频率大，B错误；
C．设半圆柱体玻璃的半径为R，光束AO的入射角为i，光束OB在玻璃中的折射角为r，如图所示，则光束OB的长度
玻璃对光束OB的折射率
光束OB在玻璃中的传播速度
则光束OB传播时间
联立可解得，与光束的折射率无关，故两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等，C正确；
D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，折射光束长度均为R，则在玻璃中传播时间
由于红光的折射率n较小，故传播时间较短，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
光路图如下
在直角中，有
即
在直角中，有，则
又已知
则
可得直角与直角全等，可得
则玻璃的折射率
故选A。
7．D
【详解】
在清澈的水池边的人看到池底变浅了，是因为池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生了折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，ABC错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．偏折越大，则折射率越大，频率越大，结合公式
，
分析传播速度和全反射的临界角的关系从图中可知c光的折射率最大，A错误；
B．频率越大，折射率越大，故c光的频率最大，B错误；
C.根据
可得折射率越大，在玻璃种传播速度越小，即频率越大，在玻璃种传播速度越小，故a光在玻璃中传播速度最大，C错误；
D．根据
可得折射率越大，全反射临界角越小，故c色光发生全反射的临界角最小，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
如图1所示，光线从D点射入玻璃砖后在圆柱面上的E点发生折射，设折射角为r，根据几何关系可得光线在E点的入射角i的正切值为
根据折射定律有
解得
图1
假设某光线在E点折射后的出射光线的反向延长线恰好过C点，如图2所示，则根据几何关系可知此时光线在E点的折射角为60°。
图2
假设某光线E点折射后的出射光线的反向延长线恰好过B点，如图3所示，则根据几何关系可知此时光线在E点的折射角为90°，对应发生全反射的临界状态，实际已经不存在折射光线。
图3
综合以上分析，根据可知，真实的出射光线位置介于上述两种假设情形之间，所以出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上。故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
两棱镜之间的介质折射率未知，可能比玻璃大，可能与玻璃相同，也可能比玻璃小，可能的光路图如下：
所以正确答案为Ｂ．
11．B
【详解】
因为各种色光折射率不同，进入水中发生色散，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，所以紫光进入水中偏折最厉害，经平面镜反射后照射到墙上，紫光处于最下端，所以在墙上出现上红下紫的彩色光带．
故选B．
【点睛】
解决本题的关键知道各种色光的折射率不同，白光从一种介质进入另一种介质会发生色散．
12．B
【详解】
A．光到达三角形的两侧边时，入射角为30°，小于全反射的临界角，故在两侧边发生折射，由光的折射定律可得
解得，光的反射角为60°，由几何关系可得，光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为30°，A错误；
B．光从空气进入玻璃砖时，光的速度变小，频率不变，由
可得：光的波长变短，由光的动量公式
可得：光子的动量变大；
B正确；
C．根据介质的折射率与光速的关系可得
解得：；
C错误；
D．设光从玻璃到空气的全反射临界角为，则
则光从玻璃到空气的全反射临界角为，D错误；
故选B。
13．ACD
【详解】
A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确；
B．根据
可知，光束a在空气中的波长较小，故B错误；
C．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确；
D．根据
可知，a光在玻璃砖中的传播速度小于b光，故D正确；
故选ACD．
14．AD
【详解】
A．该同学在插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c，选项A正确；
B．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故B错误；
C．该实验方法的原理是光的折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，故C错误；
D．若实验时玻璃砖向上平移至位于图中虚线位置，则光路如图所示；
通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知测得的折射率将不变，选项D正确。
故选AD。
15．BD
【详解】
AB．人看到的是鱼是鱼发出的光线经过水面折射后进入人眼，射入人眼的光线反向延长线相交后形成的虚像，光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像，如图所示可以看出虚像的位置变浅了，所以B项正确；A项错误；
CD．鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像人的位置偏高了，所以D项正确；C项错误。
故选BD。
16．ABD
【详解】
ACE．声呐、雷达都是利用接收反射波来进行定位，故A正确，CE错误；
B．隐形飞机是通过减少波的反射达到隐形的目的，故B正确；
D．水波的传播方向发生改变属于波的折射现象，故D正确。
故选ABD。
17．错误 错误 正确 错误
【详解】
略
18．可逆
【详解】
略
19．（1）；（1）
【详解】
（1）如图所示
由题意可知边界光线射到点后经玻璃砖折射到点，由几何关系知
因此入射角
又为等腰三角形，故折射角
由
知
（2）光线在介质中的传播速度
光线沿传播时
光线沿传播时
时间差
代入数据可得
20．①；②12cm。
【详解】
①光路图如图所示：
由于AD=AF，∠A=60°，则入射光a经AC边的折射角为：r=30°
玻璃砖的折射率为：
②设光在玻璃砖中发生全反射的临界角为C，则有：
则有：
C=45°
由图可知，b光经AC边折射后，在BC边上的入射角为60°，大于临界角C，所以此光线在G点发生了全反射．
由几何知识可知，四边形DEGF是平行四边形，由于
∠BFG=60°，
AF=3cm
则有：
BF=AB-AF=9cm-3cm=6cm
BF=FGcos60°
又
FG=DE
联立解得：
DE=12cm。