4.1光的折射课后练习能力提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.1光的折射课后练习能力提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 745.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-05 16:30:20 | ||
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文档简介
4.1光的折射课后练习能力提升--2021~2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一
练习
一、单选题，共10小题
1．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A点，已知其入射角为i，折射角为r，玻璃砖的折射率为，则（ ）
A．要使单色光进入玻璃砖，入射角i必须大于
B．选择合适的入射角i，可使单色光在玻璃砖内发射全反射
C．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变
D．单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变
2．如图，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45o入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，能从玻璃球内射出光线的位置有（ ）
A．2 处 B．3 处 C．4处 D．5处
3．小戈老师在实验室做“测定玻璃的折射率”实验，他发现实验桌上有一块呈长方体的透明厚玻璃砖，他还找来了一支激光笔、一块泡沫板、一张白纸、几颗大头针，就开始做了。他操作时发现当大头针遮挡住细激光束时，大头针上会有耀眼光斑（如图甲所示），此时按下大头针，就可在白纸上记下激光束经过的一个位置。请问小戈老师要完成图乙所示光路至少需要几根大头针（ ）
A．1根 B．2根 C．3根 D．4根
4．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率最高
B．在真空中b光的波长最长
C．玻璃对c光的折射率最大
D．在三棱镜中c光传播速度最大
5．如图所示，两细束不同的单色光a、b以相同的入射角斜射到平行玻璃砖的上表面，从下表面射出时a光线的侧移较大，由此可以判定（ ）
A．在空气中a的波长大于b的波长
B．在玻璃中a的频率大于b的频率
C．在玻璃中a的传播速度大于b的传播速度
D．在真空中a的传播速度小于b的传播速度
6．一束复色光从空气进入某介质后，变为a、b两束单色光如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率
B．a的波长大于b的波长
C．a的频率大于b的频率
D．a在介质中的传播速度比b的大
7．关于折射率，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值成正比
B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦值成反比
C．根据n＝可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比
8．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q。以下说法不正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
B．玻璃对三种光的折射率关系为
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽
9．玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．竖立的橱窗玻璃比一般的玻璃厚，嵌在墙体部。如图甲所示，某同学的测量过程如下：激光笔发出细激光束以入射角照射玻璃，反射后在竖直的纸板上出现几个亮度不同但间隔均匀的亮斑，测出相邻亮斑间的距离，改变入射角度，测得多组数据，以为纵坐标、为横坐标，描点后拟合出直线，如图乙所示，测出图线在横轴的截距为，纵轴的截为下列说法正确的是（ ）
A．该玻璃对该激光的折射率为
B．该橱窗玻璃的厚度为6cm
C．减小角，纸板上相邻亮斑间的距离增大
D．仅换用频率较小的激光，纸板上相邻亮斑间的距离减小
二、多选题，共5小题
11．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r)与入射角正弦值(sin i)的关系图象。则下列说法正确的是（ ）
A．光由D经O到A
B．该玻璃砖的折射率n＝1.5
C．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的
D．若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为
12．如图所示，一束光由空气射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A．当i足够大时，在A点将发生全反射
B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C．无论i多大，在A点都不会发生全反射
D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
13．如图所示，两束平行的黄光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜ABC，已知该三棱镜对黄光的折射率为，入射光与AB界面夹角为45°，光经三棱镜折射后到达与BC界面平行的光屏PQ上，下列说法正确的是( )
A．两束黄光从BC边射出后仍是平行的
B．黄光经三棱镜折射后偏向角为30°
C．改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
D．改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
14．如图所示，两束单色光a、b从水下射向水面上的A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（ ）
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．a光比b光更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光
15．如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在水中的传播速度va＞vb
C．在空气中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象
三、填空题，共3小题
16．由于地球表面存在大气层，所以人们早晨观察到的日出时刻将提前一段时间，并且由于介质对不同颜色的光的折射率不同，所以人们早晨观察到的日出时刻的光的颜色先后也不同。如图所示为早晨日出时刻的太阳光路示意图。已知地球半径为R，地球周围大气层空气的厚度为h。假设正常天气地球大气层空气的密度均匀，其折射率为n1；雾霾天气地球大气层空气的密度也均匀，折射率增大为n2；太阳光在可见光范围内包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光；太阳光可视为平行光且只考虑空气对太阳光的折射作用。则①人们在正常天气的早上最先看到日出时刻的_____光（选填可见光的颜色）；②人们在雾霾天气的早上看到日出时刻的紫光比人们在正常天气的早上看到日出时刻的紫光_____（选填“提前”或“滞后”）一段时间。
17．已知水的折射率是，则光在水中的传播速度为__________.
18．一束光从某介质进入真空，方向如图1所示，则该介质的折射率为________；逐渐增大入射角，光线将________（填“能”或“不能”）发生全反射；若使光发生全反射，应使光从________射入________，且入射角大于等于________。
四、解答题，共2小题
19．某些为屏蔽电磁波设计的人工材料，其折射率都为负值（），称为负折射率材料。电磁波从空气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍然不变，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值），如图所示，现空气中有一上下表面平行厚度为，折射率的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角射入，从下表面射出，请画出电磁波穿过该材料的示意图。
20．如图所示是利用插针法测定玻璃砖折射率得出的一次实验光路图，PQ为玻璃砖入射面的法线，MN、EF均垂直于法线PQ并分别交于点N和点E，入射点为O，取，用刻度尺量出MN、EF的长度，则折射率，改变入射角i的大小，重复以上实验，可量出MN，EF的多组数据，现有甲、乙两名同学各设计了一个记录数据表格，且都已完成计算，如和表所示。
甲同学设计的表格
次数 1 2 3 长度的平均值 n
MN/cm 1.68 1.78 2.12 1.86 1.49
EF/cm 1.12 1.24 1.40 1.25
乙同学设计的表格
次数 MN/cm EF/cm n n的平均值
1 1.68 1.12 1.50 1.48
2 1.78 1.24 1.44
3 2.12 1.40 1.51
上述同学处理数据的方法正确吗？为什么？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
A单色光进入玻璃砖，属于从光疏介质进入光密介质。对入射角没有要求。故A错误；
B光路图如图所示，根据光路图的对称性可知，单色光不可能在玻璃砖内发射全反射。故B错误；
C由光路图可知，单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变，则根据几何关系有
故C正确；
D由光路图可知，单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变。故D错误。
故选C。
2．B
【分析】
考查光的折射和全反射。
【详解】
光在玻璃球中发生全反射的临界角
光在玻璃球中的折射率
解得
光路图如图所示，共有三条。
故选B。
3．A
【详解】
测定玻璃的折射率时，关键要确定入射光线和出射光线，由于当大头针遮挡住细激光束时，大头针上会有耀眼光斑，所以只要用1根在入射光线上两个不同位置（相距较远）按下大头针，就可以确定入射光线，同样，只要用1根在出射光线上两个不同位置（相距较远）按下大头针，就可以确定出射光线，因此，小柯同学要完成图乙光路至少需要1根大头针。
故选A。
4．C
【详解】
AB．由光路图可知，a光的偏折程度最小，则a光的折射率最小，a光的频率最低，据
知，a光在真空中波长最长，故AB错误；
CD．由光路图可知，c光的偏折程度最大，c光的折射率最大；根据
c光在棱镜中传播速度最小，故C项正确，D项错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．根据
知，在真空中波长与频率与反比，则知，在真空中的波长小于的波长，A错误；
B．光的偏折程度大于光的偏折程度，则光的折射率大于光的折射率，所以的频率大于的频，B正确；
CD．由
则得
是真空中波长，是介质中波长，由上知，光在真空中波长小，而折射率大，故知在玻璃中的波长小于的波长， 光的折射率大，由
得知，光在玻璃中传播的速度小，光在真空中的传播速度相同，CD错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．由图知，a、b两束单色光的入射角相等，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律
知介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，A错误；
C．根据光的频率越大，折射率越大，可知a的频率大于b的频率，C正确；
B．a的频率大于b的频率，由
知a的波长小于b的波长，B错误；
D．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，根据
可知a在介质中的传播速度比b的小，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
ABC．由折射率的定义式
可知，折射率的大小可以由空气中角度的正弦值与介质中角度的正弦值的比值来计算，但折射率是由介质和光的频率共同决定的，且
与入射角和折射角无关，所以C正确，A、B错误。
D．折射率
则同一种频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
AB．由图可知，光和光入射角相同，但光折射角较小，根据折射率公式可知，玻璃对 光的折射率大于对光的折射率，由于光入射角为 ，故无法判断玻璃对光的折射率大小， A不符合题意，B符合题意；
C．根据公式
由于光的折射率大，则光在玻璃中的传播速度较小，又由图可知 光在玻璃砖中的传播路径较长，故光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长， C不符合题意；
D．由于光的折射率大，波长较长，则在相同条件下进行双缝干涉实验，光的条纹间距比光宽， D不符合题意；
故选B。
9．B
【详解】
光从玻璃进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又从玻璃进入空气，则入射角大于折射角，其光路图如图所示，所以B正确；ACD错误；
故选B。
10．A
【详解】
AB．光路图如图所示，由折射定律有
由几何关系有
又有
整理得
结合图像可知
，
解得
，
所以A正确；B错误；
C．减小角，折射角减小，纸板上相邻亮斑间的距离减小，所以C错误；
D．仅换用频率较小的激光，则折射率减小，折射角增大，纸板上相邻亮斑间的距离增大，所以D错误；
故选A。
11．BCD
【详解】
AB．由折射定律
n＝
可知，sin r－sin i图象的斜率的倒数表示折射率，所以
n＝1.5>1
说明实验时光由A经过O到D，选项A错误，B正确；
C．在由空气进入该玻璃砖时，光的频率不变，光的波长变为原来的，选项C正确；
D．以入射角i＝60°由空气进入该玻璃砖时，由折射定律
n＝
其折射角的正弦值为
sin r＝sin i＝×＝
选项D正确。
故选BCD。
12．CD
【详解】
光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射。在图中，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，设r为光从A点射入时的折射角，为光从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，因此有
根据折射定律得
即随着i的增大，r增大，但r不能等于或大于临界角C，故也不可能等于或大于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射。
故选CD。
13．ABD
【详解】
AB．如图所示，由折射率公式
n＝
可知
r＝30°
由几何关系可知折射光线在三棱镜内平行于AC边，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i＝45°，因此光束的偏向角为30°，则A、B正确；
CD．由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光，红光的折射率较小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，C错误，D正确。
故选ABD。
14．ABD
【详解】
A．由图可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，干涉条纹间距与波长成正比，A正确；
B．波长越长，越容易发生衍射，B正确；
C．由
可知，C错误；
D．折射率越大，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光，D正确。
故选ABD。
15．AB
【详解】
ABC．由于α＜β，所以折射率na小于nb，由于
知，在水中的传播速度va＞vb，a、b在空气中的传播速度都是c，C错误，A、B正确；
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，不发生折射现象，故D错误。
故选AB。
16．紫 提前
【详解】
(1)[1]由可知，折射率越大，在折射角相同的情况下，入射角越大，由于紫光的折射率最大，则紫光的入射角最大，即人们在正常天气的早上最先看到日出时刻的紫光
(2)[2]由可知，折射率越大，在折射角相同的情况下，入射角越大，由于雾霾天气时空气折射率更大，则折射角更大，即能提前看到日出时的紫光
17．
【详解】
[1]由公式得
18． 能 介质 真空 45°
【详解】
略
19．见解析
【详解】
根据折射定律，由
可得电磁波在材料中的折射角为
故电磁波穿过该材料的示意图如图所示
20．甲的错误，乙的正确，原因见解析
【详解】
物理学中处理数据的方式为多次测量取平均值的做法，是多次测量计算出待测量的值，再求平均值，而不是取计算中数据的平均值，因为计算中的平均值往往没有任何实际意义，因此甲同学的处理方法错误，乙同学处理数据的方法正确。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A点，已知其入射角为i，折射角为r，玻璃砖的折射率为，则（ ）
A．要使单色光进入玻璃砖，入射角i必须大于
B．选择合适的入射角i，可使单色光在玻璃砖内发射全反射
C．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变
D．单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变
2．如图，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45o入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，能从玻璃球内射出光线的位置有（ ）
A．2 处 B．3 处 C．4处 D．5处
3．小戈老师在实验室做“测定玻璃的折射率”实验，他发现实验桌上有一块呈长方体的透明厚玻璃砖，他还找来了一支激光笔、一块泡沫板、一张白纸、几颗大头针，就开始做了。他操作时发现当大头针遮挡住细激光束时，大头针上会有耀眼光斑（如图甲所示），此时按下大头针，就可在白纸上记下激光束经过的一个位置。请问小戈老师要完成图乙所示光路至少需要几根大头针（ ）
A．1根 B．2根 C．3根 D．4根
4．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率最高
B．在真空中b光的波长最长
C．玻璃对c光的折射率最大
D．在三棱镜中c光传播速度最大
5．如图所示，两细束不同的单色光a、b以相同的入射角斜射到平行玻璃砖的上表面，从下表面射出时a光线的侧移较大，由此可以判定（ ）
A．在空气中a的波长大于b的波长
B．在玻璃中a的频率大于b的频率
C．在玻璃中a的传播速度大于b的传播速度
D．在真空中a的传播速度小于b的传播速度
6．一束复色光从空气进入某介质后，变为a、b两束单色光如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率
B．a的波长大于b的波长
C．a的频率大于b的频率
D．a在介质中的传播速度比b的大
7．关于折射率，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值成正比
B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦值成反比
C．根据n＝可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比
8．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q。以下说法不正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
B．玻璃对三种光的折射率关系为
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽
9．玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．竖立的橱窗玻璃比一般的玻璃厚，嵌在墙体部。如图甲所示，某同学的测量过程如下：激光笔发出细激光束以入射角照射玻璃，反射后在竖直的纸板上出现几个亮度不同但间隔均匀的亮斑，测出相邻亮斑间的距离，改变入射角度，测得多组数据，以为纵坐标、为横坐标，描点后拟合出直线，如图乙所示，测出图线在横轴的截距为，纵轴的截为下列说法正确的是（ ）
A．该玻璃对该激光的折射率为
B．该橱窗玻璃的厚度为6cm
C．减小角，纸板上相邻亮斑间的距离增大
D．仅换用频率较小的激光，纸板上相邻亮斑间的距离减小
二、多选题，共5小题
11．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r)与入射角正弦值(sin i)的关系图象。则下列说法正确的是（ ）
A．光由D经O到A
B．该玻璃砖的折射率n＝1.5
C．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的
D．若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为
12．如图所示，一束光由空气射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A．当i足够大时，在A点将发生全反射
B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C．无论i多大，在A点都不会发生全反射
D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
13．如图所示，两束平行的黄光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜ABC，已知该三棱镜对黄光的折射率为，入射光与AB界面夹角为45°，光经三棱镜折射后到达与BC界面平行的光屏PQ上，下列说法正确的是( )
A．两束黄光从BC边射出后仍是平行的
B．黄光经三棱镜折射后偏向角为30°
C．改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
D．改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
14．如图所示，两束单色光a、b从水下射向水面上的A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（ ）
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．a光比b光更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光
15．如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在水中的传播速度va＞vb
C．在空气中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象
三、填空题，共3小题
16．由于地球表面存在大气层，所以人们早晨观察到的日出时刻将提前一段时间，并且由于介质对不同颜色的光的折射率不同，所以人们早晨观察到的日出时刻的光的颜色先后也不同。如图所示为早晨日出时刻的太阳光路示意图。已知地球半径为R，地球周围大气层空气的厚度为h。假设正常天气地球大气层空气的密度均匀，其折射率为n1；雾霾天气地球大气层空气的密度也均匀，折射率增大为n2；太阳光在可见光范围内包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光；太阳光可视为平行光且只考虑空气对太阳光的折射作用。则①人们在正常天气的早上最先看到日出时刻的_____光（选填可见光的颜色）；②人们在雾霾天气的早上看到日出时刻的紫光比人们在正常天气的早上看到日出时刻的紫光_____（选填“提前”或“滞后”）一段时间。
17．已知水的折射率是，则光在水中的传播速度为__________.
18．一束光从某介质进入真空，方向如图1所示，则该介质的折射率为________；逐渐增大入射角，光线将________（填“能”或“不能”）发生全反射；若使光发生全反射，应使光从________射入________，且入射角大于等于________。
四、解答题，共2小题
19．某些为屏蔽电磁波设计的人工材料，其折射率都为负值（），称为负折射率材料。电磁波从空气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍然不变，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值），如图所示，现空气中有一上下表面平行厚度为，折射率的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角射入，从下表面射出，请画出电磁波穿过该材料的示意图。
20．如图所示是利用插针法测定玻璃砖折射率得出的一次实验光路图，PQ为玻璃砖入射面的法线，MN、EF均垂直于法线PQ并分别交于点N和点E，入射点为O，取，用刻度尺量出MN、EF的长度，则折射率，改变入射角i的大小，重复以上实验，可量出MN，EF的多组数据，现有甲、乙两名同学各设计了一个记录数据表格，且都已完成计算，如和表所示。
甲同学设计的表格
次数 1 2 3 长度的平均值 n
MN/cm 1.68 1.78 2.12 1.86 1.49
EF/cm 1.12 1.24 1.40 1.25
乙同学设计的表格
次数 MN/cm EF/cm n n的平均值
1 1.68 1.12 1.50 1.48
2 1.78 1.24 1.44
3 2.12 1.40 1.51
上述同学处理数据的方法正确吗？为什么？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
A单色光进入玻璃砖，属于从光疏介质进入光密介质。对入射角没有要求。故A错误；
B光路图如图所示，根据光路图的对称性可知，单色光不可能在玻璃砖内发射全反射。故B错误；
C由光路图可知，单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变，则根据几何关系有
故C正确；
D由光路图可知，单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变。故D错误。
故选C。
2．B
【分析】
考查光的折射和全反射。
【详解】
光在玻璃球中发生全反射的临界角
光在玻璃球中的折射率
解得
光路图如图所示，共有三条。
故选B。
3．A
【详解】
测定玻璃的折射率时，关键要确定入射光线和出射光线，由于当大头针遮挡住细激光束时，大头针上会有耀眼光斑，所以只要用1根在入射光线上两个不同位置（相距较远）按下大头针，就可以确定入射光线，同样，只要用1根在出射光线上两个不同位置（相距较远）按下大头针，就可以确定出射光线，因此，小柯同学要完成图乙光路至少需要1根大头针。
故选A。
4．C
【详解】
AB．由光路图可知，a光的偏折程度最小，则a光的折射率最小，a光的频率最低，据
知，a光在真空中波长最长，故AB错误；
CD．由光路图可知，c光的偏折程度最大，c光的折射率最大；根据
c光在棱镜中传播速度最小，故C项正确，D项错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．根据
知，在真空中波长与频率与反比，则知，在真空中的波长小于的波长，A错误；
B．光的偏折程度大于光的偏折程度，则光的折射率大于光的折射率，所以的频率大于的频，B正确；
CD．由
则得
是真空中波长，是介质中波长，由上知，光在真空中波长小，而折射率大，故知在玻璃中的波长小于的波长， 光的折射率大，由
得知，光在玻璃中传播的速度小，光在真空中的传播速度相同，CD错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．由图知，a、b两束单色光的入射角相等，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律
知介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，A错误；
C．根据光的频率越大，折射率越大，可知a的频率大于b的频率，C正确；
B．a的频率大于b的频率，由
知a的波长小于b的波长，B错误；
D．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，根据
可知a在介质中的传播速度比b的小，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
ABC．由折射率的定义式
可知，折射率的大小可以由空气中角度的正弦值与介质中角度的正弦值的比值来计算，但折射率是由介质和光的频率共同决定的，且
与入射角和折射角无关，所以C正确，A、B错误。
D．折射率
则同一种频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
AB．由图可知，光和光入射角相同，但光折射角较小，根据折射率公式可知，玻璃对 光的折射率大于对光的折射率，由于光入射角为 ，故无法判断玻璃对光的折射率大小， A不符合题意，B符合题意；
C．根据公式
由于光的折射率大，则光在玻璃中的传播速度较小，又由图可知 光在玻璃砖中的传播路径较长，故光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长， C不符合题意；
D．由于光的折射率大，波长较长，则在相同条件下进行双缝干涉实验，光的条纹间距比光宽， D不符合题意；
故选B。
9．B
【详解】
光从玻璃进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又从玻璃进入空气，则入射角大于折射角，其光路图如图所示，所以B正确；ACD错误；
故选B。
10．A
【详解】
AB．光路图如图所示，由折射定律有
由几何关系有
又有
整理得
结合图像可知
，
解得
，
所以A正确；B错误；
C．减小角，折射角减小，纸板上相邻亮斑间的距离减小，所以C错误；
D．仅换用频率较小的激光，则折射率减小，折射角增大，纸板上相邻亮斑间的距离增大，所以D错误；
故选A。
11．BCD
【详解】
AB．由折射定律
n＝
可知，sin r－sin i图象的斜率的倒数表示折射率，所以
n＝1.5>1
说明实验时光由A经过O到D，选项A错误，B正确；
C．在由空气进入该玻璃砖时，光的频率不变，光的波长变为原来的，选项C正确；
D．以入射角i＝60°由空气进入该玻璃砖时，由折射定律
n＝
其折射角的正弦值为
sin r＝sin i＝×＝
选项D正确。
故选BCD。
12．CD
【详解】
光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射。在图中，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，设r为光从A点射入时的折射角，为光从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，因此有
根据折射定律得
即随着i的增大，r增大，但r不能等于或大于临界角C，故也不可能等于或大于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射。
故选CD。
13．ABD
【详解】
AB．如图所示，由折射率公式
n＝
可知
r＝30°
由几何关系可知折射光线在三棱镜内平行于AC边，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i＝45°，因此光束的偏向角为30°，则A、B正确；
CD．由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光，红光的折射率较小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，C错误，D正确。
故选ABD。
14．ABD
【详解】
A．由图可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，干涉条纹间距与波长成正比，A正确；
B．波长越长，越容易发生衍射，B正确；
C．由
可知，C错误；
D．折射率越大，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光，D正确。
故选ABD。
15．AB
【详解】
ABC．由于α＜β，所以折射率na小于nb，由于
知，在水中的传播速度va＞vb，a、b在空气中的传播速度都是c，C错误，A、B正确；
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，不发生折射现象，故D错误。
故选AB。
16．紫 提前
【详解】
(1)[1]由可知，折射率越大，在折射角相同的情况下，入射角越大，由于紫光的折射率最大，则紫光的入射角最大，即人们在正常天气的早上最先看到日出时刻的紫光
(2)[2]由可知，折射率越大，在折射角相同的情况下，入射角越大，由于雾霾天气时空气折射率更大，则折射角更大，即能提前看到日出时的紫光
17．
【详解】
[1]由公式得
18． 能 介质 真空 45°
【详解】
略
19．见解析
【详解】
根据折射定律，由
可得电磁波在材料中的折射角为
故电磁波穿过该材料的示意图如图所示
20．甲的错误，乙的正确，原因见解析
【详解】
物理学中处理数据的方式为多次测量取平均值的做法，是多次测量计算出待测量的值，再求平均值，而不是取计算中数据的平均值，因为计算中的平均值往往没有任何实际意义，因此甲同学的处理方法错误，乙同学处理数据的方法正确。答案第1页，共2页
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