4.1光的折射同步练习（Word版含答案）

4.1光的折射
一、单选题
1．2020 年 6 月 21 日“夏至日”，全国多地可观测到日环食，如图所示。据天文专家估测，太阳整个圆面有超过99%的面积被月球遮挡住，太阳将犹如一个美丽的金色指环悬挂于空中，景色非常壮观。能用来解释形成日环食现象的规律是（　　）
A．光的色散 B．光的折射 C．光的反射 D．光的直线传播
2．2021年11月8日，航天员王亚平成功出舱作业，创造了中国航天史上第一个新纪录，成为中国女航天员太空行走第一人。图为王亚平在空间站外部进行操作的画面，下列说法正确的是（　　）
A．航天员此时处于完全失重状态，故不受地球的引力作用
B．若航天员与连接空间站的安全绳脱离，航天员立刻会高速飞离空间站
C．航天员若单手做倒立姿势，则手臂上将承受较大的压力
D．图中画面，太阳高悬在空中，它周围的天空却是黑暗的，这是由于没有大气散射造成的
3．如图所示，两块折射率不同、厚度相同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置在空气中，一光束以45°角入射到第一块玻璃板的上表面。则（　　）
A．在第一块玻璃板的上表面可能没有反射光
B．光分别通过两块玻璃板的时间一定不同
C．第二块玻璃板的下表面的出射光方向与入射光方向不平行
D．第二块玻璃板的下表面的出射光方向在入射光方向延长线的右侧
4．一束红光由空气射入玻璃，这束红光的（　　）
A．频率不变，波长变长 B．速度不变，波长变短
C．频率增高，波长变长 D．速度变慢，波长变短
5．如图所示，汽车防弹玻璃的折射率为，其厚度为30mm，一束激光射向防弹玻璃，入射光线与玻璃界面成角，则激光第一次从玻璃另一界面射出的时间为（　　）
A． B． C． D．
6．一束激光以入射角i＝30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光斑位置向左移动了2 cm，说明液面可能（　　）
A．上升了 cm B．上升了 cm
C．下降了 cm D．下降了 cm
7．如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形，，其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O，则该束单色光（　　）
A．在边的折射角为
B．在边的入射角为
C．不能从边射出
D．不能从边射出
8．如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法正确的是（　　）
A．装水的池中标杆影子较长 B．未装水的池中标杆影子较长
C．两池中标杆影子长度相同 D．装水的池中标杆没有影子
9．目前一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器正在研制中，如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（　　）
A．沿视线对着空间站瞄高一些 B．沿视线对着空间站瞄低一些
C．沿视线对着空间站直接瞄准 D．条件不足，无法判断
10．关于光现象的下列说法中，错误的是（　　）
A．“海市蜃楼”的形成，是由于光发生了色散
B．影的形成，是由于光的直线传播
C．玻璃幕墙反射的光会“晃”着人的眼睛，是由于光发生了镜面反射
D．小芳站在穿衣镜前1m处，当她远离平面镜后退0.5m时，则镜中的像与她相距3m
11．如图所示的是一列机械波从一种介质进入另一种介质时发生的折射现象。已知这列波在介质Ⅰ中的波速为，在介质Ⅱ中的波速为，则为（　　）
A． B．
C． D．
12．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，则下列说法正确的是（　　）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大
D．在真空中，a光的传播速度比b光大
13．如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知（　　）
A．光是从真空射入介质的 B．光是由介质射入真空的
C．介质的折射率为 D．介质的折射率为
14．有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．介质B的折射率最大 B．介质C的折射率最大
C．光在介质B中的速度最小 D．光在介质C中的速度最大
二、多选题
15．如图所示，一束光斜射向厚度为d的长方体玻璃砖，经它折射后射出a、b两束光线，则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B．在真空中，a光的波长大于b光的波长
C．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D．从玻璃砖底边射出的a、b光传播方向不平行
E.如果只将玻璃砖的厚度d减半，那么从玻璃砖底边射出的a、b光线间的距离也一定减半
16．平行光由空气射入半球形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，下列哪些光路图可能正确（　　）
A． B．
C． D．
17．某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角与折射角作出图像，如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．他做实验时，研究的是光从空气射入玻璃的折射现象
B．玻璃的折射率为0.67
C．玻璃的折射率为1.5
D．他做实验时，研究的是光从玻璃射入空气的折射现象
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
由于光沿直线传播，太阳射出的光线被月球挡住了，太阳光射不到地球上，所以地球上的人们看不到太阳。这样就形成了日食。
故选D。
2．D
【详解】
A．航天员在太空行走时处于完全失重状态，仍然收到地球的万有引力，而万有引力提供向心力，故A错误；
B．若航天员与连接空间站的安全绳脱离，所受的万有引力刚好提供向心力，则航天员继续做同轨道的匀速圆周运动，而不会高速飞离空间站，故B错误；
C．航天员若单手做倒立姿势，因完成失重，则手臂上承受的压力为零，故C错误；
D．图中画面，太阳高悬在空中，它周围的天空却是黑暗的，这是由于没有大气散射造成的，故D正确；
故选D。
3．B
【详解】
A．光从空气进入第一块玻璃板时，在其上表面同时发生反射和折射。故A错误；
C．因为光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆性原理，从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等，即两光线平行。第二块玻璃板的下表面的出射光方向与入射光方向平行。故C错误；
B．设光在一块玻璃砖发生折射的折射角为，则有
设玻璃砖的厚度为d，因此光走的路程为
由
可知光在玻璃砖中的传播时间为
可知光分别通过两块玻璃板的时间一定不同。故B正确；
D．光线在玻璃板中发生偏折，由于折射角小于入射角，可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧。故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
光在介质中传播，周期和频率由光源决定，所以红光的周期及频率保持不变，根据速度
玻璃的折射率大于空气，所以速度减小，波长
所以波长变短。
故选D。
5．C
【详解】
光经过防弹玻璃，从另一界面射出时方向不变，发生偏折，根据题意可知入射角，设折射角为β，由折射定律
解得
光在防弹玻璃中的速度
光在防弹玻璃中的路程
则光在防弹玻璃中的传播时间
故选C。
6．B
【详解】
光斑左移2 cm，则液面上升为
ACD错误，B正确。
故选B。
7．C
【详解】
A．光线从O点入射，设折射角为，由折射定律有
解得
即在边的折射角为，故A错误；
B．设边长，则，作出折射后的光路图如图所示
由几何关系可知光在边的入射角为，故B错误；
C．光从光密到光疏发生全反射的临界角设为，有
即，而MN边的入射角为，且满足光密到光疏，故光在MN边发生全反射，即不能从边射出，故C正确；
D．根据几何关系可知光在A点发生全反射后到达NP边的B点，根据光的折射的可逆性可知，光从NP边的B点折射后的折射角为45°，故D错误；
故选C。
8．B
【详解】
未装水时，光沿直线传播从杆顶照射到池底的P点，而装水时，光沿直线传播从杆顶照射到水面时发生折射，由于折射角较小，故照射到池底的Q点，如图所示，可知未装水的池中标杆影子较长，故选B。
9．C
【详解】
当武器瞄准空间站时，由于光的折射，光路图如图所示，即看见的空间站位置比实际位置S略高，但武器发射出的激光经过大气层的边缘时也要发生折射，由光路可逆原理知，激光束会发生相同的弯曲，故激光器应沿视线对准空间站直接瞄准。
故选C。
10．A
【详解】
A．“海市蜃楼”是远处的景物发出的光线经过不均匀的空气时发生折射形成，故A错误；
B．影子是因为光的直线传播而形成的，故B正确；
C．玻璃幕墙表面非常平整，平行光射到玻璃幕墙上，反射光是平行的，光线非常强，因此会“晃”着人的眼睛，故C正确；
D．小芳站在穿衣镜前1m处，当她远离平面镜后退0.5m时，则物距为1.5m，像距也为1.5m，镜中的像与她相距3m，故D正确。
本题选错的，故选A。
11．D
【详解】
根据相对折射率的公式，有
又，所以
故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
AB．由折射光路可知，a光的偏折程度较小，折射率较小，则a光的频率较小，a光的波长较大，AB错误；
C．根据可知，在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大，C正确；
D．在真空中各种光的传播速度均相同，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
AB．光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，光是从介质射入真空的，A错误，B正确；
CD．由折射定律可知，介质的折射率为
CD错误。
故选B。
14．B
【详解】
AB．由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义可知，折射率是反映介质对光线偏折程度的物理量，进入C的偏折程度大于进入A的偏折程度，可知C的折射率比A的大，B中的入射角最大，折射率最小，可得
nC>nA>nB
A错误，B正确；
CD．由可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，CD错误。
故选B。
15．BCE
【详解】
AC．由图可知，a光在玻璃砖中的折射角大于b光在玻璃砖中的折射角，根据折射定律可知
根据
可知在玻璃砖中，a光传播的速度大于b光的传播速度，故C正确，A错误；
B．由于
可知
根据
可知，真空中a光的波长大于b光的波长，故B正确；
D．a、b两束出射光分别与入射光平行，故该两束出射光平行，故D错误；
E．根据几何知识知，当厚度减半时，两束光在玻璃砖下面的出射点的间距减小，故两光线间的距离将减半，故E正确。
故选BCE。
16．AC
【详解】
AB．当平行光射到玻璃砖的上表面时，入射角相同，则折射角一定相同且折射角小于入射角，即折射光线一定平行；从玻璃砖中进入空气时，折射角大于入射角，图A正确，B错误；
CD．当竖直向上的平行光射入玻璃砖时，折射角小于入射角，三条光线将汇聚；从玻璃砖上表面射出时再次汇聚，则图C正确，D错误。
故选AC。
17．AC
【详解】
AD．由图可知，入射角大于折射角，故可知，光线是从空气射入玻璃的，故A正确，D错误；
BC．由可知，玻璃的折射率
故B错误，C正确；
故选AC。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页