4.1光的折射定律 巩固练习 (Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 4.1光的折射定律 巩固练习 (Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 802.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-15 21:05:25 | ||
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文档简介
4.1光的折射定律
一、单选题，共10小题
1．折射现象中，下列说法正确的是（ ）
A．折射角一定小于入射角
B．折射率跟折射角的正弦值成反比
C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍
D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小
2．如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，则在三种介质中光的传播速度最小的是（ ）
A．介质甲 B．介质乙 C．介质丙 D．三种介质均一样
3．如图所示，O点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，为其直径，一单色光平行于方向从C点射入透明物体，然后直接从B点射出。已知，则透明物体的折射率为（ ）
A．3 B．2 C． D．
4．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
5．一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
6．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
7．测两面平行玻璃砖折射率的实验中，在白纸上描出玻璃砖的两个边和，、和、为正确实验插在白纸上的四枚大头针，为入射角，下列说法不正确的是（ ）
A．连线平行于连线
B．为减小误差，、之间的距离要适当大一些
C．测量中若将玻璃砖整体向上平移少许，测得的折射率将不变
D．增大入射角，在侧将看不清、的像，是因为光在玻璃砖下表面发生了全反射
8．“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为=（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知=0.9，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离开肝脏表面的深度h为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示的四幅图中，点是半圆形玻璃砖的圆心，一束光由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．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
二、多选题，共3小题
11．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示。则关于a、b两束光，下列说法正确的是（ ）
A．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率
B．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率
C．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度
D．a光在介质中的速度小于b光在介质中的速度
12．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．真空中a光的波长大于b光的波长
C．a光和b光在空气中相遇后能够发生干涉现象
D．若a光与b光以相同的入射角由水射向空气，在不断增大b入射角的过程中水面上首先消失的是b光
13．如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线以及它射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（ ）
A．bO不可能是入射光线
B．aO是入射光线
C．cO是入射光线
D．Ob是反射光线
三、填空题，共4小题
14．截面为等边三角形的棱镜ABC如图所示，一束单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与AB边的夹角为，E、F分别为AB．BC的中点，则该棱镜的折射率为_______，光线EF_____从BC界面射出（选填“能”、“不能”）．
15．如图所示，玻璃砖的横截面由半径为的圆和宽度也为的矩形组成，点为圆的圆心，光屏与玻璃砖左右两侧的直边缘部分平行，到玻璃砖右侧直边缘的距离也为。一单色光线在点垂直玻璃砖左侧边缘射入玻璃砖，两点间的距离为，入射光线的延长线与光屏的交点为点，光线进入玻璃砖后，自玻璃砖右侧弧面再射出时的折射角60°，则此玻璃砖的折射率为_____，若使入射光线绕入射点顺时针旋转60°，光线照射到屏上的亮点到点的距离为_____。
16．如图所示，含有a、b两种单色光的一细光束，沿半径方向从真空射入横截面为半圆形的透明介质中．a、b两种单色光从介质中射出时方向如图所示．则a、b两种单色光在介质中的折射率n1：n2=______，两种单色光在介质中的速度v1：v2=______．
17．如图，单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s（不考虑反射）。
四、解答题，共4小题
18．如图，一玻璃工件的上半部是半径为的半球体，点为球心；下半部是半径为、高为的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴的光线从半球面射入，该光线与之间的距离为。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率（结果用根号内小数表示，如）。
19．如图所示，真空中半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，其左侧有与其直径垂直放置的足够长的屏P，屏与玻璃砖左端距离为。一束光以的入射角射向玻璃砖圆心。已知玻璃砖对光的折射率为，光在真空中的速度为c。求：
（1）光束在玻璃砖中的速度大小v；
〔2）在屏上出现的两个光斑的距离。
20．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转．如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为30°的等腰梯形．现有一平行于BC的光线由E点射入棱镜，经BC界面一次反射后与入射光线共线射出棱镜，已知：，。
（1）作出光线在棱镜中传播的光路图；
（2）求棱镜材料的折射率n。
21．如图所示，O点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，直径AB的长为d，一单色光平行于AB方向从C点射入透明物体，然后直接从B点射出。已知∠ABC=30°，光在真空中的传播速度为c，求∶
（1）透明物体的折射率；
（2）该单色光在透明物体中的传播时间。
试卷第8页，共8页
参考答案
1．D
【详解】
A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；
BC．根据折射定律，有
故B错误；C错误；
D．根据关系式，有
可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
从题图中可以看出在入射角i相同的情况下，介质丙中折射角r最小，由
可知，介质丙对光的折射率最大，由
可知，在介质丙中光的传播速度最小。
故选C。
3．C
【详解】
作出过C点的法线，如图所示：
由几何关系知
由折射定律得透明物体的折射率为
故选C。
4．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。
5．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。
6．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。
7．D
【详解】
A．根据光线的光路特征，可知连线平行于连线，A不符合题意；
B． 、之间的距离要适当大一些时，相同的偏转距离引起的角度误差会小些，B不符合题意；
C．测量中若将玻璃砖整体向上平移少许，根据光线的特征，其入射角不会发生变化，故测得的折射率将不变，C不符合题意；
D．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，故增大入射角，在侧将看不清、的像，不是因为光在玻璃砖下表面发生了全反射，D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
如图所示，根据光的折射定律有
由几何关系知
以上两式联立可解得
故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
AB．当光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，但由玻璃射向空气时折射角应大于入射角， A错误B正确；
C．光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角， C错误；
D．光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，D错误。
故选B。
10．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。
11．AD
【详解】
AB．根据光的折射率定义
可知，入射角相等，a光的折射角较小，则a光的折射率较大，故A正确，B错误；
CD．由公式
可知，a光在介质中的折射率大，速度小，所以a光在介质中的速度小于b光在介质中的速度，故C错误，D正确；
故选AD。
12．BD
【详解】
A．由折射图可知a光的入射角大于b光，a光的频率小于b光的频率，故A错误；
B．由公式可知，频率越大，波长越小，所以真空中a光的波长大于b光的波长，故B正确；
C．发生干涉现象的条件是光的频率相同，由图可知，a光、b光的频率不同，故不能发生干涉现象，故C错误；
D．根据光路可逆和斯涅尔定律，假设a为红光，b为紫光，红光的波长最长，在介质中的速度最大，临界角最大，不易发生全反射，衍射本领最强，故D正确。
故选BD。
13．ABD
【详解】
由于反射角等于入射角，反射光线、入射光线关于法线对称，所以aO、Ob可能是入射光线和反射光线，PQ是法线。又因为折射光线与入射光线分别位于法线两侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。
故选ABD。
14． 能
【详解】
试题分析：根据几何知识得到，在AB面上，入射角，折射角，根据折射定律得
折射率，由公式得到，．光线在BC面上的入射角，，则，所以光在F点不能发生全反射，能从BC界面射出．
考点：光的折射定律；全反射
【名师点睛】
本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角．
15．
【详解】
[1]由几何知识知，光线在B点的入射角为30°，所以
[2]入射光线绕A点顺时针转过60°后，由几何知识计算可得光线将在玻璃砖右侧直边缘部分射向光屏PQ，可得光线照射到屏PQ时离M点的距离为
16．
【详解】
[1]根据题意，两束光的入射角相同，则有
可得
[2]在根据公式，即速度与折射率的关系有
可得
17．
【详解】
[1] 该单色光在玻璃板内传播的速度为
[2]当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间
[3]当光的入射角是90°时，该单色光通过玻璃板所用时间最长。由折射定律可知
最长时间
18．
【详解】
如图
根据光路的对称性和光路的可逆性，与入射光线相对于轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心点反射。设光线在半球面的入射角为，折射角为。
由正弦定理有
由几何关系，入射点的法线与的夹角为，由题设条件和几何关系有
式中是入射光线与的距离，解得
由折射定律有
解得
19．（1）；（2）
【详解】
（1）由题可知
解得光束在玻璃砖中的速度大小
（2）设光在玻璃砖中发生折射的折射角为r，由折射定律有
解得
作光路图如图所示，由几何关系可知，光束由O反射到屏上形成的光斑N到O点的距离为
在屏上出现的两个光斑的距离
解得
20．（1）光路图见解析；（2）
【详解】
（1）作出光线在棱镜中传播的光路图如图；
（2）光线在E点的入射角
因
即
折射角为
则折射率
21．（1）；（2）
【详解】
（i）作出过C点的法线，如图所示
由几何关系知
r=∠ABC=30°
i=r+∠ABC=60°
由折射定律得
解得
（ⅱ）由几何关系知该单色光在透明物体中的传播距离为
s=dcos30°
该单色光在透明物体中的传播速度为
该单色光在透明物体中的传播时间为
联立解得
【得分锦囊】
解答本题的关键是作出光路图，由几何关系求得入射角和折射角。
【易错分析】
本题的易错之处在于不能正确画出光路图，不能根据几何关系确定入射角和折射角。 答案第12页，共1页
答案第11页，共11页
一、单选题，共10小题
1．折射现象中，下列说法正确的是（ ）
A．折射角一定小于入射角
B．折射率跟折射角的正弦值成反比
C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍
D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小
2．如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，则在三种介质中光的传播速度最小的是（ ）
A．介质甲 B．介质乙 C．介质丙 D．三种介质均一样
3．如图所示，O点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，为其直径，一单色光平行于方向从C点射入透明物体，然后直接从B点射出。已知，则透明物体的折射率为（ ）
A．3 B．2 C． D．
4．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
5．一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
6．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
7．测两面平行玻璃砖折射率的实验中，在白纸上描出玻璃砖的两个边和，、和、为正确实验插在白纸上的四枚大头针，为入射角，下列说法不正确的是（ ）
A．连线平行于连线
B．为减小误差，、之间的距离要适当大一些
C．测量中若将玻璃砖整体向上平移少许，测得的折射率将不变
D．增大入射角，在侧将看不清、的像，是因为光在玻璃砖下表面发生了全反射
8．“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为=（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知=0.9，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离开肝脏表面的深度h为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示的四幅图中，点是半圆形玻璃砖的圆心，一束光由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．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
二、多选题，共3小题
11．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示。则关于a、b两束光，下列说法正确的是（ ）
A．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率
B．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率
C．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度
D．a光在介质中的速度小于b光在介质中的速度
12．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．真空中a光的波长大于b光的波长
C．a光和b光在空气中相遇后能够发生干涉现象
D．若a光与b光以相同的入射角由水射向空气，在不断增大b入射角的过程中水面上首先消失的是b光
13．如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线以及它射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（ ）
A．bO不可能是入射光线
B．aO是入射光线
C．cO是入射光线
D．Ob是反射光线
三、填空题，共4小题
14．截面为等边三角形的棱镜ABC如图所示，一束单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与AB边的夹角为，E、F分别为AB．BC的中点，则该棱镜的折射率为_______，光线EF_____从BC界面射出（选填“能”、“不能”）．
15．如图所示，玻璃砖的横截面由半径为的圆和宽度也为的矩形组成，点为圆的圆心，光屏与玻璃砖左右两侧的直边缘部分平行，到玻璃砖右侧直边缘的距离也为。一单色光线在点垂直玻璃砖左侧边缘射入玻璃砖，两点间的距离为，入射光线的延长线与光屏的交点为点，光线进入玻璃砖后，自玻璃砖右侧弧面再射出时的折射角60°，则此玻璃砖的折射率为_____，若使入射光线绕入射点顺时针旋转60°，光线照射到屏上的亮点到点的距离为_____。
16．如图所示，含有a、b两种单色光的一细光束，沿半径方向从真空射入横截面为半圆形的透明介质中．a、b两种单色光从介质中射出时方向如图所示．则a、b两种单色光在介质中的折射率n1：n2=______，两种单色光在介质中的速度v1：v2=______．
17．如图，单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s（不考虑反射）。
四、解答题，共4小题
18．如图，一玻璃工件的上半部是半径为的半球体，点为球心；下半部是半径为、高为的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴的光线从半球面射入，该光线与之间的距离为。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率（结果用根号内小数表示，如）。
19．如图所示，真空中半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，其左侧有与其直径垂直放置的足够长的屏P，屏与玻璃砖左端距离为。一束光以的入射角射向玻璃砖圆心。已知玻璃砖对光的折射率为，光在真空中的速度为c。求：
（1）光束在玻璃砖中的速度大小v；
〔2）在屏上出现的两个光斑的距离。
20．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转．如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为30°的等腰梯形．现有一平行于BC的光线由E点射入棱镜，经BC界面一次反射后与入射光线共线射出棱镜，已知：，。
（1）作出光线在棱镜中传播的光路图；
（2）求棱镜材料的折射率n。
21．如图所示，O点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，直径AB的长为d，一单色光平行于AB方向从C点射入透明物体，然后直接从B点射出。已知∠ABC=30°，光在真空中的传播速度为c，求∶
（1）透明物体的折射率；
（2）该单色光在透明物体中的传播时间。
试卷第8页，共8页
参考答案
1．D
【详解】
A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；
BC．根据折射定律，有
故B错误；C错误；
D．根据关系式，有
可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
从题图中可以看出在入射角i相同的情况下，介质丙中折射角r最小，由
可知，介质丙对光的折射率最大，由
可知，在介质丙中光的传播速度最小。
故选C。
3．C
【详解】
作出过C点的法线，如图所示：
由几何关系知
由折射定律得透明物体的折射率为
故选C。
4．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。
5．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。
6．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。
7．D
【详解】
A．根据光线的光路特征，可知连线平行于连线，A不符合题意；
B． 、之间的距离要适当大一些时，相同的偏转距离引起的角度误差会小些，B不符合题意；
C．测量中若将玻璃砖整体向上平移少许，根据光线的特征，其入射角不会发生变化，故测得的折射率将不变，C不符合题意；
D．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，故增大入射角，在侧将看不清、的像，不是因为光在玻璃砖下表面发生了全反射，D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
如图所示，根据光的折射定律有
由几何关系知
以上两式联立可解得
故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
AB．当光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，但由玻璃射向空气时折射角应大于入射角， A错误B正确；
C．光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角， C错误；
D．光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，D错误。
故选B。
10．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。
11．AD
【详解】
AB．根据光的折射率定义
可知，入射角相等，a光的折射角较小，则a光的折射率较大，故A正确，B错误；
CD．由公式
可知，a光在介质中的折射率大，速度小，所以a光在介质中的速度小于b光在介质中的速度，故C错误，D正确；
故选AD。
12．BD
【详解】
A．由折射图可知a光的入射角大于b光，a光的频率小于b光的频率，故A错误；
B．由公式可知，频率越大，波长越小，所以真空中a光的波长大于b光的波长，故B正确；
C．发生干涉现象的条件是光的频率相同，由图可知，a光、b光的频率不同，故不能发生干涉现象，故C错误；
D．根据光路可逆和斯涅尔定律，假设a为红光，b为紫光，红光的波长最长，在介质中的速度最大，临界角最大，不易发生全反射，衍射本领最强，故D正确。
故选BD。
13．ABD
【详解】
由于反射角等于入射角，反射光线、入射光线关于法线对称，所以aO、Ob可能是入射光线和反射光线，PQ是法线。又因为折射光线与入射光线分别位于法线两侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。
故选ABD。
14． 能
【详解】
试题分析：根据几何知识得到，在AB面上，入射角，折射角，根据折射定律得
折射率，由公式得到，．光线在BC面上的入射角，，则，所以光在F点不能发生全反射，能从BC界面射出．
考点：光的折射定律；全反射
【名师点睛】
本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角．
15．
【详解】
[1]由几何知识知，光线在B点的入射角为30°，所以
[2]入射光线绕A点顺时针转过60°后，由几何知识计算可得光线将在玻璃砖右侧直边缘部分射向光屏PQ，可得光线照射到屏PQ时离M点的距离为
16．
【详解】
[1]根据题意，两束光的入射角相同，则有
可得
[2]在根据公式，即速度与折射率的关系有
可得
17．
【详解】
[1] 该单色光在玻璃板内传播的速度为
[2]当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间
[3]当光的入射角是90°时，该单色光通过玻璃板所用时间最长。由折射定律可知
最长时间
18．
【详解】
如图
根据光路的对称性和光路的可逆性，与入射光线相对于轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心点反射。设光线在半球面的入射角为，折射角为。
由正弦定理有
由几何关系，入射点的法线与的夹角为，由题设条件和几何关系有
式中是入射光线与的距离，解得
由折射定律有
解得
19．（1）；（2）
【详解】
（1）由题可知
解得光束在玻璃砖中的速度大小
（2）设光在玻璃砖中发生折射的折射角为r，由折射定律有
解得
作光路图如图所示，由几何关系可知，光束由O反射到屏上形成的光斑N到O点的距离为
在屏上出现的两个光斑的距离
解得
20．（1）光路图见解析；（2）
【详解】
（1）作出光线在棱镜中传播的光路图如图；
（2）光线在E点的入射角
因
即
折射角为
则折射率
21．（1）；（2）
【详解】
（i）作出过C点的法线，如图所示
由几何关系知
r=∠ABC=30°
i=r+∠ABC=60°
由折射定律得
解得
（ⅱ）由几何关系知该单色光在透明物体中的传播距离为
s=dcos30°
该单色光在透明物体中的传播速度为
该单色光在透明物体中的传播时间为
联立解得
【得分锦囊】
解答本题的关键是作出光路图，由几何关系求得入射角和折射角。
【易错分析】
本题的易错之处在于不能正确画出光路图，不能根据几何关系确定入射角和折射角。 答案第12页，共1页
答案第11页，共11页