2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册4.1光的折射定律同步练习基础过关（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册4.1光的折射定律同步练习基础过关（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-18 16:53:55 | ||
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文档简介
第四章光及其应用第一节光的折射定律新学期同步练习基础过关--2021_2022学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修一
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（ ）
A．灯光照射下形成的影子
B．放大镜形成的像
C．透过小孔形成的像
D．光亮勺子形成的像
2．如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O点沿OP方向射出，如图所示，则（ ）
A．AO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短
B．AO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长
C．BO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长
D．BO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短
3．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
4．在内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一黑球，距球心为L处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，已知筒的内半径为r，如图所示。若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则黑球的半径R最小为（ ）
A． B． C． D．
5．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
6．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
7．如图所示，一束复色光经三棱镜后分成光束1和光束2，两束光的波长分别为λ1和λ2。将同一光电管分别放在区域I和区域Ⅱ，都能发生光电效应，飞出光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）
A．λ1>λ2，Ek1>Ek2
B．λ1<λ2，Ek1C．λ1>λ2，Ek1D．λ1<λ2，Ek1>Ek2
8．发出白光的细线光源（长度为）竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示．现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光所成的像的长度，以表示紫光所成的像的长度，则（ ）
A． B．
C． D．
9．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
10．据国家矿山安监局统计，2020年全国共发生煤矿瓦斯事故7起，死亡30人，与2019年相比分别下降74.1%和74.6%。瓦斯是无色、无味、透明的气体，折射率比空气大。下图所示的是煤矿安保系统中学常用的一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道与矿道大气相通。棱镜对红光的折射率为1.5，一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下这束红光能通过棱镜2射出
B．将入射光改成绿光能提高瓦斯检测的灵敏度
C．只要矿道空气中存在瓦斯气体这束红光便不能从棱镜2射出
D．只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时，这束红光才能从棱镜2射出
二、多选题，共3小题
11．如图所示，包含红、蓝两种颜色的一复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为i，经折射后射出到空气中。下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．a光为红光，b光为蓝光
C．玻璃砖材料对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则a光的折射光首先消失
12．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
E.反射光线与折射光线的夹角为90°
13．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点，下列说法正确的是( )
A．O1点在O点的右侧
B．绿光从水中射入空气中时，速度变大
C．若增大入射角可能在空气中的任何位置都看不到此绿光
D．若沿AO1方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点
三、填空题，共4小题
14．波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生_______。
15．某兴趣小组在研究凸透镜成像规律实验中，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u 跟实像到凸透镜的距离v 之间的关系，如图所示，该凸透镜的焦距为__________，物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化__________ (选填“大” “小”或“无影响”)．
16．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．（____）
17．一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_____真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________．
四、解答题，共4小题
18．一束光线从空气射入玻璃，入射光线的光路如下图所示。
(1)请在图中画出折射光线的示意图；
(2)已知光在真空中的传播速度为3.0×108m/s，光在该种玻璃中的传播速度为2.0×108m/s，求这种玻璃的折射率。
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．我们总把彩虹比作一座拱桥，对神秘的彩虹尽头充满遐想。然而，彩虹并不存在尽头，因为它的全貌是个完整的圆环。那为什么我们看到的彩虹永远是一道弧呢？原来照向地球的阳光可近似看作平行光，光从水滴的不同位置入射后会发生各个方向的偏折，你的视线与入射阳光的夹角处于某个范围内时，看到的彩虹最清楚（折射光最强），如果你改变位置，彩虹的位置也会随之移动，如果你在高山上或者空中，看到的彩虹是完整的环（如图甲所示），在地面上的你只能看到圆环的一部分（如图乙所示）；雨后空气中的小水滴可以等效成球形水珠，水珠对阳光的折射光路和反射光路如图丙所示，假设一束阳光射到球形水珠上，入射角为，该水珠对紫光的折射率，该紫光经折射进入水珠内，又经水珠内表面反射一次，再经水珠表面折射进入人的眼睛，角即为人眼看到紫光的视线与入射阳光的夹角。
（ⅰ）求角的大小；
（ⅱ）试分析红光、紫光角的大小关系。
21．唐初孔颖达（574—648）在《礼记注疏·月令》中写道：“若云薄漏日，日照雨漏则虹生。” 这里已粗略地揭示了虹的成因。现在我们知道，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图所示，太阳光在过水滴球心的平面内，设入射角为i，反射角为 r，球的半径为 R，真空中的光速为 c。试求：
（ⅰ）光线的偏转角 θ（光线从入射方向到出射方向转过的角度）；
（ⅱ）光线从 A 点传播到 B 点的时间 t。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
A．属于光沿直线传播。故A错误；
B．属于光的折射。故B正确；
C．属于光沿直线传播。故C错误；
D．属于光的反射。故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
由光路图可知，BO光线的偏折能力要强于AO光线的偏折能力，证明B光的折射率大于A光的折射率，所以AO是红光，BO是紫光，光在介质中的传播速度，因此AO在介质中的传播速度更快，由可知，AO穿过玻璃砖所需的时间短，故选A。
3．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。
4．A
【详解】
如图示为恰好沿黑球边缘入射的光线经反射后恰好与球的右侧相切的情形，若球半径比此时的还大，那么点光源向右侧发出的光线全部都会被黑球吸收。根据几何关系有
（为如图入射光线与的夹角）
解得
只有选项A正确。
故选A。
5．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。
6．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。
7．C
【详解】
根据光的色散结果可知，光线2的偏折角大，说明棱镜对光线2的折射率较大，对光线1的折射率较小， 光线2的频率较高，波长较短， 即有
又因为发生光电效应，即有
由于光线2的频率大于光线1，则
ABD错误，C正确。
故选C。
8．D
【详解】
如图所示
由于紫光光折射率比红光大，故同一点发出的光经水面折射后，紫光比红光偏折角大，经反向延长后所成的虚像长度小即
故D正确，ABC错误。
故选D。
9．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。
10．D
【详解】
A．因为棱镜对红光的折射率为1.5，所以当一束红光从棱镜1的左侧垂直射入时，正常情况下这束红光不能通过棱镜2射出，A错误；
B．因为绿光的折射率比红光大，故将入射光改成绿光不能提高瓦斯检测的灵敏度，B错误；
CD．当矿道空气中存在瓦斯气体的浓度够大时，这束红光便才能从棱镜2射出，C错误，D正确。
故选D。
11．AD
【详解】
AC．光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得
其中r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式
可知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确、C错误；
B．a光的折射率大，说明a光的频率高，根据
c=λf
a光在真空中的波长较短，故B错误；
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D正确。
故选AD。
12．BDE
【详解】
ABE．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°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，A错误BE正确；
CD．折射率
C错误D正确。
故选BDE。
13．BC
【详解】
A．光由水射入空气中折射时折射角大于入射角，画出绿光的光路图如下图所示，可见O1点在O点的左侧，故A错误；
B．光在真空中速度最大，当绿光从水中射入空气中时，速度变大，故B正确；
C．光由水中射入空气时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则可能在空气中的任何位置都看不到绿光，故C正确；
D．若沿AO1方向射向水中的是一束蓝光，水对蓝光的折射率大于对绿光的折射率，根据折射定律可知，蓝光的偏折程度大于绿光的偏折程度，所以折射光线不可能通过B点正上方的C点，故D错误。
14．折射
【详解】
略
15．10cm 小
【详解】
[1][2]．当物距等于二倍距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距．分析图可知物距等于20cm时像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，则焦距为10cm；物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化小．
16．错误 错误 正确 错误
【详解】
略
17．60°
【解析】
【详解】
根据折射定律
由题意：i+r=90°
则sin2+sin2r=1
解得：sini=
则∠i=60°
传播速度
18．(1) ；(2)1.5
【详解】
(1)根据折射定律，折射光线向光密介质方向偏折，如下图所示
(2)玻璃的折射率为
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．（ⅰ）；（ⅱ）红光的角比紫光的大
【详解】
（ⅰ）紫光光路如图所示，根据光的折射定律知
解得
由几何关系得
即
解得
（ⅱ）由（ⅰ）知
水珠对红光的折射率更小，即
解得
即红光的角比紫光的大
21．（i）；（ii）
【详解】
（i）如图所示
由反射定律，折射定律及几何关系得
（ii）由折射定律得
由几何关系和对称性可知，光线在球形雨滴内传播的距离为
传播速度为
则光线从 A 点传播到 B 点的时间
联立各式得
答案第1页，共2页
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练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（ ）
A．灯光照射下形成的影子
B．放大镜形成的像
C．透过小孔形成的像
D．光亮勺子形成的像
2．如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O点沿OP方向射出，如图所示，则（ ）
A．AO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短
B．AO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长
C．BO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长
D．BO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短
3．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
4．在内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一黑球，距球心为L处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，已知筒的内半径为r，如图所示。若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则黑球的半径R最小为（ ）
A． B． C． D．
5．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
6．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
7．如图所示，一束复色光经三棱镜后分成光束1和光束2，两束光的波长分别为λ1和λ2。将同一光电管分别放在区域I和区域Ⅱ，都能发生光电效应，飞出光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）
A．λ1>λ2，Ek1>Ek2
B．λ1<λ2，Ek1
8．发出白光的细线光源（长度为）竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示．现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光所成的像的长度，以表示紫光所成的像的长度，则（ ）
A． B．
C． D．
9．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
10．据国家矿山安监局统计，2020年全国共发生煤矿瓦斯事故7起，死亡30人，与2019年相比分别下降74.1%和74.6%。瓦斯是无色、无味、透明的气体，折射率比空气大。下图所示的是煤矿安保系统中学常用的一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道与矿道大气相通。棱镜对红光的折射率为1.5，一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下这束红光能通过棱镜2射出
B．将入射光改成绿光能提高瓦斯检测的灵敏度
C．只要矿道空气中存在瓦斯气体这束红光便不能从棱镜2射出
D．只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时，这束红光才能从棱镜2射出
二、多选题，共3小题
11．如图所示，包含红、蓝两种颜色的一复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为i，经折射后射出到空气中。下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．a光为红光，b光为蓝光
C．玻璃砖材料对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则a光的折射光首先消失
12．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
E.反射光线与折射光线的夹角为90°
13．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点，下列说法正确的是( )
A．O1点在O点的右侧
B．绿光从水中射入空气中时，速度变大
C．若增大入射角可能在空气中的任何位置都看不到此绿光
D．若沿AO1方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点
三、填空题，共4小题
14．波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生_______。
15．某兴趣小组在研究凸透镜成像规律实验中，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u 跟实像到凸透镜的距离v 之间的关系，如图所示，该凸透镜的焦距为__________，物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化__________ (选填“大” “小”或“无影响”)．
16．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．（____）
17．一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_____真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________．
四、解答题，共4小题
18．一束光线从空气射入玻璃，入射光线的光路如下图所示。
(1)请在图中画出折射光线的示意图；
(2)已知光在真空中的传播速度为3.0×108m/s，光在该种玻璃中的传播速度为2.0×108m/s，求这种玻璃的折射率。
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．我们总把彩虹比作一座拱桥，对神秘的彩虹尽头充满遐想。然而，彩虹并不存在尽头，因为它的全貌是个完整的圆环。那为什么我们看到的彩虹永远是一道弧呢？原来照向地球的阳光可近似看作平行光，光从水滴的不同位置入射后会发生各个方向的偏折，你的视线与入射阳光的夹角处于某个范围内时，看到的彩虹最清楚（折射光最强），如果你改变位置，彩虹的位置也会随之移动，如果你在高山上或者空中，看到的彩虹是完整的环（如图甲所示），在地面上的你只能看到圆环的一部分（如图乙所示）；雨后空气中的小水滴可以等效成球形水珠，水珠对阳光的折射光路和反射光路如图丙所示，假设一束阳光射到球形水珠上，入射角为，该水珠对紫光的折射率，该紫光经折射进入水珠内，又经水珠内表面反射一次，再经水珠表面折射进入人的眼睛，角即为人眼看到紫光的视线与入射阳光的夹角。
（ⅰ）求角的大小；
（ⅱ）试分析红光、紫光角的大小关系。
21．唐初孔颖达（574—648）在《礼记注疏·月令》中写道：“若云薄漏日，日照雨漏则虹生。” 这里已粗略地揭示了虹的成因。现在我们知道，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图所示，太阳光在过水滴球心的平面内，设入射角为i，反射角为 r，球的半径为 R，真空中的光速为 c。试求：
（ⅰ）光线的偏转角 θ（光线从入射方向到出射方向转过的角度）；
（ⅱ）光线从 A 点传播到 B 点的时间 t。
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参考答案
1．B
【详解】
A．属于光沿直线传播。故A错误；
B．属于光的折射。故B正确；
C．属于光沿直线传播。故C错误；
D．属于光的反射。故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
由光路图可知，BO光线的偏折能力要强于AO光线的偏折能力，证明B光的折射率大于A光的折射率，所以AO是红光，BO是紫光，光在介质中的传播速度，因此AO在介质中的传播速度更快，由可知，AO穿过玻璃砖所需的时间短，故选A。
3．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。
4．A
【详解】
如图示为恰好沿黑球边缘入射的光线经反射后恰好与球的右侧相切的情形，若球半径比此时的还大，那么点光源向右侧发出的光线全部都会被黑球吸收。根据几何关系有
（为如图入射光线与的夹角）
解得
只有选项A正确。
故选A。
5．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。
6．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。
7．C
【详解】
根据光的色散结果可知，光线2的偏折角大，说明棱镜对光线2的折射率较大，对光线1的折射率较小， 光线2的频率较高，波长较短， 即有
又因为发生光电效应，即有
由于光线2的频率大于光线1，则
ABD错误，C正确。
故选C。
8．D
【详解】
如图所示
由于紫光光折射率比红光大，故同一点发出的光经水面折射后，紫光比红光偏折角大，经反向延长后所成的虚像长度小即
故D正确，ABC错误。
故选D。
9．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。
10．D
【详解】
A．因为棱镜对红光的折射率为1.5，所以当一束红光从棱镜1的左侧垂直射入时，正常情况下这束红光不能通过棱镜2射出，A错误；
B．因为绿光的折射率比红光大，故将入射光改成绿光不能提高瓦斯检测的灵敏度，B错误；
CD．当矿道空气中存在瓦斯气体的浓度够大时，这束红光便才能从棱镜2射出，C错误，D正确。
故选D。
11．AD
【详解】
AC．光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得
其中r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式
可知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确、C错误；
B．a光的折射率大，说明a光的频率高，根据
c=λf
a光在真空中的波长较短，故B错误；
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D正确。
故选AD。
12．BDE
【详解】
ABE．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°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，A错误BE正确；
CD．折射率
C错误D正确。
故选BDE。
13．BC
【详解】
A．光由水射入空气中折射时折射角大于入射角，画出绿光的光路图如下图所示，可见O1点在O点的左侧，故A错误；
B．光在真空中速度最大，当绿光从水中射入空气中时，速度变大，故B正确；
C．光由水中射入空气时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则可能在空气中的任何位置都看不到绿光，故C正确；
D．若沿AO1方向射向水中的是一束蓝光，水对蓝光的折射率大于对绿光的折射率，根据折射定律可知，蓝光的偏折程度大于绿光的偏折程度，所以折射光线不可能通过B点正上方的C点，故D错误。
14．折射
【详解】
略
15．10cm 小
【详解】
[1][2]．当物距等于二倍距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距．分析图可知物距等于20cm时像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，则焦距为10cm；物体由远到近时，开始物距变化大，像距变化小．
16．错误 错误 正确 错误
【详解】
略
17．60°
【解析】
【详解】
根据折射定律
由题意：i+r=90°
则sin2+sin2r=1
解得：sini=
则∠i=60°
传播速度
18．(1) ；(2)1.5
【详解】
(1)根据折射定律，折射光线向光密介质方向偏折，如下图所示
(2)玻璃的折射率为
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．（ⅰ）；（ⅱ）红光的角比紫光的大
【详解】
（ⅰ）紫光光路如图所示，根据光的折射定律知
解得
由几何关系得
即
解得
（ⅱ）由（ⅰ）知
水珠对红光的折射率更小，即
解得
即红光的角比紫光的大
21．（i）；（ii）
【详解】
（i）如图所示
由反射定律，折射定律及几何关系得
（ii）由折射定律得
由几何关系和对称性可知，光线在球形雨滴内传播的距离为
传播速度为
则光线从 A 点传播到 B 点的时间
联立各式得
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