第四章 1光的折射（第1课时光的折射）能力提升练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 1光的折射（第1课时光的折射）能力提升练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 376.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-20 14:42:04 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第四章 1 光的折射（第1课时 光的折射）能力提升练
一、单选题
1．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出.以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出.则该玻璃砖的折射率为 ( )
A． B． C． D．
2．如图所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图 中的哪个图形( )．
A． B．
C． D．
3．如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔。假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（ ）
A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°
B．装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°
C．装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越小
D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于的玻璃
4．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)．如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线
A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB
B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB
C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB
D．可能从O″点射出，出射光线平行于AB
5．如图所示，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45°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，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是( )
A．2 B．3 C．4 D．5
6．如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC边射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为（ ）
A．90° B．60° C．30° D．45°
7．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（ ）
A．雨后的彩虹
B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C．路面上的油膜阳光下呈现彩色
D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
8．有一束波长为的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为，折射角为，则下列说法正确的是（ ）
A．介质的折射率是
B．这束光在介质中传播的速度是
C．这束光的频率是
D．这束光发生全反射的临界角是
二、多选题
9．如图所示，足够大的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知玻璃对该光线的折射率为，c为光在真空中的传播速度，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A．该光线在玻璃中传播的速度为c
B．该光线在玻璃中的折射角为30°
C．平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜面积至少为
10．如图所示，一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长
C．若单色光a是蓝光，则b可能是紫光
D．单色光a和b从下表面射出时一定平行
11．井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部各有一只青蛙，则（ ）
A．枯井中的青蛙觉得井口大些
B．水井中的青蛙觉得井口大些
C．晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D．晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
12．如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况，则下列说法正确的是( )
A．在同种介质中a光传播的速度比b光的大
B．a光的光子能量比b光的大
C．从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小
D．a光的波长比b光的大
E．将两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大
三、解答题
13．如图所示，将一根长为的直棒竖直地插入池底，池深，水池底部水平，阳光斜射到水面上，与水面夹角，棒在水中的影子长。已知，。
（1）求光在水中的折射率；
（2）若改变的大小，当时，求棒在水中的影子长度。
14．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角=83°．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试做出光路图并求玻璃的折射率n．（sin37°=0.6）
15．有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示，从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？
16．如图所示， 一个半径为 R 的透明球体放置在水平面上， 一束激光从 A 点沿水平方向射入球体后经 B 点射出， 最后射到水平面上的 C 点． 已知 OA=， 这束激光从球面射出时的出射角β=60° ，求该球体对该激光的折射率 n 及 OC 的长度 L．
17．利用半圆柱体玻璃可以使激光聚焦。如图所示，一个半径为R、截面为四分之一圆，位置固定的透明玻璃柱体，一束光沿水平方向从竖直的左表面的M点水平射入，最后射到水平面上的N点。已知。求：
（1）求玻璃柱体对该光的折射率n；
（2）求从M到N的过程中，光在玻璃中的传播时间t1与光在空气中的传播时间t2之比。
18．如图所示一光线以45°的入射角射到玻璃三棱镜侧面AB上，折射光线与AB面的夹角为600．若三棱镜的令一侧面AC上折射光线恰好消失．求：
①玻璃的折射率n；
②临界角C；
③三棱镜的顶角∠A．
19．两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O，另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点．已知玻璃截面的圆半径为R，OA＝，OP＝R，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s，求此玻璃砖的折射率和激光束在该玻璃材料的传播速率．
20．电视机遥控器中有一半导体砷化镓发光管，它发出波长为0.9μm的红外光脉冲，用来控制电视机的各种功能．已知这种发光管的发光区是直径为2mm的圆盘，发光面封装在折射率n=2.5的半球形介质中，如图所示．问：要使发光区发出的全部光线在球面上不发生全反射，介质半球的半径R至少应该为多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
玻璃砖缓慢转过θ角时，光线的入射角为θ，恰好没有光线从ab面射出，说明发生了全反射，故有，B正确．
2．D
【解析】
【详解】
筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示．筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，且更粗．
3．D
【解析】
【详解】
因，则，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为74°，选项A错误；装入玻璃后，根据折射定律：，，则，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围大于106°，选项B错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角β越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选项C错误；若要将视野扩大到180°，则β=900，则，则需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，选项D正确；故选D.
点睛：对于几何光学，其基础是作出光路图，借助几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率．
4．D
【解析】
【详解】
蓝光的折射率大，在AC面上偏折得更厉害，绿光折射率小，在AC面上偏折的角度小，出射点向下偏，所以可能在点射出，根据几何关系得，在BC面上的入射角和在AC面上的折射角相等，根据折射定律，通过光的可逆性，知出射光线仍然与AB平行，故D正确，A、B、C错误．
【点睛】
蓝光的折射率大于绿光的折射率，根据折射定律判断在AC面上折射角的大小，根据几何关系确定在BC面上的入射角，从而确定出射点以及出射角的大小．
5．B
【解析】
【详解】
如图所示
在第一个入射点A，入射角 ，根据
解得
在A点有一条反射光线，反射光线与法线的夹角为45°；A点的折射光线射到玻璃球与真空的交界面B处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在B点有一条从玻璃球内射出的折射光线；B点反射光线射到玻璃球与真空的交界面C处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在C处有一条从玻璃球内射出的折射光线；C点的反射光线射到玻璃球与真空的交界面恰好射到A处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，折射角恰好与第一次的反射光线重合．所以，从各个方向观察玻璃球，能看到3条从玻璃球内射出的光线
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
光从空气经AB后方向不变，射到AC面，入射角为60°，由
算出光从玻璃射向空气时，发生全反射时的临界角为：C＝45°，所以光在AC面发生全反射，射到BC面，由几何关系可求得在BC面的入射角为30°，由折射定律得
所以r＝45°，则射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为45°，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．雨后的彩虹是因为光的折射，故A错误；
B．只有孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓是因为光的反射和衍射而形成的，故B正确；
C．路面上的油膜是因为干涉形成的，故C错误；
D．阳光照射形成的光斑是因为光的直线传播而形成的小孔成像，故D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A.该介质的折射率
故选项A不合题意．
B.光在介质中传播的速度
故选项B不合题意．
C.该束光的频率为
故选项C符合题意．
D.因为临界角
该束光发生全反射的临界角为45°，故选项D不合题意．
9．BC
【解析】
【详解】
A．玻璃砖的折射率为
则该光线在玻璃中传播的速度为
故A错误。
B．由折射定律得，可得
β=30°
选项B正确；
C．设临界角为C，则有
得
C=45°
故C正确。
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，反射光线不能在顶面发生全反射，则底面反光膜半径至少为
r=dtanC=d
面积πd2，故D错误。
故选BC。
10．BD
【解析】
【详解】
A.复色光进入玻璃砖时两光的入射角α相等，设折射角分别为βa、βb，由图知，βa＜βb，由，得na＞nb，则fa＞fb，故A错误；
B.在玻璃砖中、v＝λf，则在玻璃砖中波长，得λa＜λb，故B正确；
C.因为fa＞fb，所以若单色光a是蓝光，则b不可能是紫光；故C错误.
D.由光路可逆原理可知，离开玻璃砖时与进入玻璃砖时光线平行，故D正确.
11．AD
【解析】
【详解】
AB.作出光路图（如图所示）
可知，枯井中的青蛙觉得井口大些，A符合题意，B不符合题意；
CD.晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星，C不符合题意，D符合题意．
12．ADE
【解析】
【详解】
由图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，由公式得 ，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大，故A正确．a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由光子能量公式E=hγ知，a光的光子能量比b光的小，故B错误．因为a光的折射率小，由公式知，a光的临界角大．故C错误．a光的频率小，由c=λf知，波长大，故D正确．a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式知，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大．故E正确．所以ADE正确，BC错误．
13．（1）；（2）m
【解析】
【详解】
（1）棒在水中的影子长度为
式中，a=0.8m，b=0.6m，α=37°，L=1.4m，代入数据解得
则水对光的折射率为
（2）当α=53°时，有
解得
此时棒在水中的影子长度为
代入数据解得
14．
【解析】
【详解】
因E点为OA的中点，所以入射角α=30°
设临界角为C
2α+90°+C+θ+90°=360°
解得
C=37°
光在OB面恰好发生全反射，则
sinC=
解得
n=
15．(－1)R
【解析】
【详解】
如图所示，根据折射定律有
根据反射定律，有θ1 =θ2
由题意可知θ2 +θ3 =90°
联立解得θ1 = 60°，θ3 = 30°
由图可得β =θ3 =30°，α =θ1 β = 30°
由几何关系可知SO=2Rcos 30°=R
故光源S与P间距SP = SO R = ( 1)R ≈ 0.73R
点睛：处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度．
16．
【解析】
【详解】
依题意，由几何关系可得入射角 i=∠ABO=30°，由折射定律得：
过B做BO⊥OC于D，则∠OBD=∠DBC=600，则CD=DC又OC=OD+DC，则OC=2OD，
在 ODB中，OD=Rsin600=R,，
则 OC=R
【点睛】
本题要熟练掌握光的折射定律，画出规范的光路图，结合几何知识，即可研究这类问题．
17．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据题意作出如图所示辅助线
由几何知识可知
所以
所以
所以由几何知识可知
所以折射率
（2）光在玻璃中的传播速度为，空气中光速为c，所以
即
所以光在玻璃中的传播时间
由几何关系可知
所以光在空气中的传播时间
所以光在玻璃中的传播时间与在空气中的传播时间之比
18．①1.414 ②45° ③75°
【解析】
【详解】
①根据
解得
②根据
得:
③根据
考点: 光的折射．
19．1.73
【解析】
【分析】
根据几何知识求出光线在圆弧面的入射角和折射角，由折射定律求得折射率；由求出该光线在玻璃中传播速度；
【详解】
光路如图所示
一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则
解得：
因 ，由几何关系知BP=R，则折射角
由折射定律得玻璃的折射率为
该光线在玻璃中传播速度为：．
【点睛】
光线沿直线从O点穿过玻璃，方向不变．从A点射入玻璃砖的光线方向不变，射到圆弧面上发生折射后射到P点，作出光路图，根据数学知识求出入射角和折射角，再由折射定律求出折射率．
20．2.5mm
【解析】
【分析】
发光盘边缘发出的光与AB垂直时，入射角最大，若这条光线不发生全反射，则所有光线都不发生全反射，结合几何关系和折射定律求出R的最小值．
【详解】
由三角形知识可知，当由发光盘边缘A发出光与AB垂直时，入射角i最大，如图所示
如果这条光线不发生全反射，则其它所有光线均不会发生全反射，由折射定律得：①
不发生全反射的条件是入射角小于全反射的临界角，即②
由几何关系知：③
联立①②③得：
【点睛】
对于几何光学问题，关键作出光路图，确定临界情况，结合折射定律和几何关系求解．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出.以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出.则该玻璃砖的折射率为 ( )
A． B． C． D．
2．如图所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图 中的哪个图形( )．
A． B．
C． D．
3．如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔。假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（ ）
A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°
B．装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°
C．装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越小
D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于的玻璃
4．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)．如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线
A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB
B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB
C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB
D．可能从O″点射出，出射光线平行于AB
5．如图所示，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45°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，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是( )
A．2 B．3 C．4 D．5
6．如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC边射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为（ ）
A．90° B．60° C．30° D．45°
7．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（ ）
A．雨后的彩虹
B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C．路面上的油膜阳光下呈现彩色
D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
8．有一束波长为的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为，折射角为，则下列说法正确的是（ ）
A．介质的折射率是
B．这束光在介质中传播的速度是
C．这束光的频率是
D．这束光发生全反射的临界角是
二、多选题
9．如图所示，足够大的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知玻璃对该光线的折射率为，c为光在真空中的传播速度，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A．该光线在玻璃中传播的速度为c
B．该光线在玻璃中的折射角为30°
C．平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜面积至少为
10．如图所示，一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长
C．若单色光a是蓝光，则b可能是紫光
D．单色光a和b从下表面射出时一定平行
11．井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部各有一只青蛙，则（ ）
A．枯井中的青蛙觉得井口大些
B．水井中的青蛙觉得井口大些
C．晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D．晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
12．如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况，则下列说法正确的是( )
A．在同种介质中a光传播的速度比b光的大
B．a光的光子能量比b光的大
C．从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小
D．a光的波长比b光的大
E．将两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大
三、解答题
13．如图所示，将一根长为的直棒竖直地插入池底，池深，水池底部水平，阳光斜射到水面上，与水面夹角，棒在水中的影子长。已知，。
（1）求光在水中的折射率；
（2）若改变的大小，当时，求棒在水中的影子长度。
14．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角=83°．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试做出光路图并求玻璃的折射率n．（sin37°=0.6）
15．有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示，从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？
16．如图所示， 一个半径为 R 的透明球体放置在水平面上， 一束激光从 A 点沿水平方向射入球体后经 B 点射出， 最后射到水平面上的 C 点． 已知 OA=， 这束激光从球面射出时的出射角β=60° ，求该球体对该激光的折射率 n 及 OC 的长度 L．
17．利用半圆柱体玻璃可以使激光聚焦。如图所示，一个半径为R、截面为四分之一圆，位置固定的透明玻璃柱体，一束光沿水平方向从竖直的左表面的M点水平射入，最后射到水平面上的N点。已知。求：
（1）求玻璃柱体对该光的折射率n；
（2）求从M到N的过程中，光在玻璃中的传播时间t1与光在空气中的传播时间t2之比。
18．如图所示一光线以45°的入射角射到玻璃三棱镜侧面AB上，折射光线与AB面的夹角为600．若三棱镜的令一侧面AC上折射光线恰好消失．求：
①玻璃的折射率n；
②临界角C；
③三棱镜的顶角∠A．
19．两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O，另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点．已知玻璃截面的圆半径为R，OA＝，OP＝R，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s，求此玻璃砖的折射率和激光束在该玻璃材料的传播速率．
20．电视机遥控器中有一半导体砷化镓发光管，它发出波长为0.9μm的红外光脉冲，用来控制电视机的各种功能．已知这种发光管的发光区是直径为2mm的圆盘，发光面封装在折射率n=2.5的半球形介质中，如图所示．问：要使发光区发出的全部光线在球面上不发生全反射，介质半球的半径R至少应该为多大？
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
玻璃砖缓慢转过θ角时，光线的入射角为θ，恰好没有光线从ab面射出，说明发生了全反射，故有，B正确．
2．D
【解析】
【详解】
筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示．筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，且更粗．
3．D
【解析】
【详解】
因，则，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为74°，选项A错误；装入玻璃后，根据折射定律：，，则，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围大于106°，选项B错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角β越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选项C错误；若要将视野扩大到180°，则β=900，则，则需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，选项D正确；故选D.
点睛：对于几何光学，其基础是作出光路图，借助几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率．
4．D
【解析】
【详解】
蓝光的折射率大，在AC面上偏折得更厉害，绿光折射率小，在AC面上偏折的角度小，出射点向下偏，所以可能在点射出，根据几何关系得，在BC面上的入射角和在AC面上的折射角相等，根据折射定律，通过光的可逆性，知出射光线仍然与AB平行，故D正确，A、B、C错误．
【点睛】
蓝光的折射率大于绿光的折射率，根据折射定律判断在AC面上折射角的大小，根据几何关系确定在BC面上的入射角，从而确定出射点以及出射角的大小．
5．B
【解析】
【详解】
如图所示
在第一个入射点A，入射角 ，根据
解得
在A点有一条反射光线，反射光线与法线的夹角为45°；A点的折射光线射到玻璃球与真空的交界面B处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在B点有一条从玻璃球内射出的折射光线；B点反射光线射到玻璃球与真空的交界面C处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在C处有一条从玻璃球内射出的折射光线；C点的反射光线射到玻璃球与真空的交界面恰好射到A处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，折射角恰好与第一次的反射光线重合．所以，从各个方向观察玻璃球，能看到3条从玻璃球内射出的光线
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
光从空气经AB后方向不变，射到AC面，入射角为60°，由
算出光从玻璃射向空气时，发生全反射时的临界角为：C＝45°，所以光在AC面发生全反射，射到BC面，由几何关系可求得在BC面的入射角为30°，由折射定律得
所以r＝45°，则射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为45°，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．雨后的彩虹是因为光的折射，故A错误；
B．只有孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓是因为光的反射和衍射而形成的，故B正确；
C．路面上的油膜是因为干涉形成的，故C错误；
D．阳光照射形成的光斑是因为光的直线传播而形成的小孔成像，故D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A.该介质的折射率
故选项A不合题意．
B.光在介质中传播的速度
故选项B不合题意．
C.该束光的频率为
故选项C符合题意．
D.因为临界角
该束光发生全反射的临界角为45°，故选项D不合题意．
9．BC
【解析】
【详解】
A．玻璃砖的折射率为
则该光线在玻璃中传播的速度为
故A错误。
B．由折射定律得，可得
β=30°
选项B正确；
C．设临界角为C，则有
得
C=45°
故C正确。
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，反射光线不能在顶面发生全反射，则底面反光膜半径至少为
r=dtanC=d
面积πd2，故D错误。
故选BC。
10．BD
【解析】
【详解】
A.复色光进入玻璃砖时两光的入射角α相等，设折射角分别为βa、βb，由图知，βa＜βb，由，得na＞nb，则fa＞fb，故A错误；
B.在玻璃砖中、v＝λf，则在玻璃砖中波长，得λa＜λb，故B正确；
C.因为fa＞fb，所以若单色光a是蓝光，则b不可能是紫光；故C错误.
D.由光路可逆原理可知，离开玻璃砖时与进入玻璃砖时光线平行，故D正确.
11．AD
【解析】
【详解】
AB.作出光路图（如图所示）
可知，枯井中的青蛙觉得井口大些，A符合题意，B不符合题意；
CD.晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星，C不符合题意，D符合题意．
12．ADE
【解析】
【详解】
由图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，由公式得 ，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大，故A正确．a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由光子能量公式E=hγ知，a光的光子能量比b光的小，故B错误．因为a光的折射率小，由公式知，a光的临界角大．故C错误．a光的频率小，由c=λf知，波长大，故D正确．a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式知，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大．故E正确．所以ADE正确，BC错误．
13．（1）；（2）m
【解析】
【详解】
（1）棒在水中的影子长度为
式中，a=0.8m，b=0.6m，α=37°，L=1.4m，代入数据解得
则水对光的折射率为
（2）当α=53°时，有
解得
此时棒在水中的影子长度为
代入数据解得
14．
【解析】
【详解】
因E点为OA的中点，所以入射角α=30°
设临界角为C
2α+90°+C+θ+90°=360°
解得
C=37°
光在OB面恰好发生全反射，则
sinC=
解得
n=
15．(－1)R
【解析】
【详解】
如图所示，根据折射定律有
根据反射定律，有θ1 =θ2
由题意可知θ2 +θ3 =90°
联立解得θ1 = 60°，θ3 = 30°
由图可得β =θ3 =30°，α =θ1 β = 30°
由几何关系可知SO=2Rcos 30°=R
故光源S与P间距SP = SO R = ( 1)R ≈ 0.73R
点睛：处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度．
16．
【解析】
【详解】
依题意，由几何关系可得入射角 i=∠ABO=30°，由折射定律得：
过B做BO⊥OC于D，则∠OBD=∠DBC=600，则CD=DC又OC=OD+DC，则OC=2OD，
在 ODB中，OD=Rsin600=R,，
则 OC=R
【点睛】
本题要熟练掌握光的折射定律，画出规范的光路图，结合几何知识，即可研究这类问题．
17．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据题意作出如图所示辅助线
由几何知识可知
所以
所以
所以由几何知识可知
所以折射率
（2）光在玻璃中的传播速度为，空气中光速为c，所以
即
所以光在玻璃中的传播时间
由几何关系可知
所以光在空气中的传播时间
所以光在玻璃中的传播时间与在空气中的传播时间之比
18．①1.414 ②45° ③75°
【解析】
【详解】
①根据
解得
②根据
得:
③根据
考点: 光的折射．
19．1.73
【解析】
【分析】
根据几何知识求出光线在圆弧面的入射角和折射角，由折射定律求得折射率；由求出该光线在玻璃中传播速度；
【详解】
光路如图所示
一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则
解得：
因 ，由几何关系知BP=R，则折射角
由折射定律得玻璃的折射率为
该光线在玻璃中传播速度为：．
【点睛】
光线沿直线从O点穿过玻璃，方向不变．从A点射入玻璃砖的光线方向不变，射到圆弧面上发生折射后射到P点，作出光路图，根据数学知识求出入射角和折射角，再由折射定律求出折射率．
20．2.5mm
【解析】
【分析】
发光盘边缘发出的光与AB垂直时，入射角最大，若这条光线不发生全反射，则所有光线都不发生全反射，结合几何关系和折射定律求出R的最小值．
【详解】
由三角形知识可知，当由发光盘边缘A发出光与AB垂直时，入射角i最大，如图所示
如果这条光线不发生全反射，则其它所有光线均不会发生全反射，由折射定律得：①
不发生全反射的条件是入射角小于全反射的临界角，即②
由几何关系知：③
联立①②③得：
【点睛】
对于几何光学问题，关键作出光路图，确定临界情况，结合折射定律和几何关系求解．
答案第1页，共2页
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