4.1光的折射高分突破20题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.1光的折射高分突破20题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-28 14:37:49 | ||
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文档简介
选择性必修一高分突破20题
第四章 光
第一节：光的折射
一、单选题
1．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→折射后恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（ ）
A．0.96 B．0.8 C．0.6 D．0.3
2．光在某种玻璃中的传播速度是m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是（ ）
A．30° B．37° C．45° D．60°
3．某同学在测玻璃折射率时，把玻璃砖一边与aa′对齐，但另一条边bb′画得明显过宽，该同学在aa′一侧观察，其它操作符合要求，引起的误差及测量结果正确表述是（ ）
A．折射角偏大，折射率比真实值小
B．折射角偏小，折射率比真实值大
C．折射角偏大，折射率比真实值大
D．折射角偏小，折射率比真实值小
4．一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（ ）
A． R B．2R C．R D．R
5．物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光1、2，光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．射出后的两束单色光一定平行
B．单色光1的折射率比2的小
C．在真空中单色光1的波长比2的长
D．在玻璃中单色光1的传播速度比2的大
6．如图所示，玻璃砖的截面由半径为的四分之一圆和直角三角形组成，已知点为四分之一圆的圆心，，是圆弧上的一点，点到的距离为，一束单色光平行从点射入玻璃砖中，折射光线平行，则该玻璃砖的折射率为（ ）
A．3 B．2 C． D．
二、多选题
7．某研究小组设计了一个测定圆弧状玻璃砖折射率的实验，图甲中，0为两圆弧圆心，P1、P2、P3、P4为大头针，P1、P2的连线为人射光线。按照“测量玻璃的折射率”的实验步骤进行操作，测量入射角i和折射角r，多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像。（光在真空中的传播速度）则下列说法正确的是（ ）
A．插大头针P4时应使其挡住P1、P2、P3处的大头针
B．由图像乙可知该玻璃砖的折射率
C．光在该玻璃砖中的传播速度为
D．为了提高实验准确程度，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量小些
8．如图所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是（ ）
A．P光束在玻璃砖中的折射率小 B．Q光束的频率比P光束的频率小
C．Q光束穿过玻璃砖所需时间长 D．P光束穿出玻璃砖后频率变大
9．如图所示，两束单色光、分别照射到玻璃三棱镜面上，穿过三棱镜后互相平行，已知三棱镜顶角小于，则（ ）
A．光的频率高 B．光的频率高
C．光穿过三棱镜的时间短 D．光穿过三棱镜的时间短
10．一束光线以的入射角从真空中射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角（ ）
A．小于 B．大于
C．小于 D．大于
三、解答题
11．如图所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为以O为圆心、半径R=10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为、。
①判断在AM间和AN间产生亮斑的颜色；
②求两个亮斑的距离。
12．蓝宝石极其坚硬、耐划伤，是目前普遍应用于微加工技术和精细加工的材料，苹果手机就曾在摄像头和Home键中应用了蓝宝石材料。如图，一束激光射入一块球形蓝宝石，蓝宝石对该束激光的折射率为n。蓝宝石的半径为R，球心O到入射光线的垂直距离为d，则：
（1）画出该束激光射入蓝宝石内发生一次反射后又从蓝宝石中射出的光路图（保留必要的辅助线）；
（2）求（1）中的出射光线相对于最初的入射光线偏转过的角度（结果用反三角函数表示）；
13．如图所示，某种材料制成的透明球半径为，光线从A点射入，点射出，入射角为，射出透明球的光线相对入射光线偏转了，光在真空中的传播速度为，求：
（1）该材料的折射率；
（2）光线通过该透明球所用的时间。
14．一条小渔船停在平静的水面上，渔船前端有一警示灯P离水面的高度为h1=0.75 m；渔船正前方有A、B两浮标，浮标A与P的水平距离为S1=1.0m，示意如图。一潜水员在浮标A前方S2=1.5 m处下潜到眼睛距离水面深度为h2=2.0 m时，看到警示灯P刚好被浮标A挡住。船上在警示灯P后方与P水平距离为的位置有一小照明灯泡Q，潜水员看见小灯泡Q恰好被浮标B挡住，此时浮标B与潜水员的水平距离也为．求：
（1）水的折射率n．
（2）小灯泡Q离水面的高度是多少？
15．如图所示，截面为圆的四分之三的玻璃柱，O为圆弧的圆心，圆弧的半径为R，圆弧外表面镀银，使光进入玻璃柱体后，在圆弧上只能发生反射。一细光束垂直并从的中点D射入玻璃柱，玻璃柱对该光的折射率为，已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）光从玻璃柱中射出时的光线与入射光的夹角；
（2）光在玻璃柱中传播的时间。
16．如图所示，是一透明三棱柱的横截面，，，现有一束平行光垂直入射到棱镜的面上，光线在面发生全反射后从面射出，已知折射光线相对入射光线的传播方向发生了105°的偏转，求三棱镜的折射率。
17．光的“逆向反射”又称再归反射，它和我们熟知的镜面反射、漫反射不同，能使光线沿原来的方向反射回去。该现象在交通上有很广泛的应用，在山区盘山公路的路面上一般都等间距地镶嵌一些玻璃球，当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意。若小玻璃球的半径为R，折射率为，如图所示，今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上，求离直径AB多远的入射光经折射—反射—折射再射出后沿原方向返回，即实现“逆向反射”。
18．如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC的夹角为30。光在真空中的速度为c，求：
（1）玻璃的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
19．如图1所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图2所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光（纸面内）从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。已知此材料对该单色光的折射率为，真空中的光速为c，求：
（1）入射角=？
（2）该单色光从A到B经历的时间？
20．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
根据题意，画出光路图如图所示
根据几何关系可知
则根据折射率公式有
则
解得
故ABD错误C正确。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
依题意做出光路图，如图所示
折射率为
设入射角为，，则有
解得
故选A。
3．A
【解析】
【详解】
如图所示
实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据
因此测得的折射率偏小。
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
光路如图所示
光线Ⅱ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
由折射定律
得
则折射角 θ2=60°，由几何关系知BP=R，则
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
A．根据折射定律
光线经过玻璃砖两次折射时，因为i不变，所以r也不变，射出后的两束单色光一定平行，即光线经过玻璃砖两次折射后方向不变，A正确；
B．在上表面折射时，入射角相同，单色光1的折射角小，根据折射定律，单色光1的折射率大，所以单色光1的折射率比2的大，B错误；
C. 折射率越大的光波长越短，单色光1的折射率大，波长短，在真空中单色光1的波长比2的短，C错误；
D. 根据 ，折射率越大，在介质中的速度越小，单色光1的折射率大，则在玻璃中单色光1的传播速度比2的小，D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
画出光路图如图所示
由题意可知
点到的距离为，根据几何关系可得，入射角为
折射角为
根据折射率公式可得
ABD错误，C正确。
故选C。
7．AC
【解析】
【详解】
A．根据光路的可逆性，大头针P4挡住P1、P2、P3处的大头针则说明，四点均在光路中，A正确；
B．根据折射率的定义可得
该玻璃砖的折射率
C．根据可知
光在该玻璃砖中的传播速度为，C正确；
D．为了提高实验准确程度，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，D错误。
故选AC。
8．AC
【解析】
【详解】
A．由图看出，单色光Q的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q的折射率较大，P光束在玻璃砖中的折射率小，故A正确；
B．折射率越大，光的频率越大，所以Q光束的频率比P光束的频率大，故B错误；
C．由
分析得知，Q光在玻璃中传播速度较小，所以Q光束穿过玻璃砖所需时间长．故C正确；
D．光的频率由光源决定，与介质无关，则P光束穿出玻璃砖后频率不变．故D错误。
故选AC。
9．BC
【解析】
【详解】
AB．由题可知，经过玻璃三棱镜后a光的偏折角小于b光的偏折角，根据折射定律得知，玻璃三棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，则a光的频率低，b光的频率高，它们的光路如图1，故A错误，B正确。
CD．根据光路可逆原理，在AB界面上，a与b的入射角是相等的，取任意一条画图如图2，可得光在玻璃中传播的距离是OO′，其中
由折射定律
速度与折射率关系公式
可得
由于∠CAB小于45°，所以γ小于45°；结合图1可知，γa＞γb，所以
所以
ta＜tb
故C正确，D错误。
故选BC。
10．BC
【解析】
【详解】
根据折射的特点可知光线的折射角
则折射光线与反射光线的夹角
所以
故选BC。
11．①红色与紫色的混合色；②
【解析】
【详解】
①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则
得
C1=60°
同理得
C2=45°
所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分发生折射，一部分发生反射，且由几何关系可知，反射光线与AC面垂直，所以在AM处产生的亮斑为红色，在AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色。
②画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2
根据折射定律
n1=
求得
由几何知识可得
解得
由几何知识可得△OAP1为等腰直角三角形，解得
AP2=10cm
所以
P1P2=
12．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）光路图如下图所示
（2）由折射定律得
由几何知识可得
①②联立可得
因此
出射光线相对于入射光线偏转过的角度
代入数据得
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）设圆心为O点，点射出时入射角为，根据几何关系可知在A点的折射角为45°，根据光路可逆原理可知在点射出时折射角为i，如图
根据几何关系
解得
故该材料的折射率
（2）光在透明球中的速度
传播距离
传播时间
14．（1）；（2）2.80m
【解析】
【详解】
（1）设从P发出的一条光线，恰好被浮标A挡住时，入射角、折射角分别为、，则：
水的折射率
由①②③得
（2）潜水员看见小灯泡Q的光路图如下:
又
得
又由几何关系得
解得
15．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光束射入玻璃柱后的光路如图所示
在E点有
解得
由几何关系可得
光在面上射出时的入射角
由折射定律
解得，光从面射出时折射角
则光从玻璃柱射出时的光线与入射光的夹角为
（2）光在玻璃柱中传播路程
，，，
光在玻璃柱中的传播速度
光在玻璃柱中的传播时间
解得
16．
【解析】
【详解】
光路图如图所示
在面上入射角
根据反射定律可知
中
在面上入射角
折射角
根据折射定律
解得
17．
【解析】
【详解】
如图所示，根据光路的对称性可知只有在B点反射的光才能沿原方向返回，设光线在球面上的入射角为i，折射角为r，由几何关系可得
i=2r
根据折射定律有
解得
i=60°，r=30°
所以实现“逆向反射”的入射光离直径AB的距离为
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光射入三棱镜的光路图如图所示
则有
光在BC边折射时，有
由光路可逆可知
由几何关系可得
由折射定律得
则
（2）由几何知识知：从AB边上射入的光在三棱镜中的传播路程为
光在三棱镜中的传播速度为
故光在三棱镜中的传播时间为
19．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光束经过立方体表面折射后到达圆面上的B点，由题意可知，入射角为，由几何知识可得折射角为，由折射定律可得
求得
（2）由几何知识可得
根据
可得光在该材料中传播的速度为
所以，光从A到B的时间为
20．见解析
【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
答案第1页，共2页
答案第14页，共16页
第四章 光
第一节：光的折射
一、单选题
1．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→折射后恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（ ）
A．0.96 B．0.8 C．0.6 D．0.3
2．光在某种玻璃中的传播速度是m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是（ ）
A．30° B．37° C．45° D．60°
3．某同学在测玻璃折射率时，把玻璃砖一边与aa′对齐，但另一条边bb′画得明显过宽，该同学在aa′一侧观察，其它操作符合要求，引起的误差及测量结果正确表述是（ ）
A．折射角偏大，折射率比真实值小
B．折射角偏小，折射率比真实值大
C．折射角偏大，折射率比真实值大
D．折射角偏小，折射率比真实值小
4．一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（ ）
A． R B．2R C．R D．R
5．物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光1、2，光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．射出后的两束单色光一定平行
B．单色光1的折射率比2的小
C．在真空中单色光1的波长比2的长
D．在玻璃中单色光1的传播速度比2的大
6．如图所示，玻璃砖的截面由半径为的四分之一圆和直角三角形组成，已知点为四分之一圆的圆心，，是圆弧上的一点，点到的距离为，一束单色光平行从点射入玻璃砖中，折射光线平行，则该玻璃砖的折射率为（ ）
A．3 B．2 C． D．
二、多选题
7．某研究小组设计了一个测定圆弧状玻璃砖折射率的实验，图甲中，0为两圆弧圆心，P1、P2、P3、P4为大头针，P1、P2的连线为人射光线。按照“测量玻璃的折射率”的实验步骤进行操作，测量入射角i和折射角r，多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像。（光在真空中的传播速度）则下列说法正确的是（ ）
A．插大头针P4时应使其挡住P1、P2、P3处的大头针
B．由图像乙可知该玻璃砖的折射率
C．光在该玻璃砖中的传播速度为
D．为了提高实验准确程度，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量小些
8．如图所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是（ ）
A．P光束在玻璃砖中的折射率小 B．Q光束的频率比P光束的频率小
C．Q光束穿过玻璃砖所需时间长 D．P光束穿出玻璃砖后频率变大
9．如图所示，两束单色光、分别照射到玻璃三棱镜面上，穿过三棱镜后互相平行，已知三棱镜顶角小于，则（ ）
A．光的频率高 B．光的频率高
C．光穿过三棱镜的时间短 D．光穿过三棱镜的时间短
10．一束光线以的入射角从真空中射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角（ ）
A．小于 B．大于
C．小于 D．大于
三、解答题
11．如图所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为以O为圆心、半径R=10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为、。
①判断在AM间和AN间产生亮斑的颜色；
②求两个亮斑的距离。
12．蓝宝石极其坚硬、耐划伤，是目前普遍应用于微加工技术和精细加工的材料，苹果手机就曾在摄像头和Home键中应用了蓝宝石材料。如图，一束激光射入一块球形蓝宝石，蓝宝石对该束激光的折射率为n。蓝宝石的半径为R，球心O到入射光线的垂直距离为d，则：
（1）画出该束激光射入蓝宝石内发生一次反射后又从蓝宝石中射出的光路图（保留必要的辅助线）；
（2）求（1）中的出射光线相对于最初的入射光线偏转过的角度（结果用反三角函数表示）；
13．如图所示，某种材料制成的透明球半径为，光线从A点射入，点射出，入射角为，射出透明球的光线相对入射光线偏转了，光在真空中的传播速度为，求：
（1）该材料的折射率；
（2）光线通过该透明球所用的时间。
14．一条小渔船停在平静的水面上，渔船前端有一警示灯P离水面的高度为h1=0.75 m；渔船正前方有A、B两浮标，浮标A与P的水平距离为S1=1.0m，示意如图。一潜水员在浮标A前方S2=1.5 m处下潜到眼睛距离水面深度为h2=2.0 m时，看到警示灯P刚好被浮标A挡住。船上在警示灯P后方与P水平距离为的位置有一小照明灯泡Q，潜水员看见小灯泡Q恰好被浮标B挡住，此时浮标B与潜水员的水平距离也为．求：
（1）水的折射率n．
（2）小灯泡Q离水面的高度是多少？
15．如图所示，截面为圆的四分之三的玻璃柱，O为圆弧的圆心，圆弧的半径为R，圆弧外表面镀银，使光进入玻璃柱体后，在圆弧上只能发生反射。一细光束垂直并从的中点D射入玻璃柱，玻璃柱对该光的折射率为，已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）光从玻璃柱中射出时的光线与入射光的夹角；
（2）光在玻璃柱中传播的时间。
16．如图所示，是一透明三棱柱的横截面，，，现有一束平行光垂直入射到棱镜的面上，光线在面发生全反射后从面射出，已知折射光线相对入射光线的传播方向发生了105°的偏转，求三棱镜的折射率。
17．光的“逆向反射”又称再归反射，它和我们熟知的镜面反射、漫反射不同，能使光线沿原来的方向反射回去。该现象在交通上有很广泛的应用，在山区盘山公路的路面上一般都等间距地镶嵌一些玻璃球，当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意。若小玻璃球的半径为R，折射率为，如图所示，今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上，求离直径AB多远的入射光经折射—反射—折射再射出后沿原方向返回，即实现“逆向反射”。
18．如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC的夹角为30。光在真空中的速度为c，求：
（1）玻璃的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
19．如图1所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图2所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光（纸面内）从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。已知此材料对该单色光的折射率为，真空中的光速为c，求：
（1）入射角=？
（2）该单色光从A到B经历的时间？
20．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
根据题意，画出光路图如图所示
根据几何关系可知
则根据折射率公式有
则
解得
故ABD错误C正确。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
依题意做出光路图，如图所示
折射率为
设入射角为，，则有
解得
故选A。
3．A
【解析】
【详解】
如图所示
实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据
因此测得的折射率偏小。
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
光路如图所示
光线Ⅱ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
由折射定律
得
则折射角 θ2=60°，由几何关系知BP=R，则
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
A．根据折射定律
光线经过玻璃砖两次折射时，因为i不变，所以r也不变，射出后的两束单色光一定平行，即光线经过玻璃砖两次折射后方向不变，A正确；
B．在上表面折射时，入射角相同，单色光1的折射角小，根据折射定律，单色光1的折射率大，所以单色光1的折射率比2的大，B错误；
C. 折射率越大的光波长越短，单色光1的折射率大，波长短，在真空中单色光1的波长比2的短，C错误；
D. 根据 ，折射率越大，在介质中的速度越小，单色光1的折射率大，则在玻璃中单色光1的传播速度比2的小，D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
画出光路图如图所示
由题意可知
点到的距离为，根据几何关系可得，入射角为
折射角为
根据折射率公式可得
ABD错误，C正确。
故选C。
7．AC
【解析】
【详解】
A．根据光路的可逆性，大头针P4挡住P1、P2、P3处的大头针则说明，四点均在光路中，A正确；
B．根据折射率的定义可得
该玻璃砖的折射率
C．根据可知
光在该玻璃砖中的传播速度为，C正确；
D．为了提高实验准确程度，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，D错误。
故选AC。
8．AC
【解析】
【详解】
A．由图看出，单色光Q的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q的折射率较大，P光束在玻璃砖中的折射率小，故A正确；
B．折射率越大，光的频率越大，所以Q光束的频率比P光束的频率大，故B错误；
C．由
分析得知，Q光在玻璃中传播速度较小，所以Q光束穿过玻璃砖所需时间长．故C正确；
D．光的频率由光源决定，与介质无关，则P光束穿出玻璃砖后频率不变．故D错误。
故选AC。
9．BC
【解析】
【详解】
AB．由题可知，经过玻璃三棱镜后a光的偏折角小于b光的偏折角，根据折射定律得知，玻璃三棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，则a光的频率低，b光的频率高，它们的光路如图1，故A错误，B正确。
CD．根据光路可逆原理，在AB界面上，a与b的入射角是相等的，取任意一条画图如图2，可得光在玻璃中传播的距离是OO′，其中
由折射定律
速度与折射率关系公式
可得
由于∠CAB小于45°，所以γ小于45°；结合图1可知，γa＞γb，所以
所以
ta＜tb
故C正确，D错误。
故选BC。
10．BC
【解析】
【详解】
根据折射的特点可知光线的折射角
则折射光线与反射光线的夹角
所以
故选BC。
11．①红色与紫色的混合色；②
【解析】
【详解】
①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则
得
C1=60°
同理得
C2=45°
所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分发生折射，一部分发生反射，且由几何关系可知，反射光线与AC面垂直，所以在AM处产生的亮斑为红色，在AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色。
②画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2
根据折射定律
n1=
求得
由几何知识可得
解得
由几何知识可得△OAP1为等腰直角三角形，解得
AP2=10cm
所以
P1P2=
12．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）光路图如下图所示
（2）由折射定律得
由几何知识可得
①②联立可得
因此
出射光线相对于入射光线偏转过的角度
代入数据得
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）设圆心为O点，点射出时入射角为，根据几何关系可知在A点的折射角为45°，根据光路可逆原理可知在点射出时折射角为i，如图
根据几何关系
解得
故该材料的折射率
（2）光在透明球中的速度
传播距离
传播时间
14．（1）；（2）2.80m
【解析】
【详解】
（1）设从P发出的一条光线，恰好被浮标A挡住时，入射角、折射角分别为、，则：
水的折射率
由①②③得
（2）潜水员看见小灯泡Q的光路图如下:
又
得
又由几何关系得
解得
15．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光束射入玻璃柱后的光路如图所示
在E点有
解得
由几何关系可得
光在面上射出时的入射角
由折射定律
解得，光从面射出时折射角
则光从玻璃柱射出时的光线与入射光的夹角为
（2）光在玻璃柱中传播路程
，，，
光在玻璃柱中的传播速度
光在玻璃柱中的传播时间
解得
16．
【解析】
【详解】
光路图如图所示
在面上入射角
根据反射定律可知
中
在面上入射角
折射角
根据折射定律
解得
17．
【解析】
【详解】
如图所示，根据光路的对称性可知只有在B点反射的光才能沿原方向返回，设光线在球面上的入射角为i，折射角为r，由几何关系可得
i=2r
根据折射定律有
解得
i=60°，r=30°
所以实现“逆向反射”的入射光离直径AB的距离为
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光射入三棱镜的光路图如图所示
则有
光在BC边折射时，有
由光路可逆可知
由几何关系可得
由折射定律得
则
（2）由几何知识知：从AB边上射入的光在三棱镜中的传播路程为
光在三棱镜中的传播速度为
故光在三棱镜中的传播时间为
19．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）光束经过立方体表面折射后到达圆面上的B点，由题意可知，入射角为，由几何知识可得折射角为，由折射定律可得
求得
（2）由几何知识可得
根据
可得光在该材料中传播的速度为
所以，光从A到B的时间为
20．见解析
【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
答案第1页，共2页
答案第14页，共16页