4.1光的折射专题复习（Word版含答案）

4.1光的折射专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在图中的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是(　　)
①bO不可能是入射光线
②aO可能是入射光线
③cO可能是入射光线
④Ob可能是反射光线
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
2．△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知（ ）
A．真空中a光的传播速度比b光的大
B．棱镜内a光的波长比b光的大
C．a光的频率比b光的高
D．若a光为绿色光，则b光可能为橙色光
3．一束光线从空气射向玻璃，入射角为α.下列四幅光路图中正确的是( )
A． B． C． D．
4．一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图2所示．已知入射光线与桌面的距离为．下列说法中正确的是
A．增大入射角α，光线将不再从竖直表面射出
B．不同的单色光有相同的光路产生
C．入射角α无论如何变化，光线都能从竖直表面射出
D．从竖直表面射出光线与竖直方向夹角是300
5．光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，其传播过程可能是下图的
A． B． C． D．
6．右图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，则比较光在其中速度大小是：
A．在介质甲中最小
B．在介质乙中最小
C．在介质丙中最小
D．在三种介质中光速均相同
7．如图所示，把半径为的玻璃半球体放在纸面上，让它的凸面向上，分别从A、两处（其中A处为玻璃半球体的最高点）观察玻璃半球体中心处纸面上的文字，下列说法正确的是（　　）
A．从处看到的字比从处看到的字高
B．从处看到的字比从处看到的字高
C．从处看到的字和从处看到的字一样高
D．从处看到的字比没有放玻璃半球体时看到的字低
8．一个半径为5m的圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心上空离水面3m处吊着一盏灯，一个身高1.8m的人离水池边缘多远的距离恰能看到灯在水中的像( )
A．1.8m B．2.5m C．3m D．5m
9．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．
10．为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角，已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为，底面半径为r，则视场角是( )
A．
B．
C．
D．
11．两束相同频率的平行光线A1、A2，由真空射向某种介质，入射角为60°，C1和C2为入射点。已知在真空中两光线A1、A2之间的距离为10cm，在介质中两折射光线B1、B2之间的距离为10cm。则这种介质的折射率是（　　）
A．2 B． C． D．2
12．纸张中的纤维素晶体的折射率为1.6左右，而食用油的折射率为1.5左右，水的折射率约为1.3，普通纸中纤维素晶体之间留有大量的孔隙，因而显得不透明，但是浸油的纸却会变得很透明。下列关于这个现象的说法中，错误的是（　　）
A．这四种介质（纤维素晶体、食用油、水、空气）中，光在纤维素晶体中的速度最小
B．光线穿过普通纸时，会在纤维素晶体和空气的众多分界面上发生各种不同方向的反射和折射
C．普通纸浸油后，光在油和纤维素晶体分界面上折射时，不会发生较大的光路弯折
D．光线在浸水的纸中各分界面上的弯折程度，比光线在浸油的纸中各分界面上的弯折程度更小
13．以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n< 0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，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）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n= 1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（ ）
A．A B．B C．C D．D
14．如图所示，一束黄光和一束蓝光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α＝45°，β＝60°，光速c＝3×108 m/s则下列说法正确的是（　　）
A．两束光穿过玻璃柱体所需时间相同
B．PM是蓝光，PN是黄光
C．玻璃对PM光束的折射率为
D．PM光束在该玻璃中传播的速度为×108 m/s
15．如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上若单色光沿纸面从真空中以入射角，从 MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为　　
A．2 B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．一束激光以入射角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右移动了2cm， 说明液面________。
17．如图，某同学在研究色散现象时，对着圆心O从半圆形“空腔”玻璃砖ABC（内部为真空，周围是玻璃）的弧形面上P点射入一束白光，发现在与AC平行的屏幕上出现了彩色光带DD′。
①光带上最靠近D的是__________（填“红”、“绿”或“紫”）光；
②取走玻璃砖后，该同学测得了以下数据：PO=10cm，OD=54.6cm，PQ=8cm，DQ′=27.3cm，由此可知，玻璃对射向D的色光的折射率为_________；已知真空中的光速为3×108m/s，则该色光在玻璃砖中的光速为__________m/s。
18．如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为．今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______．
19．实验小组要测定玻璃砖的折射率，实验室器材有：玻璃砖、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、刻度尺、笔、白纸。
（1）实验时，先将玻璃砖放到白纸上，画出玻璃砖的上、下两个表面aa′，和bb′，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2，如图甲所示，再插大头针P3、P4时，要使_________
A．P3要插在P1、P2的连线上
B．P3要挡住透过玻璃砖观察到的P1、P2
C．P4要插在P2、P3的连线上
D．P4要挡住P3和透过玻璃砖观察到的P1、P2
（2）作出光路如图乙所示，过C点作法线交玻璃砖于A点和C点，过O点延长入射光线交AC于B点。设OA的长度为l1，OB的长度为l2，OC的长度为l3，AB的长度为l4，AC的长度为l5，为方便地测量出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的量至少有_________（选填l1、l2、l3、l4、l5），则计算玻璃砖折射率的表达式为n=_________.
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一束激光从AB面的中点垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜上．已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90° ,光在真空中的传播速度为c,三棱镜边长为a.求:
(i)玻璃的折射率;
(ii)作出光路图并计算光线在三棱镜内运动一圈的时间．
21．如图是半径为R的玻璃半球体，O点为球心，下表面水平，其正下方的水平地面上放置一厚度不计的平面镜。一条与过球心的竖直线OC平行且间距为的光线从半球面射入，玻璃半球体对该光的折射率为。已知该光线穿出半球下表面经平面镜反射后再次进入半球，从半球面射出时方向恰好竖直向上（不考虑多次反射）。求半球下表面与水平地面的距离H。
22．如图所示，MN为空气与水的界面，设水下装有一光源S，射出的一束光线SA，经平面镜反射后沿BO方向射到界面上的O点，再从O点射出水面．请你在图中画出平面镜的准确位置和光线射出水面后在空气中传播的大致方向．
23．如图所示，透过平行玻璃砖看铅笔，总感觉铅笔断开了。请画出光路图并作出解释。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．A
4．D
5．B
6．C
7．C
8．C
9．D
10．B
11．C
12．D
13．B
14．C
15．B
16．下降了cm
17． 红 1.6
18．30°
19． BD 、
20．(i) (ii)
21．
22．
23．；解释详见解析
答案第1页，共2页