4.1光的折射基础巩固练习(Word版含答案)

4.1光的折射基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．“蟹状星云”是一颗恒星爆炸的残余物，公元1054年我国宋代司天监观察到了这次爆炸，已知该星球我们的距离大约有3500光年，恒星爆炸实际发生的年代约是（　　）
A．公元1054年 B．公元3446年 C．公元2446年 D．公元前2446年
2．一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
3．如图所示,在平面坐标轴xOy上,平面镜M两端的坐标分别为(-1,3)和(0,3),人眼位于坐标(2,0)处,当一发光点S从坐标原点沿-x方向运动过程中经以下哪个区域,人眼可以从平面镜中观察到S的图像( )
A．0到-1区域 B．-1到-2区域
C．0到-∞区域 D．-2到-4区域
4．如图所示，有一个玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光a垂直于AB射入棱镜，由AC边射出进入空气，测得折射光线与入射光线间的夹角为30°，则棱镜的折射率为 （　　）
A． B． C． D．
5．下列现象中属于光的衍射现象的是
A．雨后天空出现美丽的彩虹
B．光通过三棱镜产生彩色条纹
试卷第1页，共3页
C．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹
D．把两只铅笔并在一起，透过中间的狭缝观察日光灯，看到彩色条纹
6．如图所示，在空气中有一直角棱镜，，一束单色光从边射入棱镜，入射角为，垂直于边射出，则该棱镜的折射率为（　　）
A． B． C．1.5 D．
7．如图所示，一束本应会聚于A点的光束，在O点放一凸透镜会聚于B点若把一个点光源置于B点，则它发出的光线　　
A．经凸透镜折射后成虚像于A点
B．经凸透镜折射后成虚像于A点和B点之间
C．经凸透镜折射后成实像于凸透镜左侧
D．经凸透镜折射后成为平行光
8．如图所示的四种现象，属于光的折射现象的是（　　）
A． 屏幕上呈现手的影子
B． 山在水中形成“倒影”
C． 水中弯折的铅笔
D． 太阳光在树荫下形成圆形光斑
9．一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表面射出，已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过该玻璃砖所用的时间分别为和，则在从逐渐增大至的过程中（　　）
A．始终大于 B．始终等于
C．始终小于 D．先小于后大于
10．一半径为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
11．如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束平行单色光。下列说法中正确的是（　　）
A．玻璃对b光的折射率较大
B．在真空中a光的速度大于b光的速度
C．a光光子能量大于b光光子能量
D．如果b光是绿光，那么a光可能是红光
12．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
13．一束可见光从空气中射向水和空气的分界面，经折射后分为两束单色光a和b，如图所示．若光束b为黄光，则光束a可能是（ ）
A．红光 B．蓝光
C．紫光 D．绿光
14．用折射率n=1.8的透明材料制成的玻璃砖，MN是它的对称轴，左侧面是与MN垂直的平面，右侧面是半径为R的圆柱面，O为圆心，如图所示。一束平行于对称轴MN的细光束从D点射入玻璃砖。已知CD=，OB=，OC=R。关于这束光第一次从圆柱面上射出的光线，以下说法中正确的是（　　）
A．出射光线与MN相交在AN之间
B．出射光线的反向延长线与MN相交在AB线段上
C．出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上
D．出射光线的反向延长线与MN相交在CM之间
15．如图所示，水平固定放置折射率为的等腰三角形玻璃砖，底角为30°。两束相同的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边从空气射入玻璃砖，已知光在空气中的传播速度为c，则（　　）
A．光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为60°
B．光从空气进入玻璃砖时，光子的动量变大
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的全反射临界角为30°
二、填空题（共4题）
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．光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射。已知入射角为30°，介质的折射率为1.5，则反射光线与法线的夹角为______，折射光线与法线的夹角为_____。
18．红光和蓝光在水中的传播速度是：红光的速度______蓝光的速度（填大于、小于、等于）； 红光和蓝光在水中的折射率是：红光的折射率______蓝光的折射率（填大于、小于、等于）．
19．该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O，为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=______（用图中线段的字母表示）；进一步测得所需数据分别为1.68cm和1.12cm。则该玻璃砖的折射率数值为______（保留两位有效数字）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：
①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.
②入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？
21．如图所示，在广平MN的下方悬挂一个等腰三角形的玻璃砖，三角形ABC的顶点C为悬点，底边AB与广平平行，长L=40cm，底角为300，两束激光ab垂直与AB边射向AC、BC边的中点O1O2，结果在光屏MN上出现了两个光斑，已知玻璃砖对该激光的折射率为，光速为c=3×108m/s，求：
（1）两个光斑之间的距离；
（2）激光从射入玻璃砖到达光屏所用的时间．
22．一湖的深度为，有一直杆竖直插入湖底，恰好有一半露出水面，太阳光以与水平面成角射在湖面上，水的折射率为，求：
①折射角正弦值；
②直杆在池底的影子长度。
23．如图所示凸透镜主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射。请大致画出经过透镜后的折射光线和进入水中的折射光线。
参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．C
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．D
11．C
12．D
13．A
14．C
15．B
16． 错误 错误 正确 错误
17． 30° arcsin
18． 大 小于
19． 1.5
20．（1） （2）
21．（1）（2）
22．①0.6；②4.2m
23．
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，如图所示
答案第1页，共2页