4.1光的折射基础过关练（Word版含答案）

4.1　光的折射 基础过关练
一、单选题
1．一束单色光斜射到两种介质的界面上，则
A．一定有反射光线存在 B．一定有折射光线存在
C．一定发生全反射 D．反射光线和折射光线一定同时存在
2．如图所示，光线由空气透过半圆形玻璃砖，或光线由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（ ）
A．图乙、丙、丁 B．图乙、丁
C．图乙、丙 D．图甲、丙
3．如图所示，某玻璃模具由一圆锥和半球形两部分组成，圆锥母线和底面直径均为d，现有一束单色光从边的中点D垂直于方向射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半球的圆心O，已知光在真空中的传播速度为c。则单色光在模具里的传播时间为（　　）
A． B． C． D．
4．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．
5．如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠B=90°，∠C=53°，M点为AB边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成，k由M点平行于底边BC射入棱镜。仅有a光从AC上的N点射出，在BC下侧P点（图中未画出）检测到b光。sin53°=0.8，cos53°=0.6。则下列选项错误的是（　　）
A．该棱镜对b光的折射率等于
B．在BC边下方射出的b光的右侧，可检测到a光
C．若k光经M点斜向下入射，则a光可能在界面AC上发生全反射
D．由M点至N点，a光所用的时间小于b光所用的时间
6．折射现象中，下列说法正确的是（　　）
A．折射角一定小于入射角
B．折射率跟折射角的正弦值成反比
C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍
D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小
7．一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
8．如图所示是一束复色光进入水珠后传播的示意图，出射后形成两束单色光a和b，则下列说法正确的是（　　）
A．该复色光斜入射平行玻璃砖时，在另外一侧出射时将分成两束平行光线，其中a光束侧移量较大
B．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光束入射时得到的相邻明纹中心间距较大
C．该复色光从水下入射到水面时，随着入射角的增大，a光束的折射光先消失
D．两束单色光从空气入射到水中时，a光束在水中传播的速度比b光束大
二、多选题
9．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一立方体玻璃砖的上表面，得到三束平行光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，玻璃砖的下表面有反光薄膜，下列说法正确的是（　　）
A．光束Ⅰ为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B．光束Ⅲ的频率大于光束Ⅱ的频率
C．改变α角，光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 D．在真空中，光束Ⅱ的速度等于光束Ⅲ的速度
10．下列说法正确的是（　　）
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象
D．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应
11．a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图所示，则下列说法正确的是( )
A．介质对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在该介质中b光的传播速度小于a光的传播速度
C．逐渐增大入射角的过程中，a光先发生全反射
D．a光从空气进入玻璃的时候也能发生全反射
12．主光轴上一蜡烛，经凸透镜折射后在光屏上得到一个缩小的清晰的像，现把蜡烛移到距透镜远一些的位置上固定，为了重新在光屏上获得清晰的像，下述方法中可行的是　　
A．保持光屏位置不变，把透镜向光屏移动
B．保持光屏位置不变，把透镜向物体移动
C．保持透镜位置不变，把光屏向远离透镜方向移动
D．保持透镜位置不变，把光屏向靠近透镜方向移动
三、解答题
13．在某节日庆典上，为了达到所需要的灯光效果，需要完成下列工作．如右图所示，由某单色光组成的光束a，以入射角600从平行玻璃板上表面O点入射．已知平行玻璃板厚度为d，玻璃对该光的折射率为，真空中的光速为c．求：
（1）从下表面射出玻璃板的光束相对于入射光束的侧移L；
（2）该光在玻璃中传播的时间t．
14．如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中．现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i=arcsin0.75．求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
根据发生全反射的条件是：由光密介质传输到光疏介质，入射角大于或等于临界角；所以光在两种介质分界面上可能发生全反射，故一定有反射光线，不一定有折射光线；故A正确，BCD错误；
2．B
【解析】
【详解】
光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得
入射角50°大于临界角，将发生全反射。
ACD错误，B正确。
故选B。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，光在AB面上的入射角为，折射角为，根据折射定律可得
由几何关系可得，光在玻璃砖中传播的路程为为d，光在玻璃砖中的传播速度
联立可解得光在玻璃砖中的传播时间
故C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，因此可知A图错误，故A错误；光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角小于入射角，因此该图是可能的，故B正确；当光由玻璃砖射向空气时折射角应大于入射角，且此图折射角不可能是零度，即不可能发生．故C错误；当光由玻璃砖射入空气时，传播方向要发生改变，因此该图错误，故D错误．所以B正确，ACD错误．
5．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题知b光在AC上发生了全反射，恰好发生全反射时AC右侧亦无b光射出，此时
由几何关系可知，得出
故棱镜对b光的折射率大于等于，A错误；
B．k光在AC上发生反射，如图
因a光的折射率小于b光，二光以相同的入射角射到界面BC上同一点，故a光在b光的右侧，B正确；
C．若k光经M点斜向下入射，当a光射到AC上入射角大于等于其临界角时，将发生全反射，C正确；
D．由
可知，在棱镜中a光的速度大于b光，故由M至N的过程中，a光的传播时间小于b，D正确。
故选A。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；
BC．根据折射定律，有
故B错误；C错误；
D．根据关系式，有
可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。
故选D。
7．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．
8．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，b光的偏折得更厉害，即b的折射率大于a的折射率，当该复色光斜入射平行玻璃砖时，由于b光的折射率大，入射角相同，所以b光的侧移量较大，故A错误；
B．由公式可知，由于b光的折射率大即b光的频率大，所以波长较小，由公式可知，波长越小，相邻明纹中心间距越小，所以a光的较大，故B错误；
C．由全反射的临界角可知，折射率越大的，临界角越小，所以b光束的折射光先消失，故C错误；
D．由公式可知，折射率越大的，传播速度越小，所以a光束在水中传播的速度比b光束大，故D正确。
故选D.
9．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束Ⅰ是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，故A正确；
B．由图可知
光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度，根据折射定律可知玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ的频率，故B错误；
C．一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射入，经过折射、反射、再折射后，光线仍平行，这是因为光反射时入射角与反射角相等，改变α角，光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行，故C正确；
D．在真空中，所有光的速度都相等，故D正确。
故选ACD。
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的折射现象，A错误；
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象，B正确；
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，是著名的泊松亮斑，C错误；
D．多普勒效应是，波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率产生变化的现象，乘客与列车有相对运动，所以乘客接收到的列车鸣笛声的频率由大变小，所以声调由高变低，这是多普勒效应，D正确。
故选BD。
11．AB
【解析】
【详解】
AC. 由图知b光的折射率大，所以b光先发生全反射，A正确，C错误；
B. 由公式 知折射率大的速度小，所以在该介质中b光的传播速度小于a光的传播速度，故B正确；
D. 从空气进入玻璃是从光疏介质射入光密介质，不会发后全反射，故D错误．
12．BD
【解析】
【详解】
A、B、由于成缩小的实像，故：物距，相距，根据光路的可逆性，物距与像距互换时也可以成像，故把蜡烛移到距透镜远一些的位置上固定，为了重新在光屏上获得清晰的像，可以保持光屏位置不变，把透镜向物体移动，时物距与相距互换；故A错误，B正确；
C、D、根据公式，物距增加，故像距减小，故可以保持透镜位置不变，把光屏向靠近透镜方向移动，故C错误，D正确；
故选BD．
【点睛】
本题关键是明确凸透镜成像时的物距与像距的关系公式，同时结合光路的可逆性分析．
13．（1）(2)
【解析】
【详解】
（1）光由空气进入玻璃．由 n=
得
所以 OP=
L=opsin
L=
(2) 由n=
得v=
而t=
得 t=
14．光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜．
【解析】
【分析】
根据v=c/n求出光在棱镜中传播的速率；根据折射定律求出光线进入棱镜后折射角，由几何知识求出光线射到BC面上的入射角，由临界角大小，分析能否发生全反射，再作出光路图，确定光线射出棱镜后的方向．
【详解】
光在棱镜中传播的速率；
如图所示，设光线进入棱镜后的折射角为r，由和i=arcsin 0.75，得：，r=30°；光线射到BC界面的入射角为 i1=90°-（180°-60°-75°）=45°，由sinC=1/n=【点睛】
此题要根据折射定律和几何知识，通过计算来研究光路，当光从光密进入光疏介质时要考虑能否发生全反射．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页