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《光的折射》单元测试题(含答案)

《光的折射》单元测试题(含答案)一、光的折射选择题1.物体放在凸透镜的主轴上,且物距大于焦距,用红、紫、白三种光照射物体,在镜另一侧的一个可动光屏上分别形成清晰的像,则下列说法中正确的是A.红光照射成的像最大B.紫光照射成的像最大C.白光照射成的像最大D.用白光照射成的像最清晰2.有一束单色光从介质A射入介质B,再由介质B射入介质C,如图所示。

根据图中所给的情况判断,下列说法正确的是()A.介质B的折射率最大B.介质C的折射率最大C.光在介质B中的速度最大D.光在介质C中的速度最大3.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色,取其中a、b、c三种色光,下列说法正确的是()A.a光的频率最低B.在真空中b光的波长最长C.玻璃对c光的折射率最大D.在三棱镜中c光传播速度最大4.如图所示,两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜,已知该三棱镜对该黄光的折射率为2,入射光与AB界面夹角为45°,光经三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ上,下列说法中正确的是________。

A.两束黄光从BC边射出后仍是平行的B.黄光经三棱镜折射后偏向角为30°C.改用红光以相同的角度入射,出射光束仍然平行,但其偏向角大些D .改用绿光以相同的角度入射,出射光束仍然平行,但其偏向角大些E.若让入射角增大,则出射光束不平行5.如图所示,12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A 、B 是关于12O O 轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路如图所示,MN 是垂直于12O O 放置的光屏,沿12O O 方向不断左右移动光屏,可在屏上得到一个光斑P ,根据该光路图,下列说法正确的是( )A .该玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小B .A 光的频率比B 光的频率高C .在该玻璃体中,A 光比B 光的波长长D .在真空中,A 光的波长比B 光的波长长E.A 光从空气进入该玻璃体后,其频率变高6.如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC 和A ’B ’C ’置于空气中,AC//A ’C ’.由红光和蓝光组成的细光束平行于BC 面从P 点射入,通过两棱镜后,从a 、b 两点射出.对于从a 、b 射出的这两束光,下列说法正确的是( )A .从a 点射出的为蓝光,从b 点射出的为红光B .从a 、b 两点射出的两束光不平行C .从a 、b 两点射出的两束光仍平行,且平行于BCD .在玻璃中从a 点射出的光的传播速度比从b 点射出的光的传播速度大7.如图所示为一横截面为直角三角形ABC 的玻璃棱镜,其中30A ︒∠=,D 点在AC 边上,A 、D 间距为L ,3AB L =。

一条光线平行于AB 边从D 点射入棱镜,光线垂直BC 边射出,已知真空中的光速为c ,则( )A.玻璃对光线的折射率为3 B.光线在棱镜中传播的路程为3LC.光线在棱镜中传播的时间为53 2LcD.光线在棱镜中传播的时间为5 2 L c8.一束光从某种介质射入空气,折射光路如图所示,则()A.该介质的折射率约为0.71B.该介质的折射率约为1.41C.进入空气后这束光的速度变慢,波长变长D.进入空气后这束光的频率增高,波长变短9.如图所示,一单色光由介质Ⅰ射入介质Ⅱ,在界面MN上发生偏折.下列说法正确的是()A.该光在介质Ⅰ中传播的速度大B.该光在介质Ⅱ中传播的速度大C.该光在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为3D.该光在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为310.如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°.一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是()A.33B.3C.32D.23311.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sinsininr=,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.D12.如图所示,一束光从空气中射向折射率为n=2的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法中错误的是()A.当θ1>45°时会发生全反射现象B.无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°C.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射D.当入射角θ1=arctan2时,反射光线和折射光线恰好互相垂直13.如图所示,红色细光束a射到折射率为2的透明球表面,入射角为45︒,在球的内壁经过一次反射后,从球面射出的光线为b,则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为()A.45°B.30°C.60°D.75°14.a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时,其折射光束如图所示。

则关于a、b 两束光,下列说法正确的是()A.介质对a光的折射率小于b光B.a光在介质中的速度小于b光C.a光在真空中的波长小于b光D.光从介质射向空气时,a光的临界角小于b光15.光线从折射率为2的介质中射向空气,如果入射角为60°,下图中光路可能的是()A.B. C.D.16.一束由红、蓝两单光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AB是半圆的直径.进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD,它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2,则()A.AC是蓝光,1t小于2tB.AC是红光,1t小于2tC.AC是蓝光,1t等于2tD.AC是红光,1t大于2t17.如图所示,等腰三角形ABC为一棱镜的横截面,顶角A为θ。

一束光线从AB边入射,从AC边射出,已知入射光线与AB边的夹角和出射光线与AC边的夹角相等,入射光线与出射光线的夹角也为θ。

则该棱镜的折射率为()A.1 sin2θB.2 sinθC.1 2cos2θD.2cos2θ18.一束单色光由某种介质射向真空时的光路如图所示,I和II为相互垂直的平面,AO、BO、CO均为光线,各光线与I的夹角满足αγ==60°,β=45°,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是()A.法线所在平面为I B.入射光线为BOC.该种介质的折射率6n=D.光在该介质中的传播速度2v c=19.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A.如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B.在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C.棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D.a光的折射率小于b光折射率20.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,室内的人通过玻鵯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53的玻璃【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、光的折射选择题1.A【解析】因红光的折射率最小,则经透镜折射后的焦距最长,即物体更靠近红光的焦点位置,则所成的像最大,故选项A正确,BC错误;因白光是复色光,各种颜色的光成像的位置不重合,则图像最不清晰,选项D错误;故选A.2.BC【解析】【分析】【详解】AB.由sinsininr=可知,光线由介质A进入介质B时,根据光路图可知,A的折射率大于B的折射率;光由介质B进入介质C时,根据光路图可知,B的折射率小于C的折射率,所以介质B的折射率最小;由光路的可逆性可知,光由B进入A时,如果入射角为60︒,则折射角为45︒;而光由B进入C时,入射角为60︒,折射角为30︒,由此比较可知,介质C 的折射率最大;A错误,B正确;BC.根据cnv=,得cvn=,则介质的折射率越大,光在该种介质中传播速度越小。

B介质的折射率最小,则光在B介质中传播速度最大;C介质折射率最大,则光在C介质中传播速度最小,故C正确,D错误。

故选BC。

3.AC【解析】【分析】【详解】AB.由光路图可知,a光的偏折程度最小,则a光的折射率最小,a光的频率最低,据cλυ=知,a光在真空中波长最长,故A项正确,B项错误;CD .由光路图可知,c 光的偏折程度最大,c 光的折射率最大;根据c v n=,c 光在棱镜中传播速度最小,故C 项正确,D 项错误。

4.ABD【解析】【详解】AB.如图所示,由折射率公式sin sin i n r =, 可知r =30°,由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC ,由对称性可知其在BC 边射出时的出射角也为i =45°,因此光束的偏向角为30°,且两束光平行,故A 正确,B 正确;CD.由于同种材料对不同的色光的折射率不同,相对于黄光而言红光的折射率小,绿光的折射率较大,因此折射后绿光的偏向角大些,红光的偏向角小些,故C 错误,D 正确; E.若让入射角增大,则折射角按一定的比例增大,出射光束仍然平行,故E 错误。

故选:ABD 。

5.ACD【解析】【详解】ABD .光线通过玻璃体后,A 光的偏折程度比B 光的小,则该玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小,而折射率越大,光的频率越高,说明A 光的频率比B 光的频率低,由c =λγ知,在真空中,A 光的波长比B 光的长,故A 、D 正确,B 错误;C .设同一光线在真空中的波长为λ0,在玻璃体中的波长为λ,折射率为n ,则0c n v λλ==, 得: 0nλλ= 在真空中,A 光的波长比B 光的波长长,而玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小,由λ=λ0/n 知,在该玻璃体中,A 光比B 光的波长长.故C 正确;E. 光的频率由光源决定,与介质无关,则A 光从空气进入该玻璃体后,其频率不变.故E 错误.6.CD【解析】【分析】红光在玻璃中传播速度比蓝光大.根据光路可逆性原理,分析知道从a 、b 两点射出的单色光平行.红光的折射率小于蓝光的折射率,根据偏折角的大小判断知,从a 点射出的为红光,从b 点射出的为蓝光.【详解】A .红光的折射率小于蓝光的折射率,光线经过三棱镜ABC 后红光的偏折角小于蓝光的偏折角,进入三棱镜CBA 后,从a 点射出的为红光,从b 点射出的为蓝光;故A 错误. BC .根据光路可逆性原理,分析可知:从a 、b 两点射出的单色光仍平行,而且平行于BC ;故B 错误,C 正确.D .从a 点射出的为红光,红光在介质中传播的速度大于蓝光在介质中的传播速度;故D 正确.故选CD .【点睛】 本题运用光路可逆性原理分析出射光线与入射光线方向关系是关键.对于两种色光的折射率大小要牢固掌握.7.AC【解析】【分析】【详解】A .光路如下图因为光线垂直BC 边射出,有β=30°,光线在E 点发生反射,有α=30°,可知r =30°,光线平行于AB 边从D 点射入棱镜,入射角θ=60°,由折射定律有sin 3sin θn r==故A 正确; B .△ADE 为等腰三角形,由几何关系有DE =AD =L ,2cos30EB AB L =-⋅︒解得3cos 2L EF EB β=⋅=光线在棱镜中传播的路程为2.5s DE EF L =+=故B 错误;C D .光线在棱镜中传播的速度c v n=光线在棱镜中传播的时间为s t v == 故C 正确,D 错误。

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