甘肃省兰州一中光的折射单元测试题一、光的折射选择题1.如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。
下列说法中正确的是()A.a侧是红光,b侧是紫光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的速率比b侧光小2.一束光线从空气射向折射率为3的玻璃球面,入射角为60°,如图所示,经过界面的折射和反射,光线通过玻璃球后又射入空气.则从玻璃球射入空气的光线( )A.与入射光线不可能相交B.与入射光线可能反向平行C.总共只有三条光线D.可能有无数条光线3.如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是()A.光是从真空射向介质B.介质的折射率为1.73C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线成90°角E.当入射角增大10°,则折射角也将增大10°4.如图所示,截面为等腰三角形的玻璃砖ABC置于水平地面上,一束单色光由地面上的E 点发出,射向AB边上的M点,BM=BE,经过玻璃砖折射后,从AC边上N点(图中未画出)射出,最后光斑落在地面上的F点,CF=BE,已知玻璃砖的顶角为α,两个底角为β,则以下说法中正确的是()A.玻璃砖的折射率为coscosαβB.玻璃砖的折射率为cos2sin2βαC.M、N两点一定位于同一水平线上D.若只使入射光的波长增大,由AC面射出时的出射点在N点上方5.2018年1月31日,天空中上演了一场万众瞩目、被称为“超级满月、蓝月亮、红月亮”的月全食大戏,这次月全食历时近5小时,最精彩之处是在发生月全食阶段月亮呈现红色,下列有关月食的说法,其中正确的是__.A.出现月全食现象时,月亮就完全看不到了B.当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象C.出现月食现象,是因为月亮处于地球的“影子”中D.月食可能是太阳光经月亮反射到地球大气层时发生全反射形成的E.“红月亮”是太阳光中的红光经地球大气层折射到月球时形成的6.某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示。
他按正确的方法插了大头针a、b、c、d。
则下列说法中正确的是()A.实验中,入射角应适当大些B.该同学在插大头针d时,使d挡住a、b的像和cC.若入射角太大,光会在玻璃砖内表面发生全反射D.该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率7.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8.关于折射率,下列说法中正确的是( )A.根据12sinnsinθθ=可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据12sinnsinθθ=可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.介质的折射率由介质本身决定,与入射角、折射角均无关D.根据cnv=可知,介质的折射率与介质中的光速成反比E.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比9.如图所示,O1O2是透明介质制成的半圆柱体的对称面和纸面的交线,A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束单色细光束,从半圆柱体右方射出的光路如图所示.根据该光路图,下列说法正确的是________.A.该介质对A光的折射率比对B光的折射率小B2C.CA光的频率比B光的频率高D.在真空中,A光的波长比B光的波长长E.光从空气进入该介质后,其频率变高10.下列说法正确的有()A.观察者接近恒定频率波源时,接收到波的频率变小B.物体做受迫振动,当驱动力频率等于固有频率时,振幅最大C.雨后美丽的彩虹是光的干涉现象D.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关11.如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC 面进入空气。
当出射角i'和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ,知棱镜顶角为α,计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A .sin2sin 2a a θ+ B .sin2sin 2a θθ+ C .sin sin()2a θθ- D .sin sin()2a a θ- 12.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13.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14.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大15.人的眼球可简化为如图所示的模型。
折射率相同、半径不同的两个球体共轴。
平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。
取球体的折射率为2,且D=2R。
则光线的会聚角α为()A.30°B.45°C.60°D.75°16.如图所示,波长分别为λa、λb的单色光a、b,沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖,出射光线都沿OC,则下列说法错误的是()A.a、b光从玻璃砖射入空气时,均受到玻璃砖的作用力B.在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量C.λa<λb,且a、b光的临界角相等D.在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量17.如图所示,由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AD是半圆的直径。
进入玻璃后分为两束,分别为AB、AC,它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2,则()A.AB是绿光,t1<t2B.AB是绿光,t1>t2C.AC是红光,t1>t2D.AC是红光,t1=t218.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.D19.某同学为了研究光的色散,设计了如下实验:在墙角放置一个盛水的容器,其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M,如图所示,一细束白光斜射向水面,经水折射向平面镜,被平面镜反射经水面折射后照在墙上,该同学可在墙上看到 ( )A.上紫下红的彩色光带B.上红下紫的彩色光带C.外红内紫的环状光带D.一片白光20.如图所示,两单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,已知单色光a、b与法线间的夹角分别为45°和30°,则a光与b光()A2B.在玻璃砖中的传播时间之比为2C2D.由该玻璃砖射向真空时临界角之比为2:1【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、光的折射 选择题1.BCD 【解析】【详解】ABC .由题图可以看出,a 侧光偏折得较厉害,三棱镜对a 侧光的折射率较大,所以a 侧光是紫光,波长较短,b 侧光是红光,波长较长,A 错误,BC 正确;D .又v =c n ,所以三棱镜中a 侧光的传播速率小于b 侧光的传播速率,D 正确。
2.BC【解析】作出光路图如图所示.已知入射角160θ=︒,根据折射定律得:12sin sin n θθ=.可得:折射角2sin 0.5θ=.由几何关系可知3230θθ==︒.光线通过B 点反射后,再由几何关系和折射角可知,从A 点射出的光线折射角为60°.根据几何知识可知出射光线与入射光线平行,由图看出玻璃球内总共只有三条光线.综上分析,BC 正确.3.BCD【解析】【详解】A .光线的入射角为i =30°,折射角为r =60°,则知光线从介质进入真空。
故A 错误。
B .根据折射定律得,603 1.7330sinr sin n sini sin ︒===≈︒故B 正确。
C .光在介质中的传播速度88m/s 1.7310m/s3cvn==≈⨯故C正确。
D.反射角等于入射角,则反射角i′=i=30°,根据几何关系得反射光线与折射光线的夹角为90°.故D正确。
E.因为入射角小于折射角,则当入射角增大10°,则折射角将增大大于10°,选项E错误。
4.BCD【解析】【分析】【详解】光路图如图所示AB.由图可知2θβ=2rα=入射角2iπθ=-折射角为2rπβ=-根据折射定律cossin2sin sin2inrβα==故A错误,B正确;C.根据对称性,可知MN∥EF,故M、N两点一定位于同一水平线上。
故C正确;D.根据c fλ=当λ增加时,f将减小,n减小,所以折射角r将增大。
由AC面射出时的出射点在N点上方。
故D正确。
故选BCD。
5.BCE【解析】当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象,在月全食时,月球并不是完全看不见的,至于月全食时产生的“红月亮”则主要是因为,月全食的时候,地球挡住了太阳的光辉,红光经地球大气层折射打到了月亮上,因此呈现了“红月亮”的情况,BCE正确.6.AB【解析】【分析】【详解】A.为了减小角度测量的相对误差,入射角应适当大一些.但不能太大,否则出射光线太弱,A正确;B.该同学在插大头针d时,使d挡住a、b的像和c,由此确定出射光线的方向,B正确;C.由几何知识可知,光线在上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路可逆性原理可知,光线一定会从下表面射出,折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射,C错误;D.该实验方法的原理是折射定律,也能用来测量其他透明介质的折射率,D错误。