高中鲁科版 (2019)第1节 光的折射课后复习题

4.1光的折射基础训练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．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，所描述的色散现象是由于发生了（　　）

A．光的反射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的折射

2．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃，分成OB、OC两束光。则（　　）

A．光束OB是红光

B．在玻璃中紫光的频率比红光的频率小

C．两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等

D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，则两束光在玻璃中传播时间相等

3．下列关于光学现象的说法正确的是（  ）

A．海市蜃楼是因为光的色散

B．雨后的彩虹是由于七色光对水滴的折射率不同发生了光的色散的结果

C．红光进入水中，其频率和传播速度都会变小

D．用于传输信号的光纤利用了光的全反射，且内芯的折射率要小于外套的折射率

4．唐朝诗人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。彩虹成因的简化示意图如图所示，图中仅作出了红光和紫光的光路，则下列说法正确的是（　　）

A．a光波长比b光波长短

B．a是红光，b是紫光

C．a光在雨滴中速度比b光大

D．上午的雨后看到的彩虹应该出现在东方的天空中

5．一束激光以入射角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左移动了2 cm，说明液面可能（　　）

A．上升了 cm B．上升了 cm

C．下降了 cm D．下降了 cm

6．下列有关地震波的说法，不正确的是（　　）

A．地震波是地球释放能量的一种方式

B．地震波中的纵波比横波传播快，利用它们传播的时间差可以提前预警

C．地震波与电磁波都具有多普勒效应

D．地震波可以比真空中的光速传播快

7．如图所示，把由同种材料（玻璃）制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是（　　）

A．看到A中的字比B中的字高

B．看到B中的字比A中的字高

C．看到A、B中的字一样高

D．看到B中的字比没有玻璃半球时的字高

8．如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的（　　）

A．① B．② C．③ D．④

9．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

10．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后，在竖直放置的光屏上形成了如图所示的光谱，其中a、c为光谱的边缘色光，关于a、b、c三种色光，下列说法正确的是（　　）

A．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射

B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大

C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小

D．玻璃对c色光的折射率最小

11．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是

A．波长一定变长 B．频率一定变小

C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象

12．物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光1、2，光路如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．射出后的两束单色光一定平行

B．单色光1的折射率比2的小

C．在真空中单色光1的波长比2的长

D．在玻璃中单色光1的传播速度比2的大

13．在处理某些物理问题时,人们常常采取建立理想化模型的方法进行研究．运用理想化模型的方法，可以使我们充分发挥理性思维中的抽象和想象的力量，分离事物的本质特性和非本质特性及影响事物的主要因素和次要因素，便于认识事物的本质特征和规律．以下选项都属于物理理想化模型的是（   ）

A．①单摆      ②光线        ③质点     ④理想变压器

B．①匀强电场  ②电阻箱      ③系统     ④点电荷

C．①光滑平面  ②机械波      ③点电荷   ④匀强磁场

D．①轻质弹簧  ②天平        ③点光源   ④电场线

14．如图，等腰三角形为真空中竖直面内的棱镜横截面，其底边水平，，，P为过C点的竖直光屏。一束平行于边的光线射到边上D点，然后从边上F点（图中未画出）射出后在屏上产生光点。已知棱镜的折射率，真空中的光速为c，边只考虑一次反射，下列说法错误的是（　　）

A．无论等于多少，在玻璃中光传播时间相同

B．无论等于多少，从边射出的光彼此平行

C．当时，从射出的点距离C点距离为

D．当时，光线射到的时间为

15．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．已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．红光和紫光以相同的入射角射入三棱镜，出射光线如图所示，则______是红光，______是紫光（以上两空选填“a”或“b”）。这表明三棱镜对______的折射率较大；在三棱镜中，______的传播速度较大。（后两空选填“红光”或“紫光”）

17．使太阳光垂直照射到一块遮光板，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列：________。

A．圆形光斑

B．明暗相间的彩色条纹

C．变暗消失

D．正方形光斑

E．正方形光斑由大变小

18．如图，两束单色光a和b以不同的入射角从同一点射入一块厚玻璃砖后，它们在玻璃砖中的折射角相同，则a的频率_______b的频率，a在玻璃中的传播速度_______b在玻璃中的传播速度。（两空均选填“大于”“小于”或“等于”）

19．小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由和两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径为两半圆屏的分界线，其中光屏可绕直径在水平方向前后折转。

(1)实验时，先让光屏、位于同一平面内，一束激光贴着光屏从空气斜射入水中，在光屏上______（选填“能”或“不能”）看到折射后的光束；小明将光屏向后折转一定角度后，则在光屏上______（选填“能”或“不能”）看到折射光线，这说明折射光线和入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内；

(2)小明探究光从水射向空气时，折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示．由表中数据可知，光从水斜射入空气中时，折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角。

三、综合题（共4题）

20．如图，一玻璃水槽，水深，身高的人紧靠水槽站立。太阳光以与水平方向成角射在水面上，测得人在水中底部的影长。求：

（1）水的折射率；

（2）光在水中的传播速度；

（3）光在水中的传播时间。

21．如图所示，折射率n=、半径为R的透明球体固定在水平地面上，O为球心，AB为水平直径，一束光线水平射到球体的C点，经折射后恰好从B点射出，真空中光速为c。求：

(1)从B点射出光线的偏角；

(2)光从C点到B点的传播时间t。

22．如图，小伟学习了光学后，在自己家门上开了一个半径为1.5cm的圆孔，圆孔正对门外走廊的中心线，门厚度为4cm，门外走廊的宽度为d=243cm。他通过小孔观察门外走廊墙壁，能够看到与小孔在同一水平高度上距墙拐角最近的点是P点；然后切割了一块高等于门厚度的圆柱形玻璃，恰好镶嵌到小孔中，把圆孔补好，他通过玻璃向外看同一墙壁，能看到距离墙拐角最近的位置为P'点，P'点到墙拐角的距离为L'=90cm，P、P'在同一水平高度。求：

（1）P点到墙角的距离L；

（2）该玻璃的折射率。

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．C

3．B

4．A

5．B

6．D

7．A

8．C

9．D

10．D

11．A

12．A

13．A

14．C

15．A

16．a    b    紫光    红光   

17．DEABC

18．小于    大于   

19．能    不能    在    大于   

20．（1）；（2）；（3）6.7×10-9s

21．(1) 60°；(2)。

22．（1）1.6m；（2）1.33

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