高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.1 光的折射同步练习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.1 光的折射同步练习题，共12页。试卷主要包含了如图所示为等腰棱镜，真空中a，由a，如图所示，a等内容，欢迎下载使用。
【特供】物理沪科版选择性必修第一册第1节光的折射-2练习一．单项选择1．如图所示为等腰棱镜，真空中a．b两束单色光与棱镜轴线OO′等距，两束光折射后相交于图中的P点．以下判断正确的是（　　）A.在真空中的光速va＞vbB.该棱镜对光的折射率na＞nbC.通过棱镜的时间ta＞tbD.a．b两束光从同一介质射入真空过程中，发生全反射的临界角θa＞θb 2．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车．人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你靠近而后退，对此现象正确的解释是（　　）A.此“水面”存在，但在较远的地方B.“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C.太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射D.太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射  3．由a．b两束单色光组成的复色光沿PO方向垂直于一条直角边射入全反射棱镜，发现沿OM和ON方向有光线射出，如图所示．已知沿OM方向射出的是单色光a，且OM与法线间的夹角为60°．则下列说法正确的是（　　）A.单色光a的折射率大于单色光b的折射率B.单色光b在真空中的传播速度较大C.单色光a在该棱镜中的折射率一定是D.单色光b在该棱镜中发生全反射的临界角一定等于45° 4．如图所示，两束不同的单色光P和Q，沿半径方向射向半圆形玻璃砖，其折射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则在该玻璃中（　　）A．P光束的折射率比Q光束的折射率大B．P光束的频率比Q光束的频率小C．P光束的波长比比Q光束的波长小D．P光束传播时间比Q光束所需时间长5．如图一个棱镜的顶角为=41.30°一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带各色光在棱镜中的折射率和临界角见表。当入射角逐渐减小到0°的过程中彩色光带的变化情况是(   )A.红光最先消失最后只剩紫光．蓝光B.紫光最先消失最后只剩红光．橙光．黄光C.红光最先消失最后只剩紫光D.紫光最先消失最后只剩红光．橙光6．做“用插针法测定玻璃折射率”实验时，图示直线aa′与bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进行了如下操作：说法正确的是(   )A．放置玻璃砖时两个光学面aa′bb′前后平移了一小段，其它操作正确，会使测得的折射率偏小。B．为了减小误差，应行当使入射角适当大一些。C．一同学在白纸上画aa′．bb′两界面时，不小心下边界画得上去一些，使其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微小些，其它操作正确，会使测得的折射率偏小．D．保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，将看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′侧面发生了全反射 7．如图所示，a．b两束单色光以相同的入射角从空气射向某种介质的界面上，进入介质后α光的偏向角θ1大于b光的偏向角θ2，以下判断正确的是（　　）A．介质对两种光的折射率na＞nbB．两种光在介质中传播速度va＞vbC．两种光在介质中的波长λa＞λbD．若以相同的入射角从介质射入空气，则a光的偏向角小于b光的偏向角 8．平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a．b两束单色光，则下列说法正确的是(   )A．b光的频率较小B．在玻璃中传播时，a光的传播速度较小C．在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较大D．增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先发生全反射 9．在图1的四种现象中，由于光的直线传播而形成的是(     ) 10．如图所示，一细光束从空气经界面EE'折射入平行玻璃砖，由界面FF′出射至空气时分为了a．b两束．下列说法正确的是（　　）A．出射的a．b光必平行B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．若增大入射角θ（θ＜90°），在FF′下侧，出射光a．b 将先后消失D．若用a．b光分别照射同﹣双缝干涉装置，在屏上，a光形成的条纹间距大于b光形成的条纹间距 11．在水（假设水为透明均匀介质）下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光圆面，若发现透光圆面的半径匀速减小，则点光源正在(   )A．加速上升      B．加速下车        C．匀速上升      D．匀速下沉 12．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a．b．已知a光的频率小于b光的频率．下列哪个光路图可能是正确的？（  　　）A.           B. C. D. 13．如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO'为过C点的AB面的垂线.a．b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断不正确的是(   )A．α光在玻璃砖中的传播速度大于b光的传播速度B．a光从玻璃砖中射人空气时发生全反射的临界角大于b光的临界角C．在同一双缝干涉装置形成的干涉条纹中，a光相邻明条纹的间距大于b光相邻明条纹的间距D．b光比a光更容易发生衍射现象 14．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a．b两束光线。则(    )A．在玻璃中，光的传播速度大于b光的传播速度B．在真空中，光的波长大于b光的波长C．玻璃砖对光的折射率小于b光的折射率D．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线首先消失15．如图所示，两个同种玻璃制成的三棱镜，顶角α1略大于α2，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与竖直界面的夹角β1=β2，则（　  　）A.在棱镜中1光的传播速度比棱镜中2光的传播速度小B.1光的频率大于2光的频率C.让1光和2光通过同一双缝干涉装置，1光的条纹间距小于2光的条纹间距D.在利用1光和2光做衍射实验时，1光的实验效果显著 
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】【考点】： 光的折射定律．【专题】： 光的折射专题．【分析】： 通过光线的偏折程度，比较a．b两束光的折射率大小，在真空中，不同的色光传播的速度相同，根据n=比较两束光在棱镜中传播的速度，从而比较传播的时间．根据sinC=比较临界角的大小．解：A．在真空中，不同的色光传播的速度都相同，va=vb．故A错误．B．两束光折射后相交于图中的P点，可知b光偏折厉害，则a光的折射率小于b光的折射率，所以na＜nb，故B错误．C．a光的折射率小于b光的折射率，根据v=知，a光在棱镜中传播的速度大于b光的传播速度，a光在棱镜中传播的距离较小，则a光通过棱镜的时间小于b光通过棱镜的时间．即ta＜tb．故C错误．D．根据sinC=，可知a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，即θa＞θb．故D正确．故选：D．【点评】： 解决本题的突破口通过光线的偏折程度比较出折射率的大小，从而可以比较出频率．波长．在介质中的速度．临界角等大小关系． 2．【答案】D【解析】考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： 发生全反射的条件是光从密介质射入光疏介质，入射角大于临界角，根据全反射知识进行分析．解答： 解：酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近层的空气温度比上层高，密度比上层小，折射率比上层小，光照射到地表时发生全反射，故ABC错误，D正确．故选D点评： 主要是要明白课本上见过的类似沙漠蜃景现象的原理，应用理论来分析生活中的现象，难度稍大． 3．【答案】C【解析】【考点】:光的折射定律．【专题】:光的折射专题．【分析】:由题知单色光b在斜边发生了全反射，而a没有，说明b光临界角小于a光的临界角，由sinC=分析折射率的大小，由全反射的条件确定a光的临界角大小．解：A．据题知，b光临界角小于a光的临界角，由sinC=分析知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率．故A错误．B．在真空中a．b的传播速度相等，故B错误．C．由图知，a光在斜边上的入射角为i=45°，折射角为r=60°，则单色光a在该棱镜中的折射率为 n===，故C正确．D．单色光b在斜边发生了全反射，则知在斜边上其入射角大于等于临界角，即45°≤C，所以C≥45°，故D错误．故选：C．【点评】:本题关键是明确全反射的条件和临界角公式sinC=，运用折射定律时，要注意光线的方向．  4．【答案】B【解析】【考点】光的折射定律【分析】由图看出单色光Q的偏折角较大，根据折射定律可知玻璃对单色光Q的折射率较大，Q的频率较大，波长较短．由v=分析光介质中速度关系，可判断穿过玻璃砖的时间关系．【解答】解：A．由图看出，单色光Q的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q的折射率较大，故A错误．B．折射率越小，光的频率越小，所以P光束的频率比Q光束的频率小，故B正确．C．由c=λf，知光的频率越小，波长越长，则P光束的波长比比Q光束的波长大．故C错误．D．由v=分析得知，P光在玻璃传播速度较大，所以P穿过玻璃砖所需时间比Q短．故D错误．故选：B【点评】本题考查对七种色光折射率与波长．频率．光速等等关系的理解，这是考试的热点，可结合光的色散．干涉等实验结合进行记忆．　  5．【答案】D【解析】本题考查了光的折射．全反射等内容意在考查考生的理解和应用能力。由表格数据看出紫光的折射率最大由公式知紫光的临界角最小。当入射角θ逐渐减小到零的过程中光线射到棱镜右侧面的入射角增大紫光的入射角最先达到临界角发生全反射最先消失选项AC错误；当入射角θ减小到零时光线射到棱镜右侧面的入射角等于α=41.30°小于红光与橙光的临界角所以这两种光不发生全反射仍能射到光屏上故最后光屏上只剩下红．橙两种色光选项C错误．D正确。综上本题选D6．【答案】B【解析】试题分析：放置玻璃砖时两个光学面aa′bb′前后平移了一小段，其它操作正确，则测得的入射角及折射角都是不变的，则测得的折射率不变，选项A错误；为了减小误差，应行当使入射角适当大一些，选项B正确；如下图所示．红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏小，则由得知，折射率测量值将偏大；故C错误；保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，根据光路可逆性原理，光线不可能在bb′界面发生全反射，故D错误；故选B．考点：测定玻璃砖的折射率【名师点睛】此题考查了测定玻璃砖的折射率的实验；对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差。 7．【答案】A【解析】【考点】光的折射定律【分析】根据折射定律可知两种光的折射率大小，由v=分析光在介质中传播速度的大小．由折射率的大小分析波长的大小．由折射定律分析偏向角的大小．【解答】解：A．已知光从空气射入介质，a光的偏向角θ1大于b光的偏向角θ2，说明a光的折射角小于b光的折射角，由折射定律n=有：na＞nb．故A正确．B．根据公式v=分析可知，na＞nb，则va＜vb．故B错误．C．设同一种光在真空中波长为λ0，在介质中波长为λ，频率为f，则有 n===，可得 λ=a光的折射率大，在真空中波长短，由上式可得：λa＜λb．故C错误．D．若以相同的入射角从介质射入空气，由折射定律知，a光的折射角大于b光的折射角，则a光的偏向角大于b光的偏向角，故D错误．故选：A【点评】解决本题的突破口，比较出两光的折射率大小，从而得出频率．波长．在介质中的波速等大小关系． 8．【答案】C【解析】试题分析：光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行．a光偏折较小，b光偏折较大．所以此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，故a光的频率较小，A错误；根据，则知在玻璃中传播时，a光的传播速度较大，B错误；因为a光的波长较大，根据，a光的相邻亮条纹中心间距较大，C正确；知光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆原理可知光一定能从下表面射出，不会发生全反射，D错误。考点：考查了光的折射名师点睛：此题关键要理解玻璃砖的光学特性，知道光线通过平板玻璃后，出射光线与入射光线平行，不会发生全反射．根据双缝干涉条纹间距公式λ比较干涉条纹的间距大小。 9．【答案】B【解析】
试题分析:站在水中的鸟的倒影属于平面镜成像，是光的反射，A错；影的形成是光的直线传播，B对；插入水中的筷子看起来弯折了，是由于光的折射，C错；潜望镜是利用光的反射，D错。考点:光的直线传播。
【名师点睛】1．光在同种均匀介质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直．小孔成像和影的形成等都表明光在同一种介质中沿直线传播。10．【答案】A【解析】【考点】光的折射定律【分析】根据光路的可逆原理分析出射光线与入射光线方向关系．根据折射定律分析折射率的大小，由v=比较出光在玻璃中的传播速度大小．由折射率关系，分析波长关系，从而分析干涉条纹间距的关系．【解答】解：A．由几何知识可知光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆原理得知光射出玻璃砖下表面时的折射角等于上表面的入射角，由几何知识可知出射光线与入射光线平行，所以a．b必相互平行．故A正确．B．光线射入玻璃砖上表面时，a光的偏折程度大，则玻璃对a光的折射率大，由v=知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B错误．C．因第二次的折射角等于第一次的入射角，小于临界角，所以第二次不会发生全反射，所以出射光线不会消失．故C错误．D．a光折射率大，频率大，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，所以a光形成的条纹间距小于b光形成的条纹间距，故D错误．故选：A【点评】此题关键要理解玻璃砖的光学特性，知道光线通过平板玻璃后，出射光线与入射光线平行，不会发生全反射． 11．【答案】C【解析】试题分析：如图所示，当光从水中折射进入空气中且折射角等于90°时对应的半径最大，即恰好发生全反射时，透光水面对应的半径最大．由于发生全反射时入射角的大小不变，故对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行，如图，根据相似三角形知：透光面的半径R减小时，光源S到水面的距离减小，故光源在上浮．设临界角为C，设透光圆面的半径匀速速度大小为，光源上升的速度为．据数学知识知：，得，不变，则知也不变，所以光源将匀速上升，C正确；考点：考查了光的全反射名师点睛：光由水传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全反射．根据折射率及数学知识，可求出透光圆的半径；当此透光水面的直径变小时，根据几何知识分析光源正在上浮还是正在下沉 12．【答案】B【解析】考点:光的折射定律；颜色及光的色散．分析:光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析折射角大小，进行选择．解答:解：光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析得知a的折射角小于b光的折射角，在玻璃砖内部，a光在b光右侧．故B正确．故选B点评:本题首先搞清光的频率与折射率的关系，其次要根据折射定律分析折射角的大小．难度不大．　13．【答案】D【解析】试题分析：由图分析可知，玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，由得知，a光在玻璃砖中的速度大于b光的传播速度．故A正确．由公式分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角．故B正确．双缝干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故a光相邻明条纹的间距较大．故C正确．光的波长越长，波动性越强，越容易发生衍射现象．所以可知a光比b光更容易发生衍射现象，故D错误．本题选不正确的，故选D。考点：光的折射定律；全反射；光的衍射【名师点睛】本题考查对不同色光特性的理解能力和掌握程度．对于七种色光各个量的比较是高考中常见的基本题型，可根据光的色散．干涉的结果，结合折射定律和临界角公式理解记忆。 14．【答案】D【解析】试题分析：光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，光线a的折射率大；再根据公式，光线a在玻璃中的传播速度小，故A C错误；光线a的折射率大，说明光线a的频率高，根据，光线a在真空中的波长较短，故B错误；若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到，故先发生全反射，先消失，故D正确。考点：光的折射定律【名师点睛】本题综合考查了光的折射．全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式．光速公式。 15．【答案】D【解析】考点:光的折射定律．专题:光的折射专题．分析:根据折射定律判断折射率的大小，从而再判断频率．波长．波速和临界角的大小．解答:解：A．因α1＞α2，所以1光在直角面上的入射角θ1=α1，较大．又因β1=β2，说明1．2光在直角面的折射角r相同，由折射定律=n知，折射率n1＜n2，频率ν1＜ν2，波长λ1＞λ2，棱镜中传播速率v1=＞v2=，故A错误，B错误；C．让1光和2光通过同一双缝干涉装置，由△x=λ知波长越长，条纹艰巨越大，故1光的条纹间距大于2光的条纹间距，C错误；D．波长越长，衍射现象越明显，故1光的实验效果比2光的显著，故D正确；故选：D．点评:做本题要有一定的逻辑顺序，先根据折射定律判断折射率的大小关系，再去分析频率速度波长临界角等关系．