安徽省淮北市第一中学物理光的折射各地方试卷集合及解析

安徽省淮北市第一中学物理光的折射各地方试卷集合及解析

一、光的折射选择题

1．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

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，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1.73

C．光在介质中的传播速度为1.73×108 m/s

D．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．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值（sin r）与入射角正弦值（sin i）的关系图象。则下列说法正确的是（）

A．光由D

经O到A

B．该玻璃砖的折射率 1.5

n=

C．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的2 3

D．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的2 3

E.若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为

3 3

5．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cos cos

α

β

B．玻璃砖的折射率为cos

2

sin

2

β

α

C．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

6．如图所示，O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的法线，a、b是关于O1O2对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路如图所示，则下列说法正确的是()

A．该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小

B ．有可能

a 是绿光，

b 是红光

C ．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变

D ．在真空中，a 光的波长比b 光的波长长

7．有一种称为手性材料的光介质，当激光从空气射入这种材料的时候，将会分离出两种光，一种是左旋圆偏振光，其折射率为1e L e n n kn =

+；另一种是右旋圆偏振光，其折射率为1e R e

n n kn =-，其中n o 为选定材料的折射率，k 为大于零的参数（L n 和R n 大于1），则 （ ）

A ．在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度

B ．入射角一定的情况下（大于零），左旋光的偏折程度比右旋光大

C ．入射角一定的情况下（大于零），k 越大，左旋光与右旋光分离的现象越明显

D ．当左、右旋光从该材料射向空气时，左旋光的临界角小于右旋光的临界角

8．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A 点沿AO ，方向(O 1点在分界面上，图中O 1点和入射光线都未画出）射向空气中，折射后通过空气中的B 点（图中折射光线也未画出）。图中O 点为A 、B 连线与分界面的交点。下列说法正确的是

A ．Q 点在O 点的左侧

B ．绿光从水中射入空气中时，速度变小

C ．若绿光沿AO 方向射向空气中，则折射光线有可能 通过B 点正下方的C 点

D ．若沿AO 1方向射向空气中的是一束紫光，则折射光线也有可能通过B 点

E. 若沿AO 1方向射向空气中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点

9．一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

10．图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB 为其主光轴，P 是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q 点。该光学元件可能是（ ）

A．薄凸透镜

B．薄凹透镜

C．凸球面镜

D．凹球面镜

11．如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中∠A=30°，D点在AC边上，A、D间距为L，AB=23L。一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，经AB边反射后垂直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3B．玻璃对光线的折射率为

23

C．光线在棱镜中传播的路程为2L D．光线在棱镜中传播的时间为

5

2

L

c

12．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，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，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光，下列说法错误的是（）

A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大

B．从a、b两点射出的单色光不平行

C．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光

D．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC

13．如图所示，一束光从空气中射向折射率为n2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

14．小明同学利用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率。如图所示，他在白纸上作一直线MN以及它的垂线AB，玻璃砖的圆心为O，其底边与直线MN对齐，在垂线AB上插两枚大头针P1和P2。小明在半圆柱形玻璃砖右侧区域内无法观察到P1、P2沿AB方向射出的光线，若要观察到，应将玻璃砖的位置作适当调整，下列说法正确的是（）

A．沿MN向M端平移适当距离

B．沿MN向N端平移适当距离

C．向左平移适当距离

D．向右平移适当距离

15．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：

(1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d；

(2)先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC；

(3)将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置；

(4)调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2。

关于上述实验，以下说法不正确的是（）

A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2

C．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2

D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角

16．已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的，检测发现三种单色光中，n、p

两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p 色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a通过三棱镜的情况是（）

A．

B．

C．

D．

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，t1t2

C．AC是红光，t1>t2D．AC是红光，t1＝t2

18．已知天然材料的折射率都为正值（10

n>）。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值（20

n<），称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。如

图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是（）

A．1 B．2 C．3 D．4

19．圆形玻璃砖的横截面如图所示， O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径R=10cm，折射率3

n=

一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO′夹角0

30，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为( )

A

．2033cm B ．53cm C ．4033cm D ．203cm

20．两束同色细平行光相距为d ，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有（ ）

A ．两束光平行，距离为d

B ．两束光平行，距离大于d

C ．两束光平行，距离小于d

D ．两束光不平行，两射出点的距离为d

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、光的折射 选择题

1．D

【解析】

试题分析：红灯看起来较深，因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率，根据视深与实深的关系式h h n =实视，折射率越小，看起来较深．由1sinC n

=又由题意知，点光源照亮的水面边缘光线刚好发生全反射，由几何知识得22sinC R h =

+，折射率越小，半径越

大， 点光源照亮的水面面积为2S R π=，故红灯照亮的水面面积较大，

故选D

考点：考查了折射定律的应用

点评：题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射，由折射定律和几何知识结合，就能轻松解答．

2．BC

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．由sin sin i n r

=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c n v =，得c v n

=，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．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，

60 1.7330sinr sin n sini sin ?=

==≈?

故B 正确。

C ．光在介质中的传播速度

8

81.7310m/s c v n ==≈? 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．BDE

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．由折射定律

sin sin i n r

= 可知sin r -sin i 图象的斜率的倒数表示折射率，所以n =1.5>1，说明实验时光由A 经过O 到

D ，故A 错误，

B 正确；

CD ．在由空气进入该玻璃砖时，光的频率不变，光的波长变为原来的

23

，故C 错误，D 正确；

E ．以入射角i =60°由空气进入该玻璃砖时，由折射定律

sin sin i n r = 其折射角的正弦值为

1233sin sin 3r i n =

=?= 故E 正确。

故选BDE 。

5．BCD

【解析】

【分析】

【详解】

光路图如图所示

AB ．由图可知

2θβ=

2r α=

入射角

2i πθ=

-

折射角为 2r πβ=

-

根据折射定律 cos sin 2sin sin 2i n r β

α=

= 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。

6．ACD

【解析】

【详解】

A.由图可知，b光偏离原来的传播方向较多，玻璃对b光的折射率大，故A正确；

B.b光折射率大，频率高，故B错误；

C.光在不同介质中传播，频率不变，故C正确；

D.根据波速c=λν，b光频率高，波长短，故D正确；

7．AC

【解析】

A、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知：n L＜n R．根据

c

v

n

=知，在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度，故A正确．B、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知n L＜n R．则右旋光的偏折比左旋光明显，故B错误．C、k越大，左旋光与右旋光的折射率相差越大，分离的现象越明显，故C正确．D、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知n L＜n R．根据

1

sin C

n

=知，左旋偏振光的临界角大于右旋光的临界角，故D错误．故选AC．

【点睛】本题是信息给予题，要能读懂题意，根据已知的折射率表达式，分析它们之间的关系，掌握光速、偏折程度等等与折射率的关系，是解决本题的关键．

8．ACE

【解析】

【详解】

当光由空气射入水中时入射角大于折射角，画出大致光路图如图所示，可见O1点在O点的左侧，故A错误。

光在真空中速度最大，当绿光从水中射入空气中时，速度变大，故B错误。若绿光沿AO 方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，选项C正确；若沿AO1方向射向空气中的是一束紫光，因紫光的折射率大于绿光，可知则折射光线通过B点下方，选项D错误；若沿AO l方向射向水中的是一束红光，水对红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律可知，红光的偏折程度小于绿光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正上方的D点，故E正确。

9．BC

【解析】

作出光路图如图所示．已知入射角160

θ=?，根据折射定律得：1

2

sin

sin

n

θ

θ

=．可得：折射角2

sin0.5

θ=．由几何关系可知

32

30

θθ

==?．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．

10．D

【解析】

【详解】

A．凸透镜可能成正立放大的像时，像和物在透镜的同侧，不可能在两侧，故A错误；B．凹透镜，当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，故B错误；

C．凸球面镜成缩小倒立的虚象，如汽车的观后镜，故C错误；

D．凹球面镜，当物体在焦点以内成放大正立的虚象，像和物在面镜的两侧，故D正确；故选D。

11．A

【解析】

【分析】

【详解】

AB．光路如图所示

因为光线垂直BC边射出，可知

β=30°

光线在E点发生反射，根据光的反射定律有

α=30°

根据几何关系可知

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 sin θn r

=

=故A 正确，B 错误；

C ．△ADE 为等腰三角形，由几何关系有 DE =A

D =L

又由于

2cos30EB AB L =-??

因此

cos 1.5EF EB βL =?=

光线在棱镜中传播的路程为

2.5s DE EF L =+=

C 错误；

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 =

= D 错误。

故选A 。

12．B

【解析】 由n=c/v ，红光的折射率较小，在玻璃中的传播速度较大，Ａ对；折射率越大偏折程度越大，可知ｂ点为蓝光，并且由光路图可知出射光线与入射光线平行，Ｂ错；CD 对； 13．A

【解析】

【分析】

【详解】

A ．发生全反射现象的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角，所以，选项A 中，当光从空气中射向玻璃时不会发生全反射现象，选项A 错误；

B ．由折射率

n =12

sin sin θθ

可知，当入射角最大为90°时，折射角θ2=45°，所以B 正确；

C ．由折射率

n=1

2

sin

sin

θ

θ

可知，当折射角θ2=30°

12

2

sin sin

2

θnθ

==

应以θ1=45°的角度入射；故C均正确；

D．由折射率

n=1

2

sin

sin

θ

θ

可知，当入射角

1

arctan2

=

θ时，有

21

sin cos

θθ

=

反射光线和折射光线恰好互相垂直，故D均正确。

本题选择错误的，故选A。

14．A

【解析】

【分析】

【详解】

光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来，要使光能从圆弧面折射出来，则需要向上移动半圆柱形玻璃砖，即将半圆柱形玻璃砖沿MN向M平移适当距离，使到达圆弧面上光线的入射角i小于临界角则可以射出，如图所示，而将半圆柱形玻璃砖平行MN向左或向右平移适当距离，不会改变光在MN圆弧面上的入射角，光仍然发生全反射，故A正确，BCD错误。

故选A。

15．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射光线没有折射光线，则直尺MN 上只出现一个亮点，故A正确；

BC．光从玻璃射入真空，光路图如图所示，折射角β大于入射角α，通过几何关系知

12

cot cot

22

d d

x x

βα

=<=

故B错误，C正确；

D．减小入射角，则折射角减小β，x1增大，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

16．A

【解析】

试题分析：由于n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应，故n的频率大于p的，三种色光之间的频率大小关系为：n p m

f f f

＞＞，同一种介质对频率越大的单色光的折射率也越大，所以经棱镜后偏折角度也越大.，故BCD错误，A正确．考点：光的折射定律；光电效应．

点评：要能够根据各种单色光的频率、折射率、波长等之间大小关系所遵循规律进行有关问题的解答．

17．D

【解析】

【分析】

【详解】

从图中可以看出玻璃砖对沿AB传播的光的偏折大于沿AC的光，故对沿AB传播的光的折射率较大，故沿AB传播的光为频率较大的光即绿光，沿AC传播的光为频率较小的光即红光。由几何关系可得

2sin

R

t

c

θ

=

时间只与入射角和圆半径有关，所以他们从A到B和从A到C所需时间相同，故ABC错误，D正确。

故选D。

18．D

【解析】

【分析】

【详解】

ABCD．由题，点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，折射光线与入射光线在法线的同一侧，所以不可能是光学1或2；根据光线穿过两侧平行的介质后的特点：方向与开始时的方向相同，所以光线3出介质右侧后，根据折射光线与入射光线在法线同侧这一

条件，光线将无法汇聚形成实像；光线4才能满足“同侧”+“成实像”的条件，所以折射光线4可能是正确的，光线3是错误的，由以上的分析可知，ABC错误D正确。

故选D。

19．C

【解析】

【分析】

光线在AB面上发生反射和折射，在水平屏幕MN上出现两个光斑，根据折射定律结合几何关系求出两个光斑之间的距离．

【详解】

画出如图光路图，

设折射角为r，根据折射定律：

sinr

n

sinθ

=

则得：

3

330

sinr nsin sin

θ

==?=

解得：60

r=?

根据几何关系，两个光斑之间的距离为：

340

6030103103

3

L PN NQ Rtan Rtan cm

=+=?+?==，故C正确，ABD错误；

【点睛】

对于几何光学，作出光路图是解答的关键的依据，要注意运用结合几何知识研究两个光斑间的距离．

20．B

【解析】

【分析】

【详解】

光线穿过玻璃砖，经过两次折射，根据光路的可逆性，射出的光线与射入的光线平行，所以两束光穿过玻璃砖后依旧平行，玻璃砖对两束光的折射率是相同的，由于玻璃砖是梯形的，由图象可知

MP NQ

>

所以在玻璃砖内发生折射的两束光线中，a比b向左偏离程度更大，两光线远离，两者射出光线的距离变大，故ACD错误，B正确。

故选B。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3uoq.html