(完整版)光的折射單元測試題

（完整版）光的折射單元測試題一、光的折射選擇題1．物體放在凸透鏡的主軸上，且物距大于焦距，用紅、紫、白三種光照射物體，在鏡另側(cè)的一個可動光屏上分別形成清晰的像，則下列說法中正確的是A.A.紅光照射成的像最大C.白光照射成的像最大D.用白光照射成的像最清晰如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單光色，取其中a、b、c三種色光，下列說法正確的是（）a光的頻率最低在真空中b光的波長最長玻璃對c光的折射率最大D?在三棱鏡中c光傳播速度最大如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束藍光從空氣中的人點沿AO1方向（0］點在分界面上，圖中0］點和入射光線都未畫出）射向水中，折射后通過水中的B點。圖中0點為A、B連線與分界面的交點。下列說法正確的是01點在0點的右側(cè)藍光從空氣中射入水中時，速度變小若沿A0］方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點正下方的C點若藍光沿A0方向射向水中，則折射光線有可能通過B點正上方的D點某同學(xué)做測玻璃折射率實驗時，在白紙上放好上、下表面平行的玻璃磚，玻璃磚厚度為厶，如圖示入射光線與折射光線（CD邊出射光線未畫出），若入射角/=60°，測出折射角r=30°,光在真空中的光速為c,貝y（）C■f)C■f)A?玻璃磚的折射率n=呂3c光在玻璃中傳播的時間為2込3c2L光在玻璃中傳播的時間為——c操作時誤將玻璃磚向上平移一小段，則測得的折射率將偏小關(guān)于折射率，下列說法中正確的是（）sin0根據(jù)n二応亍可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比2sin0根據(jù)n二sine1可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比2介質(zhì)的折射率由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角均無關(guān)c根據(jù)n二可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比v同一頻率的光由第一種介質(zhì)進入第二種介質(zhì)時，折射率與波長成反比下列說法正確的有（）觀察者接近恒定頻率波源時，接收到波的頻率變小物體做受迫振動，當(dāng)驅(qū)動力頻率等于固有頻率時，振幅最大雨后美麗的彩虹是光的干涉現(xiàn)象相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)如圖所示為一橫截面為直角三角形ABC的玻璃棱鏡，其中ZA二30。，D點在AC邊上,A、D間距為L，AB=2\：3Lo一條光線平行于AB邊從D點射入棱鏡，光線垂直bc邊射出，已知真空中的光速為c，貝y（）A?玻璃對光線的折射率為帚3光線在棱鏡中傳播的路程為3Lc.光線在棱鏡中傳播的時間為竺包2c5LD.光線在棱鏡中傳播的時間為〒2c兩束同色細平行光相距為d,從空氣中互相平行地斜射到梯形玻璃磚的上表面，如圖所

兩束光平行，距離為d兩束光平行，距離大于d兩束光平行，距離小于d兩束光不平行，兩射出點的距離為d如圖所示，截面為等腰三角形的玻璃磚ABC置于水平地面上，一束單色光由地面上的E點發(fā)出，射向AB邊上的M點，BM=BE,經(jīng)過玻璃磚折射后，從AC邊上N點（圖中未畫出）射出，最后光斑落在地面上的F點，CF=BE，已知玻璃磚的頂角為Q，兩個底角為0，則以下說法中正確的是（）COS（XA?玻璃磚的折射率為罰B.玻璃磚的折射率為B.玻璃磚的折射率為cos02sin2M、N兩點一定位于同一水平線上若只使入射光的波長增大，由AC面射出時的出射點在N點上方10.如圖所示中分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則10.如圖所示中分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則（）.2與1的波速、頻率相等，波長不等3與1的波速、頻率、波長均相等3與1的頻率相等，波速、波長均不等如圖所示為一橫截面為直角三角形ABC的玻璃棱鏡，其中ZA=30°,D點在AC邊上,A、D間距為L，AB=2鉅L。一條光線平行于AB邊從D點射入棱鏡，經(jīng)AB邊反射后垂直BC邊射出，已知真空中的光速為C,貝y（）

B?玻璃對光線的折射率為芋A?玻璃對光線的折射率為B?玻璃對光線的折射率為芋A?玻璃對光線的折射率為J3光線在棱鏡中傳播的路程為2L5L光線在棱鏡中傳播的時間為2c人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸。平行光束寬度為D,對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球，會聚在軸線上的P點。取球體的折射率為，且d=J2r。則光線的會聚角a為（）30°B.45°C.60°D.75°13.13.如圖所示，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍光組成的細光束平行于BC面從P點射入，通過兩棱鏡后，變?yōu)閺腶、b兩點射出的單色光，對于這兩束單色光，下列說法錯誤的是（）紅光在玻璃中傳播速度比藍光大從a、b兩點射出的單色光不平行從a點射出的為紅光，從b點射出的為藍光從a、b兩點射出的單色光仍平行，且平行于BC如圖所示，兩束單色光a、b從水下射向A點后，光線經(jīng)折射合成一束光c進入空氣，則下列說法中錯誤的是（）在水中a光的臨界角比b光的臨界角大在水中a光的速度比b光的速度大a光的頻率比b光的頻率大b光的折射率比a光的折射率大一束紅光和一束紫光以適當(dāng)?shù)慕嵌壬湎虿ＡТu，玻璃磚為半圓形，如圖所示，紅光與紫光出射光線都由圓心0點沿0C方向射出，貝M）AO是紅光，它穿過玻璃磚所用的時間最少A0是紫光，它穿過玻璃磚所用的時間最長A0是紅光，它穿過玻璃磚所用的時間最長A0是紫光，它穿過玻璃磚所用的時間最少如圖所示，由紅、綠兩單色光組成的光束以入射角&由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處，AD是半圓的直徑。進入玻璃后分為兩束，分別為AB、AC,它們從A到B和從A到C的時間分別為t1和上2，則（）AB是綠光，t1<t2B.AB是綠光，t1>t2C.AC是紅光，t]>t2D.AC是紅光，t]=t2如圖所示半圓形玻璃磚，圓心為0,半徑為R?某單色光由空氣從0B邊界的中點A垂直射入玻璃磚，并在圓弧邊界P點發(fā)生折射，該折射光線的反向延長線剛好過B點.則3R光從A傳到P的時間為二.（c為空氣中的光速）該玻璃對此單色光的臨界角為45°玻璃的臨界角隨入射光線位置變化而變化18．如圖所示兩細束單色光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點在該三棱鏡中a色光的傳播速率比b光的傳播速率大棱鏡射向空氣中a色光的臨界角比b色光的臨界角大D．a(chǎn)光的折射率小于b光折射率以往，已知材料的折射率都為正值（n>0）.現(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料，其折射率可以為負值（n<0）,稱為負折射率材料.位于空氣中的這類材料，入射角isini與折射角r依然滿足n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)（此時折射角取負sinr值）.現(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負折射率材料，一束電磁波從其上表面射入，下表面射出.若該材料對此電磁波的折射率n=-1，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是（）ABCDA.AB.BC.CD.D圖示兩條虛線之間為一光學(xué)元件所在處，AB為其主光軸，P是一點光源，其傍軸光線通過此光學(xué)元件成像于Q點。該光學(xué)元件可能是（）薄凸透鏡薄凹透鏡凸球面鏡凹球面鏡【參考答案】***試卷處理標(biāo)記，請不要刪除一、光的折射選擇題A【解析】因紅光的折射率最小，則經(jīng)透鏡折射后的焦距最長，即物體更靠近紅光的焦點位置，則所成的像最大，故選項A正確，BC錯誤；因白光是復(fù)色光，各種顏色的光成像的位置不重合，則圖像最不清晰，選項D錯誤；故選A.AC【解析】【分析】【詳解】AB.由光路圖可知，A光的偏折程度最小，則A光的折射率最小，A光的頻率最低，據(jù)九=—知，A光在真空中波長最長，故A項正確，B項錯誤；cCD.由光路圖可知，c光的偏折程度最大，c光的折射率最大；根據(jù)v-，c光在棱鏡中n傳播速度最小，故C項正確，D項錯誤。BC【解析】【詳解】當(dāng)光由空氣射入水中時入射角大于折射角，畫出大致光路圖如圖所示，可見q點在O點的左側(cè).故A錯誤；光在真空中速度最大，當(dāng)藍光從空氣中射入水中時，速度變小，故B正確；若沿AOl方向射向水中的是-束紫光，水對紫光的折射率大于藍光的折射率，根據(jù)折射定律可知，紫光的偏折程度大于藍光的偏折程度，所以折射光線有可能通過B點正下方的C點，故C正確；

若藍光沿AO方向射向水中，由于折射角小于入射角，折射光線比入射光線更靠近法線，所以折射光線不可能通過B點正上方的D點，故D錯誤。4．AC解析】分析】詳解】A?玻璃磚的折射率sinisin60A正確；BC?光在玻璃中傳播的速度為由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為cosr則光在玻璃中傳播的時間為nLcxcosrcxcos30°cB錯誤C正確；D.如右圖所示實線表示將玻璃磚向上平移后實際的光路圖，而虛線是未將玻璃磚向上平移時作圖時所采用的光路圖，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，則由折射定律sinisinr得知，測得的折射率將不變，D錯誤。故選AC。5.CDE【解析】【詳解】介質(zhì)的折射率是一個表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角無關(guān)，故選項A、B錯誤，選項C正確；由于真空中光速是一個定值，故n與v成反比，

這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，故選項D正確；由v=Af,當(dāng)f一定時，v正比于兒由于n與v成反比，故折射率與波長X也成反比，故選項E正確；故選CDE．6．BD【解析】【詳解】A?當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，間距變小，觀察者接收的頻率增大，如果二者遠離，間距變大，觀察者接收的頻率減小，故A錯誤；B?做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體固有頻率時，物體振幅最大，產(chǎn)生共振現(xiàn)象，故B正確；C?彩虹是太陽光經(jīng)過空氣中的小水珠，發(fā)生色散形成的，色散現(xiàn)象屬于光的折射，故C錯誤；D?相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)是相聯(lián)系的，與物體的運動狀態(tài)有關(guān)，故D正確?！军c睛】考查受迫振動的共振條件，及相對論的內(nèi)容，注意波在介質(zhì)中傳播時，頻率是不變，但是觀察者所接收的頻率會隨兩者遠離或靠近而變化，另外記憶一些常見的光的干涉現(xiàn)象的應(yīng)用，注意干涉與折射色散的區(qū)別。7．AC【解析】【分析】【詳解】A.光路如下圖因為光線垂直BC邊射出，有6=30°，光線在E點發(fā)生反射，有a=30°，可知r=30°,光線平行于AB邊從D點射入棱鏡，入射角E60°,由折射定律有n=輕"sinr故A正確；B.AADE為等腰三角形，由幾何關(guān)系有DE=AD=L,EB=AB—2L-cos30°解得3LEF=EB-cosB=^2-i2i2光線在棱鏡中傳播的路程為s=DE+EF=2.5L故B錯誤;CD.光線在棱鏡中傳播的速度cv=—n光線在棱鏡中傳播的時間為s5羽Lt=—=v2c故C正確，D錯誤。故選AC。8．B【解析】【分析】【詳解】光線穿過玻璃磚，經(jīng)過兩次折射，以兩束光穿過玻璃磚后依舊平行，的，由圖象可知根據(jù)光路的可逆性，射出的光線與射入的光線平行，所玻璃磚對兩束光的折射率是相同的，由于玻璃磚是梯形MP>NQ所以在玻璃磚內(nèi)發(fā)生折射的兩束光線中，a比b向左偏離程度更大，兩光線遠離，兩者射出光線的距離變大，故ACD錯誤，B正確。故選B。9．BCD【解析】【分析】【詳解】光路圖如圖所示AB.由圖可知26=P2r=a入射角1-6折射角為兀Rr二-p2根據(jù)折射定律Pco-smi2n——inrain2故A錯誤，B正確；根據(jù)對稱性，可知MN//EF，根據(jù)故M、N兩點一定位于同一水平線上。故C正確;c—九f當(dāng)九增加時，f將減小，門減小，所以折射角r將增大。由AC面射出時的出射點在N點上方。故D正確。故選BCD。10．D【解析】【分析】【詳解】c入射角大于折射角，可見介質(zhì)1為光疏介質(zhì)，介質(zhì)2為光密介質(zhì)，由n=，v-f，可v知，3與1的頻率相等，波速、波長均不等，2與1的波長、頻率相等，波速相等，故D正確ABC錯誤。故選Do11．A【解析】【分析】【詳解】AB.光路如圖所示因為光線垂直BC邊射出，可知3=30°光線在E點發(fā)生反射，根據(jù)光的反射定律有a=30°22根據(jù)幾何關(guān)系可知r=30°光線平行于AB邊從D點射入棱鏡，入射角E60°由折射定律有sin0n==x3sinr故A正確，B錯誤；C.△ADE為等腰三角形，由幾何關(guān)系有DE=AD=L又由于EB=AB-2L-cos30。因此EF=EB?cosB=1.5L光線在棱鏡中傳播的路程為s=DE+EF=2.5LC錯誤；D.光線在棱鏡中傳播的速度cv=—n光線在棱鏡中傳播的時間為s5』3lt==v2cD錯誤。故選A。12．A【解析】【分析】【詳解】設(shè)入射角為j，折射角為r,由幾何關(guān)系得D??~2

smi=-Rn二皿r2n二皿r2

sinr由幾何關(guān)系有聯(lián)立解得a=30°故A正確，BCD錯誤。故選A。13．B【解析】由n=c/v，紅光的折射率較小，在玻璃中的傳播速度較大，A對；折射率越大偏折程度越大，可知b點為藍光，并且由光路圖可知出射光線與入射光線平行，B錯；CD對；14．C【解析】【分析】【詳解】AD.由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，所以根據(jù)折射定律sinrn=—sini可知，可得，B.由a可知，可得，B.由sinC=—n在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，AD選項不合題意，故AD錯誤;cv二一n可知，在水中a光的速度大于b光的速度，B選項不合題意，故B錯誤;C.根據(jù)折射率定義即得光的頻率與折射率的關(guān)系：頻率越高的光，折射率越大。所以a光的頻率小于b光的頻率，C選項符合題意，故C正確。故選C。15．A【解析】【分析】【詳解】由圖看出兩光束的折射角相同，因紅光的折射率較小，由折射定律1sininsinr故紅光的入射角應(yīng)大于紫光的入射角，故AO為紅光；由cv=—n知，紅光在玻璃磚中傳播較大，而在玻璃中兩光的光程相等，故紅光穿過玻璃磚所需時間短．故選A．16．D【解析】【分析】【詳解】從圖中可以看出玻璃磚對沿AB傳播的光的偏折大于沿AC的光，故對沿AB傳播的光的折射率較大，故沿AB傳播的光為頻率較大的光即綠光，沿AC傳播的光為頻率較小的光即紅光。由幾何關(guān)系可得2Rsin0t二c時間只與入射角和圓半徑有關(guān)，所以他們從A到B和從A到C所需時間相同，故ABC錯誤，D正確。故選D。17．B【解析】【分析】作出光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系求出入射角和折射角，根據(jù)折射定律求出玻璃對光的折射率，1匚根據(jù)sinC=?求出臨界角.根據(jù)幾何關(guān)系求出光在玻璃中傳播的路程，通過v—求出光在玻璃中傳播的速度，從而得出光從A到P的時間.【詳解】A、作出光路圖，如圖所示，sinf根據(jù)幾何關(guān)系知，入射角a=30°，折射角9=60°，根據(jù)折射定律得一、冷1.7、，故A錯誤。c3RB、光在玻璃磚中傳播的速度..：，則光從A傳到P的時間t=j.，故B正確。\'■1