陕西省汉中中学选修1高中物理高中物理-光的折射测试题
一、光的折射选择题
1．如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一细光束从空气中以某一角度θ（0＜θ＜90°）入射到第一块玻璃板的上表面．下列说法正确的是（）
A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行
D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
E.第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧
2．如图所示，一单色光由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面MN上发生偏折．下列说法正确的是（）
A．该光在介质Ⅰ中传播的速度大
B．该光在介质Ⅱ中传播的速度大
C．该光在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为3
D．该光在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为3
3．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
4．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AB界面进入三棱镜后直接从BC界面射出。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射出方向与入射方向间的偏向角为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
5．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向水中，折射后通过水中的B点。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．O1点在O点的右侧
B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小
C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点
6．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，已知该三棱镜对该黄光的折射率为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
7．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
8．2019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．当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象
B．当月亮处于太附和地球中间时才会出现月食现象
C．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
D．出现月食现象，是因为月亮处于地球的“影子”中
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
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．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．A中的字比没有玻璃时的高，B中的字和没有玻璃时的一样
11．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v a＞v b
B．该棱镜对光的折射率n a＞n b
C．通过棱镜的时间t a＞t b
D．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
12．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5
3
的玻璃
13．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
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．在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，装有某种透明液体，液体中插入一根细铁丝，当人沿水平方向(垂直于纸面)观看时，会看到铁丝在液面处出现“折断”现象，此时，与实际情况相符合的是( )
A．B．
C．D．
16．如图所示中分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()．
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
17．物体放在凸透镜的主轴上，且物距大于焦距，用红、紫、白三种光照射物体，在镜另一侧的一个可动光屏上分别形成清晰的像，则下列说法中正确的是
A．红光照射成的像最大B．紫光照射成的像最大
C．白光照射成的像最大D．用白光照射成的像最清晰
18．光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为（）
A．161 nm B．134 nm C．93nm D．65nm
19．如图所示，abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc=60°。当一束平行光垂直照到ac上时，ab的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为（）
A ．12πR
B ．6R π
C ．4R π
D ．3
R π 20．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
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一、光的折射 选择题
1．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A 、光线从第一块玻璃板中的上表面射入，在第一块玻璃板中上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理可知，光在第一块玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二个玻璃板下表面也一定有出射光，故A 正确，
B 错误．
C 、因为光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理知，从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等，即两光线平行，所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行，故C 正确．
D 、根据光线在玻璃板中发生偏折，由于折射角小于入射角，可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧，故D 正确，
E 错误．
故选ACD ．
2．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．由图知光在介质Ⅱ中的折射角较大，则介质Ⅱ为光疏介质，光在介质Ⅱ中传播的速度大，故A 错误，B 正确；
CD ．介质Ⅰ相对介质Ⅱ的折射率为n =sin 603sin 30?=?
Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速
度之比为3，故C错误，D正确。故选BD。
3．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。
4．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．如图所示，由折射率公式
n=sin sin
i
r
可得r=30?，由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为45?，因此光束的偏向角为30?，则两束光平行，故AB正确；CD．由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光而言红光的折射率小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，故C错误，D正确；E．若让入射角增大，则折射角按一定的比例增大，出射光束仍然平行，故E错误。
故选ABD。
5．BC
【解析】
【详解】
A.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O l点在O点的左侧．故A错误；
B.光在真空中速度最大，当蓝光从空气中射入水中时，速度变小，故B正确；
C.若沿AO l方向射向水中的是-束紫光，水对紫光的折射率大于蓝光的折射率，根据折射定律可知，紫光的偏折程度大于蓝光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正下方的C 点，故C正确；
D.若蓝光沿AO方向射向水中，由于折射角小于入射角，折射光线比入射光线更靠近法线，所以折射光线不可能通过B点正上方的D点，故D错误。
6．ABD
【解析】
【详解】
AB.如图所示，由折射率公式
sin sin i
n
r
，
可知
r=30°，
由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i=45°，因此光束的偏向角为30°，且两束光平行，故A正确，B正确；
CD.由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光而言红光的折射率小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，故C错误，D正确；
E.若让入射角增大，则折射角按一定的比例增大，出射光束仍然平行，故E错误。
故选：ABD。
7．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；
8．ADE
【解析】
【分析】
考查光的传播，光的折射。
【详解】
当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播
的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，月亮处于地球的“影子”中,在地球上完全看不到月球的现象就是月全食。看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球；选项ADE正确，BC错误。
故选ADE.
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．AD
【解析】
【分析】
【详解】
如下图所示，放在B中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在A中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高。
故选AD。
11．D
【解析】
【分析】
在真空中，不同的颜色的光传播的速度相同，通过光线的偏折程度，比较a、b两束光的折射率大小，再根据
c
n
v
=比较两束光在棱镜中传播的速度，从而比较传播的时间，然后再根据
1
sinC
n
=比较临界角的大小．
【详解】
A 、在真空中，不同的颜色的光传播的速度都相同，即a b v v =，故选项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a b n n ＜，故选项B 错误；
C 、a 光的折射率小于b 光的折射率，根据c v n
=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a b t t ＜，故选项C 错误；
D 、根据1sinC n
=，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a b θθ＞，故选项D 正确．
【点睛】
解决本题的突破口是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．
12．D
【解析】 因3tan 4
d a α==，则0=37α，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为
74°，选项A 错误；装入玻璃后，根据折射定律：sin sin n βα=
=4sin 5β=>，则053β>，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围大于106°，选项B 错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角β越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选
项C 错误；若要将视野扩大到180°，则β=900，则00sin sin 905sin sin 373
n βα===，则需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，选项D 正确；故选D. 点睛：对于几何光学，其基础是作出光路图，借助几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率．
13．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 。
14．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．
15．B
【解析】
以B 图为例，作出铁丝上S 点发出的两条光线，经过液面折射的光路，如图，将两条折射光线反向延长，交于S '，S '就是人观看到的铁丝上S 点的虚像，依此类推，B 图是人向左看到的水中“铁丝”，B 正确．
16．D
【解析】
【分析】
【详解】
入射角大于折射角，可见介质1为光疏介质，介质2为光密介质，由c n v
= ，v f λ=，可知，3与1的频率相等，波速、波长均不等，2与1的波长、频率相等，波速相等，故D 正确ABC 错误。
故选D 。
17．A
【解析】
因红光的折射率最小，则经透镜折射后的焦距最长，即物体更靠近红光的焦点位置，则所成的像最大，故选项A 正确，BC 错误；因白光是复色光，各种颜色的光成像的位置不重合，则图像最不清晰，选项D 错误；故选A.
18．B
【解析】
【分析】
【详解】 加上液体时光刻胶的曝光波v f λ=，光在液体中的传播速度为c v n =，不加液体时0c λf =联立得
00193nm 134nm 1.44
v c f n c n λλλ=
=?==≈ 故B 正确，ACD 错误。
故选B 。
19．B
【解析】
【分析】
【详解】 由题意作出光路图如下图所示
设光的临界角为C ，则有
11sin 2
C n =
= 解得 30C =?
如图，在
30α≥?
时，均发生全反射，图中d 点为入射角等于临界角的临界点，所以只有bd 部分有黄色光透射出，所以有黄色光射出部分的圆弧对对应的圆心角也是30，对应圆弧的长度为
3023606
R l R ππ?=
?=? 故ACD 错误，B 正确。
故选B 。
20．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；
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。
D．又v＝