高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.1 光的折射课时练习

【优编】物理沪科版选择性必修第一册第1节光的折射-1优质练习

一．单项选择

1．玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是（　 　）

A． B．

C． D．

2．如图所示为均质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a．b相对NM两侧对称且平行MN照射玻璃圆柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点．则a．b两束光相比

A. 玻璃对a光的折射率比b光小

B. 在玻璃中a光的传播速度比b光小

C. 在玻璃中a光的传播时间比b光短

D. a光的频率比b光的频率小

3．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃，入射角为45°，下面光路图中正确的是（   ）

A.  B.

C.  D.

4．如图所示,光线由空气射入半圆形玻璃砖,或由玻璃砖射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)(　　)

A. 图乙．丁    B. 图甲．丁

C. 图乙．丙    D. 图甲．丙...

5．如下图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，线光源S可沿玻璃砖圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心O.若S从图中A向B处移动，在P上先看到七色光带，以后各色光陆续消失．则此七色光带从上到下的排列以及最早消失的光是(　　 )

A. 红光→紫光，红光    B. 紫光→红光，红光

C. 红光→紫光，紫光    D. 紫光→红光，紫光

6．如图所示，一束光从介质a 斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是(   ) 

A． a是光疏介质，b是光密介质

B． 光的入射角必须大于或等于临界角

C． 光在介质a中的速度大于在介质b中的速度

D． 该光束一定是单色光

7．如右下图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一束单色细光O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（     ）

A. 1．2．3（彼此平行）中的任一条都有可能

B. 4．5．6（彼此平行）中的任一条都有可能

C. 7．8．9（彼此平行）中的任一条都有可能

D. 只能是4．6中的某一条

8．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（ 　　）

A．速度不变，波长变短 B．速度变慢，波长变短

C．频率增高，波长变长 D．频率降低，波长变长

9．如图所示的四种现象，属于光的折射现象的是（   ）

A.      B.

C.      D.  

10．单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，，光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出，则该五棱镜折射率的最小值（　　）

A.  B.  C.  D.

11．下列说法正确的是(   )

A．拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面折射光的影响

B．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

C．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应

D．机场．车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线

12．如图所示，让光线沿半圆形玻璃砖的半径射到平直边上，在这个界面发生了反射和折射。逐渐增大入射角，下列对观察到的现象的描述中正确的是(   )

A. 反射光线和折射光线的夹角逐渐增大

B. 折射角和入射角的比值不变

C. 反射光线和折射光线都逐渐减弱

D. 折射光线逐渐减弱，直至完全消失

13．关于光的折射现象，下列说法中正确的是（  ）

A. 折射角一定小于入射角

B. 折射率跟折射角的正弦值成反比

C. 折射率大的介质，光在其中的传播速度小

D. 折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍

14．如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面，厚度为L。现有两种单色光组成的复合光，从O点射入玻璃砖，入射角为，其折射光线分别沿．方向，对应的折射角分别为．，光从O点到A点的传播时间为，从O点到B点的传播时间为。已知，，，。则下列对和大小关系的比较，正确的是（　　）

A.  B.  C.  D. 无法确定

15．火车的鸣笛声由空气传到铁轨中，则关于其频率和波长的变化情况，描述正确的是（   ）

A. 频率不变，波长变短 B. 频率不变，波长变长

C. 频率变小，波长变长 D. 频率变大，波长变短

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】【来源】江苏省高考第二次适应性考试物理试题

光从玻璃进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又从玻璃进入空气，则入射角大于折射角，其光路图如图所示，所以B正确；ACD错误；

故选B。

2．【答案】B

【解析】由题意及光路图可知，a．b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n=可知，nb＜na，故A错误；

光在介质中的传播速度：v=c/n，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t=s/v，则：tb＜ta，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光，选项D错误；故选B.
点睛：本题是一道几何光学题，作出光路图是解题的关键；当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时光发生全反射；作出光路图．确定入射角与折射角的关系，应用光的折射定律．n=c/v可以解题．

3．【答案】C

【解析】

试题分析: 光由空气射向玻璃，是光疏介质射入密介质，不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射，光折射角小于入射角，反射角等于入射角，故C正确，A．C．D错误。

考点：光的折射定律

4．【答案】A

【解析】试题分析：甲．乙．光线从空气射入半圆形玻璃砖时折射角应小于入射角，故甲错误，乙正确；丙．丁．光线由玻璃砖射入空气时，设临界角为C，则有：，则

由图知：入射角，所以光线发生了全反射，故丙错误，丁正确，故A正确。

考点：光的折射定律

【名师点睛】光线从空气射入半圆形玻璃砖时折射角小于入射角，光线由玻璃砖射入空气时，可能发生全反射，也可能发生折射，折射时折射角大于入射角，由得到临界角的范围，判断能否发生全反射。

5．【答案】D

【解析】本题考查光的折射和全发射。光在O点发生折射，可见光中宏观频率最小折射率最小，在空气中的折射角最小，临界角最大，紫光频率最大折射率最大，在空气中的折射角最大，临界角最小，因此七色光带从下到上的排列顺序是红光→紫光；光源S在移动的过程中，在玻璃砖内的入射角最先达到紫光的临界角，紫光最先消失。

6．【答案】B

【解析】A. 光从介质a射向介质b，要在a．b介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b是光疏介质。故A错误；

B. 光的入射角等于临界角时，折射角等于90°，要发生全反射，光的入射角必须大于等于临界角，故B正确；

C．由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v=c/n得知，光在介质a中的速度小于在介质b中的速度。故C错误。

D. 该光束可能是复色光，各色光的入射角都大于等于临界角，都发生了全反射，故D错误。

故选：B.

点睛：产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件进行选择．

7．【答案】B

【解析】试题分析：两棱镜之间的介质折射率未知，可能比玻璃大，可能与玻璃相同，也可能比玻璃小，可能的光路图如下：

所以正确答案为Ｂ。

考点：光的折射定律

8．【答案】B

【解析】【分析】【来源】天津市滨海新区大港太平村中学2019-2020学年高二（下）期末质量检测物理试题

考察光在折射过程中的基本特征量变化问题。

A．光在介质中的传播速度为，玻璃的折射率大于空气，所以速度减小，故A错误；

B．波长，所以波长变短，故B正确；

CD．周期和频率由光源决定，所以不变，故CD错误。

故选B。

9．【答案】C

【解析】A ．屏幕上呈现人的手的影子是因为光的直线传播形成的，故A错误；

B ．山在水中的倒影，是由于光的反射，太阳光照射物体，物体所反射的光经水平面反射映入人眼，形成人所看到的倒影，故B错误；

C ．光从水中射向空气的时候，在水面要发生折射，使得光的传播方向发生偏折，所以C正确；

D ．这是由太阳光透过缝隙而形成的太阳的像，它的形状就是太阳的形状，而不是叶子间缝隙的形状，‘这就是小孔成像，故D错误；

综上所述本题答案是：C

10．【答案】A

【解析】设射入CD面上的入射角为，因为在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等，如下图

根据集合关系有

解得

当光刚好在CD和AE面上发生全反射时，折射率最小，根据

解得最小折射率为

故BCD错误，A正确。

故选A。

11．【答案】C

【解析】【来源】四川省成都外国语2018-2019学年高二5月月考物理试题

【详解】

反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗里的物体时或拍摄水面上的物体时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机头，故A错误；根据狭义相对论，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故B错误；向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应，故C正确；机场．车站用来检查旅客行李包的透视仪利用X射线的穿透本领，故D错误。故选C

12．【答案】D

【解析】A．B．逐渐增大入射角，反射角增大，反射光线沿逆时针方向转动，由折射定律知折射角逐渐增大，折射光线沿顺时针方向转动，故反射光线和折射光线的夹角逐渐减小，A错误。B．折射角和入射角满足折射定律为，故B错误。C．D在还未发生全反射过程中，反射光越来越强，折射光越来越弱，最终发生全反射，折射光完全消失，反射光不消失，故C错误，D正确。故选D。

【点睛】解决本题的关键是掌握反射和折射的实验规律，知道入射角增大时，反射角和折射角都随之增大，而反射光增强，折射光减弱。

13．【答案】C

【解析】光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，选项A错误；折射率是由材料本身决定的物理量，与折射角的正弦值无关，选项B错误；根据v=c/n可知，折射率大的介质，光在其中的传播速度小，选项C正确；根据可知，折射角增大为原来的2倍，入射角不一定也增大为原来的2倍，选项D错误；故选C.

14．【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】玻璃砖对沿OA方向的单色光的折射率为

此单色光在玻璃传播的速度为

光在玻璃砖中的路程为

光从O点到A点的传播时间为

玻璃砖对沿OB方向的单色光的折射率为

此单色光在玻璃传播的速度为

光在玻璃砖中的路程为

光从O点到B点的传播时间为

则有

15．【答案】B

【解析】

【详解】波的频率是由波源决定的，所以波从一种介质进入另一种介质时，频率不变。则声波由空气进入铁轨中，波速变大，频率不变，由波速公式v=λf得知，声波的波长变长。故B正确，ACD错误。故选：B