沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.1 光的折射随堂练习题

【名师】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．无影灯是多个大面积光源组合而成的，关于其照明效果，下列说法中正确的是（　　）

A．有本影 B．有半影 C．没有本影 D．没有半影

2．如图，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45o入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，能从玻璃球内射出光线的位置有（　　）

A. 2 处 B. 3 处 C. 4处 D. 5处

3．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a．b．c．d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（    ）

A. 紫光．黄光．蓝光和红光

B. 紫光．蓝光．黄光和红光

C. 红光．蓝光．黄光和紫光

D. 红光．黄光．蓝光和紫光

4．毛泽东《沁园春·长沙》中的诗句“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，为我们展示了一副雄鹰在广阔的天空里飞翔，鱼儿在清澈的水里游荡，万物都在秋光中争着过自由自在生活的美丽场景。关于此诗句所描述的场景说法正确的是（　　）

A. 雄鹰展翅高飞时，在平静水面形成的像将变小

B. 清澈的水底看上去要比实际位置更深

C. 在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影是光的折射现象

D. 在岸上看到水中的鱼儿是光的折射形成的虚像

5．一束光线从空气射向玻璃，入射角为 α.下列四幅光路图中正确的是(    )

A.     B.

C.     D.

6．如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，OO′为其对称轴，O为球心，球半径为R，半球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对该光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑光在玻璃中的多次反射，则从左侧射入刚好能从右侧半球面射出的入射光束偏折后到与对称轴OO′相交所用的传播时间t为（　　）

A.  B.  C.  D.

7．下列说法正确的是（　 　）

A．“光纤通信”利用了全反射的原理

B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要浅

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角

D．一切波都能发生干涉和衍射，但干涉和衍射不是波特有的现象

8．如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则（　　）

A. ∠a=30°，∠b=75° B. ∠a=32°，∠b=74°

C. ∠a=34°，∠b=73° D. ∠a=36°，∠b=72°

9．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

10．某单色光由玻璃中射入空气时，正确的是（    ）

A. 频中不变，波长变短，波速不变

B. 频率不变，波长变长，波速变大

C. 频率变大，波长变短，波速变大

D. 频率变小，波长不变，波速变小

11．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

12．一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.

13．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...

14．某单色光由玻璃中射入空气时，正确的是（    ）

A．频中不变，波长变短，波速不变

B．频率不变，波长变长，波速变大

C．频率变大，波长变短，波速变大

D．频率变小，波长不变，波速变小

15．如图所示，一细束红蓝复色光垂直与AB边射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束。若用v1和v2分别表示红．蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（  ）

A．v1 < v2单色光束红色

B．v1 < v2单色光束为蓝色

C．v1 > v2单色光束为红色

D．v1 > v2单色光束为蓝色

16．从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是（　 　）

A． “潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象

B． “看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物

C． “花气袭人知骤暧”说明温度越高分子的无规则运动越剧烈

D． “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方的一端是磁针的N极

17．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是  （    ）

A. 20°    B. 15°    C. 10°    D. 5°

18．唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了（　 　）

A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射

参考答案与试题解析

1．【答案】BC

【解析】【考点】 光的反射定律．

【分析】定义：点光源发出的光，照到不透明的物体上时，物体向光的表面被照亮，在背光面的后方形成一个光照不到的黑暗区域，这就是物体的影．影区是发自光源并与被照物体的表面相切的光线围成的．

 A．本影：光源上所有发光点都照不到的区域．

 B．半影：光源上一部分发光点能照到，而另一部分发光点照不到的区域成为半明半暗的半影．

【解答】解：对同一个物体，其本影区的大小，与光源发光面的大小和光源到物体的距离有关：光源到物体的距离一定时，光源发光面越大，则物体的本影越小；光源发光面越小，则物体的本影越大．光源发光面一定时，光源到物体的距离越小，则物体的本影区越大；光源到物体的距离越大，则物体的本影区越小．

因为医院外科手术室中的无影灯是由多个大面积光源组合而成的，光源到物体的距离一定，因此可以认为没有本影，但有半影，故BC正确．AD错误．

故选：BC．

2．【答案】B

【解析】

【分析】考查光的折射和全反射。

【详解】光在玻璃球中发生全反射的临界角

光在玻璃球中的折射率

解得

光路图如图所示，共有三条。

故选B。

3．【答案】B

【解析】试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光．蓝光．黄光和红光，B正确；

考点：考查了光的折射

名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率．波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．

4．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．根据平面镜成像特点可知，雄鹰展翅高飞时，在平静水面形成的像将不变，A错误；

B．水底反射出的光线斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得水底更浅了，B错误；

C．在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影属于平面镜成像，其原理是光的反射，C错误；

D．从岸上看见“水中的鱼”是光线从水中射入空气发生折射形成的虚像，D正确。

故选D。

5．【答案】A

【解析】试题分析：一束光线从空气射向玻璃，入射角为α，可知光线一定会发生折射，根据知，折射角小于入射角，光线在分界面上还会发生反射．

考点：光的折射定律．

6．【答案】C

【解析】

【详解】

射到半球面上的C点刚好发生全反射，则由折射定律有

可得入射角为i=45°，折射角为r=90°，在△OCD中LCD=R在半球内部，入射光线到C点的距离为

光在玻璃中传播速度为

光从入射点传播到D点的时间为

代入数据解得

故C正确，ABD错误。

故选C。

7．【答案】A

【解析】【来源】山东省威海市文登区2018-2019学年高二下学期期末考试物理试题

【分析】

【详解】

A．在光纤通信种是利用了全反射原理，故A正确；

B．岸边观察前方水种的一条鱼，根据视深则有，鱼的实际深度比看到的要深，故B错误；

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，故C错误；

D．一切波都能发生干涉和衍射，干涉和衍射是波特有的现象，故D错误。

故选A。

8．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】作ac．ab面的法线，根据光的反射定律和几何关系可知

∠a=∠1=∠2

∠3=∠4=∠b

所以

2∠a=∠b

而

∠a+2∠b=180°

可得

∠a=36°

∠b=72°

故选D。

9．【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．

10．【答案】B

【解析】频率由波源决定，与介质无关；波速由介质决定。当单色光由玻璃中射入空气时，频率不变；由于，故v变大；由可知，变长。综上分析，B正确。

11．【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.

12．【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

13．【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。

14．【答案】B

【解析】【来源】北京市东城区2018届高三查漏补缺物理试题

频率由波源决定，与介质无关；波速由介质决定．当单色光由玻璃中射入空气时，频率不变；由于，故v变大；由可知，变长．综上分析，B正确．

15．【答案】C

【解析】

红光的折射率小于蓝光，根据v = c/n知，v1 > v2．再根据sinC = 1/n，知蓝光的临界角比较小，蓝光发生了全反射，则折射出去的单色光是红光。故C正确，ABD错误。故选C。

16．【答案】C

【解析】

【详解】

A项：“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象，故A错误；

B项：以诗人乘坐的船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”，故B错误；

C项：“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子无规则运动越剧烈，故C正确；

D项：地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南（S）极，故D错误。

故选：C。

17．【答案】A

【解析】画光的反射光路图如下图所示，

由图知：光线第一次反射的入射角为：90°-θ；第二次入射时的入射角为：90°-2θ；第三次的入射角为：90°-3θ；第N次的入射角为：90°-Nθ。要想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零,所以有 90°-Nθ=0，解得：，由于N为自然数，所以θ不能等于20°。故选A。

【点睛】(1)此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识。(2)明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识。

18．【答案】B

【解析】【来源】2021届江苏省南京市金陵中学高三（上）期中学业质量监测物理试题

人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故B正确．ACD错误。

故选B。