高考物理光的折射试题经典(1)

高考物理光的折射试题经典(1)一、光的折射选择题1．胶囊型元件水平放置，由某透明材料制成，两端是半径为r的半球，中间是长度为4r 的圆柱体，中轴线是1234O O O O。

一激光束从左侧平行中轴线水平射入，经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。

已知出射光线与入射光线的间距为1.6r，则该元件的折射率为（）A．425B．435C．85D．6252．某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖，玻璃砖厚度为L，如图示入射光线与折射光线（CD边出射光线未画出），若入射角i＝60°，测出折射角r ＝30°，光在真空中的光速为c，则（）A．玻璃砖的折射率n＝3B．光在玻璃中传播的时间为23LC．光在玻璃中传播的时间为2L cD．操作时误将玻璃砖向上平移一小段，则测得的折射率将偏小3．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4．如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A 从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a 点和b 点之间，则错误的是（ ）A ．从a 点射出的是红光，从b 点射出的是紫光B ．从a 点射出的是紫光，从b 点射出的是红光C ．从a 点和b 点射出的都是红光，从ab 中点射出的是紫光D ．光在ab 面上可能发生全反射5．关于折射率，下列说法中正确的是( ) A ．根据12sin n sin θθ=可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据12sin n sin θθ=可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C ．介质的折射率由介质本身决定，与入射角、折射角均无关 D ．根据cn v=可知，介质的折射率与介质中的光速成反比 E.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比6．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7．如图所示为一横截面为直角三角形ABC 的玻璃棱镜，其中30A ︒∠=，D 点在AC 边上，A 、D 间距为L ，3AB L =。

一条光线平行于AB 边从D 点射入棱镜，光线垂直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3 B．光线在棱镜中传播的路程为3LC．光线在棱镜中传播的时间为53LD．光线在棱镜中传播的时间为5 2 L c8．两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dB．两束光平行，距离大于dC．两束光平行，距离小于dD．两束光不平行，两射出点的距离为d9．某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示。

他按正确的方法插了大头针a、b、c、d。

则下列说法中正确的是（）A．实验中，入射角应适当大些B．该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和cC．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率10．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．11．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC 面进入空气。

当出射角i'和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ，知棱镜顶角为α，计算棱镜对该色光的折射率表达式为（）A．sin2sin2aaθ+B．sin2sin2aθθ+C．sinsin()2aθθ-D．sinsin()2aaθ-12．已知天然材料的折射率都为正值（10n>）。

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（20n<），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．413．如图所示，P是一束含有两种单色光的光线，沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后分成a、b两束光线，则下列说法中正确的是（）A．a光频率小于b光频率B．在玻璃砖中传播的时间a光比b光长C．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率D．若让玻璃砖在纸面内绕O点逆时针转动180°，P光线保持不变，则a、b两束光线也保持不变14．如图所示，单色光束从某点以入射角i射入一厚度为d的平行玻璃砖中，在入射点同时发生反射和折射，折射光线经过玻璃砖后在下表面同样发生反射和折射，且反射光线与上表面的交点到上表面的入射点间的距离为l。

已知光在真空中的传播速度为c。

则平行玻璃砖的折射率为（）A．224l d+cos i B．224l d+s in i C．224l d+cos i D．224l d+sin i15．如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R．某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点．则（）A．该玻璃对此单色光的折射率为1.5B．光从 A 传到 P 的时间为（c为空气中的光速）C．该玻璃对此单色光的临界角为45°D．玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化16．一束单色光由某种介质射向真空时的光路如图所示，I和II为相互垂直的平面，AO、BO、CO均为光线，各光线与I的夹角满足αγ==60°，β=45°，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）A．法线所在平面为I B．入射光线为BOC．该种介质的折射率62n=D．光在该介质中的传播速度22v c=17．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同18．以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n< 0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sinsininr=，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n=−1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）A．A B．B C．C D．D19．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（）A3B23C ．光线在棱镜中传播的路程为2LD ．光线在棱镜中传播的时间为52L c20．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【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、光的折射 选择题 1．A 【解析】 【分析】 【详解】由光路的对称性与可逆性可知，激光束在胶囊元件中的光路如下图所示。

设光线在半球处的入射角为i ，折射角为γ，则由折射定律得sin sin in γ=由几何关系得0.8sin 0.8ri r== 在三角形24MO O 中，由正弦定理得()sin sin 5i r rγγ-= 结合三角公式()sin sin cos cos sin i i i γγγ-=-联解可得tan 1γ=折射角π4γ=折射率425n =故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

2．AC 【解析】 【分析】 【详解】A ．玻璃砖的折射率sin sin 603sin sin 30i n r ︒===︒A 正确；BC ．光在玻璃中传播的速度为c v n=由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为cos L s r=则光在玻璃中传播的时间为32cos s nL L Lt v c r c====⨯ B 错误C 正确； D ．如右图所示实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律sin sin inr=得知，测得的折射率将不变，D错误。

故选AC。

3．ABD【解析】【详解】AB.如图所示，由折射率公式sin sin inr=，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。

4．ACD【解析】ABC、作出射到a点和b点的光路图如下由图看出射到a点的折射角比较大，而入射角相同，由sininsinr=，知a光的折射率较大，故从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，故AC错误，B正确；D、根据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生光的全反射，光在ab面上，光从空气进入水中，不满足产生的条件，因此不可能发生全反射，故D错误；错误的故选ACD．【点睛】红光的折射率比紫光小．做出光路图，根据折射角大小和折射定律比较折射率大小进而得到是红光还是紫光；光从空气进入水时，不会产生光的全反射现象，从而即可求解．5．CDE【解析】【详解】介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B错误，选项C正确；由于真空中光速是一个定值，故n与v成反比，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，故选项D正确；由v＝λf，当f一定时，v正比于λ，由于n与v成反比，故折射率与波长λ也成反比，故选项E正确；故选CDE．6．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．7．AC【解析】【分析】【详解】A．光路如下图因为光线垂直BC边射出，有β=30°，光线在E点发生反射，有α=30°，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sinsin θn r==故A 正确；B ．△ADE 为等腰三角形，由几何关系有DE =AD =L ，2cos30EB AB L =-⋅︒解得3cos 2L EF EB β=⋅=光线在棱镜中传播的路程为2.5s DE EF L =+=故B 错误；C 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2s t v c==故C 正确，D 错误。