《光的折射》测试题(含答案)

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A.出现月全食现象时,月亮就完全看不到了
B.当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象
C.出现月食现象,是因为月亮处于地球的“影子”中
D.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
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
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 ,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________。
故选D。
11.D
【解析】
【分析】
【详解】
蓝光的折射率大,在AC面上偏折得更厉害,绿光折射率小,在AC面上偏折的角度小,出射点向下偏,所以可能在 点射出,根据几何关系得,在BC面上的入射角和在AC面上的折射角相等,根据折射定律,通过光的可逆性,知出射光线仍然与AB平行,故D正确,A、B、C错误.
A. B. C. D.
14.如图所示,波长分别为λa、λb的单色光a、b,沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖,出射光线都沿OC,则下列说法错误的是( )
A.a、b光从玻璃砖射入空气时,均受到玻璃砖的作用力
B.在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量
C.λa<λb,且a、b光的临界角相等
D.在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量
A.在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度
B.入射角一定的情况下(大于零),左旋光的偏折程度比右旋光大
C.入射角一定的情况下(大于零),k越大,左旋光与右旋光分离的现象越明显
D.当左、右旋光从该材料射向空气时,左旋光的临界角小于右旋光的临界角
8.如图所示为一横截面为直角三角形 的玻璃棱镜,其中 , 点在 边上, 、 间距为 , 。一条光线平行于 边从 点射入棱镜,光线垂直 边射出,已知真空中的光速为 ,则( )
6.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;
D.又v= ,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。
7.AC
【解析】
A、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知:nL<nR.根据 知,在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度,故A正确.B、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知nL<nR.则右旋光的偏折比左旋光明显,故B错误.C、k越大,左旋光与右旋光的折射率相差越大,分离的现象越明显,故C正确.D、由左旋圆偏振光折射率和右旋圆偏振光折射率表达式可知nL<nR.根据 知,左旋偏振光的临界角大于右旋光的临界角,故D错误.故选AC.
【详解】
光路图如图所示:
根据几何关系得入射角 ,折射角
由折射定律得
故B正确;
故选B。
点睛:由几何关系求出折射角和入射角,结合折射定律求出棱镜的折射率.
2.BCE
【解析】
当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象,在月全食时,月球并不是完全看不见的,至于月全食时产生的“红月亮”则主要是因为,月全食的时候,地球挡住了太阳的光辉,红光经地球大气层折射打到了月亮上,因此呈现了“红月亮”的情况,BCE正确.
B.当入射角i逐渐增大,折射角逐渐增大,由于折射角小于入射角,不论入射角如何增大,玻璃砖中的光线不会消失,所以一定有光线从面射出,B错误;
C.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距 与双缝间距离d及光的波长 的关系式 可知,只减小屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离 将减小,C正确;
D.因为不知道被测样表的放置方向,故不能判断此处是凸起的,D错误。故选AC。
A. cmB. cmC. cmD. cm
20.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.B
【解析】
【分析】
C.图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小
D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
6.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()
3.ABD
【解析】
【详解】
AB.如图所示,由折射率公式

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;
10.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
11.一个等腰直角三棱镜的截面如图所示,一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后,经AB面反射,再从BC面的Q点射出,且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路).如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜,则从BC面射出的光线
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 ,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;
故A正确;
B.△ADE为等腰三角形,由几何关系有
DE=AD=L,
解得
光线在棱镜中传播的路程为
故B错误;
C D.光线在棱镜中传播的速度
光线在棱镜中传播的时间为
故C正确,D错误。
故选AC。
9.AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由光路图可知,a光的偏折程度最小,则a光的折射率最小,a光的频率最低,据 知,a光在真空中波长最长,故A项正确,B项错误;
【点睛】本题是信息给予题,要能读懂题意,根据已知的折射率表达式,分析它们之间的关系,掌握光速、偏折程度等等与折射率的关系,是解决本题的关键.
8.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
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.下列说法中正确的是
A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度
B.图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出
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()
17.某同学为了研究光的色散,设计了如下实验:在墙角放置一个盛水的容器,其中有一块与水平面成45°镜反射经水面折射后照在墙上,该同学可在墙上看到( )
A.上紫下红的彩色光带B.上红下紫的彩色光带
C.外红内紫的环状光带D.一片白光
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
7.有一种称为手性材料的光介质,当激光从空气射入这种材料的时候,将会分离出两种光,一种是左旋圆偏振光,其折射率为 ;另一种是右旋圆偏振光,其折射率为 ,其中no为选定材料的折射率,k为大于零的参数( 和 大于1),则( )
CD.由光路图可知,c光的偏折程度最大,c光的折射率最大;根据 ,c光在棱镜中传播速度最小,故C项正确,D项错误。
10.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 , ,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。
A.仍从Q点射出,出射光线平行于AB
B.仍从Q点射出,出射光线不平行于AB
C.可能从Q′点射出,出射光线平行于AB
D.可能从O″点射出,出射光线平行于AB
12.光线从空气射向玻璃砖,当入射光线与玻璃砖表面成30°角时,折射光线与反射光线恰好垂直,则此玻璃砖的折射率为( )
A. B. C. D.
13.光线从折射率为 的介质中射向空气,如果入射角为60°,下图中光路可能的是()
16.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. cosiB. siniC. cosiD. sini
18.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va>vb
B.该棱镜对光的折射率na>nb
C.通过棱镜的时间ta>tb
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
19.圆形玻璃砖的横截面如图所示,O点为圆心,OO′为直径MN的垂线,足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点,已知半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率 ,一细束激光沿半径方向射向圆心O点,入射光线与OO′夹角 ,光屏PQ上出现两个光斑,则这两个光斑之间的距离为( )
《光的折射》测试题(含答案)
一、光的折射选择题
1.如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°.一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是()
A. B. C. D.
2.2018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__.
15.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 nmB.134 nmC.93nmD.65nm
A.玻璃对光线的折射率为
B.光线在棱镜中传播的路程为
C.光线在棱镜中传播的时间为
D.光线在棱镜中传播的时间为
9.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色,取其中a、b、c三种色光,下列说法正确的是( )
A.a光的频率最低
B.在真空中b光的波长最长
C.玻璃对c光的折射率最大
D.在三棱镜中c光传播速度最大
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.AC
【解析】
【分析】
考查光的折射、反射、干涉。
【详解】
A.由折射率和光的传播速度之间的关系 可知,折射率越大,传播速度越小,从图中可以看出,b光线在水中偏折更大,即b的折射率大于a的折射率,则a在水中的传播速度大于b的传播速度,A正确;
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