高考物理光的折射试题经典(1)

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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
4.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c
α=30°
故A正确,BCD错误。
故选A。
9.BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由 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 ,则折射角为 ;而光由B进入C时,入射角为 ,折射角为 ,由此比较可知,介质C的折射率最大;A错误,B正确;
BC.根据 ,得 ,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。
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。
6.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。
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.小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验,如图所示,他进行的主要步骤是:
(1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d;
(2)先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC;
B.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2
C.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2
D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角
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()
A. B. C. D.
14.已知天然材料的折射率都为正值( )。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( ),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.沿MN向M端平移适当距离
B.沿MN向N端平移适当距离
C.向左平移适当距离
D.向右平移适当距离
2.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
A.AB.BC.CD.D
19.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
20.如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从a、b两点射出的单色光,对于这两束单色光,下列说法错误的是()
A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大
B.从a、b两点射出的单色光不平行
C.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光
16.如图所示,实线为空气和水的分界面,一束绿光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中未画出)射向空气,折射后通过空气中的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.绿光从水中射入空气中时波长不变
C.若沿AO1方向射出的一束蓝光,则折射光线有可能通过B点正上方的C点
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.
4.AB
【解析】
【分析】
【详解】
A.为了减小角度测量的相对误差,入射角应适当大一些.但不能太大,否则出射光线太弱,A正确;
D.从a、Байду номын сангаас两点射出的单色光仍平行,且平行于BC
【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】
光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后,到达圆弧面上的入射角大于临界角,发生全反射现象,光不能从圆弧面折射出来,要使光能从圆弧面折射出来,则需要向上移动半圆柱形玻璃砖,即将半圆柱形玻璃砖沿MN向M平移适当距离,使到达圆弧面上光线的入射角i小于临界角则可以射出,如图所示,而将半圆柱形玻璃砖平行MN向左或向右平移适当距离,不会改变光在MN圆弧面上的入射角,光仍然发生全反射,故A正确,BCD错误。
B.该同学在插大头针d时,使d挡住a、b的像和c,由此确定出射光线的方向,B正确;
C.由几何知识可知,光线在上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路可逆性原理可知,光线一定会从下表面射出,折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射,C错误;
D.该实验方法的原理是折射定律,也能用来测量其他透明介质的折射率,D错误。
A.30°B.45°C.60°D.75°
9.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
10.如图,一横截面为直角三角形MNP的玻璃棱镜, ,此截面内,一束平行光以 入射角射到MN边上,经折射后由MP边射出,出射光束与NP边平行,则该棱镜的折射率为( )
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
7.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().
(3)将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置;
(4)调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点,记下左侧亮点到A点的距离x1,右侧亮点到A点的距离x2。
关于上述实验,以下说法不正确的是( )
A.在∠BOC的范围内,改变入射光线PO的入射角,直尺MN上可能只出现一个亮点
A.1B.2C.3D.4
15.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
高考物理光的折射试题经典(1)
一、光的折射选择题
1.小明同学利用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率。如图所示,他在白纸上作一直线MN以及它的垂线AB,玻璃砖的圆心为O,其底边与直线MN对齐,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2。小明在半圆柱形玻璃砖右侧区域内无法观察到P1、P2沿AB方向射出的光线,若要观察到,应将玻璃砖的位置作适当调整,下列说法正确的是( )
故选AB。
5.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;
A. B.1.5C. D.2
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
A.仍从Q点射出,出射光线平行于AB
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
6.2019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______.
3.2018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__.
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
故选ADE.
7.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。
8.A
【解析】
【分析】
【详解】
设入射角为i,折射角为r,由几何关系得
由折射定律有
由几何关系有
联立解得
D.若增大入射角,可能在空气中的任何位置都看不到此绿光
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 ,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()
故选A。
2.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;
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。
3.BCE
【解析】
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
8.人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为 ,且D= 。则光线的会聚角α为( )
C.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
5.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________。
A.两束黄光从BC边射出后仍是平行的
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