《光的折射》測試題(含答案)

1、光的折射測試題（含答案）一、光的折射選擇題1.如圖所示，玻璃棱鏡的截面為等腰三角形，頂角。為30。. 一束光線垂直于帥而射入棱鏡, 又從"面射出.出射光線與入射光線之間的夾角為30。，則此棱鏡材料的折射率是（）2 . 2018年1月31日，天空中上演了一場萬眾矚目、被稱為"超級滿月、藍月亮、紅月亮” 的月全食大戲，這次月全食歷時近5小時，最精彩之處是在發(fā)生月全食階段月亮 呈現(xiàn)紅 色，下列有關月食的說法，其中正確的是_.A.出現(xiàn)月全食現(xiàn)象時，月亮就完全看不到了B.當?shù)厍蛱幱谔柡驮铝林虚g時才會出現(xiàn)月食現(xiàn)象C.出現(xiàn)月食現(xiàn)象，是因為月亮處于地球的“影子”中D.月食可能是太陽光經(jīng)月

2、亮反射到地球大氣層時發(fā)生全反射形成的E. “紅月亮”是太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球時形成的3.如圖所示，兩束平行的黃光射向截面48c為正三角形的玻璃三棱鏡，已知該三棱鏡對 該黃光的折射率為J5，入射光與48界面夾角為45。，光經(jīng)三棱鏡后到達與8c界而平行A.兩束黃光從8c邊射出后仍是平行的B.黃光經(jīng)三棱鏡折射后偏向角為30°C.改用紅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.改用綠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.若讓入射角增大，則出射光束不平行4.如圖，在水中有一厚度不計的薄玻璃片制成的中空三棱鏡，里而是空氣，一束光A從 棱鏡的左邊射入

3、，從棱鏡的右邊射出時發(fā)生了色散，射出的可見光分布在a點和b點之 間，則錯誤的是（）A.從a點射出的是紅光，從b點射出的是紫光B.從a點射出的是紫光，從b點射出的是紅光C.從a點和b點射出的都是紅光，從ab中點射出的是紫光D.光在ab面上可能發(fā)生全反射5 .下列說法中正確的是丙丁A.圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大 于b束光在水珠中傳播的速度B.圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不 會再有光線從bb，而射出C.圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離人兩相鄰亮條紋間距離將減小D.圖丁是用干涉法檢測工件表而平整

4、程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢 測的平面在此處是凸起的6 .如圖所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱 鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下列說法中正確的是（）A. a側(cè)是紅光,b側(cè)是紫光B.在真空中a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長C.三棱鏡對a側(cè)光的折射率大于對b側(cè)光的折射率D.在三棱鏡中a側(cè)光的速率比b側(cè)光小7 .有一種稱為手性材料的光介質(zhì)，當激光從空氣射入這種材料的時候，將會分離出兩種光，一種是左旋圓偏振光，其折射率為，儡；另一種是右旋圓偏振光，其折射率為心=丁）一，其中，。為選定材料的折射率，k為大于零的參數(shù)。”和%大于

5、1）,則 1 一人?。ǎ〢.在這種介質(zhì)中左旋光的速度大于右旋光的速度8 .入射角一定的情況下（大于零），左旋光的偏折程度比右旋光大C.入射角一定的情況下（大于零），k越大，左旋光與右旋光分離的現(xiàn)象越明顯D.當左、右旋光從該材料射向空氣時，左旋光的臨界角小于右旋光的臨界角8.如圖所示為一橫截面為直角三角形A8C的玻璃棱鏡，其中NA = 30°，。點在4c邊上，A、。間距為L, AB = 26j 一條光線平行于A8邊從。點射入棱鏡，光線垂直邊射出，已知真空中的光速為。，則（）A.玻璃對光線的折射率為8 .光線在棱鏡中傳播的路程為3LC.光線在棱鏡中傳播的時間為二包2cD.光線在棱鏡中傳播

6、的時間為丁2c9 .如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單光色，取其中a、b、c三種色 光，下列說法正確的是（）A. a光的頻率最低B.在真空中b光的波長最長C.玻璃對c光的折射率最大D.在三棱鏡中c光傳播速度最大10.如圖所示中分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則（）.A. 2與1的波長、頻率相等，波速不等B. 2與1的波速、頻率相等，波長不等C. 3與1的波速、頻率、波長均相等D. 3與1的頻率相等，波速、波長均不等11. 一個等腰直角三棱鏡的截而如圖所示，一細束藍光從月。面的尸點沿平行底而四方向 射入棱鏡后，經(jīng)月5面反射，再從6。而的0點射出，且有圖圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的

7、光路）.如果將一細束綠光仍從產(chǎn)點沿平行底而四方向射入三棱鏡，則從理而射出的光線A.仍從0點射出，出射光線平行于相B.仍從。點射出，出射光線不平行于月6C.可能從0'點射出，出射光線平行于相D.可能從。點射出，出射光線平行于相12.光線從空氣射向玻璃磚，當入射光線與玻璃磚表而成30。角時，折射光線與反射光線 恰好垂直，則此玻璃磚的折射率為（）A. J2B.小C.立D,立2313 .光線從折射率為虎 的介質(zhì)中射向空氣，如果入射角為60。，下圖中光路可能的是14 .如圖所示，波長分別為九、九的單色光。、b,沿著4。、8。方向射入半圓形玻璃磚, 出射光線都沿OC，則下列說法錯誤的是（）A. 0

8、、b光從玻腐磚射入空氣時，均受到玻璃磚的作用力B.在玻璃磚內(nèi)。光的動量大于在空氣中。光的動量C. Aa<Ab.且a、b光的臨界角相等D.在玻璃磚內(nèi)a光的動量大于在玻璃磚內(nèi)b光的動量15 .光刻機是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設備，光刻機的曝光波長越短，分辨率越高?！敖]式光刻”是一種通過在光刻膠和投影物鏡之間加入浸沒液體，從而減小曝光波長、 提高分辨率的技術。如圖所示，若浸沒液體的折射率為L44,當不加液體時光刻膠的曝光 波長為193nm,則加上液體時光刻膠的曝光波長變?yōu)椋ǎ﹏*投老翻鏡一H 浸沒液體.H，產(chǎn)傳統(tǒng)光刻次沒式冊刻A. 161 nmB. 134 nmC. 93nmD. 65nm1

9、6 .如圖所示，單色光束:從某點以入射角i射入一厚度為d的平行玻璃磚中，在入射點同 時發(fā)生反射和折射，折射光線經(jīng)過玻璃磚后在下表面同樣發(fā)生反射和折射，且反射光線與 上表面的交點到上表面的入射點間的距離為/。己知光在真空中的傳播速度為C。則平行玻 嘀磚的折射率為（）A, "+4= b.C,叵亙 cos/ D.包上217 .某同學為了研究光的色散，設計了如下實驗：在墻角放置一個盛水的容器，其中有一 塊與水平而成45。角放置的平面鏡M,如圖所示，一細束白光斜射向水而，經(jīng)水折射向平 而鏡，被平面鏡反射經(jīng)水而折射后照在墻上，該同學可在墻上看到（）A.上紫下紅的彩色光帶B.上紅下紫的彩色光帶C,

10、外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶D. 一片白光18 .如圖所示為等腰棱鏡，真空中a、b兩束單色光與棱鏡軸線00,等距，兩束光折射后相 交于圖中的P點.以下判斷正確的是（）A.在真空中的光速Va>VbB.該棱鏡對光的折射率na>nbc.通過棱鏡的時間ta>tbD. a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，發(fā)生全反射的臨界角仇>0b19 .圓形玻璃磚的橫截而如圖所示，0點為圓心，00'為直徑MN的垂線，足夠大的光屏PQ與直徑MN垂直并接觸于N點，已知半圓形玻璃磚的半徑R=10cm,折射率 =, 一細束:激光沿半徑方向射向圓心0點，入射光線與00'夾角30°，光屏P

11、Q上出現(xiàn)兩個光斑，則這兩個光斑之間的距離為（）B. 5" cmC.40褥 cm3D. 205/3 cm20 .圖示兩條虛線之間為一光學元件所在處，48為其主光軸，P是一點光源，其傍軸光線通過此光學元件成像于Q點。該光學元件可能是（）Pj：_U11I I 11A.薄凸透鏡B.薄凹透鏡C.凸球面鏡D.凹球而鏡【參考答案】*試卷處理標記，請不要刪除一、光的折射選擇題1. B【解析】【分析】【詳解】光路圖如圖所示：根據(jù)幾何關系得入射角i = 30°，折射角r = 30 + 30°= 60由折射定律得x/3sinz 1故B正確； 故選B o 點睛：由幾何關系求出折射角和入射

12、角,結(jié)合折射定律求出棱鏡的折射率.2. BCE【解析】當?shù)厍蛱幱谔柡驮铝林虚g時才會出現(xiàn)月食現(xiàn)象，在月全食時，月球并不是完全看不見 的，至于月全食時產(chǎn)生的“紅月亮”則主要是因為，月全食的時候，地球擋住了太陽的光 輝，紅光經(jīng)地球大氣層折射打到了月亮上，因此呈現(xiàn)了"紅月亮''的情況，BCE正確.3. ABD【解析】【詳解】AB.如圖所示，由折射率公式sin/n =sinr可知r=30°,由幾何關系可知折射光在三棱鏡內(nèi)平行于底邊4C,由對稱性可知其在8c邊射出時的出射 角也為U45。，因此光束的偏向角為30。，且兩束光平行，故A正確，B正確：CD.由于同種材料對不

13、同的色光的折射率不同，相對于黃光而言紅光的折射率小，綠光的折 射率較大，因此折射后綠光的偏向角大些，紅光的偏向角小些，故C錯誤，D正確； E.若讓入射角增大，則折射角按一定的比例增大，出射光束仍然平行，故E錯誤。【解析】ABC、作出射到。點和b點的光路圖如下1 -，二 irumm 二 由圖看出射到。點的折射角比較大，而入射角相同，由=也，知。光的折射率較大， sinr故從a點射出的是紫光，從b點射出的是紅光，故AC錯誤，8正確；D、根據(jù)光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角時，才能發(fā)生光的全反射，光 在岫而上，光從空氣進入水中，不滿足產(chǎn)生的條件，因此不可能發(fā)生全反射，故D錯 誤：錯誤的故

14、選ACD .【點睛】紅光的折射率比紫光小.做出光路圖，根據(jù)折射角大小和折射定律比較折射率大 小進而得到是紅光還是紫光；光從空氣進入水時，不會產(chǎn)生光的全反射現(xiàn)象，從而即可求 解.5. AC【解析】【分析】考查光的折射、反射、干涉。【詳解】A,由折射率和光的傳播速度之間的關系 =£可知，折射率越大，傳播速度越小，從圖 V中可以看出，光線在水中偏折更大，即的折射率大于"的折射率，則”在水中的傳播 速度大于的傳播速度，A正確：B.當入射角i逐漸增大，折射角逐漸增大，由于折射角小于入射角，不論入射角如何增 大，玻璃磚中的光線不會消失，所以一定有光線從而射出，B錯誤：C根據(jù)雙縫干涉相鄰

15、兩亮條紋的間距小與雙縫間距離4及光的波長幾的關系式At = §之 a 可知，只減小屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離©將減小，c正確：D.因為不知道被測樣表的放置方向，故不能判斷此處是凸起的，D錯誤。故選AC。6. BCD【解析】【詳解】ABC,由題圖可以看出，。側(cè)光偏折得較厲害，三棱鏡對。側(cè)光的折射率較大，所以a側(cè)光 是紫光，波長較短，b側(cè)光是紅光，波長較長，A錯誤，BC正確；D.又v=£,所以三棱鏡中。側(cè)光的傳播速率小于b側(cè)光的傳播速率，D正確。 n7. AC【解析】A、由左旋圓偏振光折射率和右旋圓偏振光折射率表達式可知：小根據(jù)P = £知，在 n這

16、種介質(zhì)中左旋光的速度大于右旋光的速度，故A正確.B、由左旋圓偏振光折射率和右 旋圓偏振光折射率表達式可知L<R.則右旋光的偏折比左旋光明顯，故B錯誤.C、k越 大，左旋光與右旋光的折射率相差越大，分離的現(xiàn)象越明顯，故C正確.D、由左旋圓偏 振光折射率和右旋圓偏振光折射率表達式可知血<加.根據(jù)sinC = l知，左旋偏振光的 n臨界角大于右旋光的臨界角，故D錯誤.故選AC.【點睛】本題是信息給予題，要能讀懂題意，根據(jù)已知的折射率表達式，分析它們之間的 關系，掌握光速、偏折程度等等與折射率的關系，是解決本題的關鍵.8. AC【解析】【分析】【詳解】A.光路如下圖因為光線垂直8c邊射出，

17、有6=30。，光線在E點發(fā)生反射，有a=30。，可知r=30。，光線平 行于48邊從D點射入棱鏡，入射角加60。，由折射定律有sin。內(nèi)H = yJ3sin r故A正確；B. ZVDE為等腰三角形，由幾何關系有DE=AD=L9 EB = AB-2L cos30° 解得3/EF = EB cos B = 2光線在棱鏡中傳播的路程為s = DE+EF = 2.5L故B錯誤：CD.光線在棱鏡中傳播的速度CV =II 光線在棱鏡中傳播的時間為5 5島I =-=v 2c故C正確，D錯誤。故選AC。9. AC【解析】【分析】【詳解】AB.由光路圖可知，a光的偏折程度最小，則a光的折射率最小，a光

18、的頻率最低，據(jù)幾=£知，a光在真空中波長最長，故A項正確，B項錯誤；UCD.由光路圖可知，C光的偏折程度最大，C光的折射率最大：根據(jù)y = £, c光在棱鏡中 n傳播速度最小，故C項正確，D項錯誤。10. D【解析】【分析】【詳解】入射角大于折射角，可見介質(zhì)1為光疏介質(zhì)，介質(zhì)2為光密介質(zhì)，由 =£, v = Af ,可知，3與1的頻率相等，波速、波長均不等，2與1的波長、頻率相等，波速相等，故D 正確ABC錯誤。故選D。11. D【解析】【分析】【詳解】藍光的折射率大，在片。而上偏折得更厲害，綠光折射率小，在月。面上偏折的角度小，出 射點向下偏，所以可能在。點射出

19、，根據(jù)幾何關系得，在6。面上的入射角和在修。而上 的折射角相等，根據(jù)折射定律，通過光的可逆性，知出射光線仍然與相平行，故D正確， A、B、C錯誤.【點睛】藍光的折射率大于綠光的折射率，根據(jù)折射定律判斷在月。而上折射角的大小，根據(jù)幾何關 系確定在比面上的入射角，從而確定出射點以及出射角的大小.12. B【解析】入射光線與界面的夾角是30 ,，所以入射角為1=90。-30。=60。.反射角等于入射角也為60,，所以反射光線與界面的夾角為30。.因為折射光線與反射光線垂直，所以折射光線與界面的夾角為90。-30。=60。，因此折射角為r=90 -60 =30'., sin/sin 60

20、76; r-由哼，可得n=- = Gsin rsin 30故選B13. C【解析】【分析】【詳解】先根據(jù)sinC=V求出臨界角為45。，由于入射角等于60。大于臨界角，則必定發(fā)生全反 射，因此只有反射光線而無折射光線.思路分析：介質(zhì)為光密介質(zhì)，空氣為光疏介質(zhì)，當入射角大于臨界角時會發(fā)生全反射現(xiàn)象 試題點評：本題考查了全反射中的臨界角14. C【解析】【詳解】A.由圖可知。、b光從玻璃磚射入空氣時，均發(fā)生偏折，可知光子的動量發(fā)生變化，由動 量定理可知都受到玻璃磚的作用力，A正確：B.玻璃磚對。光的折射率大于空氣對。光的折射率，根據(jù) = £可知，。光在空氣中的速II度大：光子的動量p=&

21、quot;所以在玻璃磚內(nèi)a光的動量大于在空氣中。光的動量，B正確；C,。光的折射率比b光的折射率大，則知a光的頻率比b光的頻率高，由C 個V = = Z - VII可知a的波長小于b的波長.a的折射率大，由.c1sinC = n可知a的臨界角小，C錯誤；D.由光路圖看出，。光的偏折角大于b的偏折角，折射定律分析得知，a光的折射率比b 光的折射率大，由折射率與光的頻率的關系可知，a的頻率大；光子的動量P = c則在玻璃中，a光的動量大于在玻璃磚內(nèi)b光的動量，D正確。本題選錯誤的，故選515. B【解析】【分析】【詳解】 加上液體時光刻膠的曝光波幾=,光在液體中的傳播速度為y=£,不加液

22、體時C = hf聯(lián)立得y C 4) 4 193a = = x = =nm 土 134nmf n cn1.44故B正確，ACD錯誤。故選B,16. B【解析】【分析】【詳解】 設光從。點射入，反射光交于4點，由題意畫出光路圖如圖所示設折射角為，平行玻璃磚的折射率為，由折射定律有sinz=nsinr根據(jù)幾何關系有/ = 2r/ tan r所以解得1 +4d?.n =sin iIB項正確，ACD錯誤。故選B。17. B【解析】【分析】【詳解】因為各種色光折射率不同，進入水中發(fā)生色散，紫光的折射率最大，紅光的折射率最小， 所以紫光進入水中偏折最厲害，經(jīng)平面鏡反射后照射到墻上，紫光處于最下端，所以在墻 上出現(xiàn)上紅下紫的彩色光帶.故選B .【點睛】解決本題的關鍵知道各種色光的折射率不同，白光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)會發(fā)生色 散.18. D【解析】【分析】在真空中，不同的顏色的光傳播的速度相同，通過光線的偏折程度，比較a、b兩束光的折射率大小，再根據(jù) =£比較兩束光在棱鏡中傳播的速度，從而比較傳播的時間，然后再V根據(jù)可 C