《光的折射》测试题(含答案)

1、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。为30。. 一束光线垂直于帅而射入棱镜, 又从"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（）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_.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

2、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48c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J5，入射光与48界面夹角为45。，光经三棱镜后到达与8c界而平行A.两束黄光从8c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，里而是空气，一束光A从 棱镜的左边射入

3、，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 .下列说法中正确的是丙丁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，而射出C.图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离人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而平整

4、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（）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，儡；另一种是右旋圆偏振光，其折射率为心=丁）一，其中，。为选定材料的折射率，k为大于零的参数。”和%大于

5、1）,则 1 一人丁（）A.在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度8 .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A8C的玻璃棱镜，其中NA = 30°，。点在4c边上，A、。间距为L, AB = 26j 一条光线平行于A8边从。点射入棱镜，光线垂直边射出，已知真空中的光速为。，则（）A.玻璃对光线的折射率为8 .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二包2cD.光线在棱镜中传播

6、的时间为丁2c9 .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而如图所示，一细束蓝光从月。面的尸点沿平行底而四方向 射入棱镜后，经月5面反射，再从6。而的0点射出，且有图图中未画光在棱镜内的

7、光路）.如果将一细束绿光仍从产点沿平行底而四方向射入三棱镜，则从理而射出的光线A.仍从0点射出，出射光线平行于相B.仍从。点射出，出射光线不平行于月6C.可能从0'点射出，出射光线平行于相D.可能从。点射出，出射光线平行于相12.光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表而成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. J2B.小C.立D,立2313 .光线从折射率为虎 的介质中射向空气，如果入射角为60。，下图中光路可能的是14 .如图所示，波长分别为九、九的单色光。、b,沿着4。、8。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. 0

8、、b光从玻腐砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力B.在玻璃砖内。光的动量大于在空气中。光的动量C. Aa<Ab.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L44,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（）n*投老翻镜一H 浸没液体.H，产传统光刻次没式册刻A. 161 nmB. 134 nmC. 93nmD. 65nm1

9、6 .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/。己知光在真空中的传播速度为C。则平行玻 嘀砖的折射率为（）A, "+4= b.C,叵亘 cos/ D.包上217 .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 块与水平而成45。角放置的平面镜M,如图所示，一细束白光斜射向水而，经水折射向平 而镜，被平面镜反射经水而折射后照在墙上，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,

10、外红内紫的环状光带D. 一片白光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00,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>VbB.该棱镜对光的折射率na>nbc.通过棱镜的时间ta>tbD. 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仇>0b19 .圆形玻璃砖的横截而如图所示，0点为圆心，00'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0点，入射光线与00'夹角30°，光屏P

11、Q上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为（）B. 5" cmC.40褥 cm3D. 205/3 cm20 .图示两条虚线之间为一光学元件所在处，48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（）Pj：_U11I I 11A.薄凸透镜B.薄凹透镜C.凸球面镜D.凹球而镜【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】【详解】光路图如图所示：根据几何关系得入射角i = 30°，折射角r = 30 + 30°= 60由折射定律得x/3sinz 1故B正确； 故选B o 点睛：由几何关系求出折射角和入射

12、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.3. ABD【解析】【详解】AB.如图所示，由折射率公式sin/n =sinr可知r=30°,由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边4C,由对称性可知其在8c边射出时的出射 角也为U45。，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

13、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。【解析】ABC、作出射到。点和b点的光路图如下1 -，二 irumm 二 由图看出射到。点的折射角比较大，而入射角相同，由=也，知。光的折射率较大， sinr故从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，故AC错误，8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 在岫而上，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

14、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 V中可以看出，光线在水中偏折更大，即的折射率大于"的折射率，则”在水中的传播 速度大于的传播速度，A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，所以一定有光线从而射出，B错误：C根据双缝干涉相邻

15、两亮条纹的间距小与双缝间距离4及光的波长几的关系式At = §之 a 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。6. BCD【解析】【详解】ABC,由题图可以看出，。侧光偏折得较厉害，三棱镜对。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。侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D正确。 n7. 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：小根据P = £知，在 n这

16、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L<R.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血<加.根据sinC = l知，左旋偏振光的 n临界角大于右旋光的临界角，故D错误.故选AC.【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8c边射出，

17、有6=30。，光线在E点发生反射，有a=30。，可知r=30。，光线平 行于48边从D点射入棱镜，入射角加60。，由折射定律有sin。内H = yJ3sin r故A正确；B. ZVDE为等腰三角形，由几何关系有DE=AD=L9 EB = AB-2L cos30° 解得3/EF = EB cos B = 2光线在棱镜中传播的路程为s = DE+EF = 2.5L故B错误：CD.光线在棱镜中传播的速度CV =II 光线在棱镜中传播的时间为5 5岛I =-=v 2c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

18、的频率最低，据几=£知，a光在真空中波长最长，故A项正确，B项错误；UCD.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y = £, c光在棱镜中 n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 =£, v = Af ,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。故选D。11. D【解析】【分析】【详解】蓝光的折射率大，在片。而上偏折得更厉害，绿光折射率小，在月。面上偏折的角度小，出 射点向下偏，所以可能在。点射出

19、，根据几何关系得，在6。面上的入射角和在修。而上 的折射角相等，根据折射定律，通过光的可逆性，知出射光线仍然与相平行，故D正确， A、B、C错误.【点睛】蓝光的折射率大于绿光的折射率，根据折射定律判断在月。而上折射角的大小，根据几何关 系确定在比面上的入射角，从而确定出射点以及出射角的大小.12. B【解析】入射光线与界面的夹角是30 ,，所以入射角为1=90。-30。=60。.反射角等于入射角也为60,，所以反射光线与界面的夹角为30。.因为折射光线与反射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为90。-30。=60。，因此折射角为r=90 -60 =30'., sin/sin 60

20、76; r-由哼，可得n=- = Gsin rsin 30故选B13. C【解析】【分析】【详解】先根据sinC=V求出临界角为45。，由于入射角等于60。大于临界角，则必定发生全反 射，因此只有反射光线而无折射光线.思路分析：介质为光密介质，空气为光疏介质，当入射角大于临界角时会发生全反射现象 试题点评：本题考查了全反射中的临界角14. C【解析】【详解】A.由图可知。、b光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动 量定理可知都受到玻璃砖的作用力，A正确：B.玻璃砖对。光的折射率大于空气对。光的折射率，根据 = £可知，。光在空气中的速II度大：光子的动量p=&

21、quot;所以在玻璃砖内a光的动量大于在空气中。光的动量，B正确；C,。光的折射率比b光的折射率大，则知a光的频率比b光的频率高，由C 个V = = Z - VII可知a的波长小于b的波长.a的折射率大，由.c1sinC = n可知a的临界角小，C错误；D.由光路图看出，。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，由折射率与光的频率的关系可知，a的频率大；光子的动量P = c则在玻璃中，a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量，D正确。本题选错误的，故选515. B【解析】【分析】【详解】 加上液体时光刻胶的曝光波几=,光在液体中的传播速度为y=£,不加液

22、体时C = hf联立得y C 4) 4 193a = = x = =nm 土 134nmf n cn1.44故B正确，ACD错误。故选B,16. B【解析】【分析】【详解】 设光从。点射入，反射光交于4点，由题意画出光路图如图所示设折射角为，平行玻璃砖的折射率为，由折射定律有sinz=nsinr根据几何关系有/ = 2r/ tan r所以解得1 +4d?.n =sin iIB项正确，ACD错误。故选B。17. B【解析】【分析】【详解】因为各种色光折射率不同，进入水中发生色散，紫光的折射率最大，红光的折射率最小， 所以紫光进入水中偏折最厉害，经平面镜反射后照射到墙上，紫光处于最下端，所以在墙 上出现上红下紫的彩色光带.故选B .【点睛】解决本题的关键知道各种色光的折射率不同，白光从一种介质进入另一种介质会发生色 散.18. D【解析】【分析】在真空中，不同的颜色的光传播的速度相同，通过光线的偏折程度，比较a、b两束光的折射率大小，再根据 =£比较两束光在棱镜中传播的速度，从而比较传播的时间，然后再V根据可 C