第四章 专题强化练7 光的折射和全反射(含答案) 高中物理人教版(2019)选择性 必修 第一册

高中物理学习材料唐玲收集整理光的反射和折射练习及答案光的直线传播1．下列现象中能说明光是沿直线传播的是(A) 小孔成像 (B) 日食、月食(C) 海市蜃楼 (D) 射击中的三点一线解：（ABD）“海市蜃楼”现象说明光在不均匀介质（密度不一样的各空气层）中会发生折射，以至于全反射现象。

（在后面将了解到全反射）沙漠中，在沙面上方较高处的空气层比贴近沙面的空气层受热少，密度较大。

这样，沙面上的空气形成了上密下疏的状况。

从远处景物—绿树射来的光线穿过着上密下疏的空气层时就要发生折射，入射角逐渐增大，当达到临界角时，就会发生全反射，应而看到湖水得倒影，见图：空气层高，温度高，（空气导热不好）密度小，折射率小空气层较接近海面，温度低，（水海面上的“海市蜃楼”的形成过程也是上述道理。

见上图。

2．关于日食和月食的说法正确的是(A) 日全食是在地球的本影中发生的(B) 日环食是在月球的伪本影中发生的(C) 月偏食是在地球的半影区中发生的(D) 月偏食是在地球的本影区中发生的解：（BD ）日食不再说了，月蚀是怎么会事呢？月球本身不是光源，反射太阳光而被我们看见。

发生月蚀时，太阳、地球、月球几近排在一条直线上，太阳照射地球在地球后面留下影子，有半影区和本影区，当月球一部分进入半影区时，有一部分太阳光被挡住，但月球向着地球的一面仍能反射另一部分太阳光而被我们看见，此时月球比平常略暗；当月球一部分进入本影区，一部分在半影区，则进入本影的部分不反射任何太阳光，为全黑，如图所示。

因此，月偏食是在月球一部分进入本影区，一部分在半影区时发生的；当月球全部进入本影区时，发生月全食。

注意：关键是我们总是在地球上观察！3．如图所示，小球位于距墙MO 和地面NO 等远的一点A ，在球的右边紧靠小球有一点光源S. 当小球以速度v 水平抛出后，恰好落在墙角O 处，当小球在空中运动时，在墙上就有球的影子由上向下运动，其影子中心的运动是(A) 匀速直线运动(B) 初速度为零的匀加速直线运动，加速度小于g(C) 自由落体运动 (D) 变加速运动 解：（A ）设光源（即小球初始位置）到墙的距离为d,小球的影子在位置1；当小球经过时间t 下落到某一位置时，光照着它在墙上留下的影子在位置2；1、2两个位置之间的距离可以这样求出：太阳 地球 月球 M AS v 1 23θ在三角形12A 中，S 12=d ·tan θ而由平抛运动的知识我们知道，tan θ=t v gt 0221=02v gt 因此，S 12=d ·tanθ=02v dgt也就是说，影子的位移与时间成正比！当然，它对应的运动应为匀速直线运动。

习题课：光的折射和全反射必备知识基础练1.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。

有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。

已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()A.rB.1.5rC.2rD.2.5r2.(多选)(2021天津一中高二检测)如图所示，这是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。

M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则()A.此玻璃的折射率为√3B.光线从B到D需用时3RcC.若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD，从AD段射出的光线均平行于AB3.如图所示，某同学利用方格坐标纸测量半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA的适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，按图所示放上玻璃砖，然后插上P3、P4大头针。

(1)其中他确定P3大头针位置的方法应是。

(2)若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。

该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)。

请算出玻璃砖的折射率n=_。

4.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。

一束平行于角平分线OM 的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。

(1)求介质的折射率；(2)折射光线中恰好射到M点的光线_(选填“能”或“不能”)发生全反射。

5.(2021河北邢台第二中学高二期末)如图所示为一半径为R的透明半球体过球心O的横截面，面上R。

一细光束沿PO方向从P点入射，经过面MON恰好发生P点到直径MN间的垂直距离为d=√22全反射。

若此光束沿平行MN方向从P点入射，从圆上Q点出射，光在真空中的传播速度为c，求：(1)透明半球体的折射率n ；(2)沿MN 方向从P 点入射的光在透明半球体中的传播时间t 。

第四章光1光的折射必备知识基础练1.(多选)光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()A.比值θ1不变θ2不变B.比值sinθ1sinθ2C.比值sinθ1是一个大于1的常数sinθ2D.比值sinθ1是一个小于1的常数sinθ22.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A.n=sin i,v=c·sin iB.n=tan i,v=c·tan iC.n=tan i,v=ctaniD.n=cos i,v=ccosi3. (多选)(2021山东青岛模拟)如图所示,虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线,以下说法正确的是()A.bO是入射光线B.aO是入射光线C.cO是入射光线D.Ob是反射光线4.(2021河北唐山检测)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目。

这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如图所示,反光膜内均匀分布着直径为10 μm 的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为√3,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射的入射角应是()A.15°B.30°C.45°D.60°5.在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体()A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能6. 如图所示,一根竖直插入水中的杆AB ,在水中部分长1.0 m,露出水面部分长0.3 m,已知水的折射率为43,则当阳光与水平面成37°时,杆AB 在水下的影长为多少?sin 37°=35,cos 37°=457. (2021湖南高二期末)如图所示为一个半径为R 的透明介质球体,M 、N 两点在一条直线上关于球心O 对称,与球心的距离均为85R ,一细束单色光从M 点射向透明介质球体,从P 点射入,穿过球体后到达N 点。

人教版（2019）选择性必修第一册《4.1光的折射》2024年同步练习卷（3）一、单选题：本大题共9小题，共36分。

1.第四届中国质量获奖者——福耀集团，其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。

参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。

如图所示，该学生将一束光线以入射角从空气射向厚度的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离。

则此玻璃的折射率n 为()A. B. C. D.2.光在真空中的传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度。

关于任何介质非真空的折射率，下列说法正确的是()A.一定大于1 B.一定小于1C.可能等于1D.可能大于1，也可能小于13.光在某种玻璃中的传播速度是，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线垂直，则入射角应是()A.B.C.D.4.下列各图中，O 点是半圆形玻璃砖的圆心。

一束光线由空气射入玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，光路图可能正确的是()A. B. C. D.5.在光的折射现象中，当光从空气进入玻璃时，其速度和波长的变化情况是()A.速度变大，波长变短 B.速度变小，波长变短C.速度变大，波长变长D.速度变小，波长变长6.如图所示的事例，由于光的直线传播形成的是()A.筷子“折断”B.水中“倒影”C.用放大镜看字D.晴空“日环食”7.如图所示，光从A点射入圆形玻璃，而从B点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为，AB弧所对的圆心角为，下列说法正确的是()A.玻璃的折射率是B.玻璃的折射率是C.光线在A点的入射角为D.玻璃的折射率是8.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率。

当它们从玻璃砖的下表面射出后，有()A.两束光仍平行，间距等于dB.两束光仍平行，间距大于dC.两束光仍平行，间距小于dD.两束光不再相互平行9.如图所示，在空气中有一直角棱镜ABC，，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为()A.2B.C.D.二、多选题：本大题共2小题，共8分。

光的反射、折射课后练习(1)1．在我国古代学者沉括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。

”，其意是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰的影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰就作相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移。

这描述的是光的什么现象( )A．直线传播现象 B.折射现象 C.干涉现象 D.衍射现象2．把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑．若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应该（）A．大于10cm B．小于10cm C．大于20cm D．在10cm和20cm之间3．以下说法正确的是（）A．利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系D．a射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波4．某高层建筑物外墙大量使用了幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体，而室内的人却能较清楚地看见外面的物体，其原因是（）A．在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物质B．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜C．在玻璃的外表面涂有高反射膜D．在玻璃的外表面涂有增透膜5．保持入射光线方向不变,将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角,则（）A．反射光线也转过θ角 B.反射光线转过2θ角C．入射角增大2θ角 D.反射光线与入射光线的夹角增大θ角6．某汽车驾驶室外有一用平面镜作成的观后镜,当汽车以50km／h的速度在公路上.向前行驶时,司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度应是（）A．50km／h B.25km／h C.100kin／h D.07．两平面镜镜耐相对、平行放置,中间有一发光点S.当其中一面镜子以速率v沿BD垂直于镜面的方向向光点S移动时,在离镜面最近的四个像中（）A．有两个像的速率为2v B.有二个像的速率为2vC．有两个像朝S运动 D.有三个像朝S运动8． 2002年4月21日上午9时30分左右,在武汉人们看到太阳的周围环绕着一道“美丽的光环”,这被称为太阳的“日晕”现象,这种现象属于（）A．太阳光的衍射 B.太阳光的干涉C．太阳光的折射 D.小孔成像9．关于红光和紫光，下列说法正确的是（）A．红光的频率大于紫光的频率B．同一种玻璃对红光的折射率比紫光的小C．红光在水中的传播速度比紫光的小D．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距比紫光的小10．一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为h1,而观察者目测潜水员距水面深h2,则（）A．潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度大于h1,B．潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度小于h1,C．潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度小于h1,D．潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度大于h1.参考答案：1．答案： A解析：本题考查光的直线传播及形成的现象.前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象.故A正确.A2．答案： B解析：由题意可知焦距大于10cm，看图案时应该起放大功能，B对3．答案： C解析：红外线的波长长，容易发生衍射，A错误；增透膜是光的干涉现象，B错误；根据光速不变原理，C正确；a射线是高速粒子流、β射线是高速电子流，D错误。

人教版（2019）选择性必修第一册《4.1光的折射》2024年同步练习卷（1）一、单选题：本大题共8小题，共32分。

1.在图中的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是()①bo不可能是入射光线，②ao可能是入射光线③co可能是入射光线，④bo可能是反射光线.A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④2.一种测量液体折射率的V形容器，由两块材质相同的直角棱镜粘合，并封闭其前后两端制作而成。

容器中盛有某种液体，一激光束从左边棱镜水平射入，通过液体后从右边棱镜射出，其光路如图所示。

设棱镜和液体的折射率分别为、n，光在棱镜和液体中的传播速度分别为、v，则()A.，B.，C.，D.，3.如图所示，ABCD是底角为的等腰梯形棱镜的横截面，与底边BC平行的两束单色光a、间距及位置均可调从AB边射入，经BC边一次反射后直接从CD边射出图中未画出。

已知棱镜对a、b两束光的折射率满足。

下列说法正确的是()A.AB边入射光线与CD边的出射光线不平行B.a、b两束光不可能从CD边同一位置射出C.a光在棱镜中传播的时间更长D.从CD边射出的位置b光一定在a光上面4.如图所示，一等边三棱镜ABC放置在水平面内，一束单色光沿某一方向从AB边上的S点水平射入三棱镜，经过三棱镜AB边和AC边两次折射后从P点射出三棱镜。

若该单色光在三棱镜内部传播时，光线平行于底边BC。

经过三棱镜两次折射后，入射光线和出射光线延长线之间的夹角为，则三棱镜对该单色光的折射率为()A. B. C. D.5.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知()A.光是从真空射入介质的B.介质的折射率为C.介质的折射率为D.反射光线与折射光线的夹角为6.如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。

当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。

当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底的中点C，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是()A.光在油中的频率大于其在空气中的频率B.光在油中的波长大于其在空气中的波长C.油的折射率为D.光在油中的速度为7.用插针法测量矩形玻璃砖折射率的实验中，入射光线和出射光线上大头针的位置均正确，则逆着出射光线观察到的4个大头钉的位置可能是()A. B.C. D.8.下列关于光的性质的说法正确的是()A.光在真空中传播的速度是B.光的传播速度在不同介质中是相同的C.光可以被完全吸收，但不会被折射D.光的传播速度在水中比在空气中快二、多选题：本大题共1小题，共4分。

1．如图5图5所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在( )A．图中P点B．图中P点靠M的一侧C．图中P点靠N的一侧D．以上位置都有可能2．如图6所示，图6一玻璃柱体的横截面为半圆形．细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )A．光束1转过15°B．光束1转过30°C．光束2转过的角度小于15°D．光束2转过的角度大于15°3．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是( )A．小于40° B．在50°～100°之间C．在100°～140°之间D．大于140°图74．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图7所示，由此可以判断( )A．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大图85．如图8所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为( )A.12B.22C. 3D.3 36．如图9所示，图9两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中( )A． 1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能图107．如图10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( )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图118．某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以O点为圆心，10 cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段OO′的延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图11所示．用刻度尺量得OB＝8 cm，CD＝4 cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.9．在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA 以入射角θ1入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图12所示．若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少？如图13所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n＝3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11．一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时，sin θ≈θ，cos θ≈1)．参考答案折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°<φ<140°.]4．AB [由相对折射率和绝对折射率的关系可知： n 1sin 45°＝n 2sin 40° n 1<n 2 n 2sin 26°＝n 3sin 40° n 2>n 3而n 1sin 45°sin 26°＝n 3sin 240°，所以n 1>n 3 即n 2>n 1>n 3，B 项对，D 项错．由n 1v 1＝n 2v 2＝n 3v 3＝c ，可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．]5．C [顶角A 为30°，则光从AC 面射出时，在玻璃中的入射角θ1＝30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°，所以折射角θ2＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n ＝sin θ2sin θ1＝3，C 项正确．]6．B [光束射到AC 面进入未知的透明介质将发生折射，如何折射需要比较未知介质与玻璃的折射率，若未知介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上；若未知介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下；还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同，不发生折射的特殊情形．但无论是哪一种可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后一定沿原来的方向射出．故4、5、6中的任一条都有可能，B 项对．]7．AD如图所示，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．]8．1.5解析 由图可知sin ∠AOB＝AB OA ，sin ∠DOC＝CD OC ，OA ＝OC ＝R ，根据n ＝sin θ1sin θ2知，n ＝sin ∠AOB sin ∠DOC ＝ABCD ＝102－824＝1.5. 9.dn 2cos θ1n 2－sin 2θ1解析 设光线SA 在玻璃中的折射角为θ2，传播速度为v ，则由n ＝c v 有，光在玻璃板中传播的速度v ＝cn；由几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为s 1＝l cos θ1，由s ＝vt ，有t 1＝s 1c ＝lc·cos θ1，其中c 是真空中的光速，光在玻璃板中传播的距离s 2＝d cos θ2，光在玻璃板中的传播时间t 2＝d v·cos θ2＝ndc·cos θ2由折射定律有：n ＝sin θ1sin θ2①由题意有：l c·cos θ1＝ndc·cos θ2②由三角函数关系有：cos θ2＝1－sin 2θ2③联立①②③得：l ＝dn 2cos θ1n 2－sin 2θ110．23.1 cm解析 画出如图所示的光路图，设折射角为θ2，根据折射定律n ＝sin θ2sin θ1解得θ2＝60°由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑P 、Q 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan 30°＋Rtan 60°解得L ＝4033 cm≈23.1 cm11.n －1d ni解析 如图，设光线以很小的入射角i 入射到平板玻璃表面上的A 点，折射角为r ，从平板玻璃另一表面上的B 点射出，设AC 为入射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行，过B 点作BD⊥AC，交AC 于D 点，则BD 的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得sin isin r＝n① 由几何关系得 ∠BAD＝i －rAB ＝dcos r③出射光线与入射光线之间的距离为BD ＝AB sin(i －r)④当入射角i 很小时，有sin i≈i，sin r≈r，sin(i －r)≈i－r ，cos r≈1 由此及①②③④式得BD ＝n －1dn i。

人教物理选择性必修第一册第4章 光1、红光和紫光相比较，下列说法正确的是( ) A ．红光波长大于紫光波长 B ．红光频率大于紫光频率C ．在真空中传播时，红光波速大于紫光波速D ．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距小于紫光的干涉条纹间距 2、如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A ．光的反射B ．光的折射C ．光的直线传播D ．小孔成像3、一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是( )A ．该介质的折射率是33B ．该介质的折射率是 3C ．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D ．光线从介质射入真空的过程中，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象 4、如图所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上P 点出现第三条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差r 2－r 1应为( )A.c 2fB.3c 2fC.2c 3fD.5c 2f5、某次实验中,测得第一级亮条纹和第三级亮条纹中心相距4.0×10-2 m,若双缝间距为0.1 mm,双缝到屏的距离为l=4.0 m,则光波的波长为( ) A.8.0×10-8 m B.5.0×10-7 m C.1.5×10-8 mD.1.0×10-7 m6、下列对衍射现象的定性分析,不正确的是( ) A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象 B.光的衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据 D.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论7、若某一介质的折射率较大，那么( ) A ．光由空气射入该介质时折射角较大 B ．光由空气射入该介质时折射角较小 C ．光在该介质中的速度较大 D ．光在该介质中的速度较小8、一半径为R 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示．图中O 为圆心，MN 为竖直方向的直径．有一束细光线自O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O 点的距离为d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失。

答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。

２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。

亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。

相信你是最棒的！第4.1节 光的折射1.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A ．光的反射B ．光的折射C ．光的直线传播D ．小孔成像【答案】B【解析】光经过大气层，其空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致．2.如图所示，两束不同的单色光P 和Q ，沿半径方向射向半圆形玻璃砖，其折射光线都是从圆心O 点沿OF 方向射出，则在该玻璃中( )A ．P 光束的折射率比Q 光束的折射率大B ．P 光束的频率比Q 光束的频率小C ．P 光束的波长比Q 光束的波长小D ．P 光束传播时间比Q 光束所需时间长【答案】B【解析】由图看出，单色光Q 的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q 的折射率较大，故A 错误．折射率越小，光的频率越小，所以P 光束的频率比Q 光束的频率小，故B 正确．由c ＝λf 知光的频率越小，波长越长，则P 光束的波长比Q 光束的波长大，故C 错误．由v ＝分析得知，P 光在玻璃传播速度较大，所以P 穿过玻璃砖所需时间比Q 短，故D 错误．故选B.3.半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n＝，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为( )A．B．C．D．R【答案】B【解析】光路图如图所示，可知θ1＝60°由折射率n＝＝，可得θ2＝30°由几何关系得：光线射到底边上时的入射角θ3＝30°光线在底边折射时，由折射定律得n＝可得：θ4＝60°由几何知识得：CO＝CB，所以OC＝＝R在△OCD中可得：所求距离d＝OD＝OC tan 30°＝，故A、C、D错误，B正确．故选B.4.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i－sin r图象如图乙所示．则( )A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.67【答案】B【解析】由图象可得：sin i＜sin r，则i＜r，所以光线从玻璃射入空气发生折射，即光由B经O到A.根据折射定律得＝由图象得：＝＝所以可得，n＝1.5，故B正确，A、C、D错误．故选：B.5.如图所示，截面为长方形A1B1C1D1的玻璃砖中有一个截面为平行四边形A2B2C2D2的真空部分，由红光和紫光组成的细光束垂直于A1B1面从P点射入，经过A2B2和C2D2折射后从C1D1面射出，变为两束单色光a、b.关于这两束单色光a、b，下列说法正确的是( )A．单色光a为红光，单色光b为紫光B．单色光a、b射出玻璃时不平行C．单色光a的频率较低D．单色光a在玻璃中传播速度较小【答案】D【解析】由于红光的折射率比紫光的折射率小，通过玻璃砖后红光的偏折程度比紫光的小，所以单色光b 为红光，单色光a为紫光．故A错误．根据几何知识可知，光线在A2B2面的折射角等于在C2D2面的入射角，根据光路可逆性原理得知，光线在C2D2面的折射角等于在A2B2面的入射角，由几何关系可知，出射光线与入射光线平行，所以单色光a、b射出玻璃时平行．故B错误．单色光a为紫光，频率较高，故C错误．单色光a为紫光，单色光b为红光，由于紫光的折射率比红光的折射率大，所以由公式v＝分析可知，单色光a 在玻璃中传播速度较小，故D正确．故选：D6.如图1，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( )A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b【答案】B【解析】由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以na＜nb.又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c＝λν，所以b光的波长小于a光的波长，即λa＞λb，所以B正确，A 、C、D错误．7.如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，则该棱镜材料的折射率为( )A．B．C．D．【答案】B【解析】光路如图所示，设光线在P点的入射角为i，折射角为r，因光线平行AC射入，所以i＝60°，由折射定律对于P处折射有 sin i＝n sin r对于M处折射有n sin r′＝sin i，所以r＝r′又OO′∥AC，∠MNC＝r′，∠ANP＝∠MNC＝r，根据三角形的外角等于不相邻的两内角之和，得：r＝30°，所以折射率为n＝＝＝.故选B.8.某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6m，发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为( )A．4.0 mB．4.5 mC．5.0 mD．5.5 m【答案】B9.(多选)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，下列说法正确的是( )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一样高【答案】AD【解析】如图所示，B中心处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中心处的字经折射，人看到的位置比真实位置要高，A、D正确．10.(多选)为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同．坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是( )A．图1的大于图2的B．图1的小于图3的C．图2的小于图3的D．图2的等于图3的【答案】AD【解析】光线穿过玻璃砖后，出射光线和入射光线平行，光路图如图所示，图1中在玻璃砖中的入射角大于图2、图3中玻璃砖中的入射角，根据折射定律，射入空气的折射角图1最大，根据光的可逆原理，知图1观察到的角度范围最大．由图可知，出射光线和入射光线平行，在图2和图3中，由几何关系知，两光线在玻璃砖中的入射角相等，则在空气中的折射角也相等，即图2和图3观察的范围相同．故A、D正确，B、C 错误．故选AD.11.(多选)一束光从玻璃射向空气的界面，如图所示，AO为入射光线，MM′为界面，则当θ角增大时( )A．反射角将减小B．折射角将减小C．反射光线与折射光线的夹角将减小D．θ增大到90°时，进入空气中的光线传播方向不发生改变【答案】ABD【解析】入射角与θ互余，所以当θ增大时，入射角减小，反射角和折射角都减小，A和B对；由几何关系可知，反射光线与折射光线的夹角增大，C错；当θ等于90°时，入射角为0°，进入空气中的光线传播方向不变，D对．12.如图所示，等腰直角棱镜ABO的两腰长都是16cm.为了测定它的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，使两腰与Ox、Oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A点的视位置在OA边上的D点，在C，D两点插上大头针，测出C点的坐标位置(0,12)，D点的坐标位置(9, 0)，由此计算出该棱镜的折射率为________．【答案】【解析】从C点注视A点，发现A点的视位置在OA边上的D点，说明光线AC经OB边发生折射，折射光线反向延长线过D点，由此可作出光线由A点入射到C点的光路如图所示，则n＝＝.13.如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．【答案】150°【解析】设球的半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，则OO ′⊥AB ，设∠OAO ′＝α，即cos α＝＝，即α＝30°，由题意MA ⊥AB ，得∠OAM ＝60°.如图所示：设M 的入射角、折射角分别为i 、r ，N 点的入射角、折射角分别为i 1、r 1，玻璃的折射率为n ，由于△OMA 为等边三角形，则有i ＝60°根据折射定律有：sin i ＝n sin r ，n ＝代入，可得r ＝30°过N 点做法线NE ，由于NE 平行于AM ，有i 1＝30°由反射定律知反射角i 2＝30°连接ON ，由几何关系知∠MNO ＝60°，故∠ENO ＝30°由于∠ENO 为反射角，ON 为反射光线，这一光线经球面再次折射后不改变方向，所以光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角β＝180°－∠ENO ＝150°.14.如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质( )A．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折程度越大B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折程度越小C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折程度越大D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折程度越小【答案】C【解析】由折射定律可知，在入射角相同的情况下，介质的折射率越大，折射角越小，介质对光线的偏折程度越大．15.用a、b、c、d表示四种不同颜色的单色点光源，若：①将a、b、c放在水中相同深度处，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大　②分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大　③a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大；则推断同种介质对a、b、c、d发出的光的折射率正确的是( )A．nb＜nd＜nc＜na B．nb＜na＜nd＜nc C．na＝nb＝nc＝nd D．nb＝na＜nd＝nc【答案】A【解析】将a、b、c放在水中相同深度处，在水面上方同等条件下观测发现b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，说明na、nb、nc相比nb最小，nc＜na；分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大，说明在b、c、d三种光中，b光的波长最长，频率最小，故nb、nc、nd相比，nb最小；a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大，说明na、nc、nd相比，nd最小；综上可知，nb＜nd＜nc＜na，故选项A正确．16.有一块材料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，一束单色光由空气中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿与板面成某一倾角方向入射，则( )A．第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与在空气中相同B．一、二两次光在玻璃中传播时经历的时间相同C．一、二两次光在玻璃中传播的速度不同D．一、二两次光在玻璃中传播的速度相同【答案】D【解析】光在同种介质中传播速度相同，故A、C错，D对；两次光在玻璃中通过的路程不同，则时间不同，故B错．17.如图所示为匀质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对M N对称且平行MN照射玻璃柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点．则a、b两束光相比( )A．玻璃对a光的折射率比b光小B．在玻璃中a光的传播速度比b光小C．在玻璃中a光的传播时间比b光短D．a光的频率比b光的频率小【答案】B【解析】由题意及光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n＝可知，nb ＜na，故A错误；光在介质中的传播速度：v＝，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，在玻璃中光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t＝，则：tb＜ta，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光的频率，选项D错误．18.如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同．设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2，则下列结论正确的是( )A．n1＝n2B．n1＞n2C．n1＜n2D．以上三种可能性都有【答案】B【解析】由题知，红光与紫光在两种介质中入射角和折射角相等，由折射率公式n＝知：介质1对红光的折射率等于介质2对紫光的折射率；但对于同一介质中，频率大的光折射率大，紫光的频率等于红光，所以介质1折射率大于介质2的折射率．19.(多选)关于折射率，下列说法中正确的是( )A．根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D ．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【答案】CD【解析】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．由于真空中光速是个定值，故n 与v 成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，由v ＝λf ，当f 一定时，v 正比于λ.n 与v 成反比，故折射率与波长λ也成反比．20.(多选)如图所示，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出，由此可以判断( )A ．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B ．介质Ⅲ的折射率最小C ．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D ．介质Ⅲ的折射率最大【答案】AB【解析】由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n 1sin 45°＝n 2sin 40°，n 2sin 26°＝n 3sin 40°，得n 2＞n 1＞n 3，B 项对，D 项错；由n ＝可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．21.(多选)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是( )A ．为了减少作图误差，C 和D 的距离应适当取大一些B ．为了减少测量误差，A ，B 连线与法线NN ′的夹角应适当大一些C ．若A ，B 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A ，B的像D．若A，B连线与法线NN′间夹角过大时，有可能在bb′一侧看不清A，B的像【答案】ABD【解析】实验时，要将大头针竖直插在纸上，且A和B之间、B与O之间、C与D之间、C与O′之间距离要稍大一些，入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但不宜太大．22.(多选)某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC，EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使水平液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．下列说法正确的是( )A．液体的折射率等于P3到EF的距离与A到EF的距离的比值B．液体的折射率等于A到EF的距离与P3到EF的距离的比值C．大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值D．大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值【答案】AD【解析】当光由空气斜射入液体时，折射率等于入射角正弦与折射角正弦之比，故液体的折射率等于P3到EF的距离与A到EF的距离的比值，故A正确，B错误；由图可知，P1、P2作为入射光线方向，入射角一定，大头针P3插在M位置时折射角小于大头针P3插在N位置时折射角，根据折射定律n＝，大头针P3插在M 位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值．故C错误，D正确．23.在测定某透明介质的折射率时，当得出光在真空中的光线a和对应的在介质中的折射光线b以后，可以用一种作图方法测出介质的折射率，具体的做法是：将入射光线延长至A点；过A点作分界面的垂线交分界面于B点；将BA延长与折射光线相交于C点；测出OA和OC的长度，分别记作r和R，如图所示．根据折射定律就可以得出这种光线在该介质中的折射率．请你根据本题提供的做法，结合折射定律给出这种测量方法所得出的折射率n的表达式：________________________________________.【答案】n＝【解析】sinθ1＝，sinθ2＝；n＝＝.24.如图甲所示，在利用三棱镜测量玻璃折射率的实验中，两位同学正确完成相关操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图乙、丙所示．在图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图___ _____(选填“乙”或“丙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)．【答案】丙24.“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.(1)在插P3和P4时，应使________(选填选项前的字母)．A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P3C．P3同时挡住P1、P2的像D．P4挡住P3及P1、P2的像(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置，请将光路图补充完整，并在图中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为n＝________.(用图中标出的测量量表示)【答案】(1)CD　(2)见解析图(需要测量的量是图中i和r)　【解析】(1)实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，故C、D正确．(2)光路图如图所示，根据折射定律可知需要测量入射角和折射角，即测量的量是图中i和r.由折射定律有n ＝.25.几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，直线aa′与bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进行了如下操作：A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其它操作正确．B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′与bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其它操作正确C．丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确．上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是________(填写字母代号)．【答案】AB【解析】测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃砖的两个光学面aa′、bb′不平行，对玻璃砖折射率的测定结果没有影响．故A正确．如图甲所示，左侧的线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而线是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n＝，得知，测得的折射率将不变，对玻璃折射率的测定结果没有影响．故B正确．如下右图所示．左侧的线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而右侧的线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n＝，得知，折射率测量值将偏小；故C错误．26.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2、P3的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．(1)在答题纸的图上画出对应的光路；(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量________和________，在图上标出它们；(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n＝________.(4)若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，若仍以AB 作为分界面，则三棱镜材料折射率的测量值________真实值(填“大小”、“小于”、“等于”)．【答案】(1)画出光路图如图所示．(2)入射角θ1、折射角θ2　(3)　(4)小于【解析】(1)画出光路图如图所示．(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，根据折射定律可知，需要测量的量是入射角θ1、折射角θ2.(3)棱镜玻璃材料折射率的计算公式是＝n.(4)在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，以AB作为分界面，入射角θ1与三棱镜平移后实际的入射角相等，但折射角θ2变小，则由＝n.可知，折射率n偏大，即三棱镜材料折射率的测量值小于三棱镜玻璃材料折射率的真实值．。