高考物理光的折射试题经典1.docx

1、高考物理光的折射试题经典1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（）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（）Aa光的频率最低B在真空中

2、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32018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、

3、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cC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B黄光经三棱镜折射后偏向角为30C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、62019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

5、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DA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=。则光线的会聚角为（）A30 B45 C60 D759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

6、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 B1.5 C D211一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PQAB(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ABB仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC可能从Q点射出，出射光线平行于ABD可能从O点射出，出射光线平行于AB12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

7、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； (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

8、x2C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x2D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 D14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（

9、）A1 B2 C3 D415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（）Aa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（）AO1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

10、束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点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（n0）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

11、的传播路径的示意图是（ ）AA BB CC DD19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vavbB该棱镜对光的折射率nanbC通过棱镜的时间tatbDa、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ab20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

12、b点射出的为蓝光D从a、b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1A【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。故选A。2AC【解析】【分析】【详解】AB由光路图可知

13、，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。3BCE【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4AB【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；B该同学在插大头针d

14、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。故选AB。5ABD【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

15、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。故选：ABD。6ADE【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。故选ADE.7AD【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

16、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。8A【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=30故A正确，BCD错误。故选A。9BC【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

17、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。故选BC。10C【解析】【分析】【详解】作出光路图如图所示光线在NM上折射时，由折射定律有光线在MP边上折射时，由折射定律有根据几何关系有，联立解得C正确，ABD错误。故选C。11D【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

18、、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AC面上折射角的大小，根据几何关系确定在BC面上的入射角，从而确定出射点以及出射角的大小12B【解析】【分析】【详解】A当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射光线没有折射光线，则直尺MN上只出现一个亮点，故A正确；BC光从玻璃射入真空，光路图如图所示，折射角大于入射角，通过几何关系知故B错误，C正确；D减小入射角，则折射角减小，x1增大，故D正确。本题选不正确的，故选B。13C【解析】【分析】【详解】先根据sinC1/n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

19、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14D【解析】【分析】【详解】ABCD由题，点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，折射光线与入射光线在法线的同一侧，所以不可能是光学1或2；根据光线穿过两侧平行的介质后的特点：方向与开始时的方向相同，所以光线3出介质右侧后，根据折射光线与入射光线在法线同侧这一条件，光线将无法汇聚形成实像；光线4才能满足“同侧”+“成实像”的条件，所以折射光线4可能是正确的，光线3是错误的，由以上的分析可知，ABC错误D正确。故选D。15B【解析】【分析】【详解】AC由图看出a光的偏折程度大于b光，

20、所以根据折射定律得知：玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，折射率大则频率大，则a光的频率大，AC错误；B根据公式可知a光的折射率较大，则在玻璃砖中，a光的速度小于b光的速度，则在玻璃砖中传播的时间a光比b光长，B正确；D旋转前，发生折射过程是由玻璃射向空气中，而旋转180后，发生的折射过程是由空气射向玻璃，故光线会发生变化，D错误。故选B。16D【解析】【分析】光由水由射入空气时折射角大于入射角，据此大致画出光路图，确定O1点与O点的位置关系；水对蓝光的折射率大于绿光的折射率，则射出水的时的折射角较大据此判断折射光线有可能通过B点上方还是下方【详解】A、光由水由射入空气时折射角大于入射角，光

21、路图大致如下：可以看出O1点在O点的左侧，故A错误；B、绿光从水中射入空气中时传播速度增大，频率不变，由，知波长变大，故B错误；C、若沿AO1方向射出一束蓝光，水对蓝光的折射率大于绿光的折射率，则射出水时的折射角较大，则蓝光的折射光线经过B点下方，不可能经过B点正上方的C，故C错误；D、光由光密介质（水）射入光疏介质（空气）时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则在空气中的任何位置都看不到绿光，故D正确【点睛】解决本题关键掌握光的反射定律、折射定律和全反射的条件，并能来用分析实际问题即可17D【解析】【分析】【详解】不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生

22、改变；由公式可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小A速度相同，波长相同，与结论不相符，选项A错误；B速度不同，波长相同，与结论不相符，选项B错误；C速度相同，频率相同，与结论不相符，选项C错误；D速度不同，频率相同，与结论相符，选项D正确；故选D【学科网考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式公式分析光进入不同介质中的传播速度18B【解析】【分析】【详解】AD本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误BC折射

23、率为-1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，故B正确，C错误19D【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，然后再根据比较临界角的大小【详解】A、在真空中，不同的颜色的光传播的速度都相同，即，故选项A错误；B、两束光折射后相交于图中的P点，可知b光偏折厉害，则a光的折射率小于b光的折射率，所以，故选项B错误；C、a光的折射率小于b光的折射率，根据知，a光在棱镜中传播的速度大于b光的传播速度，a光在棱镜中传播的距离较小，则a光通过棱镜的时间小于b光通过棱镜的时间，即，故选项C错误；D、根据，可知a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，即，故选项D正确【点睛】解决本题的突破口是通过光线的偏折程度比较出折射率的大小，从而可以比较出频率、波长、在介质中的速度、临界角等大小关系20B【解析】由n=c/v，红光的折射率较小，在玻璃中的传播速度较大，对；折射率越大偏折程度越大，可知点为蓝光，并且由光路图可知出射光线与入射光线平行，错；CD对；