4.1、光的折射 一、选择题（共 16 题） 1．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光射在竖直放置的光屏上，比较其中的 a、b、c 三种色光，下列说法正确的是（　　） A．玻璃对 a 光的折射率最大 B．a 光的波长最长 C．c 光的频率最大 D．a 在棱镜中的传播速度最大 2．做“用插针法测定玻璃折射率” 实验时，图示直线 aa′、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：说法正确的是（ ） A．选定的玻璃砖两个光学面 aa′与 bb′不平行，其它操作正确，会使测得的折射率偏小． B．为了减小误差，应适当使入射角适当大一些． C．一同学在白纸上画 aa′、bb′两界面时，不小心下边界画得上去一些，使其间距比平行玻璃砖两光学面的 间距稍微小些，其它操作正确，会使测得的折射率偏小． D．保持 O 点不动，增大入射角，在 bb′ 侧调整观察视线，将看不清 P1 和 P2 的像，这可能是光在 bb′ 侧面 发生了全反射 3．对于波的折射现象，下列说法正确的是（　　） A．当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线 B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变 C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 D．波发生折射时一定不会发生反射现象 4．如图，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角 a 为 30°．一束光线垂直于 ab 面射入棱镜，又从 ac 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( A． 3 B． 2 3 C． 3 3 D． 2 ) 5．置于真空中的半球形玻璃砖的横截面如图所示，O 为球心，MN 为直径，A、B 为半圆弧 MAN 上的两 点，且 A 为半圆弧中点，BO 与 AO 的夹角为 30°。有一条与 MN 平行的光线从 B 点射入玻璃砖后直接经过 N 点，则玻璃砖的折射率为（　　） 3 A． 3 B． 2 C．1.5 D． 3 6．竖立的橱窗玻璃比一般的玻璃厚，嵌在墙体部。如图甲所示，某同学的测量过程如下：激光笔发出细 激光束以入射角  照射玻璃，反射后在竖直的纸板上出现几个亮度不同但间隔均匀的亮斑，测出相邻亮斑 sin 2  2 2 间的距离 x ，改变入射角度，测得多组数据，以 sin  为纵坐标、 x 为横坐标，描点后拟合出直线，如 2 2 图乙所示，测出图线在横轴的截距为 a  6.25 �10 m ，纵轴的截为 b  2.25 下列说法正确的是（　　） A．该玻璃对该激光的折射率为 n  1.5 B．该橱窗玻璃的厚度为 6cm C．减小  角，纸板上相邻亮斑间的距离增大 D．仅换用频率较小的激光，纸板上相邻亮斑间的距离减小 7．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮 的面积,下列说法正确的是(　 ) A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 8．“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可 制成“道威棱镜”，其横截面 ABCD 为底角 45°的等腰梯形，O 为 AB 中点，P 为 OA 中点，光线 1 和光线 2 两 条与 BC 平行的光线，分别从 P 和 O 点入射棱镜，均在 BC 面上发生一次全反射后从 CD 面射出，其中光线 2 的出射点为 CD 中点 Q（未画出），已知棱镜对两光线的折射率 速度为 c， sin15� 6 2 4 ，则（　　） n 2 ， AB  2 L ，光在真空中的传播 A．光线 1 在棱镜中的传播速度为 2c B．从 DC 边射出的光线跟入射光线平行，且距离 C 点最近的为光线 2 C．光线 1 在棱镜中经过的路程长为 ( 6  2)L 2 L D．光线 1 从 CD 边射出点到 BC 边的距离为 4 9．在“测量玻璃的折射率”实验中，某次的入射光线从 O 点入射，从 O'点射出，如图所示。若入射点不 变，仅增大入射角，则出射光线的方向可能沿图中的（　　） A．① B．② C．③ D．④ 10．由红、绿两单色光组成的光束以入射角 θ 由空气射到半圆形玻璃砖表面的 A 处，AD 是半圆的直径。 光束进入玻璃后分为两束，分别为 AB、AC，它们从 A 到 B 和从 A 到 C 的时间分别为 t1 和 t2，则（ ） A．AB 是红光，t1＝t2 B．AC 是红光，t1＝t2 C．AB 是绿光，t1＜t2 D．AC 是绿光，t1＞t2 11．一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 12．太阳光穿过地球大气层时会发生折射，如果没有这层大气，会出现（　　） A．日出会延迟，日落会提前 B．日出和日落都会提前 C．日出会提前，日落会延迟 D．日出和日落都会延迟 13．某同学在测玻璃折射率时，把玻璃砖一边与 aa′对齐，但另一条边 bb′画得明显过宽，其它操作符合要 求，由此引起的误差及测量结果正确表述是（　　） A．折射角偏大，折射率比真实值小 B．折射角偏小，折射率比真实值大 C．折射角偏大，折射率比真实值大 D．折射角偏小，折射率比真实值小 14．如图所示，O 点为凸透镜的光心，F 为焦点，S 为光源，则四条折射光线中画错的是 ( 　　 ) A． ① B． ② C． ③ D． ④ 15．直线 P1P2 过均匀玻璃球球心 O，细光束 a、b 平行且关于 P1P2 对称，由空气射入玻璃球的光路如 图．a、b 光相比 A．玻璃对 a 光的折射率较小 B．b 光在玻璃中的传播速度较大 C．b 光在玻璃中的传播时间较长 D．用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的相邻两明条纹之间的距离大 E．用同一衍射实验装置做实验，b 光的衍射条纹宽度相等且比 a 光的宽 16．如图所示，光在真空和介质的界面 MN 上发生偏折，那么下列说法正确的是（　　） A．光是从真空射向介质 B．介质的折射率为 1.73 C．光在介质中的传播速度为 1.73×108m/s D．反射光线与折射光线成 60°角 E．反射光线与折射光线成 90°角 二、填空题 17．如图，一个截面为矩形的水池，池底有一垂直于池边的线形发光体，长度为 L。当池中未装水时，一 高为 h 的人站在距池边 h 的 A 点，只能看到发光体的一个端点。当将水池加满水时，人需移到距池边 2 2 h 的 B 点时，又恰好只能看到发光体的一个端点。已知光在真空中传播的速度为 c，发光体的一端紧靠池边 的底部，人站的位置与发光体在同一竖直面内，不计人眼到头顶的距离，则水的折射率为_______。 18．光的折射 （1）折射现象：光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的______时，一部分光会______第 2 种介质的现 象。 （2）折射定律：折射光线与入射光线、法线处在______内，折射光线与入射光线分别位于______；_____ sin 1  n12 _与______成正比，即 sin  2 （式中 n12 是比例常数）。 （3）在光的折射现象中，光路是______的。 19．如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R 的半圆．AB 为半圆的直径，O 为圆心．两细 R 束红光分别从 O 点和 C 点垂直 AB 面射入玻璃砖，穿过玻璃砖后两束红光交于 P 点已知 OC= 2 ，该玻璃对 红光的折射率 n= 3 ，则 OP=___；若改用两细束蓝光分别从 O 点和 C 点垂直 AB 面射入玻璃砖，穿过玻璃 砖后两束蓝光交于 Q 点，则 Q 点在 P 点的____ (填“左侧”或“右侧”)． 20．空中有一只小鸟，距水面 3 m，在其正下方距水面 4 m 深处的水中有一条鱼．已知水的折射率为 4/3， 则鸟看水中的鱼离它多远 ，鱼看天上的鸟离它多远 ． 三、综合题 21．如图所示，在清澈的水中可以清清楚楚地看到水中的游鱼。如果用鱼叉对准看到的鱼，却总是叉不到 鱼。有经验的渔民都知道，叉鱼时只有瞄准鱼的下方才能叉到，试说明其中的道理。如果不用鱼叉而改用 激光束捕鱼，应该把激光束瞄准哪里，为什么？ 22．如图为一块直角三棱镜，顶角 A 为 30°．一束激光沿平行于 BC 边的方向射向直角边 AB，并从 AC 边 射出，出射光线与 AC 边夹角也为 30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字) 23．某同学做“测玻璃砖的折射率”的实验时，绘制的光路图如图所示，请通过尺规作图、刻度尺测量，求 出该玻璃砖的折射率。（结果保留两位有效数字。） 参考答案： 1．A 【详解】 ABC．由光路图可知，a 光的偏折程度最大，则 a 光的的折射率最大。折射率越大，频率越高；频率大， 则波长段。A 正确，B 错误，C 错误； D．根据公式 n c v 可得到折射率大，在棱镜中的传播速度小，D 错误。 故选 A。 2．C 【详解】 试题分析：选定的玻璃砖两个光学面 aa′与 bb′不平行，只要操作正确，同样会准确测得折射率，选项 A 错 误；入射角大小要适当，过大过小都不好，选项 B 错误；如下图所示．红线表示将玻璃砖向上平移后实际 的光路图，而黑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 sini 得知，折射率测量值将偏小；故 C 正确； sinr 保持 O 点不动，增大入射角，在 bb′侧调整观察视线，看不清 P1 和 P2 的像，反射光增强，折射光线减弱， 在 bb′侧调整观察视线，看不清 P1 和 P2 的像，根据光路可逆性原理，光线不可能在 bb′界面发生全反射，故 D 错误；故选 C． 3．C 【详解】 A．当入射速度小于折射速度时，折射光线不一定偏离法线，当入射角为零度时，折射光线与法线重合， 故 A 错误； B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，但波速和波长都发生改变，故 B 错误； C．波的频率由波源决定，与介质无关，在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都改变，故 C 正 确； D．波发生折射时在同一个界面也可发生反射现象，故 D 错误。 故选 C。 4．A 【详解】 作出法线如图，根据几何关系得入射角  1  30 2  折射角 rθθ30 60 o o  o iθ30  2 o ，由折射定律得折射率 n