第一章光的折射知识点题库

用显微镜和普通天文望远镜观察物体时，你注意过像的正倒吗？如果还没注意过，请你根据已学过的光学知识判断，关于像的正倒，以下说法正确的是（　　）

A . 用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 B . 用显微镜现察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 C . 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 D . 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是正立的

在太阳、月亮、发光的电灯、点燃的蜡烛、篝火中，不是光源．

如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，玻璃对该单色光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度为2d．求：

（1）该单色光在玻璃和水中传播的速度
（2）水面形成的圆形光斑的半径（不考虑两个界面处的反射光线）

如图所示，直角三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束极细单色光从AC的中点D垂直AC面入射，AD= $\text{[math]}$ m，棱镜对该单色光的折射率n= $\text{[math]}$ ，求：

（1）光从棱镜第一次射入空气时的折射角；
（2）光从进入棱镜到第一次射入空气所经历的时间（已知光在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s，结果保留一位有效数字）．

[选修3-4]

（1）接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（　　）

A . 飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B . 飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C . 地球上的人观测到地球上的钟较快 D . 地球上的人观测到地球上的钟较慢
（2）野生大象群也有自己的“语言”．研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2倍时，播出声波的（选填“周期”或“频率”）也变为原来的2倍，声波的传播速度（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）
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 $\text{[math]}$ ，且D= $\text{[math]}$ R，求光线的会聚角α．（示意图未按比例画出）

以下关于光的说法正确的是（）

A . 光纤通信是利用了全反射的原理 B . 无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉 C . 人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的偏振现象 D . 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 E . 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉

学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，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作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，而且总使得液面与直径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像，并在圆周上插上大头针P₃ ，使P₃ ，正好挡住P₁、P₂ ．同学们通过计算，预先布圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：

（1）若∠AOF=30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所刻折射率的值为．
（2）图中P₃、P₄两位置哪一处所对应的折射率值大？答：．
（3）做AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率值应为．

如图所示，ABC是顶角为30°的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角θ射入棱镜，OC为法线，a、b均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜，已知该光在棱镜内的折射率n= $\text{[math]}$ ．求：

①两束光的入射角θ大小；

②b光第一次离开棱镜时的出射光线与入射光线的夹角（锐角）．

如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，AB垂直BC，AB长度为L，D为AB的中点，E为BC的中点，∠ACB＝30°。一光线以与AB成夹角 $\text{[math]}$ 入射到AB面上的D点，折射光线平行AC。已知光在真空中的传播速度为c，求：

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(i)玻璃三棱镜的折射率n；

(ii)光从开始射入三棱镜到第一次射出所需的时间。

国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉，采用了世界一流的灯光和音响设备，呈现出震撼人心的万千变化。喷泉的水池里某一射灯发出的一细光束射到水面的入射角a = 37°，从水面上出射时的折射角g = 53°。

（1）求光在水面上发生全反射的临界角；
（2）该射灯（看做点光源）位于水面下h =7m 处，求射灯照亮的水面面积（结果保留两位有效数字）。

如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为 $\text{[math]}$

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（1）求桅杆到P点的水平距离；
（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．

如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为 $\text{[math]}$ ，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c，求：

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（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。

大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时产生的a、b两种单色光照射某光电管的阴极时，测得遏止电压之比为2：1，根据该信息下列说法正确的是（）

A . 在同种介质中，b光的传播速度是a光的两倍 B . 若b光是跃迁到n=3能级产生的，则a光可能是跃迁到n=4能级产生的 C . 用同样的装置做双缝干涉实验，b光束的条纹间距是a光束的两倍 D . 当两种光从水中射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角

如图所示，由某种单色光形成的两束平行的细光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上。光束1沿直线穿过玻璃，入射点为圆心O；光束2的入射点为A，穿过玻璃后两条光束交于P点。已知玻璃截面的半径为R，OA＝ $\text{[math]}$ ，OP＝ $\text{[math]}$ R，光在真空中的传播速度为c。玻璃对该种单色光的折射率为；光束2从A点传播到P点所用的时间为。

超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 $\text{[math]}$ 。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离 $\text{[math]}$ ，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求 $\text{[math]}$ 的取值范围；
（2）若 $\text{[math]}$ ，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差 $\text{[math]}$ （保留3位有效数字）。

彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法正确的是（）

A . 光线a在雨滴中传播时的波长较长 B . 光线a在雨滴中的折射率较大 C . 光线a在雨滴中的传播速度较大 D . 若分别让a、b两色光分别照射同一光电管，若a光能引起光电效应，则b光一定也能

如图所示，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点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距 $\text{[math]}$ d。光在空气中的传播速度可视为真空中的光速c。则（）

A . 仅凭上述数据可以求出筒内油的折射率 B . 仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的频率 C . 仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的波长 D . 来自C点的光射向油面时一定会出现全反射现象

如图所示，C是半圆柱形玻璃体的圆心，CD是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是与CD轴等距且平行的两束不同单色细光束，有一个垂直CD放置的光屏（D点是垂足），沿CD方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P（图中未画出），已知半圆柱形玻璃体的半径是R， $\text{[math]}$ ，B光的折射率 $\text{[math]}$ ，求：

（1）光斑P到D点的距离；
（2） A光的折射率n_A（可用根式表示）。

如图所示，正方体透明玻璃砖，从底部挖去一部分，挖去部分恰好是以底边为直径的半圆柱。平行单色光垂直于玻璃砖上表面射入，半圆柱面上有光线射出的部分为其表面积的 $\text{[math]}$ ，不计光线在玻璃砖中的多次反射，则该单色光在玻璃砖中的折射率为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列现象中属于光的衍射现象的是（）

A . 打磨成多面体的钻石在灯光照射下璀璨夺目 B . 当大雨荡涤了空中的尘埃，阳光普照大地，天边往往会出现美丽的彩虹 C . 通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环 D . 日光照射下，观察紧叠在一起的两块平板玻璃，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹

第一章 光的折射 知识点题库

第一章光的折射知识点题库