光的反射和折射

第98节光的反射和折射1.2017年北京卷14．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是A．红光B．黄光C．绿光D．紫光答：D解析：由题图可知，a光进入玻璃砖时的折射角较大，因此玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光，故选项D正确。2.2016年上海卷2.一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【答案】D【解析】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，光的频率不会发生改变；由公式cvn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。故选项D正确。3.2013年四川卷3．光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【答案】D【解析】光是横波，选项A错误；在不同介质的分界面上，当光发生全反射时，光只有入射光和反射光，选项B错误；当光以零入射角入射时，入射光与折射光传播方向相同，选项C错误；选项D正确。4.2013年北京卷14．如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率abOabC．在真空中a光的波长大于b光的波长D．a光光子能量小于b光光子能量【答案】B【解析】由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C错误，B正确；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D错误。本题选B5.2013年福建卷14．一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是答：B解析：根据折射定律，光从空气射向玻璃时，折射角小于入射角，C、D错；红光的折射率小于紫光，红光的偏折角小于紫光的偏折角，经过第一次折射，两种颜色的光就分开，A错B对。6.2012年理综北京卷14.一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（A）A速度变慢，波长变短B速度不变，波长变短C频率增高，波长变长D频率不变，波长变长解析：本题属于光学知识，考查光的折射。单色光由光疏介质——空气进入光密介质——玻璃，频率不变，但介质对光的折射率增大，介vcn可知光的波长和速度都减小，答案A。7.2011年理综安徽卷15．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：24BCnA，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则屏abcad紫红紫红紫红紫红ABCDA．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光答案：D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。8.2015年理综福建卷13.如图，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a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，（B）A．ab，nanbB．ab，nanbC．ab，nanbD．ab，nanb解析：由图看出，光线通过棱镜后a光的偏折角小于b光的偏折角，则棱镜对a光的折射率小于b对光的折射率，折射率越大，频率越高，光的波长越小，则知a光的波长较大，选项B正确。9.2015年理综四川卷3．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（C）A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短解析：a、b光平行且对称，所以a、b光的入射角相等，根据几何关系得，b光偏折大，故玻璃对b光的折射率大，选项A错；由临界角公式nCsin1，玻璃对b光的临界角较小，选项B错；由vcn，所以b光在玻璃中的传播速度较小，选项C正确；由光路图可知，a、b光进入玻璃球后，b光的光程d较大，所以b光在玻璃中的传播时间vdt较长，选项D错误。故本题选C.10.2011年理综福建卷14．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光ABCPQOababP1P2OP1D．增强,红光答：C【解析】同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光折射率最大，由n＝1sinC可知紫光的临界角最小，所以入射点由A向B缓慢移动的过程中，最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，反射增强，故C正确。11.2011年理综全国卷16．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光答案：B解析：由光路图显然可看出a光的偏折程度最大，故a光的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，B对。12.2011年理综浙江卷17．“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为1122sinsinvv（式中θ1是入射角，θ2是折射角，ν1，ν2为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为A．iid2sin81100sin9B．iidsin100sin100812C．isinisind20100812D．iidsin18sin811002答：D【解析】已知入射角为i，设折射角为r，根据题意有h/drtan2、21sinsinvvri，而129.0vv，解得iidhsin18sin811002。13.2011年理综四川卷abcd太阳光iih肝脏肿瘤d15．下列说法正确的是A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播答案：A解析：根据光路的可逆性甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛；由于光的折射，通过透明的介质观察景物时总是存在一定的视角，其边缘光线是全反射的临界光线；可见光和电磁波在真空中的传播速度相等；在单一均匀介质中光才能沿直线传播。所以只有A正确。14.2014年理综北京卷20.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（n0），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nrsinisin，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）。若该材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）【答案】B【解析】由于该材料依然满足光的折射定律nrsinisin，且n=-1，故折射角大小等于入射角大小，且位于法线同一侧，根据折射是可逆的，当电磁波从该材料中进入空气时，也满足折射线与入射线位于法线同一侧，且折射角大小等于入射角大小，故B正确。15.2015年理综安徽卷18．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ。已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为（A）A．22sinsinB．22sinsinC．)sin(sin2-D．)sin(sin2βABDβCβθi'iABC解析：根据对称性知，12，34，又12，根据几何关系，5，345，所以122，342，即入射角132i，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为sinsin2sin3sin2in，答案为A．θi'iABC12345