1、 第第 98 节节 光的光的反射和折射反射和折射 1.2017 年北京卷年北京卷 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
2、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 c v n 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
3、项 D 正 确。 4.2013 年北京卷年北京卷 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 Ba 光的频率大于 b 光的频率 C在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长 a b O a b Da 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 B 5. 2013 年
4、福建卷年福建卷 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
5、率不变，但介质对光的折射率增大， 介 v c n可知光的波长和速度都减小，答案 A。 7. 2011 年理综安徽卷年理综安徽卷 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： 24 BC nA ，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 A屏上 c 处是紫光 B屏上 d 处是红光 C屏上 b 处是紫光 屏 a b c d 紫 红 紫 红 紫 红 紫 红 A B C D 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
6、红光，屏上 d 处是紫光，D 正确。 8.2015 年理综福建卷年理综福建卷 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 ，nanb B ab ，nanb C 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 P
7、1P2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 Cb 光在玻璃中的传播速度较小 Db 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 n Csin 1 ，玻璃对 b 光的临界角较小，选项 B 错；由 v c n ， 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 v d t 较长，选项 D 错误
8、。故本题选 C. 10. 2011 年理综福建卷年理综福建卷 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 D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 1 sinC可知紫光的临界角最小，所以入射点由 A
9、 向 B 缓慢移动的过程中，最先发生全反 A B C P Q O a b a b P1 P2 O 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
10、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 11 22 sin sin v v （式中1是入射角，2是折射角，1，2 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 2=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 i id 2
11、sin81100 sin9 B i id sin100 sin10081 2 C isin isind 20 10081 2 D i id sin18 sin81100 2 答：D 【解析】已知入射角为i，设折射角为r，根据题意有 h /d rtan 2 、 2 1 sin sin v v r i ，而 12 9 . 0 vv ， 解得 i id h sin18 sin81100 2 。 13. 2011 年理综四年理综四川卷川卷 15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
12、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 a b c d 太阳光 i i h 肝脏 肿瘤 d 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 年理综北京卷年理综北京卷 20. 以往，已知材料的折射率都为正值（n 0） 。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
13、材料，入射角 i 与折射角 r 依然满足 n rsin isin ，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n rsin isin ，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. 【2019 年物理天津卷】 如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系。
14、由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 A B D C 【详解】由光电效应的方程 k EhvW，动能定理 k eUE，两式联立可得 hvW U ee ，故截 止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率 bca vvv，则可知三种光的折射率的关系为 bca nnn，因此光穿过三棱镜时 b光偏折最大，c 光次之，a光最小，故选 C，ABD 错误。 16.2015 年理综安徽卷年理综安徽卷 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 。 已知棱镜顶角为 ，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 （ A ） A 2 2 sin sin B 2 2 s i n s i n C )sin( sin 2 - D )sin( sin 2 解析：根据对称性知，12 ，34 ，又 12 ， 根据几何关系，5 ，345 ， 所以12 2 ，34 2 ， 即入射角13 2 i ， 则 计 算 棱 镜 对 该 色 光 的 折 射 率 表 达 式 为 sin sin 2 sin3 sin 2 i n ，答案为 A i i A B C i i A B C 1 2 3 4 5
