格物学 光学几何光学

折射率定义式及物理意义-几何光学知识点回顾进阶单选题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-28
折射率定义式及物理意义-几何光学知识点回顾进阶单选题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['光的折射现象', '折射率定义式及物理意义', '折射率的波长表达式和速度表达式']

正确率40.0%半径为$${{R}}$$

B

A.$$\frac{3 R} {2 c}$$

B.$$\frac{2 R} {c}$$

C.$$\frac{\sqrt3 R} {c}$$

D.$$\frac{2 \sqrt{3} R} {3 c}$$

2、['临界角', '折射率定义式及物理意义', '全反射现象', '折射率的波长表达式和速度表达式']

正确率40.0%$${{P}}$$

D

A.玻璃对$${{a}}$$光的折射率小于对$${{b}}$$光的折射率

B.$${{a}}$$光频率小于$${{b}}$$光频率

C.在玻璃砖中传播的时间$${{a}}$$光比$${{b}}$$光短

D.若让玻璃砖在纸面内绕$${{O}}$$点逆时针转动,$${{a}}$$光先消失

3、['临界角', '全反射定义、条件等相关概念', '折射率定义式及物理意义']

正确率40.0%如图,$${{A}}$$光束由红光和蓝光组成经过半圆形玻璃砖后分为$${{P}{、}{Q}}$$两束,关于$${{P}{、}{Q}}$$两束光下列叙述正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{P}}$$光束只有蓝光

B.$${{P}}$$光束只有红光

C.$${{Q}}$$光束只有蓝光

D.$${{Q}}$$光束只有红光

4、['折射率定义式及物理意义']

正确率60.0%安庆市$${{K}}$$广场灯光音乐喷泉的水池中,有处于同一深度的若干彩灯,晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同,假设所有彩灯均视为点光源,现就红光灯和绿光灯比较,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.红灯看起来较浅,因为红光折射率较大

B.绿灯看起来较浅,因为绿光折射率较小

C.绿灯看起来较深,因为绿光折射率较大

D.红灯看起来较深,因为红光折射率较小

5、['折射率定义式及物理意义', '折射定律的内容及表达式']

正确率60.0%如图所示,有一玻璃三棱镜$${{A}{B}{C}}$$,顶角$${{A}}$$为$${{3}{0}^{∘}}$$,一束光线垂直于$${{A}{B}}$$射入棱镜,从$${{A}{C}}$$射出进入空气,测得出射光线与$${{A}{C}}$$夹角为$${{3}{0}^{∘}}$$,则棱镜的折射率为(

C

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

6、['临界角', '全反射定义、条件等相关概念', '光的颜色 色散', '折射率定义式及物理意义']

正确率40.0%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,取其中$$a, ~ b, ~ c$$三种色光,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.玻璃三棱镜对$${{c}}$$光的折射率最小

B.若分别让$$a, ~ b, ~ c$$三色光通过一双缝装置,则$${{a}}$$光形成的干涉条纹的间距最大。

C.$$a, ~ b, ~ c$$三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小

D.若让$$a, ~ b, ~ c$$三色光以同一入射角$${、}$$从空气中射入某一介质,$${{b}}$$光恰能发生全反射,则$${{c}}$$光也一定能发生全反射

7、['临界角', '光的折射现象', '全反射定义、条件等相关概念', '折射率定义式及物理意义']

正确率40.0%关于光的传播下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.光是沿直线传播的,它的传播速度是$$3 \times1 0^{-8} m / s$$

B.光射到两种介质的界面上一定同时发生光的反射和折射现象

C.光射到两种介质的界面上,如果入射角大于临界角就发生全反射

D.介质对真空的折射率一定大于$${{1}}$$

8、['折射率定义式及物理意义', '折射定律的内容及表达式']

正确率40.0%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$$( \boldsymbol{n} < \mathbf{0} )$$,成为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角$${{i}}$$与折射角$${{r}}$$依然满足$$\frac{\operatorname{s i n} i} {\operatorname{s i n} r}=n,$$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).若该材料对电磁波的折射率$${{n}{=}{−}{1}}$$,则从空气中一点光源发射的光线射向这种材料的光路图是(

C

A.

B.

C.

D.

9、['临界角', '干涉条纹和光的波长之间的关系', '折射率定义式及物理意义', '折射率的波长表达式和速度表达式']

正确率40.0%如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的$$a, ~ b, ~ c$$

C

A.当它们在真空中传播时,$${{c}}$$光的波长最大

B.当它们在玻璃中传播时,$${{c}}$$光的速度最大

C.若它们都从玻璃射向空气,$${{c}}$$光发生全反射的临界角最小

D.对同一双缝干涉装置,$${{a}}$$光干涉条纹之间的距离最小

10、['全反射定义、条件等相关概念', '光导纤维', '折射率定义式及物理意义']

正确率40.0%

如图所示是两个城市间光缆中的一条光导纤维的一段,光缆总长为 $${{L}}$$ ,它的玻璃芯的折射率为 $${{n}_{1}}$$ ,外层材料的折射率为 $${{n}_{2}{.}}$$ 若光在空气中的传播速度近似为 $${{c}}$$ ,则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程,下列判断中正确的是 $${{(}{)}}$$

D

A.$${{n}_{1}{<}{{n}_{2}}}$$,光通过光缆的时间等于$$\frac{n_{1} L} {c}$$

B.$${{n}_{1}{<}{{n}_{2}}}$$,光通过光缆的时间大于$$\frac{n_{1} L} {c}$$

C.$${{n}_{1}{>}{{n}_{2}}}$$,光通过光缆的时间等于$$\frac{n_{1} L} {c}$$

D.$${{n}_{1}{>}{{n}_{2}}}$$,光通过光缆的时间大于$$\frac{n_{1} L} {c}$$

1. 题目未给出完整信息,无法直接解析。通常涉及光的传播时间与折射率的关系,但缺少关键条件(如折射率或光速)。

2. 根据折射现象,频率越高折射率越大,因此: $$n_a < n_b \Rightarrow \nu_a < \nu_b$$(B正确)。 全反射临界角 $$C = \arcsin(1/n)$$,折射率越大临界角越小,故a光先消失(D正确)。 传播时间 $$t = \frac{d}{v} = \frac{dn}{c}$$,折射率越小时间越短,a光时间更短(C正确)。 综上,A错误,B、C、D正确。

3. 蓝光折射率大于红光,经过半圆形玻璃砖后蓝光偏折更明显,因此P为红光,Q为蓝光。选项B(P为红光)和C(Q为蓝光)正确。

4. 折射率关系:$$n_{\text{红}} < n_{\text{绿}}$$。视深公式 $$d' = \frac{d}{n}$$,折射率越大看起来越浅,因此绿灯看起来较浅(C正确)。

5. 光线垂直AB入射,进入棱镜后方向不变。在AC面入射角为30°,折射角为60°(因出射光线与AC夹角为30°)。由折射定律: $$n = \frac{\sin 60°}{\sin 30°} = \sqrt{3}$$(C正确)。

6. 白光色散中偏折角越大折射率越大,假设a光偏折最小、c光最大,则: - 折射率 $$n_a < n_b < n_c$$(A错误)。 - 波长 $$\lambda_a > \lambda_b > \lambda_c$$,干涉条纹间距 $$\Delta x \propto \lambda$$,a光间距最大(B正确)。 - 速度 $$v = c/n$$,a光速度最大(C错误)。 - 全反射临界角 $$C = \arcsin(1/n)$$,c光临界角最小,若b光恰能全反射,c光一定能(D正确)。 综上,B、D正确。

7. 光在介质中可能发生全反射(C正确),且介质折射率 $$n > 1$$(D正确)。光速 $$3 \times 10^8 \, \text{m/s}$$ 是真空中速度(A错误),界面反射和折射不一定同时发生(B错误)。

8. 负折射率 $$n=-1$$ 时,折射线与入射线在法线同侧且对称。选项中C符合此特征。

9. 假设a光偏折最大、c光最小,则折射率 $$n_a > n_b > n_c$$,因此: - 真空中波长 $$\lambda_c$$ 最大(A正确)。 - 玻璃中速度 $$v_c$$ 最大(B正确)。 - 全反射临界角 $$C_c$$ 最大(C错误)。 - 干涉条纹间距 $$\Delta x \propto \lambda$$,a光最小(D正确)。 综上,A、B、D正确。

10. 光导纤维要求 $$n_1 > n_2$$ 以实现全反射。光程 $$s = \frac{L}{\sin \theta}$$,传播时间 $$t = \frac{s}{v} = \frac{n_1 s}{c} > \frac{n_1 L}{c}$$(D正确)。

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