几何光学试题
高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)
几何光学测试题1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。
2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？3、如图1中，三棱镜的顶角α为60︒，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为︒=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角︒=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经多次反射后而不再与镜面相遇。
设两镜面足够大，1=CO m 。
试求：（1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？ （2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。
在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。
若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。
几何光学习题(附答案) (1)
几何光学 答案一、填空题1、 光在均匀的介质中沿直线传播。
2、 全反射，临界角.3、 光程4、 传播时间，光程。
二、计算证明题5、 证明：光的反射定律符合费马原理。
证明：如图所示，假设C 为镜面上的实际反射点，则根据反射定律有，A ’，B ，C 必然在一条直线上，如果反射点在其他点如C ’点，则在三角形A ’BC ’中，始终有A ’B<A ’C ’+BC ’，即实际满足反射定律的C 点所对应的路径，是所有可能光程中最小的路径，因此满足费马原理。
6、 证明：光线相继经过几个平行分界面的多层介质时，出射光线的方向只与两边的折射率有关，与中间各层介质无关。
证明：假设有m 层介质，折射率分别为),......1(m i n i =，根据折射定律有2211sin sin i n i n =；同理有 3322sin sin i n i n =，。
；所以最终有 m m i n i n sin sin 11=；证毕！7、 凹面镜的半径为40cm ，物体放在何处成放大两倍的实像？放在何处成放大两倍的虚像？解：设物距为s ，像距为's ，由题意，曲率半径cm 40=r ，焦距cm 202/==r f ； fs s 111'=+ A A ’C C ’B2倍放大实像，有2/'=s s ；所以，cm 30=s ；2倍放大虚像，有2/'-=s s ；所以，cm 10=s8、 某透镜用n=1.50的玻璃制成，它在空气中的焦距为10.0cm ，问它在水中的焦距是多少？（水的折射率为34） 解：薄透镜焦距公式()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=21''11r r n n n f ，其中',n n 分别为透镜材质的折射率和透镜所处外环境的折射率；空气中，1'=n ，所以有()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=21111110r r n ； 水中，3/4'=n ，所以有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2111343/4r r n f 水；易得cm 40=水f9、 一光源与屏之间的距离为1.6m ，用焦距为30cm 的凸透镜插在二者之间，透镜应放在什么位置，才能使光源成像于屏上？解：cm 30=f ，m 6.1=+q p ； 由fq p 111=+，得：m 2.1=p ，m 4.0=q 或m 2.1=q ，m 4.0=p 。
(完整版)几何光学练习题
几何光学练习题一．选择题1．关于光的反射，下列说法中正确的是 （ C ）A ．反射定律只适用于镜面反射B ．漫反射不遵循反射定律C ．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛D ．反射角是指反射光线与界面的夹角2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（ C ）3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线垂直，则入射角等于A 450B 300C 600D 1504．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ）A ．一定能进入介质Ⅱ中传播B ．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变C ．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变D ．不一定能进入介质Ⅱ中传播5．如图所示，竖直放置的平面镜M 前，放有一点光源S ，设S 在平面镜中的像为S ′，则相对于站在地上的观察点来说（A C ）A ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－v 移动B ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－２v 移动C ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以２v 移动D ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以v 移动6．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ B ） A ．光线由介质III 入射II 有可能发生全反射 B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射 C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射A DMSⅠ7．一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如 图所示，若光在 I 、II 、III 三种介质中的速度分别为 v 1、v 2和v 3，则 （ C ）A ．v 1＞v 2＞v 3B ．v 1＜v 2＜v 3C ．v 1＞v 3＞v 2D ．v 1＜v 3＜v 28.下图是四位同学画的光的色散示意图。
几何光学练习题
A，玻璃球B，双凸透镜C，双凹透镜D，球面镜
22．折射球面的物方、象方折射率分别为n和 ，若物、象距分别为S和 ，系统的角放大率为
A， /S；B，S/ ；C，- /S；D，-S/
23．当光线从折射率为n1的光密媒质射向折射率为n2的光疏媒质时，发生全反射的临界角为
A， ；B， ；C， ；D，
5．在焦距为f的透镜光轴上，物点从3f移到2f处，在移动的过程中，物象点之间的距离
A，先减小后增大；B，先增大后减小；C，由小到大；D，由大到小
6．棱镜的顶角为A，折射率为n，当A很小时的最小偏向角为
A，A；B，nA；C，(n-1)A；D，(n+1)A
7．在空气中，垂直通过折射率为n，厚度为d的平板玻璃观察物体，看到的象移近了
2．凸透镜L1和凹透镜L2共轴放置，相距10cm，凸透镜的象方焦距为20cm，凹透镜的物方焦距为20cm，物体A位于凸透镜前方30cm处，试确定物体所成的象的位置和性质。
3．凸透镜的焦距为10cm，凹透镜的焦距为4cm，两透镜相距12cm，已知高为1cm的物体放在凸透镜左边20cm处，物体先经凸透镜成象再由凹透镜成象，求象的位置和性质，并作出光路图。
A，透镜右侧16cm；B，透镜左侧16cm处；C，透镜右侧26.7cm；D，透镜左侧26.7cm处
13．一个物体在平面镜前10cm处，如果你站在该物的后面距镜30cm处看它的象，眼睛应聚焦的位置为
A，25cm；B，35cm；C，45cm；D，40cm
14．在符号法则中，平面镜的成象公式为
A， =S；B，- =-S；C， /S=1；D， =-S
A，一个倒立的实象；B，一个放大的实象；C，成象于无穷远处；D，一个缩小的实象
几何光学习题
答案：成像在O1右侧5R/2
3、在曲率半径为30cm的凹面镜顶点O左侧10cm处 放置薄透镜。物点Q置于凹面镜曲率中心C右侧 10cm处的光轴上，经薄透镜和凹面镜的最后像点 Q'与物点Q重合。 求：薄透镜的焦距
Q'
C
Q
O'
O
答案：薄透镜的焦距为5cm，是一凸透镜
4、在焦距为11.5cm的反射球面里注入一些液体，液 体的高度为0.5cm，将物点置于光轴上的Q点，光 轴与液面交与P点，QP=15.9cm。最终像点Q'与Q 恰好重合，求：液体的折射率。
Q
答案：n=1.4
P
5、屏幕放在距物100cm处，两者之间放一凸透镜。当前后移 动透镜时，我们发现两个位置可以使物成像在屏幕上，测 得这两个位置间的距离为20cm。求： （1）这两个位置到屏幕间的距离和焦距 （答案：分别是40cm和60cm；焦距是24cm）
屏幕
（2）两个像的横向放大率 L
Q P
L'
几何光学
例题
1、折射率为1.5的玻璃棒两端抛光成曲率半径为10cm 的球面，在前表面前20cm处放置物点。
求：最后成像在何处？
答案：成像在右侧球面的右方20cm处
2、曲率半径为R，折射率为1.5的玻璃球，其后半球 面镀铝反射膜，平行于光轴的细光束入射到此玻 璃球上。求：光束最后的汇聚点的位置。
O1
09专题：几何光学专题(含答案)
09专题：几何光学专题1．如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为14圆周，半径均为R，对接成半圆。
一光束从A点垂直射入甲中，OA＝22R，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点(图中未画出)射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°。
已知光在真空中的速度为c，求：（1）乙介质的折射率；（2）光由B到D传播的时间。
2．如图所示，单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角θ1=60°，该光束折射进入球内后在内表面反射一次，再经球表面折射后射出，出射光束恰好与最初入射光束平行。
(已知真空中光速为c)①补充完整该光束的光路图，求透明球的折射率；②求这束光在透明球中传播的时间。
3．如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边AC长为20cm，三棱镜材料的折射率为3，一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s。
求：(1)从AB边射入的折射角；(2)通过计算判断光束能否从BC边射出。
4．如图所示，半圆玻璃砖的半径R=12cm，直径AB与光屏MN垂直并接触于A点。
一束激光a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑，且A点左侧光斑与A之间距离为4cm。
求：①玻璃砖的折射率；②改变激光a 的入射方向，使光屏MN 上只剩一个光斑，求此光斑离A 点的最远距离。
5．(多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a 、b 两束光线。
则( )A ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长C ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率D ．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失E ．分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距6．（2019·沈阳市第一七0中学高二期中）如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P ，一光束SA 总是射向圆心O ，在光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中，在光屏P 上先看到七色光带，然后各色光陆续消失，则此七色光带从下到上．．．．的排列顺序以及最早消失的光是（ ） A ．红光→紫光，红光 B ．紫光→红光，红光 C ．红光→紫光，紫光D ．紫光→红光，紫光7．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。
几何光学典型例题
1．桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r=3cm的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。
已知玻璃的折射率为n=1.6，求光束在桌面上形成的光斑半径。
【答案】6cm2．如图，一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端S1=0.8m处有一浮标。
一潜水员在浮标前方S2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记P刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；潜水员继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q，求：(1) 水的折射率n；(2) 赛艇的长度l。
（可用根式表示）【答案】（1）43n=（2）87( 3.8) 3.33l m m=-≈3．如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB。
一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到0A上，0B不透光。
若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长?【答案】14Rπ4．（9分）用透明物质做成内、外半径分别为a，b的空心球的内表面上，涂有能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时，被吸收掉的光束的横截面积S=2πa2，如图所示。
不考虑透明物质的吸收和外表面的反射，试求该透明物质的折射率n【答案】n=25．一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率，该学生在一个游泳池测得池中水深h=1.2 m（池底水平），用一根竹竿竖直立于池底，浸入水中部分刚好是全长的一半，太阳光与水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿顶端的影子到竹竿底端的距离为L=2.5 m，求水的折射率和光在水中的传播速度。
（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】34；2.25×108 m/s6．【物理-选修3-4】（15分）（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，已知这列波的周期大于0.25s，则这列波的传播速度大小和方向可能是：A．2m/s，向左B．2m/s，向右C．6m/s，向左D．6m/s，向右（2）单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i＝450研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图示。
高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)
几何光学测试题1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。
2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？3、如图1中，三棱镜的顶角α为60︒，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为︒=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角︒=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经多次反射后而不再与镜面相遇。
设两镜面足够大，1=CO m 。
试求：（1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？ （2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。
在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。
若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。
几何光学测试题及答案
几何光学测试1．已知介质对单色光的临界角为θ，则[ ]A．该介质对此单色光的折射率为1/sinθB．此单色光在介质中的传播速度等于c·sinθ(c是真空中的光速)C．此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin θ倍D．此单色光在介质中的频率是在真空中频率的1/sin θ倍2．一物体经凸透镜在屏上成一放大的实像，凸透镜的主轴沿水平方向，若将凸透镜向上移动少许，则[ ]A．屏上像的位置向上移动B．屏上像的位置向下移动C．屏上像的位置保持不动，但像变大D．屏上像的位置保持不动，但像变小3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比 [ ]A．将提前B．将延后C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D．不变4．如图14-21所示，一底面半径为R的圆锥体，放在一焦距为f的凸透镜的主轴上，并使其对称轴与主轴重合，顶和底面中心分别在焦点和2倍焦距处，圆锥体经透镜所成的像是 [ ]A．在透镜左侧，为圆锥面放大的虚像B．在透镜右侧，为放大的圆锥形实像C．在透镜右侧，为有限长圆柱形实像D．在透镜右侧，为无限长圆柱形实像5．＊一物体在透镜的主轴上焦点内，离焦点的距离为d(d＜f)所成的像在焦点之外，离焦点的距离也为d，如把物体放在镜前焦点之外，离焦点的距离为d的位置上，则所成的像的位置为 [ ]6．如图14-22所示，光源S位于凸透镜前，O为透镜的中心位置，已知从S发出的一条光线SA．其经过凸透镜的出射光线为AC，试作出从S射出的另一条光线SB经过透镜折射后的出射光线．7．图14-23中ABCD是一个用折射率n=2.4的透明媒质做成的四棱柱镜(图为横截面)．∠A＝∠C＝90°，∠B=60°，AB＞AC，现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上(如图所示)．若每个面上的反射都不能忽略，求出射光线．要求：画出所有典型光线从入射到射出的光路图(为了图画简洁，表示光线进行方向的箭头只在棱镜外面的光线上标上即可．)8．＊如图14-24所示，外径为10cm的空心玻璃球玻璃的折射率为面上经折射后进入球的光线完全没有从球内射出的．求空心部分的半径大小．9．＊物体与屏相距为L，在物体与屏之间放一透镜，若移动透镜使物体的像两次清晰的成在屏上，而且两次像长之比为b，求透镜的焦距．10．＊一物体放在凸透镜主轴上距透镜u厘米处，通过透镜恰能成放大2倍的像，若将物体沿主轴向透镜移动4cm，则通过透镜成放大3倍的像，这个透镜的焦距和物体原来的物距u的可能值是多少？11．＊在直径为d，焦距为f的凸透镜的主轴上距光心1.5f处放一点光源，在透镜另一侧距光心2f处垂直主轴放一光屏，在光屏上出现一个圆环状的阴影区，试求该圆环阴影区的内、外半径．12．一圆柱空筒，底面直径和高度都为3d，在筒口边沿某处A点刚好看到圆筒内底部圆周上某点B，观察者位置不变，往筒中倒满某种液体，就可以看到筒底的中心点D，如图14-25所示，求(1)这种液体的折射率．(2)光在这种液体中的传播速度．几何光学·单元验收(一)单项选择1．如图14-26所示，是实际景物的俯视图，平面镜AB 宽1m，在镜的右前方站着甲人和乙人，乙人沿着镜面的中垂线走近平面镜，若欲使甲乙能互相看到对方在镜中的虚像，则乙与镜面的最大距离是 [ ]A．0.25m B．0.5mC．0.75m D．1m2．水的折射率为4/3，在水面下有一点光源，在水面上看到一个圆形透光面，若看到透光面圆心位置不变而半径不断减少，则下面正确的说法是[ ]A．光源上浮 B．光源下沉C．光源静止 D．以上都不对3．如图14-27所示，水平地面与竖直墙面的交点为O 点，质点A位于离地面高MO，离墙远NO处在质点A的初位置放一点光源S，后来，质点A被水平抛出，恰好落在O点，不计空气阻力，那么在质点在空中运动的过程中，它在墙上的影子将由上向下运动，其运动情况是[ ]A．相等的时间内位移相等B．自由落体C．初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＜gD．变加速直线运动4．将一个物体，置于放大镜后，看到一个正立的、放大的像，要想使所看到的像更大一些，可能的方法是[ ]A．缩小像和物之间的距离B．将小物体移到镜的焦点以外不远处C．将镜与物之间的距离增大些D．不改变物与镜的相对位置，换个焦距更大些的透镜5．＊如图14-28所示，两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都是OP方向，下面正确的是[ ]A．A穿过玻璃砖所需的时间较长B．光由玻璃射向空气发生全反射时，A的临界角小C．光由玻璃射向空气发生全反射时，B的临界角小D．以上都不对．6．有一物体放在离透镜20cm远的地方，下列几种情况中，利用凸透镜不能达到的是 [ ]A．像和物分居在透镜两侧，像离透镜40cmB．像和物分居透镜两侧，像离透镜10cmC．像和物在透镜的同侧，像离透镜40cmD．像和物在透镜同侧，像离透镜10cm7．在下面所示的四个光路图中，光路有错误的是[ ]8．物体置于凸透镜的主轴上，用红光照射物体时，得到一个大小与物体一样的倒立实像，用紫光照射物体时所得到的像是一个[ ]A．与物体等大的倒立实像B．放大的倒立的实像C．放大的正立虚像D．缩小的倒立实像9．关于透镜对光的作用的下述说法中，错误的是[ ]A．凸透镜对光起会聚作用B．光点发光经凸透镜后，一定是会聚光线C．凹透镜对光起发散作用D．光点发光经凹透镜后一定是发散光线10．如图14-30所示，MN直线是透镜的主轴，点光源放在A点时，成像于B点，点光源放在B点，成像于C点，已知AB=10cm，BC=5cm，以下说法正确的是[ ]A．透镜是凸透镜，位于A点左侧B．透镜是凸透镜，位于A、B点之间C．透镜是凸透镜，位于C点右侧D．透镜是凹透镜，位于C点右侧11．如图14-31所示，物体AB从凸透镜左边无限远处向光心O移动过程中，不可能出现AB的像的区域是[ ]A．F1与F2之间B．F2与O之间C．F1与O之间D．不存在不成像区域12．一物体放在透镜前20cm处，当它远离或靠近透镜时，其倒立像到物体间的距离都增大，由此可断定[ ]A．是凸透镜，焦距为10cmB．是凸透镜，焦距为15cmC．是凸透镜，焦距为20cmD．是凹透镜，焦距为20cm13．同一物体，分别放在甲、乙两凸透镜前40cm处，在甲透镜前时，移动光屏，可在屏上得到跟物体同样大小的清晰的像，在乙透镜前时，无论怎样移动光屏，都不成像，逆着光线也看不到像，设甲乙两透镜的焦距分别为f1和f2，下面正确的是[ ]A．f1∶f2=2∶1B．f1∶f2=4∶1C．f1∶f2=1∶2D．f1∶f2＝1∶414．＊凸透镜焦距10cm，离透镜20cm的主光轴上有一点光源，在透镜另一侧30cm处垂直于主光轴的屏上得到一个亮圆，当屏移近透镜时，亮圆的面积[ ]A．越来越小 B．越来越大C．先变大后变小 D．先变小后变大15．玻璃对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，紫光在玻璃中传播距离为L时，在同一时间里，红光在玻璃中的传播的距离为[ ](二)多重选择16．如图14-32所示，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出，由此可以判断[ ]A．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大17．如图14-33所示，光线由空气射入平行玻璃板AC、BD两个平面与AB、CD面相互垂直，入射点O的位置不变，无论入射光线的方向如何变化，下列说法正确的是[ ]A．光线在AB分界面上不可能出现全反射B．在CD分界面上光线不可能出现全反射C．光线在BD分界面上可能出现全反射D．光线在BD分界面上不可能出现全反射18．由物体发出的光线经透镜折射，在光屏上呈缩小的像，当物体向远离透镜方向移动一定距离后，为了能重新在光屏上成像，可采用的方法是[ ]A．移动透镜，使它更靠近光屏一些B．移动透镜，使它更靠近物体一些C．移动光屏，使它更远离透镜一些D．保持透镜和光屏间的距离，将它们一起向远离物体的方向移动19．＊透镜的焦距为f，为了得到放大率为m的放大像，物体到透镜的距离应是 [ ]20．如图14-34所示，一束平行光的宽度为d，由空气射入某种液时的宽度d＇是[ ]A．大于dB．小于dC．等于d21．关于凸透镜所成的实像和虚像，下面说法正确的是[]A．实像能呈在光屏上，不能用眼睛直接观察B．虚像不能呈现在光屏上，也不能用眼睛直接观察C．实像是由实际光线会聚而成的，能用照相机拍照D．虚像不是由实际光线集交而成的，但能用照相机拍照22．一束平行的白光，射到下述光学仪器上，考虑到红光与紫光在同一种媒质中的速率不同，下述说法中正确的是[ ]A．白光与平面镜成30°角射到平面镜上，反射光中的红光与紫光不是平行的B．斜射到两面平行的玻璃砖的一个平面上从另一个平行平面射出，则红光侧移小于紫光侧移C．乎行于凸透镜的主轴射到透境上，红光和紫光会聚于一点D．斜射到三棱镜的一个侧面上，从另一个侧面射出，则红光偏离入射方向的夹角小于紫光23．物体位于凸透镜的主光轴上，将凸透镜沿其主光轴从远处向物体移近的过程中，物体发光经透镜折射后所成的实像[ ]A．离透镜越来越远B．离物体越来越远C．离透镜先变近后变远D．离物体先变近后变远(三)计算24．＊在深为H的蓄水池上浮着一块半径为r的圆木板(厚度不计)，在圆木板中心的正上方h高处有一点光源S，为使蓄水池底形成一个圆阴影面积最大，光源S离圆木板的高度h应为多大？这时形成的池底阴影的最大半径是多少(水的折射率为n)？25．＊带有半径为R的圆孔的遮光板竖直放置，会聚光束从左侧射入后，在遮光板右侧相距d处竖直放置的光屏上产生半径为R/2的亮斑．若在孔处恰好放一个(与孔径相同的)凹透镜，则光屏上将出现半26．*长4cm的烛焰与光屏相距80cm，在两者之间插入焦距等于15cm的透镜，求在屏上看到的像的大小及透镜所在的位置．27．*如图14-35所示，两个点光源A和B，光源A位于焦距为f的凸透镜的主光轴上，距光心O为4f处，点光源B 在离主光轴较近处，且A、B连线与主光轴的夹角为θ=30°，求可同时得到两个点光源的像A＇、B＇的光屏平面与主轴的交点位置及其与主轴的夹角 ．几何光学·参考答案综合能力测试题1．A，B，C．2．A． 3．B． 4．D．5．B． 6．略． 7．略．8．2.9cm≤R内＜5cm．10．u1＝36cm，f1=24cm，u2=7.2cm，f2=4.8cm．12．(1)1.58． (2)1.9×108m/s．单元验收(一)单项选择1．B． 2．A． 3．A．4．C．5．C．6．D． 7．B． 8．D． 9．B． 10．D．11．C． 12．A． 13．C． 1 4．D． 15．C．(二)多重选择16．A，B． 17．A，B，C．18．A，B． 19．A，C．20．A，D． 21．C，D．22．B，D． 23．A，D．(三)计算上，该光屏与主轴的夹角 =60°．那是被我们遗忘了的窝瓜。
高中几何光学试题及答案
高中几何光学试题及答案一、选择题1. 光线从空气射入水中时，会发生折射，折射角与入射角的关系是：A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角与入射角无关答案：B2. 凸透镜对光线有会聚作用，下列说法正确的是：A. 凸透镜对所有光线都有会聚作用B. 凸透镜对平行光线有会聚作用C. 凸透镜对发散光线有会聚作用D. 凸透镜对平行光线和发散光线都有会聚作用答案：B二、填空题1. 光在真空中的传播速度是_______m/s。
答案：3×10^82. 当光线从玻璃射入空气时，折射角______入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。
答案：大于三、计算题1. 已知一凸透镜的焦距为20cm，物体距离透镜30cm，求像的性质及像的位置。
答案：物体位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
像的位置在透镜的另一侧，距离透镜40cm。
2. 一束光线从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角。
答案：根据斯涅尔定律，n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1为空气的折射率（约为1），n2为水的折射率（约为1.33），θ1为入射角，θ2为折射角。
代入数据得sin(θ2) = 1 * sin(30°) /1.33 ≈ 0.5，因此θ2 ≈ 30°。
四、简答题1. 请解释什么是光的反射定律。
答案：光的反射定律是指当光线从一个介质射向另一个介质的表面时，入射光线、反射光线和法线都在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
2. 什么是光的折射现象？请举例说明。
答案：光的折射现象是指光线在从一个介质进入另一个介质时，传播方向发生改变的现象。
例如，当光线从空气进入水中时，由于水的折射率大于空气，光线会发生向法线方向偏折，这就是折射现象。
几何光学笔试题及答案高中
几何光学笔试题及答案高中一、选择题1. 光的直线传播规律适用于哪些情况？A. 真空中B. 均匀介质中C. 真空和均匀介质中D. 非均匀介质中答案：C2. 镜面反射和漫反射的主要区别是什么？A. 镜面反射是光滑表面反射，漫反射是粗糙表面反射B. 镜面反射是粗糙表面反射，漫反射是光滑表面反射C. 镜面反射和漫反射都是光滑表面反射D. 镜面反射和漫反射都是粗糙表面反射答案：A3. 折射率n的定义是什么？A. n = sinθ1/sinθ2B. n = sinθ2/sinθ1C. n = c/vD. n = v/c答案：D二、填空题1. 光的折射定律是_________，其中θ1是入射角，θ2是折射角。
答案：sinθ1/sinθ2 = n2. 光线通过凸透镜的焦点后，将_________。
答案：平行于主光轴传播3. 光线通过凹透镜后，将_________。
答案：发散三、简答题1. 请简述光的干涉现象及其条件。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹的现象。
产生干涉的条件包括：光源的相干性、频率相同、相位差恒定。
2. 什么是全反射现象？请举例说明。
答案：全反射现象是指当光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，光线将完全反射回光密介质，不会产生折射。
例如，当光线从水射向空气时，如果入射角足够大，就会发生全反射，形成水面上的“彩虹”。
四、计算题1. 已知一束光线从空气射入水中，折射率为1.33。
求光线在水中的传播速度。
答案：根据折射率的定义，n = c/v，其中c是光在真空中的速度，约为3×10^8 m/s。
将已知的折射率代入公式，v = c/n = 3×10^8m/s / 1.33 ≈ 2.25×10^8 m/s。
2. 已知一束光线通过一个焦距为20cm的凸透镜，求焦点到透镜的距离。
答案：凸透镜的焦点到透镜的距离即为焦距，所以焦点到透镜的距离为20cm。
高中物理经典：几何光学-经典例题精选全文完整版
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51几何光学
授课内容：
例题１、求视深。
设水下h处有一物体，从它的正上方水面观察，看到的物体的像在什么位置？设水的折射率为n。
例题2、如图一个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某点B。
当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，CB两点距离d/4。
求油的折射率和光在油中传播的速度。
Ａ
d
Ｂ
例题3、假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比（）
A、将提前
B、将延后
C、不变
D、在某些地区将提前，在另一些地区将延后。
例题4、如图所示，两块同样的的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。
一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中
A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D．只能是4、6中的某一条
例题5、例题5. 光线由介质A进入介质B，入射角小于折射角，由此可知（）
A、介质A是光密介质
B、光在介质A中的速度大些
C、介质A的折射率比介质B的小
D、光从介质A进入介质B不可能发生全反射
例题6. 如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面，若全反射临界角为42°，问：
（1）这光线能否从侧面射出?
（2）若光线能从侧面射出，
玻璃砖折射率应该满足何条件?
i r。
第一章几何光学
第一章 几何光学A、基础训练一、选择题1、如图15-10所示，是实际景物的俯视图，平面镜AB 宽1米，在镜的右前方站着一个人甲，另一人乙沿着镜面的中垂线走近平面镜，若欲使甲乙能互相看到对方在镜中的虚像，则乙与镜面的最大距离是（A) 0.25米 （B) 0.5米 （C) 0.75米 图15-10（D) 1米2、如图15-11所示，水平地面与竖直墙面的交点为O 点，质点A 位于离地面高NO ，离墙远MO 处，在质点A 的位置放一点光源S ，后来，质点A 被水平抛出，恰好落在O 点，不计空气阻力，那么在质点在空中运动的过程中，它在墙上的影子将由上向下运动，其运动情况是（A) 相等的时间内位移相等 （B) 自由落体图15-11（C) 初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＜g （D) 变加速直线运动3、如图15-12所示，两束频率不同的光束A 和B 分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都是OP 方向，下面正确的是（A) 穿过玻璃砖所需的时间较长（B) 光由玻璃射向空气发生全反射时，A 的临界角小 （C) 光由玻璃射向空气发生全反射时，B 的临界角小 （D) 以上都不对 4、下列说法正确的是①物与折射光在同一侧介质中是实物且物距为正；与入射光在同一侧介质中是虚物且物距为负。
②虚像像距小与零，且一定与折射光不在同一侧介质中。
③判断球面镜曲率半径的正负可以看凹进去的那一面是朝向折射率高的介质还是折射率低的介质。
④单球面镜的焦度为负，说明起发散作用，为正说明起会聚作用。
因此凸面镜不可能起发散作用。
⑤物方焦距是像距无穷远时的物距，像方焦距是物距无穷远时的像距 （A) ②③④ （B) ①②③⑤（C) ①②⑤ （D) ①③ （E) ①③④5、已知 ， ，11=n 5.12=n cm r 10-=在图15-14光路图中正确的是（A) 1，2 （B) 2，.3 （C) 2，4 （D) 1，2，4 （E) 26、一块正方形玻璃砖的中间有一个球形大气泡。
几何光学练习题
几何光学练习题几何光学是光学中的重要分支，它研究了光的传播和反射原理。
通过解决几何光学练习题，我们可以更好地理解和应用这些原理。
本文将提供几个几何光学练习题，并附上解答，帮助读者巩固所学知识。
练习题一：一束光线从玻璃进入水中，观察到折射角为45度。
已知玻璃的折射率为1.5，水的折射率为1.33。
求入射角。
解答：根据折射定律，入射角i、折射角r和介质的折射率n之间有关系：n1*sin(i) = n2*sin(r)，其中n1和n2分别表示两个介质的折射率。
代入已知条件，得到1.5*sin(i) = 1.33*sin(45°)。
解方程，求得入射角i ≈ 48.43度。
练习题二：一束光线从空气射向玻璃表面，入射角为60度，折射角为30度。
已知空气的折射率为1，求玻璃的折射率。
解答：根据折射定律，入射角i、折射角r和介质的折射率n之间有关系：n1*sin(i) = n2*sin(r)，其中n1和n2分别表示两个介质的折射率。
代入已知条件，得到1*sin(60°) = n2*sin(30°)。
解方程，求得玻璃的折射率n2 ≈ 1.73。
练习题三：一个玻璃球的半径为5厘米，放置在水中，观察到球的视深为3厘米。
水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5。
求球的物理深度。
解答：根据折射定律，球的视深d、球的物理深度h和介质的折射率n之间有关系：d/n = h/(n-1)，其中n表示介质的折射率。
代入已知条件，得到3/1.33 = h/(1.5-1)。
解方程，求得球的物理深度h ≈ 8.25厘米。
练习题四：一束光线通过一个凹透镜后变为发散光。
已知透镜的焦距为20厘米，物体距离透镜为40厘米，求像的位置。
解答：根据透镜公式，光线通过凹透镜后成像的位置由以下关系确定：1/f = 1/v - 1/u，其中f表示透镜的焦距，v表示像的位置，u表示物体的位置。
代入已知条件，得到1/20 = 1/v - 1/40。
专题29 几何光学——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)
历年高考物理真题精选之黄金30题专题29 几何光学一、单选题1．（2021·辽宁·高考真题）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（）A．频率小，发生全反射的临界角小B．频率大，发生全反射的临界角小C．频率小，发生全反射的临界角大D．频率大，发生全反射的临界角大【答案】C【解析】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射1sin Cn可知折射率越小发生全反射的临界角越大。
故选C。
2．（2021·江苏·高考真题）某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（）A．1.2B．1.4C．1.6D．1.8【答案】A【解析】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示全反射的条件1sin n θ=由几何关系知5sin 6θ=联立解得1.2n =故A 正确，BCD 错误.故选A.3．（2021·海南·高考真题）如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ ，2MN NP =，。
一束单色光在纸面内以45α=︒的入射角从空气射向MQ 边的中点O ，则该束单色光（ ）A ．在MQ 边的折射角为60︒B ．在MN 边的入射角为45︒C ．不能从MN 边射出D ．不能从NP 边射出【答案】 C【解析】A ．光线从O 点入射，设折射角为β，由折射定律有sin sin n αβ=解得30β=︒即在MQ 边的折射角为30，故A 错误；B ．设边长=NP l ，则=2MN l ，作出折射后的光路图如图所示由几何关系可知光在MN 边的入射角为60︒，故B 错误；C ．光从光密到光疏发生全反射的临界角设为θ，有1sin 2n θ==即45θ=︒，而MN 边的入射角为6045︒>︒，且满足光密到光疏，故光在MN 边发生全反射，即不能从MN 边射出，故C 正确；D ．根据几何关系可知光在A 点发生全反射后到达NP 边的B 点，根据光的折射的可逆性可知，光从NP 边的B 点折射后的折射角为45°，故D 错误；故选C 。
高中物理几何光学练习题(含解析)
高中物理几何光学练习题学校:___________姓名：___________班级：_____________一、单选题1．下列说法正确的是（）A．光纤通信是光的色散的应用P原子核经过一个半衰期后，一定剩下4个没有衰变的原子核B．8个3015C．原子核的比结合能越大，原子核就越稳定D．光的干涉、衍射现象证实了光具有波动性，偏振现象证实光是纵波2．如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。
一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（）A．在冰晶中，b光的传播速度较大B．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小D．用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽3．如图所示，一细束白光经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、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大B．若b光照射某金属可发生光电效应，则c光照射该金属也一定能发生光电效应C．若分别让a、b、c三色光经过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射4．关于下列现象说法正确的是（）A．晨光照射下的露珠显得特别“明亮”是由于光的折射B．火车进站鸣笛时，车站中的乘客听到的频率小于火车鸣笛发出的频率C．电视台发射信号要使用频率较高的电磁波是因为高频电磁波在真空中传播速度更快D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理5．如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。
下列说法正确的是（）A．这束光从空气进入介质后速度会增大B．这束光从空气进入介质后频率会减小C．这束光从空气进入介质后波长会减小D．若这束光沿BO方向从介质射向空气，可能会发生全反射现象6．物理来源于生活又服务于生活，下列生活和科技现象中涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．当急救车从我们身边疾驰而过，我们听到的急救车鸣笛的音调会先高变低B．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象造成的C．篮球运动员伸出双手迎接传来的篮球，然后两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，根据光的折射定律得出，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低7．如图所示，某透明液体深1 m，一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。
几何光学练习题及答案
几何光学练习题及答案教学内容：1.球面折射：单球面折射；共轴球面折射系统。
2.透镜：薄透镜及薄透镜组合成像；透镜的像差和纠正方法。
3.眼睛：人眼的光学结构。
眼的调节、人眼的分辨本领及视力；4.光学仪器：放大镜；光学显微镜的放大率、分辨本领和数值孔径。
一、填空题1．把焦距为2．0×10－１m的凸透镜和焦距为4．0×10－１m的凹透镜紧密粘合，它们的焦度为；一个会聚透镜的焦距为10 cm，物距为30 cm，则像距为。
2．不易引起眼睛过度疲劳的最适宜距离约为 ,这个距离称为视力正常人的。
3．正常视力的人，其远点在，近点距离约为 10～12cm,远视眼是近点变远，近视眼。
4．从物体上两点发出的光线对人眼所张的角称为视角。
眼睛能分辩的称为眼的分辨本领．5．当观察国际标准视力表所张视角为10’时，国际标准视力为，标准对数视力为。
6．近视眼的矫正方法是配戴一副适当焦度的，远视眼矫正需配戴一副适当焦度的。
7．用放大镜观察物体时，物体置于处，眼睛所看到的像虚实、正倒、大小如何？。
8．显微镜的放大率等于与的乘积。
9．显微镜物镜所能分辨出的两点之间的最短距离为，称为显微镜物镜的数值孔径。
10．提高显微镜分辨本领的方法有和。
二、选择题1．单球面折射成像公式适用条件是( )。
A．平行光入射 B．近轴光线入射 C．n2>nlD．nl>n22．如图所示，物体在A点，对左球面而言，物距u１、像距v１>2r和曲率半径r１的正、负为( )。
A．u１、v１、r１均为负B．u１、r１为正，v１为负Ｃ．r１为正，u１、v１为负Ｄ．u１、v１、r１均为正3．同3题一样，对右球面而言，物距u２、像距v２和曲率半径r２的正、负为( )。
A．u２、v２、r２均为正 B．u２、r２为负，v２为正Ｃ．U２、v２、r２均为负Ｄ．U２为负，r２、v２为正4．单球面、薄透镜的物方焦距是像距为无限时的（）。
A．物距，只能与物同侧 B．物距，只能与物异侧C．物距，可与物同侧或异侧 D．以上均不对5、一曲率半径为50cm、折射率为1.5的薄平凸透镜使一物形成大小为物体2倍的蚀像，则该物的位置应在镜前（）。
(完整版)几何光学练习题
Ⅰ几何光学练习题一．选择题1．关于光的反射,下列说法中正确的是 ( C ）A ．反射定律只适用于镜面反射B ．漫反射不遵循反射定律C ．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛D ．反射角是指反射光线与界面的夹角2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（ C ）3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线垂直,则入射角等于A 450B 300C 600D 1504．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ）A ．一定能进入介质Ⅱ中传播B ．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变C ．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变D ．不一定能进入介质Ⅱ中传播5．如图所示，竖直放置的平面镜M 前，放有一点光源S ，设S 在平面镜中的像为S ′,则相对于站在地上的观察点来说（A C ）A ．若S 以水平速度v 向M 移动,则S ′以－v 移动B ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－２v 移动C ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以２v 移动D ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以v 移动6．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ B ） A ．光线由介质III 入射II 有可能发生全反射 B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射 C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射7．一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如 图所示，若光在 I 、II 、III 三种介质中的速度分别为 v 1、v 2和v 3，则 （ C ）A ．v 1＞v 2＞v 3B ．v 1＜v 2＜v 3C ．v 1＞v 3＞v 2D ．v 1＜v 3＜v 2A DMS8。
下图是四位同学画的光的色散示意图。
物理竞赛几何光学训练(含答案)
D 几何光学训练题1．对于下列光现象的说法中，正确的是 （ ）A ．夏天烈日照射下公路远望像洒了一层水一样，这是光的全反射现象B ．通过玻璃三棱镜看到的像比物体实际位置要低C ．光导纤维是利用光的全反射现象制成的D ．手术台上的无影灯消除影子是由于光没直线传播的形成的 2.对于光的传播,下列说法中正确的是( ). A.一定颜色的光传播度大小由媒质决定B.不同颜色的光在同一种媒质中传播时,波长越短的光传播速度越快C.同一频率的光在不同媒质波长不同,而在真空中的波长最长D.同一色光的频率随传播速度不同而改变3．简易潜望镜中的两块平面镜中心点之间的距离为Ｌ，通过潜望镜观察水平正前方的物体，看到像的位置比物体的实际位置（ ）.A.水平方向远Ｌ，竖直方向低ＬB.水平方向远Ｌ，竖直方向高ＬC.水平方向近Ｌ，竖直方向高ＬD.水平方向近Ｌ，竖直方向低Ｌ4.某一单色光在折射率为n 1的媒质中传播时,它的波长、频率和波速分别用λ1、γ1和υ1表示,在折射度为n 2的媒质中,分别用λ2、γ2和υ2表示,以上这些物理量存在如下的关系( ).5.在两束频率相同的单色光的交点前放一块平行的玻璃砖后，则交点的位置与不放玻璃砖前相比（ ）.（如图7－2－4所示）A.不变B.向左C.向右D.向左还是向右由光的频率大小决定6．点光源S 通过带有圆孔的挡板N ，照射到屏M 上，形成直径为d 的亮圆．如果在挡 板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖，如图20-14所示，这时点光源通过圆孔和玻璃，在屏上形成直径为D 的亮圆．则直径D 和d 的大小关系为 （ ）A ．d >DB ．d =DC ．d <D D ．无法确定7．如图所示,任意一条光线射向夹角为ϕ的两平面镜的相对镜面上,相继经两镜面反射后,最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为( )(A) ϕ (B)2ϕ (C)3ϕ (D)4ϕ8．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水 的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M ，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经 水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( ) A ．上紫下红的彩色光带 B ．上红下紫的彩色光带 C ．外红内紫的环状光带 D ．一片白光 9．如图所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角α1 略大于α2 ，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面的夹角β1 =β2 ，则A 、在棱镜中1光的折射率比2光小B 、在光谱中，1光比较靠近红光C 、在棱镜中1光的传播速度比2光的小D 、把此两光由水中射向空气，产生全反射时，1光的临界角比2光的临界角大。
几何光学试题精选及答案
几何光学试题精选及答案1.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为 B 1、0 2，已知0 1> 02.用 n i 、n 2分别表示水对两单色光的折射率， v i 、V 2分别表示两单色光在水中的传播速度， 则（B ） A . n i <n 2, v i <v 2 B . n i <n 2, v i >v 2 C . n i >n 2, v i <V 2 2.两束单色光A 、B 同时由空气射到某介质的界面 MN 上, D . n i >n 2, v i >V 2 由于发生折射而合成一复色 光C ,如图所示，下列判断中正确的是（ D ） ① A 光的折射率小于 B 光的折射率 ② A 光的折射率大于 B 光的折射率 ③ Z AOM 和Z BOM 均大于Z NOC ④ Z AOM 和Z BOM 均小于Z NOC A.①③ B. ①④ C.②③ D.②④3.由折射率为 2的材料构成的半圆柱的主截面如图所示, 沿半径方向由空气射入的光 线a 射到圆柱的平面后，光线 b 和c 分别是它的反射光线和折射光线 .若半圆柱绕垂直纸面 过圆心O 的轴转过i5o ,而光线a 不动，则（B ） A. 光线 B. 光线 C. 光线D. 光线 b 将偏转 b 将偏转 c 将偏转 c 将偏转 i5o 30o 30o 45oA=30°,在整个 4.如图所示，直角三角形 ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面，且Z AC 面上有垂直于AC 的平行光线射入.已知这种介质的折射率A. 可能有光线垂直 AB 面射出B. 一定有光线垂直 BC 面射出C. 一定有光线垂直 AC 面射出D. 从AB 面和BC 面射出的光线能会聚于一点n>2,则 5.如图所示，水盆中盛有一定深度的水，盆底处水盆放置一个平面镜 .平行的红光束和蓝光束斜射入水中，经平面镜反射后，从水面射出并分别投射到屏 MN 上两点，则有（B ）A. 从水面射出的两束光彼此平行，红光投射点靠近 M 端B. 从水面射出的两束光彼此平行，蓝光投射点靠近 M 端C. 从水面射出的两束光彼此不平行，红光投射点靠近 M 端D. 从水面射出的两束光彼此不平行，蓝光投射点靠近 M 端 6.如图所示，两束单色光 a 、b 分别照射到玻璃三棱镜 行，则（C ） A. a 光的频率高 B. b 光的波长大 C. a 光穿过三棱镜的时间短 D. b 光穿过三棱镜的时间短7. MN 是空气与某种液体的分界面 .一束红光由空气射到分界面，一部分光线被反射, 一部分进入液体中.当入射角是45。
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《几何光学》高考试题回顾
1. 光线由某种媒质射向与空气的分界面，当入射角大于450时折射光线消
失，由此可断定这种媒质的折射率是： A.2
2=n B.2=n C.21=n D.2=n
2. 一束光从空气射向折射率，2=n 的某种玻璃的表面，如
图所示，i 代表入射角，则：
A.当i >450时会发生全反射现象
B.无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过450
C.欲使折射角r ＝300，应以i ＝450的角度入射
D.当入射角2arctg i =时，反射光线跟折射光线恰好互相
垂直
3. 光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是：
A.光从玻璃射到分界面上，入射角足够小
B.光从玻璃射到分界面上，入射角足够大
C.光从空气射到分界面上，入射角足够小
D.光从空气射到分界面上，入射角足够大
4. 红光与紫光相比：
A.在真空中传播时，紫光的速度比较大
B.在玻璃中传播时，红光的速度比较大
C.玻璃对红光的折射率较紫光的大
D.从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大
5. abc 为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，
如图所示，一束白光垂直入射到ac 面上，在ab 面上
发生全反射．若光线入射点O 的位置保持不变，改变
光线妁入射方向，(不考虑自bc 面反射的光线)：
A.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果
有色光射出ab 面，则红光将首先射出
B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab 面，则紫光将首先射出
C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab 面
D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab 面
6.如图所示，把一个球形框架放在凸透镜的一侧，
使球心位于主光轴上距光心两倍焦距处，这个球
框通过透镜所成的像的形状是：
A.放大了的球体
B.椭球体
C.与物等大的球形体
D.以上三者都不是
7.在一薄透镜左侧有一光源AB，在透镜右侧的光屏S上可得到光源的像，现
移去光屏，从光源上B点发出的如图所示的光线BP经过透镜后：
A.将与主光轴交于原光屏S的右侧
B.将与主光轴交于透镜与原光屏S之间
C.将平行于主光轴
D.其反向延长线将与主光轴交于透镜的左侧
8.一物体经过一个薄透镜成像，以下4条论断中，哪几条是完全正确的？
A.经凸透镜所成实像总是倒立的、放大的，且与物体分别位于透镜的两侧
B.经凹透镜只能得到虚像，此像是放大的还是缩小的，取决于物体位置是在焦点以内还是在焦点以外
C.经凸透镜得到的虚像总是正立的和放大的
D.当物体到凸透镜的距离小于焦距时，在透镜另一侧任何位置的屏上都得不到物体的像
9.一物体经凸透镜在屏上成一放大的实像．凸透镜主轴沿水平方向．今将凸
透镜向上移动少许，则：
A.屏上像的位置向上移动
B.屏上像的位置向下移动
C.屏上像的位置保持不动，但像变大
D.屏上像的位置保持不动，但像变小
10.一焦距为f的凸透镜，主轴和水平的x轴重合，x轴上有一光点位于透镜的
左侧，光点到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f 的距离，则在此过程中，光点经透镜所成的像点将：
A.一直向右移动
B.一直向左移动
C.先向左移动，接着向右移动
D.先向右移动，接着向左移动
11.如图所示，为透镜成像的实验装置．
A.如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜的
左方何处，只要把光屏移到适当位置，一定能在
屏上得到物体的像
B.如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜左
方何处，去掉光屏用眼睛从右向左沿主光轴直接
观察，一定看不到物体的像
C.如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要把光屏移到适当位置，一定能在屏上得到物体的像
D.如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜的左方何处，去掉光屏用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体的像
12. 如图所示，L 1、L 2、L 3和L 4分别表示放在空气中的薄透镜，OO ，表示主轴，
透镜的焦点没有画出，也不知是凸透镜还是凹透镜．对每个透镜，图中给定了两条入射光线．关于出射光线的画法，在这四个光路图中哪个或哪几个光路图是近似正确的？
13. 白光从空气中进入玻璃三棱镜时会产生色散现象。
色光向棱镜底
边偏折最大； 色光在三棱镜中传播速率最大．
14. 在厚度为d 、折射率为n 的大玻璃板的下表面，紧
贴着一个半径为r 的圆形发光面，如图所示．为了
从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的
上表面贴一块纸片，所贴纸片的最小面积
为 。
15. 做测量凸透镜焦距的实验时，当透镜置于蜡烛与光屏距离的中点时，光屏
上恰好得到烛焰的清晰的像，这时测得蜡烛与光屏之间的距离为Lcm ，则透镜的焦距是 cm 。
16. 如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d ．当桶内无
油时，从某点A 恰能看到桶底边缘上的某点B ．当抵内油
的深度等于桶高一半时，在A 点沿AB 方向看去，看到桶底
上的C 点，C 、B 相距4
d ，由此可得油的折射率，n= ；光在油中传播的速度v ＝ m/s ．
17. 在折射率为n 、厚度为d 的玻璃平板上方的空气中有一
点光源S ，从S 发出的光线SA 以角度θ入射到玻璃板
上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示，若
沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间
与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S 到玻璃上表
面的垂直距离l 应是多少？
18.一物体经焦距为24cm的凸透镜成一个放大率为1.5的实像．求物到透镜的
距离。
19.用焦距8cm的凸透镜，使一根每小格为1mm的直尺成像在直径是6.4cm的
圆形光屏上．要求光屏上显示16个小格，应将直尺放在离透镜多远的地方？
已知直尺和光屏都垂直于透镜的主光轴，光屏的圆心在主轴上，直尺与主光轴相交．
20.把一个点光源放在焦距为f的凸透镜的焦点上，在透镜的另一侧2倍焦距
处放一个垂直于主轴的光屏，在光屏上看到一个半径为R的光亮的圆．现保持透镜和光屏不动，而在主轴上移动点光源，若要使光屏上亮圆的半径缩为R/2，则这个点光源应移到什么位置上？
21.蜡烛距光屏90cm，要使光屏上呈现出放大到2倍的蜡烛像，应选焦距是多
大的凸透镜？
22.一发光点S位于焦距为12cm的薄凸透镜的主轴上．当S沿垂直于主轴的方
向移动1.5cm时，它的像点S，移动0.5cm．求移动前发光点S到像点S，的距离。
23.有一个焦距为36cm的凸透镜，在主光轴上垂直放置一枝蜡烛，得到放大率
为4的虚象。
如果想要得到放大率为4的实象，蜡烛应向哪个方向移动？
移动多少？
24.图中AB表示一水平放置的平面镜，P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面
朝着平面镜)，MN是屏，三者互相平行．屏MN上
的ab表示一条竖直的缝(即a、b之间是透光的)．某
人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图)，可通过
平面镜看到米尺的一部分刻度．试在本题的图上用
三角板作图求出可看到部位，并在P1P2上把这部
分涂黑。
25.图中ABCD是一个用折射率，n＝2.4的透明媒质做成的四
棱柱镜(图为其横截面)，∠A＝∠C＝900，∠B＝600，
AB>BC．现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上(如图
示)．若每个面上的反射都不能忽略，求出射光线．要求：
①画出所有典型光线从入射到射出的光路图．(为了图面简
洁，表示光线进行方向的箭头只在棱镜外面的光线上标出即可)
②简要说明所画光路的根据，并说明每条典型光线只可能从棱镜表面的哪部分射出．
B1为物体AB通过某
26.如图所示，AB为物体，A
一透镜后所成的像，AB与主轴MN垂直，画出成
像光路图．
27. 图中MN 是薄透镜的主轴，S 是发光点，S ，是它的
像点．
⑴用作图法求出薄透镜的位置，标在图上．
⑵分别作光路图求出两个焦点的位置，标在图上，
再标明透镜的类别．
【参考答案】
1.B
2.BCD
3.B
4.BD
5.A
6.D
7.B
8.CD
9.A 10.C
11.D 12.BD 13.紫，红 14.)1
(2-+=n d r S π 15. L/4 16.1.58，1.90×108m/s 17.2
2sin 1cos n nd L θθ-= 18.u=40cm 19. u=10cm 20.⑴f 3
4 ⑵f 4 21.f=20cm 22.64cm 23.⑴向远离透镜移动；⑵移动18cm 24.
25.
26. 27。