高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案

R A． R2 d 2
B． R2 d 2 R
22．下列说法不．正．确．的是（ ）
C． R d
D． d R
A．检验工件平整度的操作中，如图 1 所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉 条纹可推断：P 为凹处，Q 为凸处 B．图 2 为光线通过小圆板得到的衍射图样 C．图 3 的原理和光导纤维传送光信号的原理一样 D．图 4 的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 23．如图所示，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 λa、λb，该 玻璃对单色光 a、b 的折射率分别为 na、nb，.则( )
7．D
解析：D
【解析】
试题分析：由图看出两光束的折射角 r 相同，因 BO 的入射角 i 较大，由折射定律
1 sin i ，得知 BO 的折射率较小，故 BO 是黄光，AO 是紫光；由 v c 知，黄光在玻璃
A．D 发出的光照射到 CB 界面时可能发生全反射 B．液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮
C．液体的折射率为 2 3 3
D．液体的折射率为 3 E.液体的折射率为 3
20．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开 水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b 是其中的两条 出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是
A．AO 是黄光，穿过玻璃砖所需时间短 B．AO 是紫光，穿过玻璃砖所需时间短 C．AO 是黄光，穿过玻璃砖所需时间长 D．AO 是紫光，穿过玻璃砖所需时间长 8．图 1、2 是利用 a、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于 a、b 两束单色光的说法正确的是（ ）
A．真空中，a 光的频率比较大
增大其转速，当转动频率达到 f0 并可认为是匀速转动时，恰能在望远镜中第一次看见发光
点 S，由此迈克尔逊测出光速 c。根据题中所测量的物理量得到光速 c 的表达式正确的是 （）
A． c 4Lf 0
B． c 8Lf 0
C． c 16 Lf 0
D． c 32 Lf 0
25．如图所示，ABC 为等腰棱镜，a、b 两束不同频率的单色光垂直 AB 边射入棱镜，两束
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D 解析：D 【解析】 【详解】 A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故 A 错误； B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故 B 错误； C.光的偏振现象说明了光是横波，故 C 错误； D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的， 故 D 正确.
D．D
15．1966 年华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为
光的波导来传输大量信息，43 年后高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光
纤通讯之父”．以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的（ ）
A．图甲中，弯曲的水流可以导光 B．图乙中，用偏振眼镜看 3D 电影，感受到立体的影像 C．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色 D．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
16．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的 a、b、c 三束单色光 .比较
a、b、c 三束光，可知( )
A．a 为波长较长的光 B．当它们在真空中传播时，a 光的速度最大 C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a 光的干涉条纹中相邻亮 纹的间距最小 D．若它们都从玻璃射向空气，c 光发生全反射的临界角最大
A．
B．
C．
D．
4．图示为一直角棱镜的横截面， bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率 n= 光，则有光线（ ）
。一平行细光束从 O 点沿垂直于 ，若不考试原入射光在 bc 面上的反射
A．从 ab 面射出 B．从 ac 面射出 C．从 bc 面射出，且与 bc 面斜交 D．从 bc 面射出，且与 bc 面垂直 5．两束不同频率的平行单色光。 、 从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象 （a> ）。下列结论中正确的是 （ ）
5．C
解析：C 【解析】 试题分析：光束 b 的偏折角大，水对光束 b 的折射率，光束 b 的频率大，波长小，速度 小，临界角小，故选 C 考点：考查光的折射 点评：本题难度较小，熟记 7 中单色光中折射率、频率、波长、速度和临界角的大小关系
6．A
解析：A 【解析】 试题分析：当单色光由玻璃射向空气时，频率不变，但光速要变大，故根据公式 v=fλ 可 知，其波长一定变长，A 是正确的，B 是不对的，C 也是不对的；是否发生全反射还要看其 入射角是否大于临界角，如果大于临界角，则会发生全反射，如果不大于临界角，则不会 发生全反射，故 D 是不对的。 考点：光的折射。
角 i 与折射角 r 依然满足 sini n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角 sinr
取负值）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下 表面射出．若该材料对此电磁波的折射率 n=−1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的 示意图是（ ）
A．A
B．B
C．C
EE1、FF1、GG1、HH1 平行于半径 ON，ON 边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折
射率 n= 5 ，若平行光束垂直入射并覆盖 OM，则光线 3
A．不能从圆孤 射出
B．只能从圆孤 射出
C．能从圆孤
射出
D．能从圆孤
射出
3．一束光线从空气射向折射率为 1.5 的玻璃内，人射角为 45o 下面光路图中正确的是
的两条亮纹间距不同，其中．间．距．较．大．的那种单色光，比另一种单色光（
）
A.在真空中的波长较短
B.在玻璃中传播的速度较大
C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大
D.其在空气中传播速度大
13．如图所示，是两个城市间的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 n1，外层材料的折射率为 n2．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中，则下列判断中正确的是( )
A．此玻璃的折射率为
B．光线从 D 传播到 B 的时间是
C．光在玻璃球体内的波长为 λ D．光在 B 点会发成全反射
11．某种介质对空气的折射率是 2 ，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列
光路图中正确的是（图 中 I 为空气，Ⅱ为介质）（ ）
A．
B．
C．
D．
12．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻
A．a 光线是红光，b 光线是紫光 B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮 C．a 光在水滴中的传播时间比 b 光在水滴中的传播时间长 D．遇到同样的障碍物，a 光比 b 光更容易发生明显衍射 21．一半径为 R 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中 O 为圆心， MN 为竖直方向的直径.有一束细光线自 O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自 玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与 O 点的距离为 d 时，从玻璃砖 射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（ ）
B．同一介质中，a 光传播的速度大 C．a 光光子能量比较大 D．同一介质对 a 光折射率大 9．有关光的应用，下列说法不正确的是（ ） A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象 D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理 10．如图所示是一透明玻璃球体，其半径为 R，O 为球心，AB 为水平直径。M 点是玻璃球 的最高点，一条平行于 AB 的光线自 D 点射入球体内，其折射光线为 DB，已知∠ABD＝ 30°，光在真空中的传播速度为 c、波长为 λ，则
4．B
解析：BD
【解析】由
得
，得到全反射临界角
．射到光线 ac 面的光线，入
射角等于 30°，小于临界角 C，不发生全反射，则 ac 面上有光射出，也有反射，此反射光
射到 ab 面上时入射角为 60°，发生全反射，而不能从 ab 面射出．如图，射到光线 bc 面
的光线，入射角 i=0°，则光线从 bc 面垂直射出，AC 错误 BD 正确．
（仅考虑如图所示的光线第一次射到 OP 边并反射到 OQ 过后射向 MN 边的情况），则下列 判断正确的是( )
A．若 2 ，光线一定在 OP 边发生全反射 B．若 2 ，光线会从 OQ 边射出
C．若 1 ，光线会从 OP 边射出 D．若 1 ，光线会在 OP 边发生全反射
19．如图，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩 ABC,底面水平,罩内 为空气。发光点 D 位于 BC 中点，发出的垂直于 BC 的光恰好不能射出液面。下列说法正 确的是
光在 AB 面上的入射点到 OC 的距离相等，两束光折射后相交于图中的 P 点，以下判断正确
的是( )
A．在真空中，a 光光速大于 b 光光速 B．在真空中，a 光波长大于 b 光波长 C．a 光通过棱镜的时间大于 b 光通过棱镜的时间 D．a、b 两束光从同一介质射入真空过程中，a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反 射的临界角
A．n1< n2，光通过光缆的时间等于 n1L c
B．n1< n2，光通过光缆的时间大于 n1L c
C．n1> n2，光通过光缆的时间等于 n1L c
D．n1> n2，光通过光缆的时间大于 n1L c
14．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．位于空气中的这类材料，入射
A．光束 的频率比光束 低 B．在水中的传播速度，光束 比 小 C．水对光束 的折射率比水对光束 的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束 的临界角比光束 的临界角大 6．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 7．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心 O，它们的出 射光线沿 OP 方向，则下列说法中正确的是（ ）
高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案
一、选择题
1．下列说法正确的是（ ） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的
2．题图是一个 1 圆柱体棱镜的截面图，图中 E、F、G、H 将半径 OM 分成 5 等份，虚线 4
2．B
解析：B 【解析】
本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目．由该棱镜的折射率为
可知其
临界角 C 满足：
，可求出 GG1 右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光
线全部发生全反射．所以光线只能从圆弧 NG1 射出．
3．C
解析：C 【解析】光由空气射向玻璃，折射角小于入射角，反射角等于入射角，故 C 正确．
A．λa<λb，na>nb
B．λa>λb ，na<nb
C．λa<λb ，na <nb
D．λa>λb ，na >nb
24．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中 S 为发光点，T 是望
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远镜，平面镜 O 与凹面镜 B 构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为 AB＝L（L 可长
达几十千米），且远大于 OB 以及 S 和 T 到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢
17．如图是一个 1 圆柱体棱镜的截面图，图中 E、F、G、H 将半径 OM 分成 5 等份，虚线 4
EE1、FF1、GG1、HH1 平行于半径 ON,ON 边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率
n= 5 ,若平行光束垂直入射并覆盖 OM,则光线：（ ） 2
A．只能从圆孤 NF1 射出 B．只能从圆孤 NG1 射出 C．可能从圆孤 G1H1 射出 D．可能从圆孤 H1M 射出 18．打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将 OP、OQ 边与轴线的夹角 切磨在 1 2 的范围内，才能使从 MN 边垂直入射的光线，在 OP 边和 OQ 边都发生全反射