高中物理几何光学习题
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 。
高三物理《几何光学》测试题
图19-3-1 高三物理《几何光学》测试题1、光由一种媒质进入另一种媒质时，以下说法正确的是 A ．入射角大于折射角 B ．光线一定要发生偏折C ．光线由光疏媒质进入光密媒质，光的速度要减小D ．光线由光密媒质进入光疏媒质，入射角大于折射角 2、关于全发射，下列叙述中正确的是A ．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B ．光线由光密媒质射向光疏媒质时一定会发生全反射现象C ．光线由光密媒质射向光疏媒质时可能不发生全反射现象D ．光线由光疏媒质射向光密媒质时可能发生全反射现象3．光线从折射率为2的媒质中射向空气，如果入射角为60º，下列各图（图19－3－1）光路中可能的是4．某玻璃的临界角为42º，当在玻璃中的某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为A ．小于42ºB ．小于60ºC ．小于90ºD ．无折射光线5．一只空玻璃试管插入水中，看上去比充满水的试管插入水中要亮一些，这是因为光在A ．玻璃跟空气的界面上发生全反射B ．水跟玻璃的界面上发生全反射C ．水跟玻璃的界面上发生镜面反射D ．玻璃跟空气的界面上发生漫反射6．一束光从空气射向折射率为n ＝2的某种玻璃的表面，如图19－3－2所示，i 代表入射角，则 A ．当i ＞45°时会发生全反射B ．无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°C ．欲使折射角r ＝30°，应以i ＝45°角度入射D ．当入射角2arctan i =时，反射光线跟折射光线恰好相互垂直7．三种介质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 （ ） A ．光线由介质I 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8．某介质的折射率为3，一束光由该介质射向空气，如下光路图中正确的是（ ）9．一束光照射到两种介质的界面上时，下列说法中正确的是 （ ） A ．一定同时有反射光线和折射光线存在B ．一定有反射光线存在，不一定有折射光线存在C ．一定有折射光线存在，不一定有反射光线存在D ．反射光线和折射光线都不一定存在10．一束光线从空气射入水中，入射角为40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线之间的夹角θ是 （ ）A ．100°<θ<140°B ．θ>140°C ．θ<140°D ．50°<θ<100°11．光纤维通信是利用光的全反射将大量信息高速传输，若采用的光导纤维是由内芯和包层介质组成，下列说法正确的是 （ ） A ．内芯和包层折射率相同，折射率都大 B ．内芯和包层折射率相同，折射率都小C ．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D ．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小12.单色光自真空射到折射率为n 的媒质界面上，形成反射光束和折射光束，则反射光和折射光（ ）A 、颜色相同B 、光速相同C 、波长相同D 、频率相同 13、已知媒质对某单色光的临界角为θ，则（ ）A ．该媒质对此单色光的折射率等于1sin θB ．此单色光在该媒质中的传播速度等于c sin θ（c 是真空中的光速）图19-3-1 图19-3-260°30°30°30°60°60°30°30°60°C ．此单色光在该媒质中的波长是在真空中波长的sin θ倍D ．此单色光在该媒质中的频率是在真空中频率的1sin θ倍14、一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P 上形成由红到紫的彩色光带，当α逐渐减小时，彩色光带变化情况是（ ）A 、红光最先消失B 、紫光最先消失C 、红光和紫光同时消失D 、从左到右的色光排列为红→紫 15.红光与紫光相比（ ）A ．在真空中传播时，紫光的速度比较大。
高中物理《几何光学》练习题
1 每天一练（向规范要30分） 一：几何光学
1：如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD 是半径为R 的四分之一圆周，圆心为O ．光线从AB 面上的M 点入射，入射角i =60° ，光进入棱镜后恰好在BC 面上的O 点发生全反射，然后由CD 面射出．已
知OB 段的长度l =6cm ，真空中的光速c=3.0×108m/s ．求：
①透明材料的折射率n
②光从M 点传播到0点所用的时间t ．
2：如图甲所示，在平静的水面下深d 处有一个点光源S ，它发出的是两种不同颜色的a 光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，其半径为R ，周边为环状区域，
其宽度为L ，且为a 光的颜色（见乙图），则：两种色光的
折射率a n 和b n 分别是多少？
3：如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A =30°,AC 平行于光屏MN,与光屏的距离为L 。
棱镜对红光的折射率为n 1,对紫光的折射率为n 2。
一束很细的白光由棱镜的侧面AB 垂直射入,直接到达AC 面并射出。
画出光路示意图,并标出红光和紫光射在光屏上的位置。
求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离。
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 。
高三物理几何光学试题答案及解析
高三物理几何光学试题答案及解析1. Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。
电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。
一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。
设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。
取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。
【答案】【解析】设光在鳞片中的折射角为γ，根据折射定律有：sini＝nsinγ根据折射率定义式可知，光在鳞片中传播的速度为v＝由图中几何关系可知，光从a到b的过程中，在鳞片中通过的路程为：s＝1＝在空气中通过的路程为：s2所以光从a到b所需的时间为：t＝＋联立以上各式解得：t＝【考点】本题主要考查了折射定律的应用问题，属于中档偏低题。
2.如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（）【答案】D【解析】光由光疏介质进入光密介质中，入射角大于折射角，由此可知光线与底面交界处入射角为30°，由sinC=1/n可知全反射临界角为45°，D对；3.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是( )A．红光以30°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射C．紫光以30°的入射角入射D．紫光以45°的入射角入射【答案】D【解析】侧移距离是指出射光线与原入射方向的垂直距离.同一种光线相比折射率相等,入射角越大侧移距离越大,即B项侧移距离大于A项.D项侧移距离大于C项.又在入射角相同时,折射率越大,侧移距离越大,所以紫光在45°的入射角入射时,侧移距离最大,即D项正确.4.如图13－1－14所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角出液口的安全情况．已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H，若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口.(1)试求：当液面高为H时，池底的光斑到出液口的距离x.(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以vh 的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx.【答案】(1)(2)·vh【解析】(1)作出光路图如图所示．由几何关系知：＝①由折射定律：＝n·②代入h＝、l＝得：n＝③联立①②③式得x＝·h.当h＝H时，解得x＝.(2)由x＝·h知，Δx＝·Δh，则＝·，即vx ＝·vh.5.一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.(1)它在时间t内辐射的光能为__________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为__________．(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？【答案】(1)Pt arcsin(2)【解析】(1)激光器t时间内发出的光能W＝Pt由n＝，sinC＝，则C＝arcsin.2)设激光束在光导纤维端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射向侧面时的入射角为i′，折射角为r′，如图所示．由折射定律：n＝，由几何关系：r＋i′＝90°，sinr＝cosi′.由全反射临界角的公式：sini′＝，cosi′＝，要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i＝r′＝90°，sini＝1.故n＝＝＝，解得n＝，故光导纤维的折射率至少应为.6. (2011年温州模拟)自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯的构造如图12－1－18 所示．下面说法正确的是()A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射【答案】C【解析】略7. (2011年安徽合肥模拟)如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从P的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率nP ＜nQ，射到P上表面的光线与P上表面的夹角为θ，下列判断正确的是()A．光线一定从Q的下表面射出B．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于θC．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θD．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ【答案】D【解析】由于没有确定几何尺寸，所以光线可能射向Q的右侧面，也可能射向Q的下表面，A错误；当光线射向Q的下表面时，它的入射角与在P中的折射角相等，由于nP ＜nQ，进入空气中的折射角大于进入P上表面的入射角，那么出射光线与下表面的夹角一定小于θ，B、C错误，D 正确。
高考物理光学知识点之几何光学难题汇编含答案(3)
高考物理光学知识点之几何光学难题汇编含答案(3)一、选择题1．如图所示，放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水，缸底中心有一红色发光小球（可看作点光源），从上往下看，则观察到（）A．水面有一个亮点B．充满水面的圆形亮斑C．发光小球在水面上的像D．比小球浅的发光小球的像2．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于A．sin50 sin55︒︒B．sin55 sin50︒︒C．sin40 sin35︒︒D．sin35 sin40︒︒3．一束单色光从空气进入玻璃，下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A．只有频率发生变化 B．只有波长发生变化C．只有波速发生变化 D．波速和波长都变化4．如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是()A． B．C． D．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（）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．a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大8．如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.则A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B．装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C．装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于53的玻璃9．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高10．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）A．①③B．①④C．②④D．只有③11．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B ．在棱镜内，a 光的传播速度比b 光的小C ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距小12．光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v 。
高中的物理几何光学习题
高中物理几何光学习题1．如图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且0，在整个AC面上有一束垂直于 AC的平行光芒射入，已知这类介质的折射率n>2，则（）A．可能有光芒垂直AB 面射出B．必定有光芒垂直BC面射出C．必定有光芒垂直AC面射出D．从 AB 面和 BC面出射的光芒能汇聚一点2、以下图，长方形玻璃的折射率为，在凑近面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在此外三个侧面分别察看大头针 P 的像，以下说法中正确的选项是（）A、在面一侧偏下的地点能够看到P 的像B、在面一侧偏上的地点看不到P 的像Pa bC、在面一侧偏右的地点能够看到P 的像D、在以上的三个地点都能够看到P 的像d c4．如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α < β。
a、b 两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光芒与入射光芒的偏折角均为θ。
则 ab 两种单色光的频次υ 1、υ 2间的关系是（B）A．υ 1=υ 2B．υ 1>υ2C．υ 1<υ 2D．没法确立5、发出白光的细线光源，长度为L，竖直搁置，上端恰幸亏水面以下，以下图，现考虑线光源发出的凑近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，因为水对光有色散作用，若以表示红光成的像长度，表示蓝光成的像的长度，则（）aA、B、C、D、b水6．以下图，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于45°，一束平行于BC边的白光射到 AB面，在光束射出三棱镜时（设光芒在棱镜内射至BC边上），以下说法中正确的选项是（）A．从 BC面出射的是白色光束B．从 AC面出射的是白色光束C．从 AC面出射的是有色的不平行光束D．从 AC面出射的是平行于入射光芒的有色光束7．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，以下图，一束白光垂直入射到ac面上，在 ab 面上发生全反射，若光芒入射点O的地点保持不变，改c顺变光芒的入射方向（不考虑自bc 面反射的光芒）（）假如有色光射出 ab逆A．使入射光按图中的顺时针方向渐渐偏转，O面，则红光第一射出a b B．使入射光按图中的顺时针方向渐渐偏转，假如有色光射出ab面，则紫光第一射出C．使入射光按图中所示的逆时针方向渐渐偏转，红光将第一射出ab 面D．使入射光按图中所示的逆时针方向渐渐偏转，紫光将第一射出ab 面8、以下图，真空中有一个半径为R，质量散布均匀的玻璃球，频次为的细激光束在真空中沿直线 BC流传，并于玻璃球表面C点经折射进入玻璃球，且在玻璃球表面 D 点又经折射进入真空中，，已知玻璃对该激光的折射率为，则以下说法中正确的选项是（）A、一个光子在穿过玻璃球的过程中能量渐渐变小D B、此激光束在玻璃球中穿越的时间（此中 c 为真空中光速）C120OBC、改变入射角的大小，细激光可能在玻璃球的内表面发生全反射D、图中的激光束的入射角9、以下图，一细白光经过三棱镜折射后分为各样单光，取此中的三种单色光，并同时做以下实验：①让这三种单色光分别经过同一双缝干预实验，装置在光屏上产生干预条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）②让这三种单色光分别照耀锌板③让这三种单色光分别垂直投射到一条长直光纤维的端面上，白光以下说法中正确的选项是（）A、假如种色光能产生光电效应，则种色光必定能产生光电效应B、种色光的颠簸性最明显C、种色光穿过光纤的时间最长D、种色光形成的干预条纹间距最小10、以下图，两束单色光A、B 自空气射向玻璃，经折射形成复合光束C，则以下说法中正确的是：AB空气A、 A 光子的能量比 B 光子的能量大B、在空气中， A 光的波长比 B 光的波长短玻璃C、在玻璃中， A 光的光速小于 B 光的光速CD、玻璃对 A 光的临界角大于对 B 光的临界角12、以下图，折射率为的液体表面上方有一点光源S，发出一条光芒，垂直地射到水平搁置于液体中且距液面深度为的平面镜M的 O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O 以角速度逆时针方向匀速转动，液面上的察看者追踪察看，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P 点后立刻消逝，求：Scb （1）光斑在这一过程中的均匀速度P Aa（ 2）光斑在 P点马上消逝时的刹时速度。
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。
高考物理几何光学创新题(免费,含答案)
几何光学1. 下列说法不正确的是：A.在农历十五的晚上才可能会看到月食B.一束光射到一个均匀的玻璃球体上，经折射进入球体．必可再经折射出球体C.在虚像的位置放置照相机可拍到虚像，但人眼在此处看不到虚像D.阳光照在柏油马路的表面会使地面显得格外明亮，看起来仿佛水面一样，这是薄膜干涉的结果2. 一人通过放大镜观察圆柱形橡皮，橡皮的轴线和透镜的主光轴重合，此人看到橡皮的形状是：3. 如图所示，凸透锐王釉上P 点政一点光源，发出的光经透镜会聚后交于A 点，O 为透镜的光心，O P <OA ．若在且点垂直于主光轴放置一平面镜，则光线经平面镜反射后：A.在P 点成像B.在P 点的左侧成像C.透镜向右平移时，可能在P 点成像D.透镜向左平移时，可能在P 点成像4. 如图所示，是凸透镜成像的实验装置，图中S 是燃着的蜡烛，L 是凸透镜，P 是光屏，则下列说法中正确的是：A.无论S 与L 的距离如何．移动P ，在P 上一定会出现一个清晰像B.把L 与P 固定，移动S ，在P 上一定会出现一次成放大、一次成缩小的像C.把L 与P 固定，移动S ，在P 上可能不会出现清晰的像D.把S 与P 固定，移动L ，P 上一定会出现两次清晰的像5. 空气中有一束单色光Ⅰ射向水面，如图所示。
在入射点O处放一金属板，经测量金属板上有电子逸出．保持光束Ⅰ不变，再沿同一方向加入另一束单色光Ⅱ，在相同时间内金属板上逸出的电子数未变，撤走金属板，两束光进入水中的折射角一个为α，另一个为β，且α>β，则：A.若光束I 是蓝光，则光束Ⅱ有可能是黄光B.光束I 的折射角为αC.光束I 和光束Ⅱ在水中的速率之比：βα=sin sin v v 21 D.光束I 和光束Ⅱ在水中的速率之比：αβ=sin sin v v 216. 一个大容器，容器底水平，装有某种液体，液体深1.2 m ，有一直杆立于器底，浸入液体中部分BC 恰为杆长AC 的21，太阳光以与水平方向成370角射到液面上，如图所示，测得杆在器底的影长为2.5m ，则液体的折射率为 ．(sin370=0.6，cos370=0.8)7. 如图所示，MN 是透镜的主光轴，AB 是与主光轴斜交的发光体，A'是发光点A 通过透镜所成的像，BC 是发光点B 发出的一条光线，试作出光路图确定透镜种类，光心和焦点的位置以及光线BC 经过透镜折射后的出射光线．8. 图中，AB 为水平地面，PQ 为一倾斜放置的足够大的平面镜，L 为一凸透镜，MN 为凸透镜的主光轴．有一圆柱形光柱其轴线与凸透镜上的主轴重合，光柱的横截面积恰与透镜面积相等．请用作图法在图中确定该光柱射入透镜后，照亮地面的区域，并在AB 上把这部分涂以标志．9. 如图，有一竖直放置的平面镜MN ．在平面镜前45 cm 处有一与平面镜平行放置的平板ab ，在ab 靠镜一侧有一点光源S ．现要在离平面镜5cm 的PQ 虚线上的某一处放一平行于平面镜的挡光板，使反射光不能照射到ab 板上的AB 部分．已知SA=45cm ，AB=4cm ．求挡光板的最小宽度是多少？10. 如图所示为一玻璃砖，MN 垂直NP ，一束单色光从MN 上的一点A 进入玻璃砖后，又从NP 上一点B 进入空气中，已知入射角α和出射角β⑴求玻璃的折射率．⑵若已知26=n ，o ≤α≤2π，求β的最小值．11. 如图所示，MN 是一条通过透明球体球心的主光轴，一条平行于MN 的光线。
通用版高中物理几何光学真题
(每日一练)通用版高中物理几何光学真题单选题1、半径为R的半圆柱形透明材料的横截面如图所示，某实验小组将该透明材料的A处磨去少许，使一激光束从A处射人时能够沿AC方向传播。
已知AC与直径AB的夹角为30°，激光束到达材料内表面的C点后同时发生反射和折射现象，从C点的出射光束恰与AB平行（图中未画出）。
该材料的折射率为（）A．√62B．√2C．√3D．√5答案：C解析：如图，设AC激光束在C处的入射角为α，折射角为θ，则根据几何知识可知α=30°θ=30°+30°=60°由折射定律n=sinθsinα解得n=√3A BD错误；C正确。
故选C。
2、下列说法中正确的是（）A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用了光的干涉B．通过两支夹紧的笔杆缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光的衍射现象D．利用光的干涉原理可以检查光学平面的平整程度答案：D解析：A．用光导纤维束传送图像信息是利用光在纤维中不停地发生全反射而进行传递信息的，故A错误；B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；C．白光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，故C错误；D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D正确。
故选D。
3、哈尔滨工程大学科研团队研发的“悟空号”全海深AUV，于当地时间2021年11月6日15时47分，在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成万米挑战最后一潜，最大下潜深度达10896米，再次刷新下潜深度纪录。
在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的GPS的定位手段无计可施。
声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。
“悟空号”AUV就是通过装载的高速水声通信系统来传输信息的。
高二物理几何光学试题答案及解析
高二物理几何光学试题答案及解析1.一束复色光由空气射到一块平行玻璃砖上，经两次折射后分成两束单色光a、b。
已知a光在玻璃中的传播速度比b光大，则右图中哪个光路图是正确的（）【答案】B【解析】由n=c/v可知a光的折射率较小，由折射定律可知光路图B对；2.（8分）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。
（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原入射光线方向的角度。
【答案】（1）（2）60°【解析】（1）光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示（2分）（2）由折射定律得sinγ1= = （1分）所以γ1=30°（1分）据几何关系有γ1=γ2=30°，γ3= i1-γ1=30°（1分）在光线的出射处有 sini2=nsinγ2= （1分）所以 i2=60°（1分）据几何关系有γ4=i2-γ2=30°则α=γ3+γ4=60°，即出射光线偏离原方向60°（1分）本题考查光的折射定律，先画出光路图，根据几何关系得到入射角和折射角数值，根据折射定律求解出射角，再根据几何关系求解3.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼，则A．看到的树是折射成的像B．看到的鱼是折射成的像C．鱼是虚像，树是实像D．鱼是实像，树是虚像【答案】B【解析】看到的树是镜面反射的结果，水中的鱼是折射现象产生的像，Ｂ对；4.如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为370，则透光物质的折射率n = .【答案】1.6【解析】画出光路图可知5.(15分) 如图所示，一单色光束a，以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射．已知平行玻璃砖厚度为d =10cm，玻璃对该单色光的折射率为n =。
高中物理经典：几何光学-经典例题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版
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。
高考物理最新光学知识点之几何光学经典测试题附答案(4)
高考物理最新光学知识点之几何光学经典测试题附答案(4)一、选择题1．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λD．光在B点会发成全反射2．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）．A．B．C．D．3．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为30°，则A2B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／sC．这束光的频率是5×1014HzD．这束光发生全反射的临界角是30°4．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（）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5．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（）A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生C．A光的频率比B光的频率高D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大6．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7．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则A．绿光也一定能发生全反射B．红光也一定能发生全反射C．红、绿光都能发生全反射D．红、绿光都不能发生全反射8．如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R．某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点．则（）A．该玻璃对此单色光的折射率为1.5B．光从 A 传到 P 的时间为（c为空气中的光速）C．该玻璃对此单色光的临界角为45°D．玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化9．如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是①看到A中的字比B中的字高②看到B中的字比A中的字高③看到A、B中的字一样高④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高A．①④ B．只有① C．只有② D．③④10．下列说法正确的是________．A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用11．如图所示，在空气中，一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入，从b表面射出，则以下说法中正确的是A．出射光线不一定与入射光线平行B．随着θ角的增大，光可能在a表面发生全反射θ<︒）C．随着θ角的增大，光可能在b表面发生全反射（90D．无论如何改变 角，光线从a表面射入，不可能在b表面发生全反射12．如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是()A． B．C． D．13．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。
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°。
高考物理专题光学知识点之几何光学经典测试题及答案
高考物理专题光学知识点之几何光学经典测试题及答案一、选择题1．如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与AC夹角为30°，则棱镜的折射率为( )A．12B．2C．3D．32．如图所示，一细束平行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．当它们在真空中传播时，a光的速度最大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大D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大3．如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是A．a光的能量较大B．在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度C．在相同的条件下，a光更容易发生衍射D．a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角4．一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5．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为30°，则A2B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／sC．这束光的频率是5×1014HzD．这束光发生全反射的临界角是30°6．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（）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7．a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大8．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉9．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则A．绿光也一定能发生全反射B．红光也一定能发生全反射C．红、绿光都能发生全反射D．红、绿光都不能发生全反射10．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（）A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大11．如图所示，一束红光P A从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠的球心．下列判断中正确的是( )A．光线在B点可能发生了全反射B．光从空气进入球形水珠后，波长变长了C．光从空气进入球形水珠后，频率增大了D．仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了12．题图是一个14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=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线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13．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14．如图，半径为R 的半圆柱玻璃体置于水平桌面上，半圆柱玻璃体的上表面水平，半圆柱玻璃体与桌面相切于A 点。
高考物理新光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案解析
高考物理新光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案解析一、选择题1．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．逐渐增大入射角，b光首先发生全反射C．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度D．在真空中，a光的波长小于b光的波长2．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。
从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大B．玻璃的折射率6 n=C．光在玻璃中的传播速度为2×108 m/sD．CD边不会有光线射出3．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于A．sin50 sin55︒︒B．sin55 sin50︒︒C．sin40 sin35︒︒D．sin35 sin40︒︒4．如图所示，一细束平行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．当它们在真空中传播时，a光的速度最大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大D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大5．一束单色光从空气进入玻璃，下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A．只有频率发生变化 B．只有波长发生变化C．只有波速发生变化 D．波速和波长都变化6．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。
另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2，光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。
则下列关系正确的是A．λ1<λ2 B．v1<v2 C．E1<E2 D．n1>n27．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为30°，则A．介质的折射率是2B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／sC．这束光的频率是5×1014HzD．这束光发生全反射的临界角是30°8．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（）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9．如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.则A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B．装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C．装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于53的玻璃10．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小11．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ）A．向上移动 B．向下移动C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动12．下列现象中属于光的衍射现象的是A．光在光导纤维中传播B．马路积水油膜上呈现彩色图样C．雨后天空彩虹的形成D．泊松亮斑的形成13．如图所示，放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水，缸底中心有一红色发光小球（可看作点光源），从上往下看，则观察到（）A．水面有一个亮点B．充满水面的圆形亮斑C．发光小球在水面上的像D．比小球浅的发光小球的像14．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小15．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。
高考物理最新光学知识点之几何光学经典测试题及答案(4)
高考物理最新光学知识点之几何光学经典测试题及答案(4)一、选择题1．如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。
则下列说法正确的是A．玻璃对红光的折射率为2B．红光在玻璃中的传播速度大小为8210m/sC．若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来D．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°2．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A． B．C． D．4．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大5．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）．A．B．C．D．6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是()A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角7．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8．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉9．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小10．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到Fθ=︒，E、F分别为边AB、BC的中点，则点，已知入射方向与边A B的夹角30A．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行B．该棱镜的折射率为3C．光在F点发生全反射D．光从空气进入棱镜，光速变大11．下列说法正确的是________．A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用12．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大13．如图所示，放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水，缸底中心有一红色发光小球（可看作点光源），从上往下看，则观察到（）A．水面有一个亮点B．充满水面的圆形亮斑C．发光小球在水面上的像D．比小球浅的发光小球的像14．为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示．已知水的折射率为43，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为A 7r B．43r C．34r D．377r15．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16．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17．关于下列光学现象，正确的说法是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距较窄。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理几何光学习题
1．如图，直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面，且30=∠A 0，在整个AC 面上有一束垂直于AC 的平行光线射入，已知这种介质的折射率n>2，则（ ）
A ．可能有光线垂直A
B 面射出 B ．一定有光线垂直B
C 面射出
C ．一定有光线垂直AC 面射出
D ．从AB 面和BC 面出射的光线能会聚一点
2、如图所示，长方形玻璃abcd 的折射率为55.1=n ，在靠近ab 面的一侧固定一枚大头针P ，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P 的像，下列说法中正确的是（ ）
A 、 在ad 面一侧偏下的位置可以看到P 的像
B 、 在bc 面一侧偏上的位置看不到P 的像
C 、 在cd 面一侧偏右的位置可以看到P 的像
D 、 在以上的三个位置都可以看到P 的像
4．如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α < β。
a 、b 两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。
则ab 两种单色光的频率υ1、υ2间的关系是（B ）
A ． υ1 = υ2
B ． υ1 > υ2
C ． υ1 < υ2
D ． 无法确定
5、发出白光的细线光源ab ，长度为L ，竖直放置，上端a 恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以1L 表示红光成的像长度，2L 表示蓝光成的像的长度，则（ ）
A 、L L L <<21
B 、L L L >>21
C 、L L L >>12
D 、L L L <<12
6．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC ，其临界角小于45°，一束平行于BC 边的白光射到AB
面，在光束射出三棱镜时（设光线在棱镜内射至BC 边上），下列说法中正确的是（ ）
A ．从BC 面出射的是白色光束
B ．从A
C 面出射的是白色光束 C ．从AC 面出射的是有色的不平行光束
D ．从AC 面出射的是平行于入射光线的有色光束
7．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，改变光线的入射方向（不考虑自bc 面反射的光线）（ ）
A ．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab 面，则红光首先射出
B ．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab 面，则紫光首先射出
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
8、如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为0υ的细激光束在真空中
P
a
b
c
d
水
a b
b
c
O
顺逆
沿直线BC 传播，并于玻璃球表面C 点经折射进入玻璃球，且在玻璃球表面D 点又经折射进入真
空中，0
120=∠COD ，已知玻璃对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（ ）
A 、 一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小
B 、 此激光束在玻璃球中穿越的时间c R
t 3=（其中c 为真空中光速）
C 、 改变入射角α的大小，细激光可能在玻璃球的内表面发生全反射
D 、 图中的激光束的入射角0
45=α
9、如图所示，一细白光通过三棱镜折射后分为各种单光，取其中的abc 三种单色光，并同时做如下实验：
①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验，装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）
②让这三种单色光分别照射锌板
③让这三种单色光分别垂直投射到一条长直光纤维的端面上，
下列说法中正确的是（ ）
A 、 如果b 种色光能产生光电效应，则a
B 、 c 种色光的波动性最显著
C 、 c 种色光穿过光纤的时间最长
D 、 a 种色光形成的干涉条纹间距最小
10、如图所示，两束单色光A 、B 自空气射向玻璃，经折射形成复合光束C ，则下列说法中正确
的是：
A 、 A 光子的能量比
B 光子的能量大 B 、 在空气中，A 光的波长比B 光的波长短
C 、 在玻璃中，A 光的光速小于B 光的光速
D 、 玻璃对A 光的临界角大于对B 光的临界角
11、等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，d AC AB ==，一束单色光以0
60的入射角从AB
侧面的中点射入，折射后再从AC 侧面射出，出射光线偏离入射光线的角度为0
30，（已知单色C ），
）请作出光路图；（2
12、如图所示，折射率为2=
n 的液体表面上方有一点光源S ，发出一条光线，垂直地射到水
平放置于液体中且距液面深度为h 的平面镜M 的O 点上，
当平面镜绕垂直于纸面的轴O 以角速度ω点后立即消失，求：
（1） 光斑在这一过程中的平均速度 （2） 光斑在P 点即将消失时的瞬时速度。
C
a b c A
参考答案
（1）BC
（2）C
（
3）B （4）B （5）D （6）D
（7）A
（8）B
（9）C
（10）D
（11）解析
：光路图如图所示，已知090=∠=+A βα，0
03060=-+-=βγαθ
解得060=γ，n =αsin /60sin 0
，n =βγsin /sin ，所以0
45==βα
所以C
d v d t 2322==
（12）解析：反射光的旋转速度为ω2，转过的角度为
21在P 点光斑的瞬时速度
h OP
v p ωω445
cos 20
==。