高考物理光学知识点之几何光学基础测试题附解析(1)

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 光先消失 B．在该三棱镜中 a 光波长小于 b 光 C．a 光能发生偏振现象，b 光不能发生 D．若 a、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光的遏止电压低 25．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
B、由 sinC 1 知，折射率越小，全反射临界角越大，故 B 错误； n
C、频率越小，波长越长，发生双缝干涉时，干涉条纹的间距与波长成正比，则知用单色 光 a 照射时相邻亮纹间距大，故 C 错误；
D、发生光电效应时,光电子的最大初动能为 Ekm hv W ，光的频率越小，光电子的最大
初动能越小，所以用单色光 a 照射时光电子的最大初动能小，故 D 错误； 故选 A。 【点睛】 关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系，要掌握全反射临界角公式、干涉和衍射的条 件等多个知识点。
12．在玻璃中有一个截面为三角形的柱状真空空腔，a, b 两束单色光以同样的入射角 由
玻璃射入空腔，部分光路如图，下列说法正确的是（）
A．若增大 b 光在空腔内先消失
B．若改变 ，a 光通过空腔的时间一定比 b 光短
C．在同一双缝干涉装置的干涉条纹 a 光较宽 D．若将两个相同的小球分别涂上 a、b 两种颜色放在同样深度的水中，在水面上看涂 a 颜 色的小球较浅
23．下面事实与光的干涉有关的是（ ）
A．用光导纤维传输信号
B．水面上的油膜呈现彩色
C．水中的气泡显得格外明亮
D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带
24．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
L d
可得
1
2 ，波长越大，频率越小，折射
率越小，故 n1
n2
，根据
E
h
可知
E1
E2 ，根据 v
c n
可知 v1
v2
，故
C
正确．
5．A
解析：A
【解析】试题分析：根据折射定律垂直于射向界面的光线不发生偏折，由光疏介质射向光
密介质折射角变小．
垂直射向玻璃时，光线不发生偏折，到达玻璃底面时，若入射角大于临界角则发生反射，
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．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
中的速度根据公式 v c ，折射率越小在介质中传播的速度越大，所以 B 项正确；在空气 n
中不同的单色光的速度与在真空中速度相同都等于光速，所以 D 项错误。
考点：本题考查了双缝干涉和不同色光的折射率
3．C
解析：C
【解析】根据折射定律可得
n
sin sin
90 90
50 55
sin40 sin35
没有折射光线．故 A 有可能，A 正确；由空气射向玻璃，时光疏介质射向光密介质，不可
能发生全反射，没有折射光线，故 B 错误；若光线到达玻璃的底面时入射角小于临界角则
同时发生折射和反射，但应该空气中的折射角大于玻璃中的入射角，故 C 错误；由空气射
向玻璃时，同时发生折射和反射，但应该玻璃中的折射角小于空气中的入射角，故 D 错
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题附解析(1)
一、选择题
1．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。
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
，C
正确．
【点睛】注意公式 n sini 中的角为入射线（折射线）与法线的夹角． sinr
4．C
解析：C 【解析】试题分析：根据双缝干涉的条纹间距公式求解波长大小关系，波长越长，频率越
小，在同一种介质中的折射率越小，结合 v c 、 E h 分析解题． n
由于同一装置，L、d
相同，根据公式 x
A．红光
B．黄光
C．绿光
D．紫光
20．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 的细激光束在
真空中沿直线 BC 传播，并于玻璃球表面的 C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的 D
点又经折射进入真空中，已知 COD 120 ，玻璃球对该激光的折射率为 3 ，则下列说
法中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
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．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 8．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
A．出射光线的频率变小
B．改变入射角 的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C．此激光束在玻璃中穿越的时间为 t 3R （c 为真空中的光速） c
D．激光束的入射角为 =45°
21．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气 时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是 ( )
C．视深 h 与实际深度 H 关系为：
，所以鱼的实际深度比看到的要深，符合题意；
D．条纹间距
，由于红光波长大于蓝光波长，所以红光得到的条纹间距较宽，不符
合题意。
2．B
解析：B 【解析】
试题分析：根据双缝干涉中相邻两条亮条纹间距公式 Δx L λ ，用同双缝干涉装置做实验 d
条纹间距大的说明波长大，所以 A 项错误；波长越大折射率越小，所以 C 项错误；在介质
A．
B．
C．
D．
22．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 4 ，为了保证表演成功 3
(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． 7 r 3
B． 4 r 3
C． 3 r 4
D． 3 7 r 7
13．如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是
A．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化 B．红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化 C．若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖 D．若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小 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．如图潜水员在水深为 h 的地方向水面张望，发现自己头顶上有一圆形亮斑，如果水对 空气的临界角为 C，则此圆形亮斑的直径是( )
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
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C 解析：C 【解析】 【详解】
A．光在介质中传播速度 ，其中 n 是折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以
蓝光传播速度比红光慢，不符合题意； B．光从光密介质射向光疏介质时，才会发生全发射，空气属于光疏介质，而玻璃属于光 密介质，不会发生全发射，不符合题意；
误．
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。
D． sin35 sin40
4．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>n2 5．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( )
7．A
解析：A 【解析】 【分析】
单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小；折射率越小，临界角越大； 波长越长，干涉条纹的间距越大；频率越大，发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动 能越大； 【详解】 A、单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小，则知 a 光的折射率小， 通过三棱镜时，单色光 a 的偏折程度小，故 A 正确；
B．
C．
D． 11．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 2 B．红光在玻璃中的传播速度大小为 2108 m / s
C．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°
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．③④ 9．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 F
点，已知入射方向与边 AB 的夹角 30 ，E、F 分别为边 AB、BC 的中点，则
列判断不正确的是
A．a 光的频率小于 b 光的频率 B．a 光光子能量小于 b 光光子能量 C．玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 D．a 光在玻璃砖中的速度大于 b 光在玻璃砖中的速度 19．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．2htanC
B．2hsinC
C．2hcosC
D．2h
16．下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是不正确的( )
A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理
B．B 光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波
C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致

D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄
17．一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是 ( )
A．该介质的折射率是 3 3
B．该介质的折射率是 3
C．该介质相对真空发生全反射的临界角是 45° D．光线从介质射入真空的过程中,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象 18．如图所示，一束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
A．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 3
C．光在 F 点发生全反射 D．光从空气进入棱镜，光速变大 10．光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和连续型两种.阶跃型的光导纤维分为内 芯和外套两层，内芯的折射率比外套的大。连续型光导纤维的折射率中心最高，沿径向逐
渐减小，外表面附近的折射率最低.关于光在连型光导纤维中的传播，图中能正确表示传播 路径的是( ) A．