高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案(1)

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1、高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案(1) 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某单色光在真空中传播速度为c，波长为0，在水中的传播速度为v，波长为，水 对这种单色光的折射率为n，当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为i ，折射角为 r ，下列正确的是（） Av= n c ，= n c 0 B0=n， v= sini csinr Cv=cn，= c v 0 D0=/n ， v= si

2、nr csini 3一束光线从空气射向折射率为1.5 的玻璃内，人射角为45 o 下面光路图中正确的是 A B C D 4如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（） A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B小球所发的光能从水面任何区域射出 C小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 5一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路 如图所示，则以下看法正确的是 Aa光在水中传播速度比b光小 Bb光的光子能量较大 C当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大 D用a光和b光在同一装

3、置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 6有一束波长为610 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 1 2 B这束光在介质中传播的速度是1.5 10 8ms C这束光的频率是5 10 14Hz D这束光发生全反射的临界角是30 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（） AAO是黄光，穿过玻璃砖所需时间短 BAO是紫光，穿过玻璃砖所需时间短 CAO是黄光，穿过玻璃砖所需时间长 DAO是紫光，穿过玻璃砖所需时间长 8a、b 两种单色光以相同的入射角从

4、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（） Aa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 Cb 光的光子能量较小 Db 光在该玻璃中传播的速度较大 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

5、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 5 3 的玻璃 10 如图所示，将一个折射率为 n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD 是它的一个截 面，一单色细光束入射到P点，入射角为 1 2 APAD，则 ( ) A若要使光束进入长方体后能射至AD 面上，角 的最小值为arcsin 1 2 n B若要使光束进入长方体后能射至AD 面上，角 的最小值为arcsin 5 5 n C若要此光束在AD 面上发生全反射，角 的范围应满足arcsin 1 2 n arcsin 2 1n D若要此光束在AD 面上发生全反射，角 的范围应满足arcsin 2 5 5 n arcs

6、in 2 1n 11 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 12 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 13 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 14 如图所示是迈

7、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 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ABL（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 增大其转速，当转动频率达到 0 f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 0 4LfcB 0 8Lfc C016LfcD032Lfc 15 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

8、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 Ca 光通过棱镜的时间大于b 光通过棱镜的时间 Da、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 17 如图所示，是两个城市间的光缆中的一条光导

9、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( ) An1 n2，光通过光缆的时间等于 1 n L c Bn1 n2，光通过光缆的时间等于 1 n L c Dn1 n2，光通过光缆的时间大于 1 n L c 18 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( ) A2htanCB2hsinCC2hcosCD2h 19某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为， c 为真空中光速

10、，则该单色光 在玻璃中的传播速度是（ ） ABC cos c D sin c 20 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 BB 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 21 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 列判断不正确的是 Aa 光的频率小于b 光的频率 Ba 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 Da 光在玻璃砖中的

11、速度大于b 光在玻璃砖中的速度 22 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 AD 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 23 物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平 面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光 a、b，下列说法正确的是（ ） Aa 光光子的能量小于b 光光子的能量 B若增大入射角i，则

12、 a 光可能先消失 C进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a 光条纹间距大于b 光条纹间距 D在玻璃砖中，a 光的波长比b 光的波长短 24 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 3 ，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 7 3 r B 4 3 r C 3 4 r D 3 7 7 r 25 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

13、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 【参考答案】 * 试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1D 解析： D 【解析】 【详解】 AB.小球所发的光射向水面的入射角较大时会发生全反射，在水面上可以看到一个圆形亮 斑，但不是充满水面的圆形亮斑，故AB 错误； CD.由于光的折射，在水面上可看到比小球浅的发光小球的像，如图所示，选项C 错误， D 正确 . 2B 解析： B 【解析】 试题分析：光在水中的传播速度是 c v n 折射率 1 2 sin n sin ，则 2 1 sin vc sin 由

14、c v n ， v=f ，c=0f 得： 00 f n f 得： 0=n故 B正确， ACD错误故选 B 考点：光的折射定律 3C 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 4D 解析： D 【解析】 【详解】 A小球发出的光先从水中传播，然后再射入空气中，故我们从侧面就可以看到小球，选 项 A 错误； B由于光从水中射入空气中，故当入射角大于临界角时，光会发生全反射，故球所发的 光不是从水面任何区域都能够射出的，选项B 错误； CD光从水中进入空气后频率不变，由于折射率变小，故光的传播速度变大，选项C 错 误， D 正确 5A 解析： A 【解析】由

15、题，两光束的入射角i 相同，折射角rarb，根据折射定律得到，折射率 na nb由公式 c v n 分析得知，在玻璃砖中a 光的速度比b 光的速度小故A 正确由于b 光的折射率较小，则b 光的频率较小，光子能量较小，故B 错误根据sinC=1 n 分析知： a 光的折射率大，临界角小，故C 错误折射角rarb，频率 fafb，则波长ab，根据公 式x= L d ，则知 a 光的干涉条纹间距小于b 光的间距故D 错误故选A. 点睛：本题关键要掌握光的折射定律、全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识 点，同学们只要加强对光学基础知识的学习，就能轻松解答 6C 解析： C 【 解 析 】 该

16、介 质 的 折 射 率 为 sin45 2 sin30 n ， A 错 误 ； 光 在 介质 中 传 播 的 速 度 是 8 83 103 2 10/ 2 2 c vm s n ，该束光的频率为 8 14 7 3 10 5 10/ 6 10 v fm s ， B 错误 C 正确；因为 12 sin 2 C n ，该束光的全反射临界角为45 ， D 错误 7D 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 sin s n 1 i i rn ，得知 BO的折射率较小，故BO是黄光， AO是紫光；由 c v n 知，黄光在玻璃 砖中传播较大，而在玻璃中两光的光程相等，故BO （黄光）穿过玻璃砖所需时间短，AO （紫光）穿过玻璃砖所需时间长故D正确， ABC错误 故选 D 考点：光的折射定律 【名师点睛】本题考查对光的色散的理解和掌握情况关键要抓住玻璃对红光的折射率最 小，紫光的折射率最大。 8B 解析： B 【解析】 试题分析：从玻璃射入空气中会发生