高考物理新光学知识点之几何光学分类汇编及答案(3)

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1、高考物理新光学知识点之几何光学分类汇编及答案(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 3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

2、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 4半径为 R 的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆 柱面，方向与底面垂直，AOB 60 ，若玻璃对此单色光的折射率n 3，则两条光线 经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为（） A 3 R B 2 R C 2R DR 5题图是一个 1 4 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= 5 3 ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A不能从圆孤

3、射出 B只能从圆孤射出 C能从圆孤射出D能从圆孤射出 6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 Aa 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 Da 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 7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 8a、b

4、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（） 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，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a

5、rcsin 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 na rcsin 2 1n 10 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 11 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

6、时光电子的最大初动能大 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 13 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，

7、图中能正确表示传播 路径的是 ( ) A B C D 14 一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时 A速度相同，波长相同B速度不同，波长相同 C速度相同，频率相同 D速度不同，频率相同 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，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

8、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 17 一束只含红光和紫光的复色光沿PO 方向射入玻璃三棱镜后分成两束光，并沿OM 和 ON 方向射出，如图所示，已知OM 和 ON 两束光中只有一束是单色光，则（ ） AOM为复色光， ON为紫光 BOM 为复色光， ON 为红光 COM 为紫光， ON 为复色光 DOM 为红光， ON 为复色光 18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

9、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 19 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 20 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

10、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。 21与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012 年 12 月 10 日晚观看月全食时,看到整个 月亮是暗红的小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是 A地球上有人用红色激光照射月球 B太阳照射到地球的红光反射到月球 C太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 22 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

11、 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 23 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 rB 4 3 rC 3 4 rD 3 7 7 r 24已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 A在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中， 蓝光折射角较大 C从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D用同一 装置进行双缝干涉实验，蓝

12、光的相邻条纹间距较大 25 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随着角的增大，光可能在a表面发生全反射 C随着角的增大，光可能在 b 表面发生全反射（90） D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 【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

13、，如图所示，选项C 错误， D 正确 . 2D 解析： D 【解析】光在光导纤维中传播为光的全反射现象，A 错误；马路积水上的油膜呈现彩色图 样，是因为日光照射在油膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，故B 错误；雨后天空出现彩 虹属于光的折射现象，故C 错误；光线通过小圆盘，则会在屏上出现中心有亮斑，说明光 线也偏离原来的直线方向传播，所以属于光的衍射，故D 正确 3B 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 d L x，用同双缝干涉装置做实验 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 中的速度根据公式 n c v，折射率越小

14、在介质中传播的速度越大，所以B 项正确；在空气 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 4A 解析： A 【解析】 【分析】 【详解】 光路图如图所示，1=60 根据，得： 2=30 由几何关系得：光线射到底边上时的入射角3=30 光线在底边折射时，由折射定律得 可得： 4=60 由几何知识得：CO=CB，所以 在OCD 中可得：所求距离； 故选项 A 正确 【点睛】 先根据折射定律求出光线2 在玻璃半圆柱体圆弧面上和底面上的折射角，再运用折射定律 求出光线 1 在底面上的折射角，根据几何知识求解即可 【考点】 光的折射定律

15、 5B 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 6C 解析： C 【解析】试题分析：由图看出，a 光的入射角小于b 光的入射角，而折射角相同，根据折 射定律分析玻璃对两束光的折射率的大小关系，即可知道两光的频率关系、波长关系，由 c v n 分析光在玻璃中速度关系由公式 1 sinC n 分析临界角大小 a 光的入射角小于b 光的入射角，而折射角相同，根据折射定律得知，玻璃对b 光的折射 率大于 a 光的折射率，则b 光的频

16、率大于a 光的频率，根据Eh可知 b 光的能量较大， 根据 c v n 可知 a 光在玻璃中的传播速度较大，AB 错误；频率越大，波长越小，即a 的波 长大于b 的波长，在相同条件下，波长越长，越容易发生衍射现象，所以a 更容易发生衍 射现象， C正确；根据 1 sinC n 可得 b 光的全反射角小，D 错误 7D 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 8B 解析： B 【解析】 试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知， a 、b 光入射角相同， 在分界面上 a光发生反射及折射，而b 光发生全反射，因此a 光的折射率小于b 光折射 率，故 B 正确； a 光折射率小，因此a 光发生全反射的临界角大，故A