高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含答案(3)
一、选择题
1．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 2．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 D ．R
3．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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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 ．不能从圆孤射出
B ．只能从圆孤射出
C ．能从圆孤
射出
D ．能从圆孤
射出
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．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．
6．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）．
A．B．
C．D．
7．两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
8．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 9．下列说法正确的是（ ）
A ．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光
B ．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹
C ．红光的光子能量比紫光光子能量大
D ．只有横波才能产生干涉现象
10．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 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．某单色光在真空中传播速度为c ，波长为λ0，在水中的传播速度为v ，波长为λ，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（ ） A ．v=
n
c
，λ=n c 0λ
B ．λ0=λn，v=sini
csinr
C ．v=cn ，λ=
c
v
0λ
D ．λ0=λ/n，v=
sinr
csini
13．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 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．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n 1，外层材料的折射率为n 2．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 ．n 1< n 2，光通过光缆的时间等于1n L
c B ．n 1< n 2，光通过光缆的时间大于1n L
c C ．n 1> n 2，光通过光缆的时间等于1n L
c
D ．n 1> n 2，光通过光缆的时间大于
1n L
c
16．1966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 17．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
18．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
19．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是
A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大
B．在水中a光的临界角比b光的临界角大
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
20．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．红光B．黄光C．绿光D．紫光
21．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n．如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i-sin r图像如图乙所示．则
A．光由A经O到B，n=1．5
B．光由B经O到A，n=1．5
C．光由A经O到B，n=0．67
D．光由B经O到A，n=0．67
22．彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中a、b为两束频率不同的单色光．对于这两束光，以下说法中正确的是（）
A．单色光a比单色光b的频率高
B．由水射向空气，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
C．在水中a光的传播速度小于b光的传播速度
D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应
23．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，蓝光的相邻条纹间距较大
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，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
C．随着θ角的增大，光可能在b表面发生全反射（90
θ
D．无论如何改变θ角，光线从a表面射入，不可能在b表面发生全反射
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一、选择题
1．D
解析：D
【解析】
【详解】
AB、波在传播的过程中频率和周期保持不变，在玻璃中，红光的传播速度为
c
v
n
=，故红
光进入玻璃后的速度会发生变化，在玻璃中，红光的波长
cT
vT
n
λ==，波长发生改变，
故AB错误；
CD、紫光与红光以相同入射角入射，光从光疏介质射入光密介质，折射角一定小于全反射
的临界角，所以能再次从玻璃砖中穿出来，故C错误，因为
sin
sin
n
θ
γ
=，紫光的折射率大于
红光的折射率，故在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小，D正确。2．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
光路图如图所示，θ1=60°
根据，得：θ2=30°
由几何关系得：光线射到底边上时的入射角θ3=30°
光线在底边折射时，由折射定律得
可得：θ4=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
3．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．
4．D
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．
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，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错误．
6．B
解析：B
【解析】
A属于光沿直线传播；B属于光的折射；C属于光沿直线传播，C属于光的反射，故B正确．
7．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8．A
解析：A
【解析】
红橙黄绿蓝靛紫，七种光的波长在减小，折射率在增大，根据公式可得：同一介质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最小.若黄光发生全反射,则绿光一定能发生全反射.，A正确，
思路分析：红橙黄绿蓝靛紫，七种光的波长在减小，折射率在增大，再根据公式
分析
试题点评：做本题的关键是知道对红橙黄绿蓝靛紫七种光的折射率的变化
9．A
解析：A
【解析】
【详解】
A．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故A正确；
B．光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故B错误；
C．红光的频率比紫光小，则红光的光子能量比紫光光子能量小，选项C错误；
D．波的干涉和衍射现象是波特有的现象，并非只有横波才能产生干涉现象，故D错误．故选A．
10．A
解析：A
【解析】
【详解】
玻璃的折射率大于空气的折射率，所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长；同样的距离，光在玻璃中的波长的个数多，光程变长。所以在双缝干涉实验中，若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，通过双缝的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.
由于光通过玻璃时的光程变长，所以中央亮纹P的位置略向上移动。
故选：A
【点睛】
当光程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹．中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动．
11．B
解析：B
【解析】
【分析】
受迫振动时，其振幅与驱动的频率和固有频率的比值有关；光纤通信是激光的频率单一性；光速不变原理有相对论的基本公式，可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的；全息照片是利用激光的相干性较好.
【详解】
A、物体做受迫振动时，当驱动力频率等于物体的固有频率时，振幅最大，出现共振现象，驱动力频率与固有频率相差越小，振幅越大；故A错误.
B、光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，利用了激光的频率单一性的特点；故B正确.
C、根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光束通过站台时，车上乘客观察到站在站台上旅客变瘦，而不是变矮；故C错误.
D、全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性；故D错误.
故选B.
【点睛】
该题考查受迫振动、光纤通信、激光的性质、全息照片、爱因斯坦的相对论等在实际生活的现象．
12．B
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12sin n sin θθ=，则21sin v c sin θθ＝．由c
v n
=，
v=λf，c=λ0f 得：00
f n f λλλλ
==得：λ0=nλ．故B 正确，ACD 错误．故选B ． 考点：光的折射定律
13．A
解析：A 【解析】 【详解】
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片减弱反射光的强度，故A 错误；
B.增透膜是利用薄膜干涉，故B 正确；
C.用三棱镜观察白光，由于三棱镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度不同，出现了不同色光的色散，故C 正确；
D.光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，故D 正确。
14．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式c
v n
=可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小．
A ．速度相同，波长相同，与结论不相符，选项A 错误；
B ．速度不同，波长相同，与结论不相符，选项B 错误；
C ．速度相同，频率相同，与结论不相符，选项C 错误；
D ．速度不同，频率相同，与结论相符，选项D 正确； 故选D ．
【学科网考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系 【方法技巧】
本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式c
v n
=公式分析光进入不同介质中的传播速度．
15．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
如图所示，欲使光在1n 和2n 的界面上发生全反射，需有1
2n n >，光在介质1n 中的传播最
长路程为sin L x C =，传播速度为1c v n =，则最长时间1sin Ln x t v c C
==，所以光通过光缆的时间大于
1n L
c
，故D 正确，ABC 错误． 16．A
解析：A 【解析】
图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理相同，A 正确；图乙中，用偏振眼镜看3D 电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，B 错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，C 错误；图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，D 错误．
17．A
解析：A 【解析】 【详解】
A ．三种色光，a 的偏折程度最小，知a 的折射率最小，a 的频率最小，根据c
f
λ=，得a 的波长最长，符合题意；
B ．三种色光在真空中传播时，速度相等，都等于光速，不符合题意；
C ．a 的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：
l x d
λ?=
知a 光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大，不符合题意； D ． 根据全反射公式：
1sin C n
=
得：折射率越大，临界角越小，所以c 光的临界角最小，不符合题意
18．C
解析：C 【解析】
当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是
月全食．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C 正确，ABD 错误．
点睛：发生月食时，地球挡住了太阳射向月球的光，但是还会有部分光线通过地球大气层发生折射，所以会有部分地球大气层折射后的红色光射向月亮，这就让我们看到了“红月亮”．
19．B
解析：B 【解析】
试题分析：由折射定律1
2
sin
sin n θθ=
，a 、b 从水中射向空气的折射角1θ相等，而由图可得22a b θθ>，所以a b n n <，所以，A 选项错误；由1
sin n C
=
,可知a b C C >,所以B 选项正确；由c
n v
=
，a b v v >，C 选项错误；因为a b n n <，所以a 光的频率小于b 光的频率，而c f λ=，所以a b λλ>，用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验，由L x d
λ?=
知，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距，D 选项错误． 考点：光的折射 光在介质中的传播 全发射 光的干涉
20．D
解析：D 【解析】
根据题意作出完整光路图，如图所示，a 光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a 光的折射率较大，因此a 光的频率应高于b 光，故选D ．
【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角度越大，棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大．
21．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
由图线可知
sin 0.621
sin 0.93i r n
===，可得n=1．5；因i 是入射角，r 是折射角，折射角大于入射角，故光由B 经O 到A ，故选B ．
22．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可看出两种光从空气射入水珠时，入射角相同，而b光的折射角小于a光，故b 光的折射率大于a光，b光的频率大于a光，选项A错误；
B．根据
1
sin C
n
=则由水射向空气，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界
角，选项B正确；
C．根据
c
n
v
=，在水中a光的传播速度大于b光的传播速度，选项C错误；
D．由于b光的频率大于a光，所以如果b光能使某金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，选项D错误．
故选B。
23．C
解析：C
【解析】
【分析】
根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波长、临界角等大小情况，然后以及相关物理知识即可解答．
【详解】
A．由
C
v
n
=可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，故A错误；
B．以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，故B错误；
C．从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式
1
sin C
n
=可知，红光的折射率小，临界
角大，故C正确；
D．用同一装置进行双缝干涉实验，由公式
L
x
d
λ
?=可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，
故D错误．
24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A．设折射角为α，在右界面的入射角为β，如图所示：
根据几何关系有
A αβ+=
根据折射定律：sin sin i
n α
=
，增大入射角i ，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b 光发生全反射，故A 错误；
B ．由光路图可知，a 光的折射率小于b 光的折射率（a b n n <），则a 光的波长大于b 光的波长（a b λλ>），故B 错误；
C ．光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C 错误．
D ．根据光电效应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能k 0
E h
W =-ν，再根据动能定理：c k 0eU E -=-，即遏止电压0
c W h
U e e
ν=-
，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，a b n n <，则a 光的频率小于b 光的频率（a b νν<），a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压，故D 正确。 故选D 。 【点睛】
本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系．
25．D
解析：D 【解析】 【分析】
根据折射定律和光路的可逆性分析出射光线与入射光线的关系．产生全反射的必要条件是光线必须由光密介质射入光疏介质．运用几何关系和光路可逆性分析光线能否在界面b 上发生全反射现象． 【详解】
由于a 、b 两表面平行，光线在a 表面的折射角等于b 表面的入射角，根据光路的可逆性可知，光线在b 表面的折射角等于在a 表面的入射角，由几何关系可知出射光线一定与入射光线平行，故A 错误．根据几何知识可知：光经过表面b 上的入射角与在表面a 上的折射角相等，根据光路可逆性可知：所以不管入射角多大，不可能在b 表面和a 表面发生全反射，故BC 错误，D 正确．故选D ． 【点睛】
解决本题的关键知道光的传播的可逆性原理，以及掌握全反射的条件，由此记牢平行玻璃砖的光学特性．
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 。要用此望远镜对相距L ＝320km ，直径d ＝2m 的人造地球卫星拍摄照片，试问：（1）照像底片应该放在距焦点多远的位置上？（2）人造卫星的像的大小是多少？ α β O A B 图(a) C D 图（a ） 2R S r R O 图1 S f α F y 2 L 1 L S ' n ? 图（a ）
北京市西城区2018-2019学年下学期初中七年级期末考试数学试卷 本试卷共三部分,26道小题,满分100分。考试时间:100分钟。 一、选择题(本题共30分，每小题3分) 第1~10题均有四个选项，符合题意的选项只有．．一个． 1．点P(-6, 6)所在的象限是 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 2．下列各数中的无理数是 (A) 6.2? (B) 11 9 (C) 9 (D) π-3.14 3．不等式组2, 5x x -2b (D) 12a>1 2 b 6．如图，在△ABC 中，E 为AC 边上一点，若∠1=20°，∠C=60°， 则∠AEB 等于 (A)90° (B) 80° (C) 60° (D) 50° 7．下列命题正确的是 (A)相等的两个角一定是对顶角 (B)两条平行线被第三条直线所截，内错角互补 (C)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行 (D)在同一平面内，垂直于同一条直线的两条直线互相垂直 8．某超市开展“六一节”促销活动，一次购买的商品超过200元时，就可享受打折优惠．小
红同学准备为班级购买奖品，需买6本影集和若干支钢笔．已知影集每本15元，钢笔每支8元，她至少买多少支钢笔才能享受打折优惠?设买x支钢笔才能享受打折优惠，那么以下正确的是 (A) 15×6+8x>200 (B) 15×6+8x=200 (C) 15×8+6x>200 (D) 15×6+8x≥200 9．小何所在年级准备开展参观北京故宫博物院的实践活动，他和他选修的“博物馆课程”小组成员共同为同学们推荐了一条“古建之美”线路:行走在对公众开放的古老城墙之上，观“营造之道——紫禁城建筑艺术展”，赏数字影视作品《角楼》，品“古建中的数学之美”．在故宫导览图中建立如图所示的平面直角坐标系xOy，午门的坐标为(0,-3)，那么以下关于古 建馆的这条参观线路“从午门途经东南角楼 ．．．．．．到达东华门展厅”的说法中，正确的是 (A)沿(0,-3)→(→3,-3)→(- 3,- 2)到达东华门展厅 (B)沿(0,-3)→(2,- 3)→(2,- 2)→(3,-2)到达东华门展厅 (C)沿(0,- 3)→(0,- 2)→(3, -2)到达东华门展厅需要走4个单位长度 (D)沿(0,-3)→(3,- 3)→(3,-2)到达东华门展厅需要走4个单位长度 10．如图，在平面直角坐标系xOy中，A(1,1)，B(-1,2)，C(2,3)，D(- 2,4)，E(3,5)，F(-3,6)．按照A→B→C→D→E→F的顺序，分别将这六个点的横、纵坐标依次循环排列下去，形成一组数1，1，-1，2,2,3，-2,4,3，5，-3，6，1,1,-1，2，．．．，第一个数记为a1，第二个数记为a2, ．．．，第n个数记为a n(n为正整数)，那么a9+a11和a2022的值分别为
?光的折射、全反射和色散
1．光的折射 (1)折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生 的现象． (2)折射定律： ①内容：折射光线与入射光线、法线处在 ，折射光线与入射光线分别位 于 的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成 ． ②表达式：2 1sin sin θθ＝n 12，式中n 12是比例常数． ③在光的折射现象中，光路是 ． (3)折射率： ①定义：光从真空射入某介质时， 的正弦与 的正弦的比值． ②定义式：n ＝2 1sin sin θθ (折射率由介质本身和光的频率决定)． ③计算式：n ＝v c (c 为光在真空中的传播速度，v 是光在介 质中的传播速度，由此可知，n >1)． 2．全反射 (1)发生条件：①光从 介质射入 介质；②入射角 临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下 光． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝n 1 . (4)应用： ①全反射棱镜； ②光导纤维，如图所示． 3．光的色散 (1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为 光的现象． (2)色散规律：由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，即紫 光偏折得更明显．当它们射到另一个界面时， 光的偏折最大， 光的偏最小． (3)光的色散现象说明：
?光的波动性
1．光的干涉 (1)产生干涉的条件：两列光的 相同， 恒定． (2)杨氏双缝干涉①原理如图所示．②产生明、暗条纹的条件 a ．单色光：若路程差r 2－r 1＝kλ(k ＝0,1,2…)，光屏上出现 ； 若路程差r 2－r 1＝ (2k ＋1) 2 λ (k ＝0,1,2…)，光屏上出现 ． b ．白光：光屏上出现彩色条纹．③相邻明(暗)条纹间距：Δx ＝ λd l . (3)薄膜干涉 ①概念：由薄膜的前后表面反射的两列光相互叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行 条 纹． ②应用：检查工件表面的平整度，还可以做增透膜． 2．光的衍射 (1)光的衍射现象：光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到 区域的现象． (2)发生明显衍射现象的条件：当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟波长差不多时，光才能发 生明显的衍射现象． (3)各种衍射图样 ①单缝衍射：中央为 ，两侧有明暗相间的条纹，但间距和 不同．用白 光做衍射实验时，中央条纹仍为 ，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距 ． ③泊松亮斑(圆盘衍射)：光照射到一个半径很小的圆盘后，在圆盘的阴影中心出现的亮斑，这是光 能发生衍射的有力证据之一． (4)衍射与干涉的比较
几何光学练习题 一．选择题 1．关于光的反射，下列说法中正确的是 （ C ） A ．反射定律只适用于镜面反射 B ．漫反射不遵循反射定律 C ．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛 D ．反射角是指反射光线与界面的夹角 2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（ C ） 3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线垂直，则入射角等于 A 450 B 300 C 600 D 150 4．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ） A ．一定能进入介质Ⅱ中传播 B ．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变 C ．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变 D ．不一定能进入介质Ⅱ中传播 5．如图所示，竖直放置的平面镜M 前，放有一点光源S ，设S 在平 面镜中的像为S ′，则相对于站在地上的观察点来说（A C ） A ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－v 移动 B ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－２v 移动 C ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以２v 移动 D ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以v 移动 6．三种介质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 （ B ） A ．光线由介质III 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 A D M S
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题及答案解析(2) 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．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．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．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．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出 C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 5．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 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 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 7．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）． A．B．
专题25、物理光学与几何光学 1.(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是________。 A．O1点在O点的右侧 B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小 C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点 D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点 E．若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点 【答案】：BCD 【解析】：据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对。紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点下方的C点，故C对。若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点上方的D点，故D对。若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不能通过B点正上方的D点，故E错。 2.(2018·湖南省衡阳八中质检)如图所示，内径为R、外径为2R的环状玻璃砖的圆心为O，折射率为n＝2，一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃砖，到达B点(未标出)刚好发生全反射．求：
①玻璃砖的临界角； ②A 点处光线的入射角和折射角． 【答案】 (2)①45° ②45° 30° 【解析】(2)①根据临界角公式有sin C ＝1 n ， 解得临界角C ＝45°； ②由题意可知，光线沿AB 方向射到内球面的B 点时刚好发生全反射，在B 点的入射角等于临界角C ，在△ OAB 中，OA ＝2R ，OB ＝R ，光路图如图所示： 设A 点处光线的入射角为i ，折射角为r . 由正弦定理得sin (180°－C )2R ＝sin r R ， 得sin r ＝1 2 ， 则r ＝30°，在A 点，由折射定律得n ＝sin i sin r ， 解得i ＝45°. 3.(2019·湖北省荆门市第一次模拟)如图所示，MN 为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R 、折射率为3的透明半球体，O 为球心，轴线OA 垂直于光屏，O 至光屏的距离OA ＝332R .一细束单色光垂直射向半球体 的平面，在平面的入射点为B ，OB ＝1 2 R ，求： ①光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度；
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案解析 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λ D ．光在B 点会发成全反射 2．某单色光在真空中传播速度为c ，波长为λ0，在水中的传播速度为v ，波长为λ，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（ ） A ．v= n c ，λ=n c 0λ B ．λ0=λn，v=sini csinr C ．v=cn ，λ= c v 0λ D ．λ0=λ/n，v= sinr 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45o 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．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7．一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 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（）
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题附解析(4) 一、选择题 1．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是 A．机械波和电磁波均有横波和纵波 B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射 C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播 D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失 2．用a．b．c．d表示4种单色光，若①a．b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b．c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d 照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是( ) A．紫光．蓝光．红光．橙光B．蓝光．紫光．红光．橙光 C．紫光．蓝光．橙光．红光D．紫光．橙光．红光．蓝光 3．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n a、n b，.则() A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题(1) 一、选择题 1．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．③④ 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．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 5．如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面M与N平行，一束光射到表面M上，(光束不与M平行)
①如果入射角大于临界角，光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大，光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A．①③ B．②③ C．③ D．②④ 6．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）． A．B． C．D． 7．图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） 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 8．两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
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题(3) 一、选择题 1．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）。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
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 A．a光在水中传播速度比b光小 B．b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 2 B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／s C．这束光的频率是5×1014Hz D．这束光发生全反射的临界角是30° 7．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 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．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题含答案(2) 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．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．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 D ．R 4．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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出 C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 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．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 7．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 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
专业 年级 姓名 学号 ＊＊＊ ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 密 封 线 内 不 要 答 题 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 西南师范大学期终试卷(A 卷) 《 光 学 》 课程 期末 考试试卷 命题人：周自刚 A 卷 闭卷 120分钟 审题人： 题号 一 二 三 四 五 总分 评卷人 一、单选题（共5题，4分/题，共20分） 得分 1、以下不是几何光学的基本实验定律的是（ ） A 、发射的光的强弱满足基尔霍夫定律 B 、光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律 C 、光在均匀介质中的直线传播定律 D 、光的独立传播定律 2、关于实物、虚物、实像和虚像的说法正确的是（ ） A 、实像就是虚物 B 、虚物一定是像 C 、虚像就是虚物 D 、实物和虚物都是存在物体 3、关于光阑、光瞳的说法正确的是（ ） A 、 在光具组中只能有一个光阑 B 、光瞳可以是其中的一个透镜 C 、有了出射光瞳就一定能找到入射光瞳 D 、有效光阑、入射光瞳和出射光瞳不一定共轭 4、在杨氏实验装置中，两狭缝的间距为0.5mm ，光屏离狭缝的距离为50cm 。当以折射率为1.50的透明薄片贴住其中的一个狭缝时，发现屏上的条纹移动了1cm ，薄片厚度为（ ） A 、0.0167mm B 、0.015mm C 、0.018mm D 、0.02mm 5、关于光的直线传播、干涉和衍射的说法正确的有（ ） A 、干涉和衍射本质都一样，都是波的相干叠加的结果 B 、在干涉花样中不会出现衍射花样 C 、光遇到障碍物的线度大于波长时，就出现直线传播，否则就出现衍射花样 D 、干涉可以是无限束光的叠加的结果，而衍射只能是有限束光的叠加的结果 二、是非题（共10题，2分/题，共20分，对用“√”，错用“?”表示） 得分 1、费马原理在非均匀介质中是适用的。 2、点光源在凹球面上反射时单心光束一定受到破坏。 3、助视仪的放大本领与单透镜的放大率实质上是不同的。 4、光的干涉现象和衍射现象都是波动的特性体现。 5、频率相同的两光波在相遇点有相同的振动方向和固定的位相差为干涉现象的必要条件。 6、白光通过双缝形成的花样，不管是干涉花样还是衍射花样其中央亮条纹都是白色的。 7、圆偏振光实际上是椭圆偏振光的一种特殊情况。 8、入射光的频率低于阔频率ν0时，不论光的强度如何，照射时间多长，都没有光电子发射。 9、德布罗意提出所有的实物粒子都和光一样，具有波粒二象性。 10、在杨氏实验中激光直接作为光源的主要是利用其单色性好，它的时间相干性也很高。 三、填空题（共5题，2分/题，共10分） 得分 1、 在杨氏双缝干涉花样中，如果两列波的能量相同，则干涉条纹的反衬度为（ ）。 2、 在圆孔衍射中，如果圆孔具有一定大小的半径，观察点P 的位置仅使波面上露出第一个半波带，则其合振幅为完全不遮蔽时的（ ）倍。
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含解析(1) 一、选择题 .比较1．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 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 2．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 3．如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面M与N平行，一束光射到表面M上，(光 束不与M平行) ①如果入射角大于临界角，光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大，光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A．①③ B．②③ C．③ D．②④ 4．两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 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 A．介质的折射率是 2 B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／s C．这束光的频率是5×1014Hz D．这束光发生全反射的临界角是30° 6．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 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
2007级物理学专业、临床物理专业光学期中考试试卷 警示：考试作弊取消学位，包括期中考试！ 姓名 学号 成绩 一、 填空（10分，按照数字编序给出答案，写在答题纸上） 1. 光学是研究①和②的学科。 2. 历史上关于光的本质的认识有两种学说十分著名，分别是以牛顿为代表的③，和以胡克和惠更斯为代表的④，现代物理学普遍认为光是⑤。 3. 托马斯·杨的实验是证实光具有⑥的代表性实验。 4. 几何光学的基本原理是⑦，从这个原理出发可以推到几何光学的⑧，⑨和⑩。 二、 简答题（20分） 1. 说明几何光学的基本原理以及数学表述。 2. 光的波动的复振幅的物理涵义是什么？ 三、 证明题（10分） 1. 某准单色光的频宽为νΔ，试论证相干长度λ λδΔ2 =m 和波列长度L 二者相等. 2. 已知光学纤维的折射率沿径向的分布为)1(222 02r n n α-=， 式中0n 为中心(0=r )的折射率，α是比1小得多的常数.试求光线在纤维中传播的轨迹为正弦曲线的形状。 四、 计算题（30分）
1. 两薄透镜共轴，一为会聚透镜，其焦距为110cm f =，另一为发散透镜，其焦距为 215cm f =-，发散透镜位于会 聚透镜后5cm d =处，一物放 置在会聚透镜前方10cm 处.试求，透镜组的焦点和主点位置，并求最后像的位置、大小、虚实和正倒。 2. 坐标原点的振动为t A E ωcos =的平面波，传播方向与x 、y 和z 轴的夹角分别为o o o 30,90,60===γβα，空间P 点的坐标为λλλ36,3,10===z y x ,其中λ为平面波的波长，试问P 点的振动相位比坐标原点落后多少? 五、 作图题（10分） 1. 已知正的薄透镜的焦距为10cm f =,在透镜后与它相距10cm d =处垂直主光轴放置一平面反射镜。物在透镜前方,物距s 为15cm ，在傍轴条件下, 作图 说明最后像的位置。 六、 论述题（20分） 1. 谈谈你对光学定态波的理解。 2. 干涉的充要条件有哪些？为什么？
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及答案 一、选择题 1．关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是 甲：单色光通过劈尖产生产生明暗条纹 乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹 丙：单色光通过双缝产生明暗条纹 丁：单色光通过单缝明暗条纹 A．四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大 D．丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹 2．下列说法正确的是： A．根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场 B．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用 C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力 3．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4．下列说法正确的是（） A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波 C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样 D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏 5．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（） A．光源的像 B．一片红光 C．仍有条纹，但宽度发生了变化 D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱 6．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（） A．质点A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点 B．质点B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点 C．质点C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点 D．质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱 7．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象 A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射 8．关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是 A．在电场的周围空间一定产生磁场 B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场 C．振荡电场在周围空间产生振荡磁场 D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播 9．下列四种现象不属于光的衍射现象的是 A．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子 B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑 C．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环 D．通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹 10．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
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题附解析 一、选择题 1．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则 A．玻璃对a、b光的折射率满足n a>n b B．a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v b C．逐渐增大入射角，a光将先消失 D．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a光大于b光 2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（） A．d′
D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播 5．下列说法正确的是() A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．光需要介质才能传播 D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变 6．下列说法正确的是（） A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的 B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同 D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大7．关于电磁波，下列说法正确的是（） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 8．如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（） A．增大双缝与光屏之间的距离 B．增大单缝与双缝之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离 9．近期美国在韩国部署“萨德”反导系统，引起亚洲周边国家的强烈反应．“萨德”采用X波段雷达，工作的电磁频率范围在8×109?12×l09Hz，而传统雷达多采用S波段雷达，其工作的电磁波频率范围在2×109?4×109Hz．则下列说法正确的有 A．电磁波的传播需要介质 B．X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长 C．当电磁波从一种介质射入另一介质时，频率会发生变化 D．在传播过程中遇到障碍物时，S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射10．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是 A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光 B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低 C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量 D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题含答案(5) 一、选择题 1．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 ．③④ 2．某单色光在真空中传播速度为c ，波长为λ0，在水中的传播速度为v ，波长为λ，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（ ） A ．v= n c ，λ=n c 0λ B ．λ0=λn，v=sini csinr C ．v=cn ，λ= c v 0λ D ．λ0=λ/n，v=sinr csini 3．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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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 ．不能从圆孤射出 B ．只能从圆孤射出
C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 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．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 7．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）． A．B． C．D． 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（）