高三一轮章末检测试卷—— 几何光学 (含解析)

高三一轮测试卷（解析几何）一、 选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分。

1．椭圆222312x y +=的两焦点之间的距离为（ ）Ａ． Ｂ． Ｃ．2．椭圆2214xy +=的两个焦点为12F F ，，过1F 作垂直于x 轴的直线与椭圆相交，一个交点为P ，则2PF=（ ）2Ｂ．Ｃ．72Ｄ．43．双曲线22221124xym m-=+-的焦距是（ ）Ａ．8Ｂ．4 Ｃ． Ｄ．与m 有关4．焦点为(06)，且与双曲线2212xy -=有相同的渐近线的双曲线方程是（ ） Ａ．2211224xy -=Ｂ．2212412yx-= Ｃ．2212412xy-=Ｄ．2211224yx-=5．抛物线的焦点在x 轴上，抛物线上的点(3)P m -，到焦点的距离为5，则抛物线的标准方程为（ ） Ａ．24y x =Ｂ．28y x =Ｃ．24y x =-Ｄ．28y x =-6．焦点在直线34120x y --=上的抛物线的标准方程为（ ）Ａ．216y x = 或212x y =- Ｂ．216y x =或216x y = Ｃ．216y x =或212x y = Ｄ．212y x =-或216x y = 7．椭圆22213x ymm+=-的一个焦点为(01)，，则m 等于（ ）Ａ．1Ｂ．2-或1 2Ｄ．538．若椭圆的短轴为AB ，它的一个焦点为1F ，则满足1ABF △为等边三角形的椭圆的离心率是（ ）Ａ．14Ｂ．12Ｃ．229．以双曲线22312x y -+=的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆的方程是（ ） Ａ．2211612xy+= Ｂ．221164xy+= Ｃ．2211216xy+= Ｄ．221416xy+=10．经过双曲线228y x -=-的右焦点且斜率为2的直线被双曲线截得的线段的长是（ ）3Ｂ．3Ｃ． Ｄ．11．一个动圆的圆心在抛物线28y x =上，且动圆恒与直线20x +=相切，则动圆必过定点（ ） Ａ．(02)，Ｂ．(02)-， Ｃ．(20)， Ｄ．(40)，12．已知抛物线24x y =的焦点F 和点(18)A P -，，为抛物线上一点，则PA PF +的最小值是（ ） Ａ．16Ｂ．12Ｃ．9 Ｄ．6二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分，把答案填在题中横线上。

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 。

高中物理一轮复习几何光学专项训练副标题题号一二三总分得分一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.如图，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、，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则A. ，B. ，C. ，D. ，2.一束光从水中射向水面，形成两条折射光a，b和一条反射光c，如图所示A. a光的折射率大于b光的折射率B. a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度C. 保持入射点不变，逆时针方向旋转入射光，则反射光的角速度大于入射光的角速度D. 保持入射点不变，顺时针方向旋转入射光，则b光后消失3.如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是A. F增大，P上移B. F增大，P下移C. F减小，P下移D. F保持不变时，P也会移动4.由红光和紫光组成的复合光束，从某种介质射到介质和真空的界面后，光的路径可能是图中的A. B.C. D.5.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6.一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是A. AB. BC. CD. D7.当光线由空气射入玻璃直角三棱镜，再由棱镜射入空气时．下列光路图中可能发生的是A.B.C.D.8.如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中．沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可及，这就是“蜃景”下列有关蜃景的说法中错误的是A. 海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B. 沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C. A是蜃景，B是景物D. C是蜃景，D是景物9.如图，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出，出射光线与入射光线之间的夹角为则此棱镜材料的折射率是A. B. C. D.10.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的A. 速度变慢，波长变短B. 速度不变，波长变短C. 周期变小，波长变长D. 周期不变，波长变长11.如图所示两细束单色光平行射到同一三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点则下列说法中正确的是A. 如果a为蓝色光则b可能为红色光B. 在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C. 棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D. a光的折射率小于b光折射率12.如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是A. B. C. D.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）13.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C. 时，光屏上只有1个光斑D. 时，光屏上只有1个光斑14.一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。

高考物理新光学知识点之几何光学经典测试题及答案解析(4)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 ．22C ．3D ．332．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．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 ．3RB ．2RC ． 2RD ．R4．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．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>n27．两束不同频率的平行单色光。

专题14.1 几何光学一、单选题1．如图，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为1λ、2λ，频率分别为1f 、2f ，下列说法正确的是（ ）A ．12λλ<B ．12λλ>C ．12f f <D ．12f f >2．如图所示，一光导纤维内芯的折射率为n 1，外套的折射率为n 2，一束光信号与界面夹角为α由内芯射向外套，要在界面发生全反射，必须满足的条件是 （ ）A ．n 1>n 2，α小于某一值B ．n 1<n 2，α大于某一值C ．n 1>n 2，α大于某一值D ．n 1<n 2，α小于某一值3．如图所示，a 、b 为两束不同频率的单色光，以o 45的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线OO '与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于N 点，入射点A 、B 到N 点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P 点，则下列说法正确的是（ ）A ．在真空中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度B ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度C ．同时增大入射角（入射角始终小于o 90），则a 光在下表面先发生全反射D ．对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比b 光的干涉条纹间距宽4．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时，下列情况不可能发生的是（ ）A ．B ．C ．D ． 5．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A 点，已知其入射角为i ，折射角为r ，玻璃砖的折射率为n = ）A ．要使单色光进入玻璃砖，入射角i 必须大于45︒B ．选择合适的入射角i ，可使单色光在玻璃砖内发射全反射C ．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A 点入射时方向改变()2i r -D ．单色光第N 次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A 点入射时方向改变()22N i r r -+ 6．如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O 点沿OP 方向射出，如图所示，则（ ）A ．AO 是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短B ．AO 是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长C ．BO 是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长D ．BO 是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短7．2021年春季，树德中学三校区均开展了高二学生的职业规划和体验活动，同学们都收获颇多。

高考物理最新光学知识点之几何光学经典测试题含解析(1)一、选择题1．一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（）A．OM为复色光，ON为紫光B．OM为复色光，ON为红光C．OM为紫光，ON为复色光D．OM为红光，ON为复色光2．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>n23．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．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．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θ．12AP AD=，则( )A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 1 2 nB．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin5 5nC．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 12n＜21n-D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足25＜21n-8．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9．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10．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．③④11．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12．一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．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。

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案解析(2)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 ．①④B ．只有①C ．只有②D ．③④2．光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v 。

在平静的湖面上，距水面深h 处有一个点光源，在水面上某些区域内，光能从水面射出，这个区域的面积为（ ）A ．2222πv c v h -B ．222πc v h C ．222πv c vh - D ．2222)(πc v c h - 3．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4．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 ．sin50sin55︒︒ B ．sin55sin50︒︒ C ．sin40sin35︒︒D．sin35 sin40︒︒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7．一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．8．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。

高三一轮章末检测试卷—— 几何光学 （含解析）(时间：90分钟，满分：100分)（提供：马少红）一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2009年高考天津理综卷)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全反射时，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解析：选C.在光的折射和干涉现象中有四个公式：v ＝c n ，n ＝sin θ1sin θ2，sin C ＝1n ，Δx＝lλd.据此结合题目中的条件可知只有C 选项正确． 2.(2009年宁夏一中二模)如图12－1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 ．用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距B ．用a 、b 光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的 C ．在水中a 光的速度比b 光的速度小D ．a 光在水中的临界角大于b 光在水中的临界角解析：选AD.由题图知，a 光的折射率小，波长长，波速大，临界角大，故A 、D 正确，C 错；任何光的衍射条纹宽度都不均匀，故B 错．图12－13.如图12－2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 ．①④B ．只有①C ．只有②D ．③④ 答案：A4．下列有关光现象的说法不．正确的是( ) A ．在平静的湖面上出现树的倒影是光的反射现象B ．在阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是光的干涉现象C ．激光和自然光一样，都是偏振光D ．在光的双缝干涉实验中，把入射光由绿光改为黄光，条纹间距将变宽 解析：选C.水面相当于平面镜，倒影是由于光的反射而成的虚像，A 正确．水面上的油膜出现彩色花纹是由于薄膜干涉现象，B 正确．自然光的光振动向各个方向均匀分布，而偏振光的光振动沿特定方向，故C 错误．由Δx ＝ldλ，黄光波长大于绿光，故D正确，所以选C.5．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象( )A ．都是光的衍射现象B ．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象C ．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D ．都是光的波动性的表现 答案：C6．MN 是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分图12－2图12－3界面时，一部分光线被反射，一部分光线进入液体中，当入射角是45°时，折射角为30°，如图12－3所示，以下判断正确的是( )A ．反射光线与折射光线的夹角为90°B ．该液体对红光的全反射临界角为60°C ．在该液体中，红光的传播速率比紫光大D ．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°解析：选C.根据题图几何关系可知，反射光线与折射光线夹角为105°，A 错；介质折射率n ＝sin45°sin30°＝2，sin C ＝1n ，得全反射临界角为45°，B 错；n ＝cv ，红光折射率小，介质中红光速率大于紫光速率，C 正确；入射角相同情况下，折射率越大，折射角越小，D 错．7.△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面．a 、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN ，在棱镜侧面OM 、ON 上反射和折射的情况如图12－4所示．由此可知( )A ．棱镜内a 光的传播速度比b 光的小B ．棱镜内a 光的传播速度比b 光的大C ．a 光的频率比b 光的高D ．a 光的波长比b 光的长解析：选BD.由图可知，在OM 、ON 面上入射角相同的情况下，b 光发生了全反射，而a 光没有，可推知a 光的临界角大，又sin C ＝1n，则有n a ＜n b ，f a ＜f b ，C 错；在真空中c ＝λf ，故λa ＞λb ，D 正确；又因为n ＝cv，所以v a ＞v b ，B正确．8.如图12－5所示，用三块完全相同的两面平行的玻璃板组成一等边三角形(中间是空气)，由红光和蓝光组成一细光束以平行底边BC 从AB 面射入，由AC 面射出，则从AC 面射出的光束( )图12－4图12－5A．分成两束，上面为红光，下面为蓝光B．分成两束，上面为蓝光，下面为红光C．仍然为一束，并与底边BC平行D．仍然为一束，但向底边BC偏折答案：C9．“井底之蛙，坐井观天”其寓意众人皆知，今从物理学角度试分析以下两只青蛙之见识．井口和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底中心各有一只青蛙，则( )A．枯井中的青蛙觉得井口大些B．水井中的青蛙觉得井口大些C．晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星解析：选AD.光路图分别如图甲、乙所示．光进入水中时，由于折射光线靠近法线，折射角小于入射角，青蛙也是根据光的直线传播确定位置的，所以水井中的青蛙看到的范围是A′B′部分，而枯井中的看到的是AB 范围，所以A对B错．由光路图可知，在水井中，青蛙的视角增大了，故在晴天的夜晚看到的星星更多，故D正确，C错误．10.一块透明的光学材料，AB为其一个端面，建立平面直角坐标系如图12－6所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小，有一光线PO从真空中以某一入射角射向O点，并进入该材料内部，则该光线在光学材料图12－6内部可能的传播路径是图12－7中的( )图12－7解析：选 D.光线从光密介质进入光疏介质，越来越远离法线，入射角越来越大，当入射角超过临界角，光线又从光疏介质进入光密介质，越来越靠近法线，该光线在光学材料内部可能的传播路径是图D，故选D正确．二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在题中横线上)11．用三棱镜测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图12－8所示．图12－8(1)在本题的图上画出所需的光路．(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________、________，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式是n＝________.解析：(1)如图所示画出通过P1、P2的入射光线交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O′，则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线．(2)在所画的图上，标明入射角i 和折射角r ，并画出虚线部分．用量角器测量出i 和r 或用刻度尺测出线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度．(3)n ＝sin isin r 或因为sin i ＝EF OE ，sin r ＝GH OG，则n ＝EF OE·OG GH.答案：(1)见解析图(2)入射角i 折射角r (或线段EF 和OE 、GH 和OG )(3)sin i sin r (或EF OE ·OG GH) 12．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d ＝ mm ，双缝到毛玻璃屏间距离L 的大小由图12－9中毫米刻度尺读出(如图戊所示)，实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x 1(如图丙所示)，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x 7(如图丁所示)，由以上测量数据可求该单色光的波长．图12－9图示中双缝的位置L 1＝________mm ，毛玻璃屏的位置L 2＝________mm ，螺旋测微器的读数x 1＝________mm ，螺旋测微器读数x 7＝________mm.请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式________．解析：毫米刻度尺和螺旋测微器读数时，应估读一位． 双缝到光屏的距离为L ＝L 2－L 1条纹间距为Δx ＝x 7－x 16，由Δx ＝Ld λ所以波长λ＝d ·Δx L ＝d (x 7－x 1)6(L 2－L 1).答案： λ＝d (x 7－x 1)6(L 2－L 1)三、计算题(本题包括4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)n ＝2的玻璃做13.(10分)如图12－10所示，用折射率成一个外径为R 的半球形空心球壳．一束与O ′O 平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为22R 的圆形遮光板的圆心过O ′O 轴，并且垂直该轴放置．则球壳内部恰好没有光线射入，问：(1)临界光线射入球壳时的折射角r 为多大 (2)球壳的内径R ′为多少 答案：(1)30° (2)22R14.(10分)安全门上的玻璃观察孔直径d ＝2 cm ，门的厚度h 入折射率为3＝ cm ，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌的光学玻璃，如图12－11所示．求：嵌入玻璃后视野的最大张角解析：门外物体射出的光到达门上的玻璃观察孔后，若在光学玻璃中的折射光能射到光学玻璃的内表面，则门内的人就能看到门外的物体．临界情况即入射光从门外右侧入射，其折射光恰从门内左侧射出的情况．光路图如图所示sin r ＝dh 2＋d 2＝22＋22＝12， 所以r ＝30°. 据折射定律：n ＝sin i sin r.所以sin i ＝n sin r ＝3×12＝32.即i ＝60°.根据对称性知张角为2i ＝120°. 答案：120°15.(12分)如图12－12所示，△ABC 为一直角三棱镜的横截面，其顶角α＝30°，P 为垂直于直线BCO 的光屏，现有一宽度为H ＝AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，结果在光屏上形成一条宽为H2的光带，BO ＝32H .图12－10图12－11图12－12(1)求出射光的偏折角． (2)求介质的折射率．(3)如果红、紫两种颜色的光混合后同时入射，入射方向斜向上，则屏上顶端的光带是什么颜色解析：(1)AC 面上的入射角θ1＝α＝30°.延长AD ，交BCO 的延长线于E 点，由几何知识可知BO ＝OE ＝32H ， OD ＝H2，tan∠OED ＝OD OE ＝33，所以∠OED ＝30°.由此可知折射角θ2＝60°，所以偏折角为30°. (2)n ＝sin θ2sin θ1＝.(3)因为玻璃对红光的折射率小，偏折角小，所以光屏的上方是红色的水平光带． 答案：(1)30° (2) (3)红色的 16.(12分)半径为R 的半圆柱形玻璃，横截面如图12－13所示，O 为圆心．已知玻璃的折射率为2，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°.一束与MN 平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN 平面上射出，求能从MN 射出的光束的宽度为多少解析：如图所示，进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O ，且入射角等于临界角，图12－13恰好在O点发生全反射．光线①左侧的光线(如：光线②)经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出．光线①右侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN 面上射出．最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角i＝90°.由折射定律知：sin r＝sin in＝22则r＝45°故光线③将垂直MN射出所以在MN面上射出的光束宽度应是OE＝R sin r＝2 2 R.答案：2 2 R。

高考物理光学知识点之几何光学专项训练解析附答案(2)一、选择题1．一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（）A．OM为复色光，ON为紫光B．OM为复色光，ON为红光C．OM为紫光，ON为复色光D．OM为红光，ON为复色光2．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3．一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4．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5．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6．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，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B3C．光在F点发生全反射D．光从空气进入棱镜，光速变大9．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10．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θ角，光线从a表面射入，不可能在b表面发生全反射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°。

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含答案解析(4)一、选择题1．一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（ ）A ．OM 为复色光，ON 为紫光B ．OM 为复色光，ON 为红光C ．OM 为紫光，ON 为复色光D ．OM 为红光，ON 为复色光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=nc，λ=n c 0λB ．λ0=λn，v=sinicsinrC ．v=cn ，λ=cv0λD ．λ0=λ/n，v=sinrcsini3．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 ．3RB ．2R C ． 2R D ．R4．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 =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，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．7．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）．A．B．C．D．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（）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．光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v 。