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高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案解析(3)一、选择题1．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2B．红光在玻璃中的传播速度大小为8210m/sC．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°2．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．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>n25．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．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9．两束不同频率的平行单色光。
《几何光学》高考试题回顾1.光辉由某种媒质射向与空气的分界面，当入射角大于450时折射光辉消失，由此可判定这类媒质的折射率是：A.n2B.n2C.n1D.n 22 22.一束光从空气射向折射率，n2的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则：A.当i>450时会发生全反射现象B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超出450C.欲使折射角r＝300，应以i＝450的角度入射D.当入射角iarctg2时，反射光辉跟折射光辉恰好相互垂直3.光辉在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是：A.光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B.光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C.光从空气射到分界面上，入射角足够小D.光从空气射到分界面上，入射角足够大4.红光与紫光对比：A.在真空中流传时，紫光的速度比较大B.在玻璃中流传时，红光的速度比较大C.玻璃对红光的折射率较紫光的大D.从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大5.abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，以下列图，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射．若光辉入射点O的地址保持不变，改变光辉妁入射方向，(不考虑自bc面反射的光辉)：A.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，假如有色光射出ab面，则红光将第一射出适用文档B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，假如有色光射出ab面，则紫光将第一射出C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将第一射出ab面D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将第一射出ab面6.以下列图，把一个球形框架放在凸面镜的一侧，使球心位于主光轴上距光心两倍焦距处，这个球框经过透镜所成的像的形状是：A.放大了的球体B.椭球体C.与物等大的球形体D.以上三者都不是7.在一薄透镜左边有一光源AB，在透镜右边的光屏S上可获取光源的像，现移去光屏，从光源上B点发出的以下列图的光辉BP经过透镜后：A.将与主光轴交于原光屏S的右边B.将与主光轴交于透镜与原光屏S之间C.将平行于主光轴D.其反向延长线将与主光轴交于透镜的左边8.一物体经过一个薄透镜成像，以下4条论断中，哪几条是完整正确的？A.经凸面镜所成实像总是倒立的、放大的，且与物体分别位于透镜的双侧B.经凹面镜只好获取虚像，此像是放大的还是减小的，取决于物体地址是在焦点之内还是在焦点之外C.经凸面镜获取的虚像总是正立的和放大的D.当物体到凸面镜的距离小于焦距时，在透镜另一侧任何地址的屏上都得不到物体的像9.一物体经凸面镜在屏上成一放大的实像．凸面镜主轴沿水平方向．今将凸面镜向上挪动少量，则：A.屏上像的地址向上挪动B.屏上像的地址向下挪动C.屏上像的地址保持不动，但像变大D.屏上像的地址保持不动，但像变小10.一焦距为f的凸面镜，主轴和水平的x轴重合，x轴上有一光点位于透镜的适用文档左边，光点到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中，光点经透镜所成的像点将：A.向来向右挪动B.向来向左挪动C.先向左挪动，接着向右挪动D.先向右挪动，接着向左挪动11.以下列图，为透镜成像的实验装置．A.如透镜是凸面镜，则无论物体放在透镜的左方哪处，只要把光屏移到合适地址，必定能在屏上获取物体的像B.如透镜是凸面镜，则无论物体放在透镜左方哪处，去掉光屏用眼睛从右向左沿主光轴直接观察，必定看不到物体的像C.如透镜是凹面镜，则无论物体放在透镜左方哪处，只要把光屏移到合适位置，必定能在屏上获取物体的像D.如透镜是凹面镜，则无论物体放在透镜的左方哪处，去掉光屏用眼睛从右向左沿主轴直接观察，必定能看到物体的像12.以下列图，L1、L2、L3和L4分别表示放在空气中的薄透镜，OO，表示主轴，透镜的焦点没有画出，也不知是凸面镜还是凹面镜．对每个透镜，图中给定了两条入射光辉．关于出射光辉的画法，在这四个光路图中哪个或哪几个光路图是近似正确的？13.白光从空气中进入玻璃三棱镜时会产生色散现象。
1．桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r=3cm的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。
已知玻璃的折射率为n=1.6，求光束在桌面上形成的光斑半径。
【答案】6cm2．如图，一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端S1=0.8m处有一浮标。
一潜水员在浮标前方S2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记P刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；潜水员继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q，求：(1) 水的折射率n；(2) 赛艇的长度l。
（可用根式表示）【答案】（1）43n=（2）87( 3.8) 3.33l m m=-≈3．如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB。
一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到0A上，0B不透光。
若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长?【答案】14Rπ4．（9分）用透明物质做成内、外半径分别为a，b的空心球的内表面上，涂有能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时，被吸收掉的光束的横截面积S=2πa2，如图所示。
不考虑透明物质的吸收和外表面的反射，试求该透明物质的折射率n【答案】n=25．一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率，该学生在一个游泳池测得池中水深h=1.2 m（池底水平），用一根竹竿竖直立于池底，浸入水中部分刚好是全长的一半，太阳光与水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿顶端的影子到竹竿底端的距离为L=2.5 m，求水的折射率和光在水中的传播速度。
（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】34；2.25×108 m/s6．【物理-选修3-4】（15分）（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，已知这列波的周期大于0.25s，则这列波的传播速度大小和方向可能是：A．2m/s，向左B．2m/s，向右C．6m/s，向左D．6m/s，向右（2）单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i＝450研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图示。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案解析(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．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3．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．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5．一细光束由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．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7．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）A．①③B．①④C．②④D．只有③8．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arcsin 5 nC．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 12n＜θ≤arcsin21n-D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 255n＜θ≤arcsin21n-9．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10．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．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=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13．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（90θ<︒）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．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。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习有答案一、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 ．2C ．3D ．3 2．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 ．sin35sin40︒︒3．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 0λ B ．λ0=λn，v=sini csinr C ．v=cn ，λ=c v0λD ．λ0=λ/n，v=sinrcsini 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 ．3RB ．2RC ． 2RD ．R5．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6．一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 ．7．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8．一细光束由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9．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2B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／sC．这束光的频率是5×1014HzD．这束光发生全反射的临界角是30°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．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12．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13．如果把光导纤维聚成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端，如图所示．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部．内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了( )A ．光的全反射B ．光的衍射C ．光的干涉D ．光的折射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 cD ．n 1> n 2，光通过光缆的时间大于1n L c16．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．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 ．2htanCB ．2hsinC C ．2hcosCD ．2h19．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s ，它发出的是两种不同颜色的a 光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a 光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（ ）A ．a 光的频率比b 光大B ．水对a 光的折射率比b 光大C ．a 光在水中的传播速度比b 光大D ．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a 光的干涉条纹比b 光窄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21．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（ ）A ．a 光光子的能量小于b 光光子的能量B ．若增大入射角i ，则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22．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．如图所示是迈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。
几何光学中高考常考的五类热点问题几何光学是高考的重点和热点，对几何光学的考查，主要采用多知识点的综合命题形式。
下面是近年高考几何光学的综合问题。
一、反射和折射综合问题例1.（03年江苏卷）如图1，一玻璃柱体的截面为半圆形，单色细光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射角为45°（相应的折射角为24°）。
现保持入射光不变，将半圆柱体绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（）。
图1A. 光束1转过15°B. 光束1转过30°C. 光束2转过的角度小于15°D. 光束2转过的角度大于15°解析：原来入射光线的入射角是45°，当半圆柱体顺时针转过15°，入射角变为60°，入射角增加了15°，则原来的反射光线要转过30°角，即光束1要转过30°角，选项B正确。
根据折射定律知道，入射角与折射角不是正比关系，而是入射角正弦与折射角的正弦成正比，并且折射角的改变角度总小于入射角的改变角度。
因本题入射角增加了15°角，折射角也要增加，但比入射角增加的角度要小，即光束2转过的角度小于15°。
正确选项为BC。
2. 反射和全反射综合题例2.（04年江苏卷）如图2所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB，沿如图2所示方向射出，则（）。
图2A. OA 为黄光，OB 为紫光B. OA 为紫光，OB 为黄光C. OA 为黄光，OB 为复色光D. OA 为紫光，OB 为复色光解析：黄光和紫光在玻璃和空气的分界面上都要发生反射，反射时遵循反射定律，故OB 光束是黄光和紫光的复色光；光由光密介质进入光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，光就会发生全反射。
又因为玻璃对黄光的折射率小于对紫光的折射率，从而知黄光发生全反射的临界角大于紫光的临界角，也就是说，同样的入射角，当紫光恰好发生全反射时，黄光还没有发生；当黄光恰好发生全反射时，紫光已经发生。
十七、几何光学在同一均匀介质中沿直线传播 （影的形成、小孔成像等） 光的反射定律光的反射 分类（镜面反射、漫反射） 光 平面镜成像特点（等大、对称） 光的折射定律（rin sin sin） 光从一种介质 光的折射 棱镜（出射光线向底面偏折） 进入另一种介质 色散（白光色散后七种单色光）定义及条件（由光密介质进入光疏介质、入射角大于临界角） 全反射 临界角（C ＝arcsinn1） 全反射棱镜（光线可以改变900、1800）1、光的直线传播⑴光源：能够自行发光的物体叫光源。
光源发光过程是其他形式能(如电能、化学能、原子核能等)转化为光能的过程。
⑵光线：研究光的传播时，用来表示光的行进方向的直线称光线。
实际上光线并不存在，而是对实际存在的一束很窄光束的几何抽象。
光束：是一束光，具有能量。
有三种光束，即会聚光束，平行光束和发散光束。
⑶光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。
如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。
⑷光的传播速度：光在真空中的传播速度c =3×108m ／s ，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。
一、知识网络 二、画龙点睛概念⑸影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。
影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。
如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。
影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。
如图A 所示，在光屏AB 上，BC 部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB 、CD 区域部分光线照射不到叫做半影。
A B如图B 所示，地球表面上月球的本影区域可以看到日全食，在地球上月球的半影区域，可以看到日偏食。
如图C 所示，如地球与月亮距离足够远，在A 区可看到日环食.C例题：如图所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S 。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习含答案一、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．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。
从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大B．玻璃的折射率6 nC．光在玻璃中的传播速度为2×108 m/sD．CD边不会有光线射出3．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4．一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．5．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>n26．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。
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51几何光学
授课内容：
例题１、求视深。
设水下h处有一物体，从它的正上方水面观察，看到的物体的像在什么位置？设水的折射率为n。
例题2、如图一个储油桶的底面直径与高均为d，当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。
当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，CB两点距离d/4。
求油的折射率和光在油中传播的速度。
Ａ
d
Ｂ
例题3、假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比（）
A、将提前
B、将延后
C、不变
D、在某些地区将提前，在另一些地区将延后。
例题4、如图所示，两块同样的的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。
一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中
A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D．只能是4、6中的某一条
例题5、例题5. 光线由介质A进入介质B，入射角小于折射角，由此可知（）
A、介质A是光密介质
B、光在介质A中的速度大些
C、介质A的折射率比介质B的小
D、光从介质A进入介质B不可能发生全反射
例题6. 如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面，若全反射临界角为42°，问：
（1）这光线能否从侧面射出?
（2）若光线能从侧面射出，
玻璃砖折射率应该满足何条件?
i r。
十七、几何光学在同一均匀介质中 沿直线传播 （影的形成、小孔成像等） 光的反射定律光的反射 分类（镜面反射、漫反射）光 平面镜成像特点（等大、对称） 光的折射定律（rin sin sin） 光从一种介质 光的折射 棱镜（出射光线向底面偏折） 进入另一种介质 色散（白光色散后七种单色光）定义及条件（由光密介质进入光疏介质、入射角大于临界角） 全反射 临界角（C ＝arcsinn1） 全反射棱镜（光线可以改变900、1800）1、光的直线传播⑴光源：能够自行发光的物体叫光源。
光源发光过程是其他形式能(如电能、化学能、原子核能等)转化为光能的过程。
⑵光线：研究光的传播时，用来表示光的行进方向的直线称光线。
实际上光线并不存在，而是对实际存在的一束很窄光束的几何抽象。
光束：是一束光，具有能量。
有三种光束，即会聚光束，平行光束和发散光束。
⑶光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。
如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。
⑷光的传播速度：光在真空中的传播速度c =3×108m ／s ，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。
一、知识网络 二、画龙点睛概念⑸影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。
影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。
如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。
影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。
如图A 所示，在光屏AB 上，BC 部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB 、CD 区域部分光线照射不到叫做半影。
A B如图B 所示，地球表面上月球的本影区域可以看到日全食，在地球上月球的半影区域，可以看到日偏食。
如图C 所示，如地球与月亮距离足够远，在A 区可看到日环食.C例题：如图所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S 。
现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.匀减速直线运动解析：小球抛出后做平抛运动，时间t 后水平位移是vt ，竖直位移是h =21gt 2，根据相似形知识可以由比例求得t t v gl x ∝=2，因此影子在墙上的运动是匀速运动。
例题： 古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A 城阳光与铅直方向成7.50角下射．而在 A 城正南方,与A城地面距离为L 的B 城 ，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示．据此他估算出了地球的半径．试写出估算地球半径的表达式R = .解析：太阳光平行射向地球，在B 城阳光恰好沿铅直方向下射，所以，由题意可知过AB 两地的地球半径间的夹角是 7.50，即AB 圆弧所对应的圆心角就是7.50。
如图所示，A 、B两地距离L 可看做是弧长，地球的周长为2πR ，由R Lπ2=003605.7,得R =24L /π。
2、光的反射 ⑴反射定律⎪⎩⎪⎨⎧反射角等于入射角层法线两侧反射光线和入射光线分法线在同一平面内反射光线与入射光线和)))c b a⑵镜面反射和漫反射都遵守反射定律 ⑶反射定律的应用①平面镜对光线的作用⎩⎨⎧②控制光路①不改变入射光的性质（图二）控制光路：a ：平面镜转过θ角，其反射光线转过2θ角（见图三）b ：互相垂直的两平面镜，可使光线平行反向射光（见图四）c ：光线射到相互平行的两平面镜上，出射光线与入射光线平行（见图五） ⑷平面镜成像① 像的形成:如图所示,光源 “S”发出的光线,经平面镜反射后, 反射光线的反向沿长线全部交于“S '”, 即反射光线好像都从点“S '”。
（见图六）② 平面镜成像作用a . 已知点源S,作图确定像S的位置（见图七）方法: 根据反射定律作出两条入射光线的反射光线,反射光线的反向沿长线的交点即像S’b . 已知光源S’位置,作图确定能经平面镜观察到（见图八）S的像S',眼睛所在的范围方法: ①根据成像规律找到S’②光线好象从S’射出c．已知眼睛上的位置,作图确定眼睛经平面镜所能观察到的范围.方法一: 根据反射定律作用（见图九）方法二: 光线“好象”直接入射眼睛的像E'(见图十)③平面镜成像规律：正立、等大、虚像、像与物关于平面镜对称⑸球面镜：反射面是球面一部分的镜叫做球面镜。
用球面的内表面作反射面的叫凹镜。
用球面外表面作反射面的叫凸镜。
凹面镜：具有汇聚作用，使物体成倒立的实像和正立放大的虚像。
凸面镜：具有发散作用，使物体成正立缩小的虚像。
可增大成像范围。
具体实例：耳鼻喉科大夫头戴的聚光灯装置是凹面镜，汽车司机旁视镜是凸面镜，其作用是增大视野。
球面镜的焦点和焦距：作为常识一般的了解即可。
凹镜：平行光线射到凹镜面上，反射光线会聚于一点这一点叫凹镜的焦点，用F 表示，是反射光线实际交点是实焦点，如图9所示。
顶点P 是镜面的中心点。
O 点为球心。
连接球心O 与顶点P 的直线叫主光轴又称主轴。
焦点到顶点的距离叫焦距。
用f 表示，2Rf =，R 是球的半径。
凸镜：平行光线射到凸镜面上，反射光线的反向延长线会聚于一点，这一点叫凸镜的焦点，因不是反射光线实际交点，是虚焦点。
其焦距：2Rf =，主轴定义与凹镜相同，如图10所示。
例题：一个点光源S 对平面镜成像．设光源不动,平面镜以速率v 沿OS 方向向光源平移，镜面与OS 方向之间的夹角为300，则光源的像S /将( )．A. 以速率0.5 v 沿S /S 连线向S 运动 B ．以速率v 沿S /S 连线向S 运动 C ．以速率3v 沿S /S 连线向S 运动 D ．以速率2v 沿S /S 连线向S 运动解析：点光源S 的像S /与S 对称于平面镜,由几何关系可知,OS 连线与镜面交点为O /,并有O /S =SS /=O /S /,构成正三角形.当镜面沿O /S 平移到S 点,同时像点S /由S /处沿S /S 连线移到S 处，故像点S /速率也为v ，方向由S /指向S 。
故所以选B 。
例题：如图所示，画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。
解析：先根据对称性作出人眼的像点S /，再根据光路可逆，设想S 处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。
图中画出了两条边缘光线。
例题：如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB 完整像的范围。
解析：先根据对称性作出AB的像A/B/，分别作出A点、B点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的公共区域（交集）。
就是能看到完整像的范围。
例题：平面镜水平放置，一条光线以60°入射角射到平面镜上，当入射光线不变，而平面镜转动10°时，反射光线与水平面夹角可能是( )A.10°B. 20°C.40°D.50°解析：根据反射定律，可画出如图所示光路图，此时反射光线与水平面成30°，镜面转动10°，依题意可顺时针转动，也可逆时针转动，前者法线顺时针转动10°，入射角减小10°，反射角减小10°，反射光线与入射光线夹角减小20°，反射光线与水平面夹角变50°，后者，反射光线与入射光线夹角增大20°，与水平面夹角变为10°，故应选A、D。
例题：关于实像和虚像比较，下列说法正确的是( )A.虚像能用眼睛直接看到，但不能呈现在光屏上。
B.实像呈现在光屏上，但不能用眼睛直接观察到。
C.实像是实际光线集合而成，能用照像机拍摄。
D.虚像总是正立的，而实像总是倒立的。
解析：物体发出的光线进入人的眼睛，在视网膜上形成清晰的像，人就能观察到这个物体。
根据虚像的成像原理，选项A正确。
实像可在光屏上呈现，人眼睛视网膜也是光屏，也能直接观察到，B选项错误。
C、D选项均正确，故，A、C、D选项正确。
本题正确选项的结论，应记住，可在一些问题处理过程中，用做判断依据。
3、光的折射：（一）、折射定律：⑴折射现象：光从一种介质，斜射入另一种介质的界面时，其中一部分光进另一种介质中传播，并且改变了传播方向：这种现象叫折射观察（光由一种介质，垂直界面方向入射另一种介质时传播方向不发生改变）。
⑵折射定律：内容①折射光线跟入射光线和法线在同一平面上。
②折射光线跟入射光线分居法线两侧。
③入射角正弦和折射角正弦之比等于常数。
即常数sinsinir=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⑶折射率（n）：①定义：光从真空射入某介质时，入射角正弦和折射角正弦的比，称为该介质的折射率。
用n 表示。
即nir=sin sin ②折射率反映了介质对光的折射能力。
如图光从真空以相同的入射角i ，入射不同介质时，n 越大，根据折射定律，折射角r 越小，则偏折角θ越大。
③折射率和光在该介质中传播速度有关。
a ．折射率等于光在真空中速度c ，与光在介质中速度v 之比。
即n c v=b ．由于c v >。
所以n >1④光疏介质和光密介质：光疏介质：折射率小的介质叫光疏介质。
在光疏介质中，光速较大。
光密介质：折射率大的介质叫光密介质在光密介质中，光速较小。
4、反射和折射现象中，光路可逆。
例题： 直角三棱镜的顶角α=15°, 棱镜材料的折射率n =1.5，一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。
解析：由n =1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A 、B 、C 均发生全反射，到D 点入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。
例题：为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角．已知该玻璃的折射率为n ，圆柱深为l ，底面半径为r ．则视场角是( )A 、arcsin22l r nl + B 、arcsin22l r nr +Ｃ、arcsin 22lr r +Ｄ、arcsin 22lr n l +解析：如图所示，当门外的入射光线进入玻璃时， 光线会发生折射现象，且入射角大于折射角，所以 观察者的视场范围变大，人的视角较小。
由图可知：sin i =n sin r =n22lr r +。
∴i =arcsin22lr nr +所以本题的答案是B 。
例题：已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的43，则( )A ．这束光在水中传播时的波长为真空中的43 B ．这束光在水中传播时的频率为真空中的43 C ．对于这束光，水的折射率为43D ．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中解析： 由题意可知，当光从一种介质进入另一种介质时，光的频率是不变的。
