高中物理高考复习《几何光学》
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习含解析
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习含解析一、选择题1．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．sin50 sin55︒︒B．sin55 sin50︒︒C．sin40 sin35︒︒D．sin35 sin40︒︒3．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。
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．②④7．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9．一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10．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11．a、b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（）A．a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C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大12．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13．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光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高14．以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n< 0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sinsininr，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n=−1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）A．A B．B C．C D．D15．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16．某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列光路图中正确的是（图中 I 为空气，Ⅱ为介质）（）A．B．C．D．17．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C ．a 光通过棱镜的时间大于b 光通过棱镜的时间D ．a 、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18．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 19．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．某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为θ， c 为真空中光速，则该单色光在玻璃中的传播速度是 （ ）A ．B ．C ．cos c θD ．sin c θ21．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。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习有答案解析
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习有答案解析一、选择题1．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2．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．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4．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62n = C 2×108 m/sD．CD边不会有光线射出5．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6．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︒︒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．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。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习一、选择题1．某种介质对空气的折射率是2 ，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列光路图中正确的是（图 中 I 为空气，Ⅱ为介质）（ ）A ．B ．C ．D ．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．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，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．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6．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．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．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B．该棱镜的折射率为3C．光在F点发生全反射D．光从空气进入棱镜，光速变大12．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13．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°。
高考总复习之十八----几何光学
高考总复习之十八----几何光学复习要点1、掌握光的直线传播规律。
了解各种频率的光在真空中传播速度均为C=3×108m/s ；在介质中的传播速度v<c ，频率较低的光在介质中传播速度较大。
2、了解光的反射现象，掌握光的反射定律，能够运用光的反射定律解决光的反射问题。
3、了解光的折射现象，掌握光的折射定律，能够运用光的折射定律解决光的折射问题。
了解折射率概念，掌握折射率与光速间的关系。
4、了解光的全反射现象，掌握发生全反射现象的充要条件。
5、熟悉平面镜、棱镜、平行玻璃砖等光学器件对光路的控制特征。
了解光的色散现象。
6、掌握画反射光路与折射光路的方法，能够运用画光路的方法解决有关成像的问题和确定观察范围的问题。
二、难点剖析1、光的传播规律（1）光的直线传播规律、光速光在同种均匀介质中总是沿直线传播。
各种频率的光在真空中传播速度均为 C=3×108m/s各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v<C同一种频率的光在不同介质中传播速度一般不同；不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。
在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。
（2）光在射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循所谓的反射定律。
反射定律的基本内容包含如下三个要点：①反射光线、法线、入射光线共面； ②反射光线与入射光线分居法线两侧； ③反射角等于入射角，即i=i ’（3）光在射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循所谓的折射定律。
折射定律的基本内容包含如下三个要点；①折射光线、法线、入射光线共面； ②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角与折射角的正弦值之比恰等于第二与第一两种介质的折射率之比，即12sin sin n n r i =。
特别是当光从空气（折射率为1）射入折射率为n 的介质中时，上式变为 n ri=sin sin （4）折射率①折射率与光速间关系为vc n =②由于不同频率的光在同一种介质中传播速度不同，所以，同一种介质对不同频率的光的折射率也不同。
高中物理几何光学
__________________________________________________第一部分几何光学【知识概要】一、光的反射和折射1. 入射光线和法线的夹角i 叫做__________；反射光线和法线的夹角i ‘叫做______________。
折射光线和法线的夹角r 叫做____________；2.光的反射定律： 反射光线______和入射光线_________、界的法线______在_______________，反射光线和入 射光线分别___________________。
反射角__________入射角（i=i ‘）。
在反射现象中，光路是可逆的。
3.光的折射定律：折射光线________跟入射光线_________和界面的法线______在______________，折射光线和入射光线分别_______________________。
入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，(sini/sinr=n ，n 是比例常数) ，在折射现象中，光路也是可逆的。
4.折射率：光从__________射入某种介质发生折射时，______________与_____________之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
符号：_________，表达式：________________。
光在不同介质中的传播速度不同，某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，表达式：______________.（介质n 越大，光传播速度越小）。
（1）真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。
（2）当光从介质1射入介质2时，入射角i 和折射角r ， 介质1的折射率为1n ，介质2的折射率为2n ，则=r i sin sin _____=______ 。
当i>r 时，_____ ，当i<r 时，_______。
（3）折射率n 反映介质对光的折射本领，也反映了光在介质中的传播速度。
高中物理几何光学
高中物理几何光学高中物理中，光学是一个重要的分支，主要研究光的传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。
其中，几何光学是其中的一个重要部分。
几何光学是指以光线为研究对象，研究光线在各种介质中直线传播以及在物体表面的反射、折射等现象的学科。
它主要是通过画光线图和应用几何关系来解决光学问题。
光线是由光源发出的直线状能量传播，我们通常用箭头来表示光线的方向。
光线在介质中传播时，会发生折射和反射现象。
当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象。
折射定律是指入射光线、折射光线和法线三者在同一平面内，入射角与折射角的正弦之比为两种介质的折射率之比。
当光线在物体表面发生反射时，根据反射定律，入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内，入射角等于反射角。
在几何光学中，还有一个重要的概念是光的焦点。
光的焦点是指光线经过折射或反射后汇聚的点。
当光线通过一定的透镜或镜面时，会集中到一个点上，这个点就叫做焦点。
透镜的焦距是指透镜的两个焦点之间的距离。
当光线经过透镜时，可以根据透镜的形状和焦距计算出光线的折射方向和位置。
在几何光学中，还有一个重要的现象是色散现象。
色散是指不同波长的光在经过介质时，由于其折射率不同而发生的偏折现象。
这个现象可以用棱镜实验来观察。
当光线经过棱镜时，会发生色散现象，不同波长的光线会分开成不同的颜色。
除了以上几个概念和现象外，几何光学中还有许多重要的知识点，如光具、光的干涉、衍射等等。
这些知识点都是非常重要的，对于理解光学的基本原理和应用具有重要的意义。
几何光学是光学中非常重要的一部分，它主要研究光线在介质中的传播、反射、折射等现象。
通过几何图形和几何关系的运用，可以解决许多光学问题。
掌握几何光学的基本原理和知识点，对于理解光学的相关内容非常重要。
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编附答案
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编附答案一、选择题1．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C．a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间D．a、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．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．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6．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7．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 bB．a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v bC．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．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11．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F 点，已知入射方向与边A B 的夹角30θ=︒，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则A ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行B 3C ．光在F 点发生全反射D ．光从空气进入棱镜，光速变大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=nc ，λ=n c 0λ B ．λ0=λn，v=sini csinrC ．v=cn ，λ=c v0 D ．λ0=λ/n，v=sinrcsini 13．一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 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．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18．打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在12θθθ<<的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线，在OP 边和OQ 边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 过后射向MN 边的情况），则下列判断正确的是( )A ．若2θθ>，光线一定在OP 边发生全反射B ．若2θθ>，光线会从OQ 边射出C ．若1θθ<，光线会从OP 边射出D ．若1θθ<，光线会在OP 边发生全反射19．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 。
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编含解析
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编含解析一、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<︒）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．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．②④4．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．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．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9．a、b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（）A．a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C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大10．如图所示，一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，c光的波长最大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小D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小11．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．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．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，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C ．a 光通过棱镜的时间大于b 光通过棱镜的时间D ．a 、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．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．某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为θ， c 为真空中光速，则该单色光在玻璃中的传播速度是 （ ）A ．B ．C ．cos c θD ．sin c θ20．打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在12θθθ<<的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线，在OP 边和OQ 边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 过后射向MN 边的情况），则下列判断正确的是( )A ．若2θθ>，光线一定在OP 边发生全反射B ．若2θθ>，光线会从OQ 边射出C ．若1θθ<，光线会从OP 边射出D ．若1θθ<，光线会在OP 边发生全反射21．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定 A ．对应的前后能级之差最小B ．同一介质对的折射率最大C ．同一介质中的传播速度最大D ．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能 22．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43，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 ．73rB ．43rC ．34rD ．377r 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。
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设光在真空中的波长为，光在介质中的波长为λ，那么
n sini C 0 sin r v
对于不同频率的光波在同一种介质中，
v C
f nf
频率较高的光速率较小，波长较短。
四、透镜
(一) 透镜的光心、主轴、焦点、焦距
薄透镜的中央可视为一个点，叫光心。过透镜两个球面中心的直 线叫主轴。平行于主轴的光线经透镜折射后会聚于一点叫焦点。 对于凸透镜，它是实际光线的交会点，是实焦点；对于凹透镜， 它是光线反向延长线的交会点，是虚焦点。焦点到光心的距离是 焦距。对于凸透镜，焦距用正数表示；对于凹透镜，焦距用负数 表示。
3、实验：测定玻璃的折射率
(二) 全反射
1、全反射现象
光的传播速度较小，折射率较大的介质称之为光密 介质；光的传播速度较大、折射率较小的介质称之为 光疏介质。
当光线从光密介质射入光疏介质时，且当入射角增大 到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就完全 消失，只剩下反射到光密介质的光线，这种现象叫光 的全反射。
1 1 1。 uv f
（1）对于凸透镜，公式里的u和f总是正的，但v值不一定是正的。 当u<f时，v为负值。v的值是正的时，像和物分别位于透镜的两 侧，像是实像。v的值是负的时，像和物在透镜的同侧，像是虚 像。
（2）对于凹透镜，焦距f应取负值。由于物距u总是正的，因而
1 1 1 总是负的，也就是 v为负值，这表示凹透镜 总是成虚像，像 v fu
α=β
2．面镜
(1)平面镜； (2)凹面镜； (3)凸面镜。
平面镜成象的特点:
等大,正立,虚象,关于平面镜对称.
三、光的折射
(一) 光的折射 1、折射定律 折射光线跟入射光线和法线在同一平面里，折 射光线跟入射光线分居法线的两侧，入射角的 正弦与折射角的正弦之比等于常数。
sin i n
sin r
（1）跟主轴平行的光线，折射后通过焦点； （2）通过焦点的光线，折射后跟主轴平行； （3）通过光心的光线，经过透镜后方向不变。 应用这三条光线中的任意两条，就可以求出发光点S的
像S’。
2、凹透镜成像的作图 相仿，要求出一个发光点由凹透镜所成的，只需求出从这个发光
点发出的任意两条光线经凹透镜折射后，其反向延长线的交点就可 以了。特别是当发光点不在主轴上时，下面三条光线的折射方向很 容易求出： （1）跟主轴平行的光线，折射后其反向延长线过镜前的焦点； （2）向着镜后焦点去的光线，折射后跟主轴平行； （3）通过光心的光线，经过透镜后方向不变。
2、临界角
折射角变成90°时的入射角叫临界角。
设介质的折射率为n，光在介质中的传播 速度为v，光在真空中的传播速度为大写C，光 从介质射入真空（或空气）时的临界角为小写 c，那么
sin 90
C
n
sin c
v
1v sin c
nC
3.应用: (1)海市蜃楼 (2)光导纤维
(三) 光的色散
和物在透镜的同侧。
2、放大率
像的长度跟物的长度的比 A' B' ，叫做透镜的放大率，用m表式。 AB
从图中可以知道 A' B' = v ，式中的 v 表示计算放大率时，像距总是 AB u
2、折射率
光从真空射入某种介质发生折射的时候，入射角的正
弦sin i，与折射角的正弦sin r之比值n叫做这种介质
的折射率。
sin i n
sin r
理论研究和实验研究都证明：某种介质的折射率n，
等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之
比。
c
n
v
由于光在介质中的传播速度总是小于光在真空中的传 播速度，所以任何介质的折射率n均大于1。
1、光的色散
光的色散是指复色光通过折射（如通过三棱镜） 后，在光屏上形成彩色光带的现象（如图）。 色散的实质是由各种色光在同一介质中传播的 速率不同，或者说是同一种介质对不同色光的 折射率不同而引起的。
2、折射率与光的频率的关系 在同一种介质中频率越高的光折射率越大。故同一介质 对紫光折射率最大，对红方折射率最小。
（2）当u=2f时，成等大、倒立的实像。 （3）当2f>u>f时，成放大、倒立的实像。
（4）当u=f时，不成像 （5）当f>u>0时，成放大、正立的虚像。
2、凹透镜成像的特点
无论物体放在何处，凹透镜只能成缩小、正立 的虚像。
(四) 透镜成像公式
1、透镜成像公式 如图所示，OF=f，BO=u，B’O=v，那么
凸透镜的光心O、主轴O1O2 、焦点F1、F2 如图所示。凸透镜可以改
变光的传播方向，且对光束有会聚作用。
凹透镜的光心O、主轴O1O2 、焦点F1、F2 如图所示。凹透镜可以 改变光的传播方向，且对光束有发散作用。
(二) 透镜成像的作图
1、凸透镜成像的作图
要求出一个发光点由凸透镜所成的像，只需求出从这个 发光点发出的任意两条光线经凸透镜折镜后的交点就可 以了。特别是发光点不在主轴上时，下面三条光线的折 射方向很容易求出：
高中物理《几何光学》
【知识点】
一、光的直线传播 二、光的反射 三、光的折射 四、透镜 (不考)
一、光的直线传播
1．光在同种均匀介质中沿直线传播
2．光在真空中的传播速 度c = 3×108 m/s
二、光的反射
1．反射定律 反射光线跟入射光线跟法线在同一平面上，反射光线 和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。
应用这三条光线中的任意两条，就可以求出发光点S的虚像S’。 物体可以看做是由许许多多的点组成的。物体上每一点都有自己的
像。因此物体的像也可以用做图法求出来。
(三) 透镜成像的特点
1、凸透镜成像的特点 随物体至凸透镜的距离即物距u大小的不同，凸透镜可以成实像，
也可以成虚像、可以成倒立的像、也可以成正立的像、可以成 缩小的像、等大的像、也可以成放大的像。 （1）当u>2f时，成缩小、倒立的实像。 （2）当u=2f时，成等大、倒立的实像。 （3）当2f>u>f时，成放大、倒立的实像。 （4）当u=f时，不成像 （5）当f>u>0时，成放大、正立的虚像。