高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附解析(2)

A．v= c ，λ= 0c
n
n
B．λ0=λn，v= csinr sini
C．v=cn，λ= 0 v c
D．λ0=λ/n，v= csini sinr
5．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 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>n2 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，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（ ）
的扇形 OAB、一束平行光平行于横截面，以 45o 入射角射到 OA 上，OB 不透光，若考虑首
次入射到圆弧 AB 上的光，则 AB 上有光透出的部分的弧长为（ ）
A． 1 R 6
B． 1 R 4
C． 1 R 3
D． 5 R 12
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，
由几何知识得入射角 ，A 正确；
，折射角
，则此玻璃的折射率为：
B：BD 长度
，光在玻璃球内传播的速度 ，所以光线从 B 到 D 的
时间为
，B 错误；
C、光在玻璃体内的波长
，C 错误
D、在玻璃体内，发生全反射时
，根据几何知识可知光在 B 点的入射角为
30°，而
，即临界角
，所以光线不可能在 B 点发生全反射现象，D
芯的折射率为 n1，外层材料的折射率为 n2．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．n1< n2，光通过光缆的时间等于 n1L c
B．n1< n2，光通过光缆的时间大于 n1L c
C．n1> n2，光通过光缆的时间等于 n1L c
A．玻璃对红光的折射率为 2
B．红光在玻璃中的传播速度大小为 2108 m / s
C．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°
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
点，已知入射方向与边 AB 的夹角 30 ，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．该棱镜的折射率为 3
C．光在 F 点发生全反射 D．光从空气进入棱镜，光速变大
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一、选择题
1．A 解析：A 【解析】 【详解】 A：如图所示：
v c 分析光在玻璃中速度关系．由公式 sinC 1 分析临界角大小．
n
n
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 光的频率大于 a 光的频率，根据 E h 可知 b 光的能量较大，
根据 v c 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 n
n
sin2
sin1
n
v=λf，c=λ0f 得： n 0 f 0 得：λ0=nλ．故 B 正确，ACD 错误．故选 B． f
考点：光的折射定律
5．C
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
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．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
由于同一装置，L、d
相同，根据公式 x
L d
可得
1
2 ，波长越大，频率越小，折射
率越小，故 n1
n2
，根据
E
h
可知
E1
E2 ，根据 v
c n
可知 v1
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 9．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 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( )
3．C
解析：C
【解析】根据折射定律可得
n
sin sin
90 90
50 55
sin40 sin35
，C
正确．
【点睛】注意公式 n sini 中的角为入射线（折射线）与法线的夹角． sinr
4．B
解析：B
【解析】
试题分析：光在水中的传播速度是 v c ．折射率 n sin1 ，则 v＝c sin2 ．由 v c ，
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
19．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 切磨在 1 2 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
D．n1> n2，光通过光缆的时间大于 n1L c
17．1966 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 18．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
（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 2 ，光线一定在 OP 边发生全反射 B．若 2 ，光线会从 OQ 边射出 C．若 1 ，光线会从 OP 边射出 D．若 1 ，光线会在 OP 边发生全反射
20．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。发光点 D 位于 BC 中点，发出的垂直于 BC 的光恰好不能射出液面。下列说法正
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 sinC 1 可得 b 光的全反射角小，D 错误． n
6．C
解析：C 【解析】试题分析：根据双缝干涉的条纹间距公式求解波长大小关系，波长越长，频率越
小，在同一种介质中的折射率越小，结合 v c 、 E h 分析解题． n
错误。
2．D
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．
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．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
25．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
B．速度不同，波长相同
C．速度相同，频率相同
D．速度不同，频率相同来自15．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