高中物理几何光学考点总结.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理几何光学考点总结高中物理几何光学考点总结 单选题 1、一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中 1、2 是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从 1 的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过 2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为 1.5，下列说法正确的是（）A单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的 1.5 倍 B若不充入介质，则实现“开”功能 C若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能 D若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能 答案：C 解析：A根据公式可知 =单色光a在棱镜中的传播速度为真空中的23 2 =频率不变，单色光a在棱镜中的波长为在真空中波长的23，A 错误；B单色光a从 1 的左侧垂直于棱镜表面射入，入射角为 45，根据全反射的条件，临界角为 sin=1=23 sin45=22 可知入射角大于临界角，不充入介质，即发生全反射，光不可以通过 2，实现“关”功能，B 错误；CD由光密介质进入光疏介质，可能不发生全反射，进入 2，可能实现“开”功能，从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，则一定处于开状态，D 错误 C 正确。故选 C。2、在光纤制造过程中，拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈圆台状，如图所示，已知此光纤长度为L，圆台对应底角为，折射率为n，真空中光速为c。现光从下方垂直射入下台面，则（）A光从真空射入光纤，光的频率变小 B光通过此光纤到达小截面的最短时间为 C从上方截面射出的光束一定是平行光 D若满足sin 1，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 答案：D 3 解析：A光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射入光纤，光的频率不变，A 错误；B光通过此光纤到达小截面的最短距离为，光在光纤中的传播速度 =则光通过此光纤到达小截面的最短时间为 =B 错误；C通过光纤侧面反射后再从上方截面射出的光束不垂直截面射出，上方截面的光束不平行，C 错误；D设临界角为，则 sin=1 光第一次到达光纤侧面的入射角等于，当 ，即sin 1时，发生全反射，光不会从光纤侧面射出，D 正确。故选 D。3、如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上，棱镜材料的折射率为 1.414，这条光线从BC边射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为（）A90B60C30D45 答案：D 解析：4 光从空气经AB后方向不变，射到AC面，入射角为 60，由 sin=1=12 算出光从玻璃射向空气时，发生全反射时的临界角为：C45，所以光在AC面发生全反射，射到BC面，由几何关系可求得在BC面的入射角为 30，由折射定律=sinsin得 sinsin=2sin30=22 所以r45，则射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为 45，故 ABC 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示，五棱柱的折射率=2，瞄准面中点且与面垂直的细激光束射向棱柱，则下列说法中错误的是 A没有光从面向左射出 B没有光从面射出 C有光垂直于面射出 D从面射出的光，是从同一点向两个方向，且均与面成45角射出 答案：A 解析：5 五棱柱与空气的界面临界角 =arcsin1=45 光从面进入后，以60的入射角射到面上发生全反射，接着又以60的入射角射到面上，发生全反射后以30的入射角射到面上，一部分以45的折射角斜向下方从面射出，另一部分光反射后垂直于面射向面，一部分垂直射出，一部分原路返回，有部分以45的折射角斜向上从面射出，还有一些原路返回从面原入射点垂直射出，综上所述，A 错误，符合题意，BCD 正确，不符合题意。故选 A。5、如图所示，、为两束不同频率的单色光，以相同的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点分别为A、B。经玻璃砖上表面折射后两束光相交于P点，已知 ，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玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率 Ca光的频率小于b光的频率 Db光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角大于a光 答案：C 解析：A所有色光在真空中传播速度都相同，都是3 108m s，故 A 错误；B由图可以看出 A 光的折射角大，因入射角相等则根据折射定律=sinsin可知玻璃对 A 光的折射率小，故 B 错误；C因为光的折射率越大，频率越大，故 C 正确；6 D由=1sin知折射率越大临界角越小，故 D 错误。故选 C。