高中物理几何光学考点突破.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理几何光学考点突破高中物理几何光学考点突破 单选题 1、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：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。2、截面为等腰直角三角形的三棱镜如图所示，一束含有单色光a和单色光b的复色光，垂直BC面射入三棱镜，2 单色光b恰好发生全反射，单色光a射出，下列说法正确的是（）A单色光b在该三棱镜中的折射率=2 B单色光a的折射率大于单色光b的折射率 C单色光a的波长比单色光b的波长长 D单色光a在该三棱镜中的速度小于单色光b 答案：C 解析：A单色光b恰好发生全反射，由图根据几何关系可知，临界角为45，根据公式sin=1可知，单色光b在该三棱镜中的折射率 =1sin=2 故 A 错误；B根据题意可知，光的临界角小于光的临界角，根据sin=1可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，故 B 错误；C单色光a的折射率小于单色光b的折射率，则单色光a的波长比单色光b的波长长，故 C 正确；D根据=可知，折射率越大，传播速度越小，则单色光a在该三棱镜中的速度大于单色光b，故 D 错误。故选 C。3、光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用。如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知ABO=127，BOC=120，3 真空中光速c=3108m/s，sin53=0.8，cos53=0.6。则（）A光在该有机玻璃中的传播速度为 1.875108m/s B光在该有机玻璃中的折射率为 1.8 C光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为 53 D若将该材料做成长 300km 的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为 110-3s 答案：A 解析：AB根据折射定律得 =sin(180 127)sin30=0.80.5=1.6 则光在该有机玻璃中的传播速度为 =31081.6m/s=1.875108m/s，故 A 正确，B 错误；C根据sin=1得 sin=11.6=0.625 sin53 所以发生全反射的临界角不是 53，故 C 错误；D当光线与光导纤维平行时，传播的时间最短，则传播的最短时间 =1.631053108s=1.610-3s 4 故 D 错误。故选 A。4、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 =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 5 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。5、下列说法中正确的是（）A用光导纤维束传送图像信息，这其中应用了光的干涉 B通过两支夹紧的笔杆缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象 C白光经过三棱镜得到彩色图样是光的衍射现象 D利用光的干涉原理可以检查光学平面的平整程度 答案：D 解析：A用光导纤维束传送图像信息是利用光在纤维中不停地发生全反射而进行传递信息的，故 A 错误；B通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故 B 错误；C白光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，故 C 错误；D用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故 D 正确。故选 D。