通用版高中物理几何光学经典知识题库.pdf

1 (每日一练每日一练)通用版高中物理几何光学经典知识题库通用版高中物理几何光学经典知识题库 单选题 1、半圆形玻璃砖横截面如图所示，为直径，点为圆心。在该截面内有、两束单色可见光从空气垂直于射入玻璃砖，两入射点到的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则、两束光（）A在同种均匀介质中传播，光的传播速度较小 B以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角大 C同样条件下，光比光衍射明显 D分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距小 答案：C 解析：A由图可知a光没有发生全反射，b光已发生全反射，b光的临界角小，由临界角公式 sinC=1 知b光的折射率大，根据 n=2 可知在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大，A 错误；B由折射率公式 n=sinsin 可知以相同的入射角i从空气斜射入水中，b光的折射角小，B 错误；Ca光的折射率n小，频率低，波长 长，所以a光比光衍射明显，故 C 正确；D根据干涉条纹间距公式 =a光的波长 长，相邻亮条纹间距大，故 D 错误。故选 C。2、一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示下列说法中正确的是（）A玻璃砖对a、b的折射率关系为 C单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角 D由双缝干涉条纹宽度公式：=可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光宽 答案：C 解析：3 A由图象知a光偏折大，折射率大，即 nanb 故 A 错误；B根据传播速度=，折射率大的波速小，即 vavb 故 B 错误；C根据临界角公式sin=1知折射率大的临界角小，a的临界角小，故 C 正确；D因为a折射率大，频率大，则波长小，所以=可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光窄，故 D 错误。故选 C。3、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 4 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 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。4、道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分，如图 1 所示，其截面ABCD为等腰梯形如图 2 所示，E、F分别是AC和AB的中点。一细光束平行AB边从E点射入，折射后射向F点。已知BAC=ABD=45，CD边长和梯形的高分别为2、a，不考虑光束的多次反射，则细光束（）A一部分在F点反射，一部分出射 BAC面上的入射角逐渐减小至零，光束均不会从AB面射出 5 CAC面上的入射点逐渐上移，光束将在BD面上发生全反射 DAC面上的入射点逐渐上移，光束在棱镜中的传播时间变长 答案：B 解析：A由几何关系知，AC面上的折射角为 452=22.5 由 =sin45sin22.5=1.85，=sin11.85=sin0.54 sin0.5=30 当光束射向F点时，入射角为 67.5将发生全反射，故 A 错误；C根据对称性，AC面上的入射点逐渐上移过程中，光束在BD面上的入射角均为 22.5，不会发生全反射，故C 错误；D光束在棱镜中的光程相等，时间不变，故 D 错误；B当AC面上的入射角减小至零时，入射角为 45，仍将发生全反射，光束均不会从AB面射出，故 B 正确。故选 B。5、如图所示，在底面半径为R、装满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底放有一个蓝色点光源，已知水对蓝光的折射率约为2，则下列判断正确的是（）A光源必须位于玻璃缸底中心才能从侧面射出 B若光源离圆心距离为12，则光从玻璃缸侧面任何位置都能射出 C水面上方任何位置都有光射出 6 D若把蓝色光源换成红色光源，从水面上方射出的范围变小 答案：B 解析：AB由于水对蓝光的折射率约为2，所以当光源离圆心距离为22时，恰好有光线在圆柱侧面发生全反射，所以当光源离轴距离小于22时，发出的蓝光都可以从侧面射出，故 A 错误，B 正确；C根据 sin=1 得全反射临界角 =4 光射向水面时，当入射角大于4时会发生全反射而无法射出，故 C 错误；D改为红色光源，折射率变小，临界角变大，能从水面上方射出的范围变大，D 错误。故选 B。