幾何光學（1）

1、幾何光學一、多選題1如圖所示為發(fā)生月食時，太陽照射光線的示意圖，當月球進入圖中哪個區(qū)域時，在地球上處于夜晚地區(qū)的觀察者可以看到月食（    ）A 全部進入?yún)^(qū)域 B 全部進入?yún)^(qū)域或 C 全部進入?yún)^(qū)域 D 部分進入?yún)^(qū)域【答案】AD【解析】當月球進入地球本影區(qū)時，所有太陽光線都照不到月球上，因此月亮是黑暗無光的，這時，地球上觀察者看到的是月全食當月球部分進入?yún)^(qū)時，進入的部分沒有光線反射出來，這時看到的是月偏食月球處于半影區(qū)或時，有部分太陽光照到月球上因此月球仍然反射這部分太陽光，所以看不到月食另外，由于地球的本影區(qū)長度遠大于地月之間的距離，月球不可能進入?yún)^(qū)，假設月球能進

2、區(qū)，因有部分太陽光照到月球上，也不可能發(fā)生月食。綜上所述，故應選AD。2下列說法中正確的是_ A同種介質中，光的波長越短，傳播速度越快B泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說C某同學在測單擺的周期時將全振動的次數(shù)多記了一次，其他操作正確，則測出的周期偏小D靜止在地面上的人觀察一條沿自身長度方向接近光速運動的桿，觀察到的長度比桿靜止時的短【答案】CD【解析】A、同種介質中，光的波長越短，頻率越高，傳播速度越慢；故A錯誤。B、泊松亮斑是由于光的衍射產(chǎn)生的，所以泊松亮斑和楊氏干涉實驗都有力地支持了光的波動說；故B錯誤。C、某同學在測單擺的周期時將全振動的次數(shù)多記了一次，由

3、T=tn得到，測出的周期偏?。还蔆正確。D、根據(jù)愛因斯坦相對論得知，靜止在地面上的人觀察一條沿自身長度方向高速運動的桿，觀察到的長度比桿靜止時的短；故D正確。故選CD。【點睛】考查波動學和光學的基本概念：機械波的速度由介質和光的頻率決定；泊松亮斑和楊氏干涉實驗都有力地支持了光的波動說；單擺周期公式誤差分析；根據(jù)相對論效應分析觀察到的桿的長度變化3如圖所示，一束光從空氣射向折射率n=2的某種玻璃的表面，i代表入射角，則 ()A 折射角r隨著入射角i的增大而減小 B 當i>45°時，會發(fā)生r全反射現(xiàn)象C 無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45° D 當tani=2時，

4、反射光線跟折射光線恰好互相垂直【答案】CD【解析】A. 根據(jù)折射率n=sinisinr，折射角r隨著入射角i的增大而增大，故A錯誤； B. 因為光是從空氣進入玻璃，無論入射角多大，都不可能發(fā)生全反射。故B錯誤； C. 當入射角i=90時，折射角最大，根據(jù)n=sinisinr，sinr=sin9002=22，得：r=45，所以無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45，故C正確；D. 當反射光線跟折射光線恰好互相垂直時，設入射角為i，折射角為r，有i+r=90，由n=sinisinr=sinisin(900i)=tani，故D正確。故選：CD【點睛】發(fā)生全反射的條件是：一、光必須從光密介質進入光

5、疏介質，二、入射角大于或等于臨界角根據(jù)折射定律可求出折射角的大小根據(jù)反射定律和幾何知識分析反射光線與折射光線的關系4OMN為玻璃等腰三樓鏡的橫截面，a、b兩束可見單色光從空氣垂直棱鏡底面MN射入，在棱鏡側面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，則下列說法正確的是（ ）A a光的頻率大于b光的頻率 B 在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C 若光束從玻璃磚中射向空氣，則b光的臨界角比a光的臨界角大D 用a.b兩束光分別照射同一狹縫，a光衍射現(xiàn)象更明顯【答案】BD【分析】由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于b光的臨

6、界角，由sinC=1/n分析折射率的大小，由v=c/n。判斷光在玻璃中速度的大小再確定出波長關系，判斷衍射情況【解析】由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由sinC=1/n分析得知，玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，由v=c/n知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故B正確，AC錯誤。由于玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比b光的長，則用a、b兩束光分別照射同一狹縫，a光衍射現(xiàn)象更明顯，故D正確。故選BD。【點睛】本題的解題關鍵是根據(jù)全反射的條件分析臨界角的大小，確

7、定折射率的大小，進一步分析頻率、波長的大小記?。赫凵渎试酱?，頻率越大，波長越小，臨界角越小，在介質中的速度越小.5如圖所示，直角玻璃三棱鏡頂角為30°，有a、b兩種不同顏色的單色光沿同一方向垂直AB邊射向玻璃棱鏡，但僅有b光從AC面射出。對于a、b兩種光，下列說法正確的是（ ）A a、b兩束光相比較，在真空中a光的波長較長 B a、b兩束光相比較，在玻璃中b光的波長較長C a、b兩束光相比較，b光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D 分別用a、b光通過同一裝置做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距較小【答案】BCD 【解析】由題意可知，有a、b兩種單色光組成的復色光從玻璃射向空氣的過程中，a光先發(fā)

8、生了全反射，說明a光的臨界角C較小，根據(jù)sinC=1n，可知，在同一介質中，a光比b光的折射率大。折射率大的波長小，故b光的波長較大，b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，A錯誤，BC正確；根據(jù)雙縫干涉條紋間距x=ld，可知，a光的條紋間距較小，D正確；故本題選BCD6下列說法正確的是( )A 在水中的魚斜向上看岸邊的物體時,看到的物體將比物體所處的實際位置高B 光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段,光纖內芯的折射率比外殼的大C 沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的衍射現(xiàn)象 D 全息照相主要是利用了光的干涉現(xiàn)象【答案】ABD【解析】A、景物的光斜射到水面上，由光發(fā)生折射的條件知，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當光進入水中后靠近法線，射入潛水

9、員眼睛，而潛水員由于錯覺，認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實際位置高；故A正確。B、發(fā)生全反射的條件是光從光密介質進入光疏介質，則光纖的內芯折射率大于外殼的折射率；故B正確。C、海市蜃樓、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而產(chǎn)生的；故C錯誤。D、全息照相利用光的干涉現(xiàn)象；故D正確。故選ABD?！军c睛】本題考查了光的折射定律以及全反射的條件，掌握光的全反射與折射的區(qū)別，理解光的干涉原理及條件。7.關于紅光和紫光的比較,下列說法正確的是( )A 在同一介質中,紅光的波長大于紫光的波長 B 紅光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度C 從玻璃到空氣發(fā)生全反射時,紅光的臨界角大

10、于紫光的臨界角D 在同一楊氏雙縫干涉裝置中,紅光的條紋間距小于紫光的條紋間距【答案】AC【解析】A、根據(jù)光的色散規(guī)律可知在同一介質中紅光的折射率小而波速大，而紅光的頻率小，由v=f知紅光的波長要比紫光的波長長；A正確。B、各種光在真空中的光速均相同，等于光速c=3×108m/s；B錯誤。C、由全反射公式sinC=1n，而同一介質中紅光的折射率小于紫光的折射率，故紅光的臨界角大于紫光的臨界角，C正確。D、因紅光的波長大于紫光的波長，由雙縫干涉的條紋間距x=Ld可知，紅光的條紋間距大于紫光的條紋間距；D錯誤。故選AC?！军c睛】可見光是復色光，同時得出在同一介質中，紫光的折射率最大，紅光的

11、折射率最小，紅光的速度最大，紫光的速度最小8關于下列光學現(xiàn)象,說法正確的是（ ）A 在水中藍光的傳播速度比紅光大 B 有時照相機前放置偏振片,這是為了使更多的光線透過鏡頭C 在岸邊觀察前方水中的一條魚,魚的實際深度比看到的要深D 通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋【答案】CD【解析】藍光的頻率大于紅光的頻率，故水對藍光的折射率大于對紅光的折射率，根據(jù)v=cn可知在水中藍光的傳播速度比紅光小，A錯誤；在照相機鏡頭前裝上偏振光片，由于反射光太強，偏振光強，加偏振片可以將反射的偏振光過濾，使圖象清晰，B錯誤；在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深，即看到的要淺，C正確；通過手

12、指間的縫隙觀察日光燈，發(fā)生光的衍射，可以看到彩色條紋，D正確9下列說法中正確的是_（填正確答案的標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。A 光纖通信利用了光的全反射原理 B 水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象C 電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息 D 手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波E. 太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同【答案】ABD【解析】（1）光纖通信是利用光在光導纖維中發(fā)生全反射的原理來傳輸信號的，A正確；（2）水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是因為白光在油膜上下兩個表面的反射光發(fā)生干涉而出現(xiàn)的，由于不同色光條紋間距不同

13、，導致各種色光的條紋不能重合，發(fā)生的色散，B正確；（3）不僅電磁波能傳遞信息，聲波也能傳遞信息，C錯誤；（4）手機用電磁波傳遞信息，人說話是通過聲波傳播的，D正確；（5）可見光是電磁波的一種，電磁波的速度等于光速，醫(yī)院“B超”中的超聲波是聲波，聲速小于光速，E錯誤。故本題選ABD10頻率不同的的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如圖所示，下列說法正確的是A 單色光1的頻率大于單色光2的頻率 B 在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C 無論怎樣改變入射角，單色光1和2都不可能在此玻璃板下表面發(fā)生全反射D 若讓這兩束光從同種玻璃射向空氣，單色光1的全反射臨界

14、角大于光2的全反射臨界角【答案】AC【解析】單色光1比單色光2偏折厲害，則單色光1的折射率大，頻率大，根據(jù)v=c/n知，單色光1在玻璃中傳播的速度小，故A正確，B錯誤。因單色光在玻璃下表面的折射角總等于在上表面的入射角，則無論怎樣改變入射角，單色光1和2都不可能在此玻璃板下表面發(fā)生全反射，選項C正確；根據(jù)sinC=1/n知，單色光1的折射率大，則臨界角小。故D錯誤。故選AC。點睛：解決本題的突破口在于根據(jù)光的偏折程度比較出折射率的大小，知道折射率、頻率、波長、在介質中的速度等大小關系11如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單光色，取其中a、b、c三種色光，下列說法正確的是()A a

15、光的頻率最低 B 在真空中b光的波長最長C 玻璃對c光的折射率最大 D 在三棱鏡中c光傳播速度最大【答案】AC【解析】A、由光路圖可知，a光的偏折程度最小，則a光的折射率最小，頻率最低，故A正確；Ba光的頻率最低，在真空中波長最長，故B錯誤；C由光路圖可知，c光的偏折程度最大，c光的折射率最大，故C正確；D根據(jù)v=c/n，折射率越大，在三棱鏡中光傳播速度越小，所以c在三棱鏡中傳播速度最小，故D錯誤。故選：AC點睛：根據(jù)光線的偏折程度比較光的折射率大小，從而得出光的頻率和波長大小，由公式v=c/n分析在玻璃中傳播的速度大小12下列說祛正確的是（ ）A 光導纖維束是利用光的全反射現(xiàn)象 B 單反相機

16、的增透膜利用了光的偏振現(xiàn)象C 在最簡單的LC振蕩電路中, 當回路中的振蕩電流在增大時電容器- 定處于放電狀態(tài)D 氡222的半衰期約為3.8天,則經(jīng)過1.5天,16個氨222衰變后還剩1個【答案】AC【解析】（1）我們常常聽到的“光纖通信”，就是利用了全反射的原理，光導纖維簡稱光纖。光可以利用全反射的方式從纖維束的一端傳到另一端，A正確；（2）增透膜利用了光的干涉原理，利用膜的前后兩個表面產(chǎn)生的反射光，發(fā)生干涉相消，阻止反射，來增加透射的目的，B錯誤；（3）根據(jù)電磁振蕩原理，振蕩電流增大的過程中，電容器正在放電，C正確；（4）對于一個特定的氡原子，它發(fā)生衰變的概率，不可預測，可能在下1s就衰變，

17、也可能在10min之內衰變，也可能在200萬年之后再衰變。而元素的半衰期，是一個統(tǒng)計規(guī)律，D錯誤；故本題選AC13如圖甲所示是由透明材料制成的半圓柱體，一束單色細光束由真空沿著徑向與AB成角射入，對射出的折射光線的強度隨角的變化進行記錄，得到的關系如圖乙所示。圖丙是這種材料制成的透明體，左側是半徑為R的半圓柱體，右側是長為8R,高為2R的長方體，一束該單色光從左側A'點沿半徑方向，且與長方體的長邊成37°角射入透明體。已知光在真空中的傳播速度為c,以下說法中正確的是（ ）A 該透明材料的臨界角是 37° B 該透明材料的臨界角是 53°C 光線在透明長方體

18、中運動的總時間為25R2c D 該透明材料的折射率為53【答案】BC【解析】由圖乙可知，=37°時，折射光線開始出現(xiàn)，說明此時對應的入射角應是發(fā)生全反射的臨界角C，即得：C=90°37°=53°故A錯誤，B正確。根據(jù)全反射臨界角公式：sinC=1n，得該透明材料的折射率：n=54，故D錯誤。因為臨界角是53°，光線在玻璃磚中剛好發(fā)生3次全反射，光路圖如圖所示則光程為：L=10R，光在該透明材料中的傳播速度為：v=cn，光線在透明長方體中運動的總時間：t=Lv=25R2c，故C正確；故選BC。【點睛】由圖象能讀出此透明材料的臨界角，根據(jù)全反射臨界

19、角公式sinC=1n求解折射率n；根據(jù)光路圖，結合光的全反射，確定光程，并根據(jù)v=cn與t=sv求解光線在透明長方體中運動的總時間14如圖所示，空氣中有一折射率為2的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB，一束光平行于橫截面，以入射角照射到OA上，OB不透光。只考慮首次入射到圓弧AB上的光 A 若=45°，則AB面上最大的入射角為45° B 若=45°，則AB面上最大的入射角大于45°C 若增大，則AB上有光透出部分的弧長不變 D 若增大，則AB上有光透出部分的弧長變長【答案】BC【解析】AB、根據(jù)折射定律有：sin45

20、76;sinr=2，可得光進入玻璃后光線與豎直方向的夾角為30°，過O的光線垂直入射到AB界面上點C射出，越接近A的光線入射到AB界面上時的入射角越大；根據(jù)臨界角公式：sinC=12，得臨界角為45°，如果AB界面上的臨界點為D，此光線在AO界面上點E入射，在三角形ODE中可求得OD與水平方向的夾角為180°(120°+45°)=15°，所以A到D之間入射角大于45°，故A錯誤，B正確；CD、=45°時，B到C之間、A到D之間沒有光線射出，由此可得沒有光線射出的圓弧對應圓心角為90°(30°+1

21、5°)=45°，增大，則折射角也增大，根據(jù)幾何關系，設折射角為，則有光線射出的部分對應的圓心角為90°(180°135°)=45°，知對應的弧長不變，故C正確，D錯誤；故選BC?！军c睛】注意兩條特殊光線，一是從O點沿半徑方向進入玻璃柱體的光線，在AO面上折射后傳播入方向不變，二是在AB面上發(fā)生全反射的光線，有光透出的部分在這兩條光線之間，然后根據(jù)幾何關系求解。15如圖為邊長為L的正三角形ABC是某玻璃磚的截面圖，一束光線從AB邊中點D射入玻璃磚內，折射光線恰好和底邊BC平行，玻璃磚對該束光的折射率為3，真空中光速為c。 A 光線射入玻

22、璃磚后，光線的頻率變小 B 該光線的入射角為60°C 從D點射入玻璃磚的光束，在玻璃磚中不經(jīng)過反射傳播的最短路程為34LD 從D點射入玻璃磚的光束，在玻璃磚中不經(jīng)過反射傳播的最長時間為3L2c【答案】BD【解析】頻率由光源決定，與介質無關，則入射光在空氣中的頻率與玻璃中的頻率相等，故A錯誤；作出入射光線在D點折射的光路圖，如圖1所示。由題知，折射光線恰好和底邊BC平行，故折射角r=9060=30，根據(jù)折射定律：n=sinisinr，得：sini=nsinr=3×sin30=32，即i=60，故B正確；假設從D點入射光線與AC面垂直交于點E時，其光路圖如圖2所示。由圖可知，D

23、E為在玻璃磚中不經(jīng)過反射傳播的最短路程，根據(jù)幾何關系得：DE=ADsin60=L2×32=3L4，此時對應的折射角為60，根據(jù)全反射臨界條件有：sinC=1n=33，而sin60=32>sinC=33，說明不存在折射角為60的情況，故C錯誤；由圖可知，在玻璃磚中不經(jīng)過反射傳播的最長路程為D到C，即s=Lsin60=32L，根據(jù)v=cn=c3，得傳播時間為t=DEv=3L2c，故D正確；故選BD。【點睛】對于光學問題，作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角，根據(jù)折射率公式求出折射率，利用全反射條件，判斷能否發(fā)生全反射根據(jù)v=cn求光在玻璃中的傳播速度，從而求出傳播時間。16光纖

24、是現(xiàn)代通信普遍使用的信息傳遞媒介，現(xiàn)有一根圓柱形光纖，光信號從光纖一端的中心進入，并且沿任意方向進入的光信號都能傳遞到另一端下列說法正確的有()A 光從空氣進入光纖時傳播速度變小 B 光導纖維利用了光的全反射原理C 光纖材料的折射率可能為2 D 光纖材料的折射率可能為1.2【答案】ABC【解析】根據(jù)v=cn可知，光從空氣進入光纖時傳播速度變小，故A正確；光導纖維是一種非常細的特制玻璃絲，當光射入時滿足光的全反射條件，從而發(fā)生全反射，最終實現(xiàn)傳遞信息的目的，故B正確；由圖可知，光的入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律得：n=sinisinr，當i趨于90°時，r最大，此時光在側面的入射

25、角最小，只要能保證此時光在側面恰好發(fā)生全反射，即能保證所有入射光都能發(fā)生全反射即：sin90°r=1n，聯(lián)立以上兩式，并注意到i=90°，可解得：n=2，故C正確，D錯誤；故選ABC?！军c睛】光導纖維通信是利用光的全反射，光從光密介質進入光疏介質，并根據(jù)折射定律和全反射條件求出可能的折射率。17下列說法正確的是（ ）A 由紅光和綠光組成的一細光束從水中射向空中，在不斷增大入射角水面上首先消失的是綠光B 光的雙縫干涉實驗中，在光屏上的某一位置會時而出現(xiàn)亮條紋，時而出現(xiàn)暗條紋C 紅光的光子能量比紫光光子能量大 D 只有橫波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象【答案】A【解析】由于紅光的頻率比綠光的

26、小，所以紅光的折射率小，即綠光全反射的臨界角小，所以最先消失的為綠光，故A正確；光的雙縫干涉，在光屏上的某一位置會始終出現(xiàn)明條紋或暗條紋，并非時明時暗，故B錯誤；紅光的頻率比紫光小，則紅光的光子能量比紫光光子能量小，選項C錯誤； 波的干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，并非只有橫波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選A。18如圖所示，將一個折射率為n的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細光束入射到P點，入射角為。AP=12AD，則( ) A 若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角的最小值為arcsin12nB 若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角的最小值為arcsin55nC

27、 若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的范圍應滿足arcsin12narcsinn21D 若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的范圍應滿足arcsin255narcsinn21【答案】B【解析】A、B、當光束進入長方體后恰好射至AD面上D點時，角的值最小。設此時光線在AB面的折射角為根據(jù)幾何知識得：sin=APAP2+AD2，由已知條件AP=12AD代入解得：sin=55，由n=sinsin得：sin=nsin=55n，可得=arcsin55n，故A錯誤，B正確。C、D、設光束射AD面上的入射角為，若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，則必須有C，得到sinsinC=1n，由幾何知識得：+=90

28、6;，可得：sin=cos=1sin21sin2C=11n2，又由n=sinsin得sin=nsin<n21，則arcsinn21，所以若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的范圍應滿足：arcsin55narcsinn21，故C、D均錯誤。故選B?！军c睛】本題是全反射、折射定律、臨界角等知識的綜合應用，首先要正確作出光路圖，運用幾何知識研究折射角的正弦。19如圖所示，a、b兩種單色光沿不同方向射向玻璃三棱鏡，經(jīng)三棱鏡折射后沿同一方向射出，下列說法中正確的是（ ）A 在玻璃中，a光傳播速度較大 B 若a為綠光，則b可能為黃光C 光從玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D 在玻璃中，b

29、光波長較長【答案】A【解析】A、由圖可以看出b光偏折程度較大，則b光的折射率較大，根據(jù)v=cn知b光的傳播速度較小，故A正確。B、b光的折射率較大，但黃光的折射率小于綠光的折射率，故B錯誤。C、光從玻璃射向空氣時，由臨界角公式sinC=1n，則b光的臨界角較小，故C錯誤。D、a光的折射率小于b光的折射率，說明a光的頻率小于b光的頻率，由v=f知，a光的波長大于b光的波長，故D錯誤。故選A?！军c睛】本題光的色散現(xiàn)象，對于色散研究得到的七種色光排列順序、折射率大小等等要記牢，同時，要記住折射率與波長、頻率、臨界角的關系，這些都是考試的熱點20在水中同一深度有紅、綠兩個點光源，以下各敘述中正確的是（

30、）A 從水面上看到紅色光源較深些 B 從水面上看到綠色光源較深些C 在水中紅光的速率比綠光的小 D 從水面上看綠色光的水面透光面積大【答案】A【解析】AB：因為視深=實際深度/折射率，紅光的折射率小于綠光的折射率，所以從水面上看到紅色光源較深些。故A項正確，B項錯誤。C：光在水中的傳播速度v=cn，紅光的折射率小于綠光的折射率，則在水中紅光的速率比綠光的大。故C項錯誤。D：光在水中的臨界角滿足sinC=1n，紅光的折射率小于綠光的折射率，紅光的臨界角大于綠光的臨界角，又兩光源在同一深度，則從水面上看紅色光的水面透光半徑大，透光面積大。故D項錯誤。21光線由某種媒質射向與空氣的分界面，當入射角大

31、于450時折射光線消失，由此可斷定這種媒質的折射率是（）A n=22 B n=2 C n=12 D n=2【答案】B【解析】當入射角大于450時折射光線消失，臨界角為450，則這種媒質的折射率n=1sinC=1sin450=2。故B項正確，ACD三項錯誤。22如圖所示，置于空氣中的厚玻璃板，AB、CD分別是玻璃板的上、下表面,且ABCD.光線經(jīng)AB表面射向玻璃磚，折射光線射到CD表面時，下列說法正確的是( )A 不可能發(fā)生全反射 B 有可能發(fā)生全反射C 只要入射角i足夠大就能發(fā)生全反射 D 不知玻璃折射率，無法判斷【答案】A【解析】臨界角等于光從真空射入介質折射時最大的折射角，由圖看出，入射光

32、線在AB面上的折射角一定小于臨界角，由題ABCD，折射光線射到CD表面時入射角與AB面上的折射角相等，所以入射角一定小于臨界角，所以折射光線射到CD表面時一定不會發(fā)生全反射。故選A。【點睛】本題要緊扣全反射的條件：一、光線從光密介質射入光疏介質；二入射角大于臨界角也可以根據(jù)光路可逆原理分析23如圖所示為長直光纖的縱切面內層折射率為n1,外層折射率為n2,為中軸線。光線自光纖左端進入,與中軸線夾角為,要使該光線總是發(fā)生全反射,應滿足的條件是（ ）A n1<n2,角足夠小 B n1<n2,角足夠大 C n1>n2,角足夠小 D n1>n2,角足夠大【答案】C【解析】當光從光

33、密介質射向光疏介質時，當入射角大于臨界角時才會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故n1>n2，光線射到界面上的角足夠大，即角足夠小，故C正確24太陽光的可見光部分照射到地面上，通過一定裝置可觀察太陽光譜，如圖所示是一簡易裝置。一加滿清水的碗放在有陽光的地方，將平面鏡M斜放入水中，調整其傾斜角度，使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內白墻上即可觀察到太陽光譜的七色光帶。逐漸增大平面鏡傾斜程度，各色光陸續(xù)消失，則此七色光帶從上到下的排列順序以及最先消失的光是( ) A 紅光紫光紅光 B 紅光紫光紫光 C 紫光紅光紅光 D 紫光紅光紫光【答案】B【解析】由于水對紅光的折射率最小，對紫

34、光的折射率最大，根據(jù)折射定律得知，太陽光從空氣射向水面時，紅光的折射角最大，紫光的折射角最小，如圖所示：經(jīng)過平面鏡反射后，根據(jù)反射光路的對稱性可知，此七色光帶從上到下排列的順序是紅光紫光；由臨界角sinC=1n得知，紫光的臨界角最小，逐漸增大平面鏡的傾斜角度時，折射光線經(jīng)反射后射到水面的入射角增大，紫光最先發(fā)生全反射，從七色光帶中消失，故B正確，A、C、D錯誤；故選B?！军c睛】水對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，光線從空氣射向水面時，由折射定律確定七種色光的折射角大小，根據(jù)光反射的對稱性，分析七色光帶從上到下排列的順序；紫光的臨界角最小，紫光最先發(fā)生全反射，由此分析最先消失的光，據(jù)此解答

35、。25下列說法中正確的是A 白光通過三棱鏡后呈現(xiàn)彩色光帶是光的全反射現(xiàn)象B 照相機鏡頭表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的衍射現(xiàn)象C 門鏡可以擴大視野是利用了光的干涉現(xiàn)象D 用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉【答案】D【解析】A. 白光通過三棱鏡后呈現(xiàn)彩色光帶是由于不同顏色的光折射率不同，相同的入射角經(jīng)過折射后折射角不同，故A錯誤； B. 表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤； C. 門鏡可以擴大視野是利用了光的折射現(xiàn)象，故C錯誤；D. 用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉，故D正確。故選：D.26明代學者方以智在陽燧倒影中記

36、載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象如圖所示，一束復色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A 若增大入射角i，則b光最先消失 B 在該三棱鏡中a光波速小于b光C 若a、b光通過同一雙縫干涉裝置，則屏上a光的條紋間距比b光寬D 若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應，則a光的遏止電壓高【答案】C【解析】A、根據(jù)折射率定義公式n=sinisinr，從空氣斜射向玻璃時，入射角相同，光線a對應的折射角較大，故光線a的折射率較小，即nanb，若增大入射角i，在第二折射面上則兩光的入射角減小，依據(jù)光從光密介質進入光疏介質，且入

37、射角大于或等于臨界角時，才能發(fā)生光的全反射，因此它們不會發(fā)生光的全反射，故A錯誤。B、光從空氣斜射向玻璃折射時，入射角相同，光線a對應的折射角較大，故光線a的折射率較小，即nanb，根據(jù)v=cn分析知在該三棱鏡中a光速度大于b光速度，故B錯誤. C、a光的折射率較小，在真空中a光波長大于b光波長，而雙縫干涉條紋間距與波長成正比，因此a光條紋間距大于b光條紋間距，故C正確。D、光線a的折射率較小，頻率較低；根據(jù)E=h，則a光光子能量較小，則a光束照射光電管逸出光電子的最大初動能Ekm較小，根據(jù)qUc=Ekm，則a光的遏止電壓低，故D錯誤。故選C?！军c睛】本題關鍵依據(jù)光路圖來判定光的折射率大小，然

38、后根據(jù)折射率定義公式比較折射率大小，學會判定頻率高低的方法，同時掌握光電效應方程，及遏止電壓與最大初動能的關系27下面是四種與光有關的事實：網(wǎng)絡提速用光導纖維傳遞信息 下雨后日出，水面上的油膜呈現(xiàn)彩色作光學實驗時一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶工業(yè)生產(chǎn)時，用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度其中，與光的干涉有關的是( )A B C D 【答案】C【解析】、光導纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號，故與光的干涉無關。、光照射在水面上的油膜上，光在油膜的上下兩個表面分別發(fā)生反射，兩列反射光在油膜的上表面發(fā)生薄膜干涉形成彩色干涉條紋，故與光的干涉有關。、白光是復色光，而同一種玻璃對不同的單色光的折

39、射率不同，故雖然不同的單色光的入射角相同但經(jīng)玻璃折射后的出射角不同，即發(fā)生了色散，故是折射的結果與光的干涉無關。、檢查平面的平整度的原理是經(jīng)過空氣層的前后兩表面反射的光線在標準樣板的下表面疊加發(fā)生薄膜干涉形成干涉條紋，故與光的干涉有關。故與光的干涉有關的是，故C正確。故選：C.點睛：光導纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號；檢查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同種玻璃對不同的單色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是薄膜干涉造成的28如圖所示，一束復色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光。則A 玻璃對a、b光的折射率滿足na>nb B a、b光在玻璃中的傳播速度滿足v

40、a>vbC 逐漸增大入射角，a光將先消失D 分別通過同一雙縫干涉實驗裝置時，相鄰亮條紋間距離a光大于b光【答案】A【解析】A、由圖可知a光偏折程度大，則玻璃對a光的折射率大，a光的頻率較大，故A正確。B、a光的折射率大，則根據(jù)光速公式v=cn，知b光在該玻璃中的傳播速度比a大，故B錯誤。C、由sinC=1n分析知，a光的臨界角比b光的小，則讓該復色光從玻璃射向空氣，逐漸增大入射角，a光的入射角先達到臨界角，則a光先發(fā)生全反射，折射光線消失，但產(chǎn)生反射光線，故C錯誤。D、a光的頻率大，波長短，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，可知a光形成的干涉條紋間距比b光的小，故D錯誤。故選A?！军c睛

41、】解決本題的關鍵在于根據(jù)光的偏折程度分析折射率的大小，掌握光的頻率、波長、傳播速度與折射率、臨界角的關系，并能熟練運用.29如圖所示，為觀察門外情況，居家防盜門一般都會在門上開一小圓孔.假定門的厚度為a=8cm，孔的直徑為d=6cm，孔內安裝一塊折射率n=1.44的玻璃，厚度可的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.則A 如未裝玻璃，室內的人通過小孔能看到外界的角度范圍為106°B 裝人玻璃后，室內的人通過玻璃能看到外界的角度范圍約為106°C 裝人玻璃的折射率越大，室內的人通過玻鵯能看到外界的角度范圍就越小D 若要將視野擴大到180

42、°，需嵌入折射率大于或等于53的玻璃【答案】D【解析】因tan=da=34，則=370，如未裝玻璃，室內的人通過小孔能看到外界的角度范圍為74°，選項A錯誤；裝入玻璃后，根據(jù)折射定律：n=sinsin=2，sin=352>45，則>530，則室內的人通過玻璃能看到外界的角度范圍大于106°，選項B錯誤；裝入玻璃的折射率越大，則折射角越大，則室內的人通過玻璃能看到外界的角度范圍就越大，選項C錯誤；若要將視野擴大到180°，則=900，則n=sinsin=sin900sin370=53，則需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，選項D正確；故選D.點

43、睛：對于幾何光學，其基礎是作出光路圖，借助幾何知識研究入射角與折射角，再求解折射率30關于光，下列說法正確的是（ ）A 光在水中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度 B 樹蔭下的太陽光班大多成圓形是因為光的衍射C 透過豎直放置的肥皂膜看豎直的日光燈，能看到彩色干涉條紋D 當光在水面上發(fā)生反射時，反射光是偏振光【答案】D【解析】A根據(jù)折射率的概念，v=c/n，n為水的折射率，大于1，光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，故A錯誤；B樹蔭下的太陽光班大多成圓形是太陽通過小孔在地上成的像，是因為光的直線傳播，故B錯誤；C透過豎直放置的肥皂膜看水平放置的日光燈，能看到彩色干涉條紋，這是薄膜干涉，故C錯

44、誤；D光在水面上發(fā)生反射時，反射光是偏振光，故D正確。故選：D31某單色光從真空射入玻璃，它的（ ）A 頻率變小，波長變長 B 頻率變小，波長變短C 頻率不變，波長變長 D 頻率不變，波長變短【答案】D【解析】光的頻率由光源決定，因此光一旦形成，頻率不再改變，光在不同介質中傳播時，光速發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化；當光從真空射入玻璃時，光速v變慢，頻率f不變，由v=f知，波長變短，故D正確，A、B、C錯誤；故選D。32一束單色光照射到空氣與水的界面，下列光路可能發(fā)生的是（ ）【答案】C【解析】AD、光線從空氣折射到水中時，折射角應小于入射角，故A、D錯誤；B、當入射角小于臨界角時，光線在平直面上既

45、發(fā)生反射，又發(fā)生折射，光線從水折射到空氣中時，折射角應大于入射角，折射光線與入射光線分居在法線兩側，故B錯誤；C、若入射角大于等于臨界角，則光線在平直面上發(fā)生全反射，沒有折射光線，故C正確；故選C?！军c睛】若入射角大于等于臨界角，則光線發(fā)生全反射，只有反射光線沒有折射光線若入射角小于臨界角，則光線在平直面上既發(fā)生反射，又發(fā)生折射折射時，折射角大于入射角。33下列有關物理常用的研究方法，錯誤的是（）A 引入光線來研究光的傳播路徑特點，是理想模型法B 找出鏡面反射和慢反射的異同點，用的是比較法C 用總電阻替代串、并聯(lián)的部分電阻，用到的是類比法D 在測量滑動摩擦力大小的探究實驗中，通過測量拉力大小得

46、出滑動摩擦力的大小，是轉換法【答案】C【分析】通過模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質的方法稱為模型法；比較法是通過觀察、分析，找出研究對象的相同點和不同點，它是認識事物的一種基本方法；等效替代法是指在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果；物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。所謂“轉換法”?！窘馕觥緼、“研究光的傳播路徑引入光線”把光的傳播路徑看成一條帶方向的直線（模型），是模型法，故A正確。B、“研究鏡面反射和漫反射的相同和不同”通過比

47、較鏡面反射和漫反射的現(xiàn)象來研究，是比較法，故B正確。C、研究串并聯(lián)電阻關系時，引入“等效電阻”概念，采用了“等效替代法”，故C錯誤。D、在測量滑動摩擦力大小的探究實驗中，通過測量拉力大小得出滑動摩擦力的大小，采用的方法是轉換法，故D正確。本題選錯誤的故選C?！军c睛】本題考查物理學的幾種探究方法，進而讓同學們靈活運用各種方法來解決實際問題。34下列現(xiàn)象與對應的光學原理正確的是（ ）A 夜晚水面上月亮的倒影，是光的折射現(xiàn)象 B 望遠鏡和顯微鏡上都有目鏡，這是利用了凹透鏡成像C 爺爺佩戴老花鏡讀書看報，是利用了凸透鏡對光線的聚光作用D 樹蔭下形成圓形光斑，屬于光的反射現(xiàn)象【答案】C【分析】顯微鏡結構

48、均由兩個凸透鏡組成，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡，用來看清微小物體的。而望遠鏡也是由兩組凸透鏡組成的，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀測物體的凸透鏡叫做物鏡，用來觀看遠處物體的。平面鏡成像時是光的反射現(xiàn)象。凸透鏡的中間比邊緣厚，對光線有會聚作用。放大鏡、照相機、投影儀、老花鏡（也叫遠視鏡）都要利用凸透鏡。光在同種均勻物質中沿直線傳播，在日常生活中，激光準直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的【解析】A、夜晚水面上月亮的倒影，是由光的反射形成的；故A錯誤。B、顯微鏡和望遠鏡的目鏡、物鏡都是凸透鏡；故B錯誤。C、老花鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線

49、有會聚作用；故C正確。D、樹蔭下形成圓形光斑，是由于光的直線傳播；故D錯誤。故選C?！军c睛】本題考查了光的反射、光直線傳播的應用、凸透鏡的應用等多個知識點。35如圖所示，a 是由紅、紫兩種單色光組成的一束復色光，射向半圓形玻璃磚，折射后分成了光束b和光束c，下列判斷正確的是 A b是紅光，c是紫光 B b和c在玻璃中的傳播速度相等C 在真空中b的波長小于c的波長 D 在真空中b的波長等于c的波長【答案】C【解析】A、由圖看出b光的偏折程度大于c光，所以根據(jù)折射定律得知：玻璃對b光的折射率大于對c光的折射率，所以b時紫光，c時紅光故A錯誤；B、b光是紫光，折射率大，根據(jù)v=c/n，b光在玻璃中的

50、速度小，故B錯誤；CD、由v=，紫光頻率高，波長短，故C正確，D錯誤。故選：C 36如圖所示，一束光從介質a 斜射向介質b，在兩種介質的分界面上發(fā)生了全反射，下列判斷正確的是 A a是光疏介質，b是光密介質 B 光的入射角必須大于或等于臨界角C 光在介質a中的速度大于在介質b中的速度 D 該光束一定是單色光【答案】B【解析】A. 光從介質a射向介質b，要在a、b介質的分界面上發(fā)生全反射，則a是光密介質，b是光疏介質。故A錯誤；B. 光的入射角等于臨界角時，折射角等于90°，要發(fā)生全反射，光的入射角必須大于等于臨界角，故B正確；C由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v=c/n得知

51、，光在介質a中的速度小于在介質b中的速度。故C錯誤。D. 該光束可能是復色光，各色光的入射角都大于等于臨界角，都發(fā)生了全反射，故D錯誤。故選：B.點睛：產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質射入光疏介質；二是入射角大于或等于臨界角根據(jù)這個條件進行選擇37兩束單色光a和b沿如圖所示方向射向半圓形玻璃磚的圓心O，已知a光在底邊界面處發(fā)生了全反射，兩束光沿相同方向射出，則（ ） A 在玻璃磚中，a光的速度比b光的小 B 在真空中，a光的波長大于b光的波長C 分別用a和b在相同條件下做單縫衍射實驗，a光的中央亮紋比b光的寬D 分別用a和b在相同條件下做雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光的大【答案】A【解

52、析】A、如圖所示，根據(jù)光路的可逆性，若兩束單色光a和b沿著co方向入射，則a光將發(fā)生全反射，而b光發(fā)生折射，則知，a光的臨界角小于b光的臨界角，由臨界角公式sinC=1n得知，玻璃對a光的折射率較大，由v=cn分析得知，a光的速度比b光的小，故A正確；B、玻璃對a光的折射率較大，則a光的頻率大，波長短，故B錯誤；C、a光的頻率較大，波長較短，b光的頻率較小，波長較長，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，則a光的中央亮紋比b光的窄，故C錯誤；D、a光的頻率較大，波長較短，而干涉條紋的間距與波長成正比，故a光的條紋間距比b光的小，故D錯誤；故選A?！军c睛】根據(jù)光路的可逆性，若兩束單色光a和b沿著co方向入射，

53、則a光將發(fā)生全反射，而b光發(fā)生折射，可見，a光的臨界角小于b光的臨界角，由臨界角公式sinC=1n可判斷出折射率的大??；由v=cn分析在玻璃中光速關系玻璃磚對單色光的折射率越大，該光的頻率越高，波長越短，衍射現(xiàn)象越不明顯，干涉條紋的間距與波長成正比結合這些知識分析。38為了表演“隱形的大頭針”節(jié)目，某同學在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針，并將其放入盛有水的碗中，如右圖所示已知水的折射率為43，為了保證表演成功(在水面上看不到大頭針)，大頭針末端離水面的最大距離h為 A 73r B 43r C 34r D 377r【答案】A【解析】只要從大頭針末端發(fā)出的光線射到圓形軟木片邊緣界面處能

54、夠發(fā)生全反射，就從水面上看不到大頭針，如圖所示，根據(jù)幾何關系有sinC=rr2+h2=1n=34，所以h=73r，故A正確，B、C、D錯誤；故選A?！军c睛】以大頭針末端為研究對象，只要從大頭針末端發(fā)出的光線射到圓形軟木片邊緣界面處能夠發(fā)生全反射，就從水面上看不到大頭針，作出光路圖，根據(jù)全反射的臨界角公式求解即可。39如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知A 當它們在真空中傳播時，c光的波長最大 B 當它們在玻璃中傳播時，c光的速度最大C 若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最小D 對同一雙縫干涉裝置，a光干涉條紋之間的距

55、離最小【答案】C【解析】A、由光路圖可知，c光的偏轉程度最大，則c光的折射率最大，頻率最大，根據(jù)=cf知，c光的波長最小，故A錯誤；B、c光的折射率最大，根據(jù)v=cn知，c光在玻璃中傳播的速度最小，故B錯誤；C、根據(jù)sinC=1n知，c光的折射率最大，則c光發(fā)生全反射的臨界角最小，故C正確；D、 a光的頻率最小，則波長最長，根據(jù)x=Ld知，a光干涉條紋之間的距離最大，故D錯誤；故選C。【點睛】根據(jù)光線的偏折程度比較出各種色光的折射率，從而得出頻率的大小，根據(jù)=cf得出波長的大小，根據(jù)v=cn比較在三棱鏡中的傳播速度大小，根據(jù)sinC=1n比較發(fā)生全反射的臨界角大??；根據(jù)波長的大小，結

56、合x=Ld比較干涉條紋間的間距大小。40半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心。在該截面內有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光()A 玻璃磚對a光的折射率更大 B 在同種均勻介質中傳播，a光的傳播速度較小C 以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大 D 讓a光向A端逐漸平移，將可能發(fā)生全反射【答案】D【解析】由圖知，b光發(fā)生了全反射，a光未發(fā)生全反射，說明b光全反射臨界角較小，根據(jù)sinC=1n得知，b光的折射率較大，根據(jù)v=cn知，在同種均勻介質中傳播，a光的傳播速度較大，b的傳播速度較小，故AB錯誤；b光的折射率較大，由折射定律n=sinisinr知以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角小。故C錯誤。讓a光向A端逐漸平移，入射角增大，入射角等于臨界角時將發(fā)生全反射，故D正確。故選D?！?/p>