高二物理《几何光学》复习题

高二物理《几何光学》复习题班级姓名一、选择题1.假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比A.将提前B.将延后C.在某些地区将提前，在另一些地区将延后D.不变2.如图所示，一点光源S通过平面镜成像，今使光源S不动，平面镜以速度υ沿OS方向向光源平行移动，镜面与OS间夹角为600，则光源的像S’A.以速度υ平行OS向右运动B.以速度υ垂直于OS向下运动C.以速度3υ沿SS’连线向S运动D.以速度υ沿SS’连线向S运动3.如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc而射出，则A.∠a=300，∠b=750B.∠a=320，∠b=740C.∠a=340，∠b=730D.∠a=360，∠b=7204.一束单色光从真空射向折射率为2的某种透明介质中，则A.光在真空中的频率是介质中频率的2倍B.光在真空中的波长是介质中波长的2倍C.光在介质中的折射角一定不会超过300D.光的入射角大于300时会发生全反射5.如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会上屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有A.n1n2，a为红光，b为蓝光B.n1n2，a为蓝光，b为红光C.n1n2，a为红光，b为蓝光D.n1n2，a为蓝光，b为红光6.如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字一样高D.看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高7.如图，从厚度为d、折射率为n的玻璃板下表面射出的宽度为a的平行光束是由入射到玻璃板上表面的光束经玻璃板折射后形成的，经过分析得知，出射光束中含有频率分别为υ1和υ2的两种光，则①入射光束一定是平行光束②入射光束的宽度可能等于a③入射光束的宽度可能小于a④只增大玻璃板的厚度d，a也增大A.只有①②正确B.只有②正确C.只有①④正确D.只有③④正确8.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则A.当i450时会发生全反射现象B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超过450C.欲使折射角r=300，应以i=450的角入射D.当入射角i=arctg2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直9.如图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面成α角由内芯射向外层，要在界面上发生全反射，必须满足什么条件A.n1n2，α大于某一值B.n1n2，α大于某一值C.n1n2，α小于某一值D.n1n2，α小于某一值10.红光、黄光、蓝光沿图中的入射方向射向两侧表面平行的玻璃砖的aa’面，到达bb’面时A.红光可能发生全反射B.黄光可能发生全反射C.蓝光可能发生全反射D.它们均不会发生全反射11.光纤维通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务，为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管，如下图所示，设此玻璃管长为L，折射率为n且光在玻璃内界面上恰好发生全反射，若光在真空中的传播速度为c，则光通过此段玻璃管所需的时间为A.n2LcB.n2Lc2C.nLcD.nLc212.图中MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行，由光源S发生的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上，在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓慢转动玻璃砖，在光屏上出现了色光光带，当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关色光的排列顺序和最先消失的色光是A.左红右紫，红光B.左红右紫，紫光C.左紫右红，红光D.左紫右红，紫光13.如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于450，一束平行于BC的白光射到AB面，在光束射出三棱镜时(设光线在棱镜内先射至BC边上)A.从BC面出射的是白色光束B.从AC面出射的是白色光束C.从AC面出射的是有色的不平行光束D.从AC面出射的是平行于入射线的有色光束班级姓名得分14.如图所示，半径为R的半圆形透明材料，折射率n=2.0，一束平行光从空气以垂直于其底面方向射入，则下列说法中正确的是A.所有光线都能通过这种材料B.只有跟圆心O两侧R2范围内的光才能通过C.射出的光束会形成发散光束D.射出的光束会形成会聚光束123456789101112131415二、填空和作图15.古希腊地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与垂直于地面方向成7.50角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿垂直于地面方向下射，射到地球的太阳光可视为平行光，如图(a)所示，据此他估算出了地球的半径，试写出估算地球半径的表达式R=16.如图中AB表示一直立的平面镜，P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜)，MN是光屏，三者互相平行，屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即a、b之间是透光的)。某人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图)，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部分，并在P1P2上把这部分涂以标志。17.如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n=，有一同学把大头针插在P1’和P2’位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像，其原因是三、计算题18.如图所示，ABC为一直角三棱镜的横截面，其顶角α=300，P为垂直于直角边BC的光屏，宽度等于AB的一束单色光垂直射向AB面，经三棱镜折射后，在光屏上形成一宽度为AB的23的光带，求制作棱镜材料的折射率19.半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=600，已知该玻璃对红光的折射率n=3(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d；(2)若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？20.如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R(1)试证明：DC光线进入介质球后，第一次再到达介质球的界面时，在界面上不会发生全反射，(要求说明理由)(2)若DC光线进入介质球后，第二次再到达介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率21.如图所示，直角三棱镜ABC的折射率为2，棱镜的角B为300，今有一束单色光从斜边AB上的D点以450的入射角射入棱镜，在底边BC上某点E发生全反射后，从AC边上F点射出，已知BC边的长为23d，BD长为d，光在真空中的传播速度为c，要求：(1)作出光在三棱镜中的光路图；(2)求发生全反射的点E与B点的距离；(3)求光在三棱镜中传播的时间