高中物理几何光学习题.doc
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高中物理几何光学习题
1．如图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且0，在整个AC面上有一束垂直于AC的平行光线射入，已知这种介质的折射率n>2，则（）
A．可能有光线垂直AB面射出
B．一定有光线垂直BC面射出
C．一定有光线垂直AC面射出
D．从AB面和BC面出射的光线能会聚一点
2、如图所示，长方形玻璃的折射率为，在靠近面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P的像，下列说法中正确的是（）
P
A、在面一侧偏下的位置可以看到P的像
B、在面一侧偏上的位置看不到P的像
C、在面一侧偏右的位置可以看到P的像
D、在以上的三个位置都可以看到P的像
4．如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α<β。
a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。
则ab两种单色光的频率υ1、υ2间的关系是（B）
A．υ1=υ2
B．υ1>υ2
C．υ1<υ2
D．无法确定
5、发出白光的细线光源，长度为L，竖直放置，上端恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像长度，表示蓝光成的像的长度，则（）
水
A、 B、
C、 D、
6．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于45°，一束平行于BC边的白光射到AB面，在光束射出三棱镜时（设光线在棱镜内射至BC边上），下列说法中正确的是（）
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光线的有色光束
7．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）（ ）
A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光首先射出
B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光首先射出
C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面
D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面
8、如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面C点经折射进入玻璃球，且在玻璃球表面D点又经折射进入真空中，，已知玻璃对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（）
O
C
D
B
1200
A、一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小
B、此激光束在玻璃球中穿越的时间（其中c为真空中光速）
C、改变入射角的大小，细激光可能在玻璃球的内表面发生全反射
D、图中的激光束的入射角
9、如图所示，一细白光通过三棱镜折射后分为各种单光，取其中的三种单色光，并同时做如下实验：
①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验，装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）
白光
②让这三种单色光分别照射锌板
③让这三种单色光分别垂直投射到一条长直光纤维的端面上，
下列说法中正确的是（）
A、如果种色光能产生光电效应，则种色光一定能产生光电效应
B、种色光的波动性最显著
C、种色光穿过光纤的时间最长
D、种色光形成的干涉条纹间距最小
玻璃
空气
A
B
C
10、如图所示，两束单色光A、B自空气射向玻璃，经折射形成复合光束C，则下列说法中正确的是：
A、A光子的能量比B光子的能量大
B、在空气中，A光的波长比B光的波长短
C、在玻璃中，A光的光速小于B光的光速
D、玻璃对A光的临界角大于对B光的临界角
B
A
C
11、等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，，一束单色光以的入射角从AB侧面的中点射入，折射后再从AC侧面射出，出射光线偏离入射光线的角度为，（已知单色光在真空中的光速为C），
（1）请作出光路图；
（2）求此单色光通过三棱镜的时间是多少？
P
M
O
S
A
12、如图所示，折射率为的液体表面上方有一点光源S，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为的平面镜M的O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度逆时针方向匀速转动，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：
（1）光斑在这一过程中的平均速度
（2）光斑在P点即将消失时的瞬时速度。
参考答案
（1）BC
（2）C （3）B （4）B
（5）D（6）D （7）A （8）B
（9）C （10）D
（11）解析
：
光路图如图所示，已知，
解得，，，所以
B
A
C
所以
（12）解析：
反射光的旋转速度为，转过的角度为
P
M
O
S
A
,P点为全反射的发生点，
所以，所以运动时间为，
从A到P的平均速度
在P点光斑的瞬时速度
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