高二物理(几何光学)

高二物理练习卷(二几何光学)

一．选择题：

1．光在两种介质的界面上发生全反射，由此可以判定（ ）

A ．光由光疏介质射向光密介质 B ．光由光密介质射向光疏介质

C ．入射角大于或等于临界角 D ．入射角小于临界角

2．对衍射现象的定性分析，不正确的是（ ）

A ．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象

B ．衍射图样是光波相互叠加的结果

C ．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

D ．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论

3．对于光的传播, 下列说法中正确的是（ ）

A ．某一单色光在介质中的传播速度大小由介质决定

B ．不同颜色的光在同一种媒质中传播时，波长越短的光传播速度越快

C ．同一频率的光在不同媒质波长不同，而在真空中的波长最长

D ．同一单色光的频率随传播速度不同而改变

4．大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的，某一束从大气外射来的阳光，如图1所示，在所给的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的图是 （ ）

图1

5．下面是四种与光有关的事实，其中，与光的干涉有关的是（ ）

A ．用光导纤维传播信号

B ．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度

C ．一束白光通过三棱镜形成彩色光带

D ．水面上的油膜呈现彩色

6．纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA 分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利用了激光的 （ ）

A ．单色性 B ．方向性 C ．高能量 D ．粒子性

7．沙尘暴是由于土地沙化引起的一起恶劣的气象现象，对人类的生存造成极大的危害，发生尘暴时能见度只有几十米甚至几米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下（ ）

A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面

C ．只有频率较高的一部分光才能到达地面 D ．只有频率较低的一部分光才能到达地面 8．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图图2 2所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和

v b ，则（ ）

A ．n a ＞n b B ．n a ＜n b C ．v a ＞v b D ．v a ＜v b

9．如图3所示，两束相同的平行单色光a 、b 照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发

生折射后分别照射到 PQ 和NQ 界面上，下列说法中正确的是（ ）

A ．两束折射光都可在界面上发生全反射

B ．两束折射光都不会在界面上发生全反射

图3

C ．折射光d 可能发生全反射

D ．折射光c 可能发生全反射

10．某棱镜顶角θ，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后

从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带（如图4示）。当入射角i 渐渐

减小到零的过程中，将有某些颜色的光消失，则 （ ）

图4 A ．最先消失的一定是紫光 B ．最先消失的一定是红光

C ．如果有光未消失，最有可能的是紫光 D ．只要θ足够大，各种颜色的光有可能全部消失

1

二．填空题：

11．频率 7.5×1014Hz 的红光，射入折射率为 1.5的玻璃中，波长缩短了_____，频率增加

了_____Hz ，传播速度变为_____。 12．如图5所示，一条单色光线从某介质射入空气时，若入射光线与界面的夹角为60°，

折射光线与界面的夹角30°，则该介质的折射率为 。 图

5

13．如图6，为双缝干涉实验示意图，已知SS 1=SS 2。当S 为λ=0.6μm的单色光源时，恰在

屏上P 点处形成第三暗条纹，则S 1、S 2到P 点的路程差△s = m ；当S 换用另一单色光

源时，在P 点处恰形成第三亮条纹，则这一光源的波长λ= m 。

14．介质甲对空气的临界角为45°，介质乙对空气的临界角为60°，则光在介质甲、乙

中的传播速度之比为_ _____。

15．色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，

这是由于在玻璃中紫光的传播速度__________（填“大于”或“小于”）红光的传播速度，因图6 此，玻璃对紫光的折射率_______（填“大于”或“小于”）玻璃对红光的折射率。

三．计算题：

17．某色光在某种液体中的传播速度为1.5×108m ／s ，波长为250nm ，求：（1）此液体的折射率；

（2）此色光从液体射入空气时，产生全反射的临界角；（3）此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米？

18．半径为R 的半圆柱形玻璃砖的折射率为2，如图8，O 为圆心，光线甲沿

半径aO 方向射入，恰好在O 点发生全反射；另一条平行甲的光线乙从最高点射入

玻璃砖，折射到MN 上的D 点。求O 、D 的距离.

图8

19．如图9所示，紧贴矩形玻璃砖右端插一颗大头针，在距左端l 1=3cm 的O

处观察大头针D 的像D ’。若测出像距右端l 2=4cm ，玻璃砖厚度L ＝14cm 。试估算

玻璃砖的折射率。

图9

20．如图10所示，三棱镜的横截面是一直角三角形，∠A = 90o ，∠B =30o ，∠C =60o ，棱镜材料的折射率为n ，底面BC 涂黑。入射光沿平行于底面BC 的方向射向AB 面，经AB 面和AC 面折射后射出。

（1）求出射光线与入射光线延长线间的夹角。

（2）为使上述入射光线能从AC 面出射，折射率n 的最大值为多少？

图10

答案：

1．BC 2．D 3．AC 4．B 5．BD 6．C 7．BD 8．AD 9．C 10．AD

11．1.33×10-7m ，0，2×108m ／s 12．3 13．1.5×10-6m ，0.5×10-6m 14．2

15．小于，大于 16．第一空：在白纸上另画一条与y 轴正方向的夹角较小的直线OA ；第二空：插上P 3后，P 3刚好挡住P 1P 2的像；第三空：sin β/sin α

17．（1）2；（2）30°；（3）0.5 μm 18．R 19．1.4

4n 2-37 20．（1）δ=arc sin -30；（2） n ≤22o

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