高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编含解析(5).docx

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1、高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编含解析(5)高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编含解析(5)一、选择题1下列讲法正确的是A麦克斯韦通过实验证明了电磁波的存在B光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C光的偏振现象讲明光是纵波D微波能使食物中的水分子热运动加剧进而实现加热的目的2某单色光在真空中传播速度为c，波长为0，在水中的传播速度为v，波长为，水对这种单色光的折射率为n，当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为i，折射角为r，下列正确的是Av=nc，=nc0B0=n，v=sinicsinrCv=cn，=cv0D0=/n，v=sinrcsini3如下图，放在空气中的平行玻璃砖，外表M与N

2、平行，一束光射到外表M上，(光束不与M平行)假如入射角大于临界角，光在外表M即发生反射。无论入射角多大，光在外表M也不会发生全反射。可能在外表N发生全反射。由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在外表N发生全反射。则上述讲法正确的是()ABCD4公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列讲法正确的是()A红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大5图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜

3、。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线A从ab面射出B从ac面射出C从bc面射出，且与bc面斜交D从bc面射出，且与bc面垂直6如下图，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列讲法中正确的是AAO是黄光，穿过玻璃砖所需时间短BAO是紫光，穿过玻璃砖所需时间短CAO是黄光，穿过玻璃砖所需时间长DAO是紫光，穿过玻璃砖所需时间长7a、b两种单色光以一样的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如下图下列讲法正确的是Aa光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B该玻璃对a光的折射率较小Cb光的光子能量较小Db光在

4、该玻璃中传播的速度较大8如下图，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可的厚度一样，已知sin37=0.6，cos37=0.8.则A如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106B装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106C装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D若要将视野扩大到180，需嵌入折射率大于或等于53的玻璃9如下图，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为12APAD=

5、，则()A若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角的最小值为arcsin12nB若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角的最小值为arcsin5nC若要此光束在AD面上发生全反射，角的范围应知足arcsin12narcsin21n-D若要此光束在AD面上发生全反射，角的范围应知足arcsin255narcsin21n-10红、黄、绿三种单色光以一样的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则A绿光也一定能发生全反射B红光也一定能发生全反射C红、绿光都能发生全反射D红、绿光都不能发生全反射11如下图，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

6、正上方(对B来讲是最高点)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看到A中的字比B中的字高看到B中的字比A中的字高看到A、B中的字一样高看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高AB只要C只要D12光在真空中的传播速度为c，在水中的传播速度为v。在安静冷静僻静的湖面上，距水面深h处有一个点光源，在水面上某些区域内，光能从水面射出，这个区域的面积为A2222vcvh-B222cvhC222vcvh-D2222)(cvch-13如下图，是两个城市间的光缆中的一条光导纤维的一段，光缆总长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2若光在空气中的传播速度近似为c，则对于光由

7、它的一端射入经屡次全反射后从另一端射出的经过中，则下列判定中正确的是()An1n2，光通过光缆的时间等于1nLcDn1n2，光通过光缆的时间大于1nLc14下面事实与光的干预有关的是A用光导纤维传输信号B水面上的油膜呈现彩色C水中的气泡显得格外亮堂D一束白光通过三棱镜构成彩色光带15关于下列光学现象，正确的讲法是()A水中蓝光的传播速度比红光快B光从空气射入玻璃时可能发生全反射C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干预实验，用红光时得到的条纹间距较窄。16下面四种与光有关的叙述中，哪些讲法是不正确的()A用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射

8、原理BB光的偏振也证实了光是一种波，而且是横波C通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干预所致D在光的双缝干预实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄17如下图，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判定不正确的是Aa光的频率小于b光的频率Ba光光子能量小于b光光子能量C玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率Da光在玻璃砖中的速度大于b光在玻璃砖中的速度18物理教师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖玻璃较厚，经折射分成两束单色光a、b，下列讲法正确的是Aa光光子的能量小于b光光子的能量B若增大入射角i

9、，则a光可能先消失C进行双缝干预实验，在其他条件一样的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距D在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短19彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如下图为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中a、b为两束频率不同的单色光对于这两束光，下面讲法中正确的是A单色光a比单色光b的频率高B由水射向空气，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角C在水中a光的传播速度小于b光的传播速度D假如b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应20一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下列图所示.图中O为圆心，MN为

10、竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，能够观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线恰好消失.则此玻璃的折射率为A22Rd-B22RdR-CRdDdR21如下图，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，并于玻璃球外表的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球外表的D点又经折射进入真空中，已知120COD?=3法中正确的是A出射光线的频率变小B改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内外表发生全反射C此激光束在玻璃中穿越的时间为3tRc=c为真空中的光速D激光束的入射角为=4522很

11、多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是()ABCD23为了表演“隐形的大头针节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示已知水的折射率为43，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为A7rB43rC34rD37r24用abcd表示4种单色光，若ab从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；用bc和d在一样条件下分别做双缝干预实验，c的条纹间距最大；用bd照射某金属外表，只要b能使其发射电子则可推断abcd分别可能是(

12、)A紫光蓝光红光橙光B蓝光紫光红光橙光C紫光蓝光橙光红光D紫光橙光红光蓝光25如下图，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角30=?，E、F分别为边AB、BC的中点，则A从F点出射的光束与入射到E点的光束平行B3C光在F点发生全反射D光从空气进入棱镜，光速变大【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D解析：D【解析】【详解】A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故A错误；B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B错误；C.光的偏振现象讲明了光是横波，故C错误；D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生

13、共振使热运动加剧进而实现加热的目的，故D正确.2B解析：B【解析】试题分析：光在水中的传播速度是cvn=折射率12sinnsin=，则21sinvcsin由cvn=，v=f，c=0f得：00fnf=得：0=n故B正确，ACD错误故选B考点：光的折射定律3D解析：D【解析】、B产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光从空气进入玻璃砖时，不会产生光的全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面ab进入玻璃砖故错误，正确、由于ab与cd两个外表平行，根据几何知识得知，光线在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定从界面cd射出，故错误，正确综上选D【点睛

14、】解决此题的关键是把握全反射的条件，灵敏运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性4D解析：D【解析】试题分析：红灯看起来较深，由于水对红光的折射率小于对绿光的折射率，根据视深与实深的关系式hhn=实视，折射率越小，看起来较深由1sinCn=又由题意知，点光源照亮的水面边缘光线恰好发生全反射，由几何知识得22sinCRh=+，折射率越小，半径越大，点光源照亮的水面面积为2SR=，故红灯照亮的水面面积较大，故选D考点：考察了折射定律的应用点评：题关键要知道水面边缘光线恰好发生全反射，由折射定律和几何知识结合，就能轻松解答5B解析：BD【解析】由得，得到全反射临界角射到光线ac面的光线，入射角等于30，

15、小于临界角C，不发生全反射，则ac面上有光射出，也有反射，此反射光射到ab面上时入射角为60，发生全反射，而不能从ab面射出如图，射到光线bc面的光线，入射角i=0，则光线从bc面垂直射出，AC错误BD正确6D解析：D【解析】试题分析：由图看出两光束的折射角r一样，因BO的入射角i较大，由折射定律sinsn1iirn=，得知BO的折射率较小，故BO是黄光，AO是紫光；由cvn=知，黄光在玻璃砖中传播较大，而在玻璃中两光的光程相等，故BO黄光穿过玻璃砖所需时间短，AO紫光穿过玻璃砖所需时间长故D正确，ABC错误故选D考点：光的折射定律【名师点睛】此题考察对光的色散的理解和把握情况关键要捉住玻璃对

16、红光的折射率最小，紫光的折射率最大。7B解析：B【解析】试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知，a、b光入射角一样，在分界面上a光发生反射及折射，而b光发生全反射，因而a光的折射率小于b光折射率，故B正确；a光折射率小，因而a光发生全反射的临界角大，故A错误；b光折射率大，则b光在玻璃中的传播速度小，b光的波长小，b光的光子能量大，故C、D均错误考点：折射率，临界角，光子的能量8D解析：D【解析】因3tan4da=，则0=37，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为74，选项A错误；装入玻璃后，根据折射定律：sinsinn=4sin5=，则053，则室内的人通过玻

17、璃能看到外界的角度范围大于106，选项B错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选项C错误；若要将视野扩大到180，则=900，则00sinsin905sinsin373n=，则需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，选项D正确；故选D.点睛：对于几何光学，其基础是作出光路图，借助几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率9B解析：B【解析】A、B、当光束进入长方体后恰好射至AD面上D点时，角的值最小设此光阴线在AB面的折射角为根据几何知识得：22sinAPAPAD=+，由已知条件12APAD=代入解得：5sin=，由sinsinn=得：5sinsin

18、nn=，可得5arcsinn=，故A错误，B正确C、D、设光束射AD面上的入射角为，若要此光束在AD面上发生全反射，则必须有C，得到1sinsinCn=，由几何知识得：+=90，可得：2221sincos1sin1sin1Cn=-=-，又由sinsinn=得2sinsin1nn=折射只要在入射角不等于0的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不发生折射，通过球体观察物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高；通过立方体观察时，由于光线发生了折射角，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故正确，应选A。【点睛】此题主

19、要考察学生对光的折射的理解和把握，解答此类题目，画图解答，效果会更好。12A解析：A【解析】试题分析：最边缘的部分应该是光发生全反射的时候，故求出区域的半径即可，由于光在水中的折射率n=c/v，而临界角的正弦sinC=1/n=v/c，设区域半径为R，则22Rh+=vc，故22cv+S=R2=2222vcvh-，选项A正确。考点：折射率，临界角。13D解析：D【解析】【分析】【详解】如下图，欲使光在1n和2n的界面上发生全反射，需有12nn，光在介质1n中的传播最长路程为sinLxC=，传播速度为1cvn=，则最长时间1sinLnxtvcC=，所以光通过光缆的时间大于1nLc，故D正确，ABC错

20、误14B解析：B【解析】【分析】【详解】A光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干预无关，故A错误；B光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个外表分别发生反射，两列反射光在油膜的上外表发生薄膜干预构成彩色干预条纹，故与光的干预有关，故B正确；C光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来十分亮堂，与干预无关，故C错误；D白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故固然不同的单色光的入射角一样但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干预无关，故D错误。故选B。15C解析：C【解析】【详解】A光在介质中传播速度，其中n是

21、折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以蓝光传播速度比红光慢，不符合题意；B光从光密介质射向光疏介质时，才会发生全发射，空气属于光疏介质，而玻璃属于光密介质，不会发生全发射，不符合题意；C视深h与实际深度H关系为：，所以鱼的实际深度比看到的要深，符合题意；D条纹间距，由于红光波长大于蓝光波长，所以红光得到的条纹间距较宽，不符合题意。16C解析：C【解析】用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，A正确，光的偏振也证实了光是一种波，而且是横波，横波传播方向与振动方向垂直，所以B正确，通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的色散现象，C错误，在光的双缝干预实验中，若仅将入射光由黄

22、光改为绿光，波长减小，根据公式lxd?=，间距变窄，D正确17C解析：C【解析】【详解】Ab光的偏折程度比a大，则b的折射率大，故b的频率较大，A讲法正确，故A不符合题意。B根据=h可知，b光的频率大于a光，故b光光子能量较大，B讲法正确，故B不符合题意。C由于b光的偏折程度大于a光，所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率。C讲法不正确，故C符合题意。D根据公式cvn=可知，a的折射率小，所以a光在玻璃砖中的速度大于b光在玻璃砖中的速度，故D讲法正确，故D不符合题意。故选C。18D解析：D【解析】【详解】A由折射率的定义式可知sinsininr=通过比拟a光折射率大，频率大，光子的能量大于b

23、光光子的能量，故A错误；B从空气射向玻璃不可能发生全反射，增大入射角i，当入射角为直角时，a光、b光同时消失，故B错误；C进行双缝干预实验，在其他条件一样的情况下，条纹间距lxd?=a光频率大，波长短，条纹间距小于b光条纹间距，故C错误；D光线通过玻璃砖比拟折射角，可知a光折射率大，频率大，波长短，故D正确。故选D。19B解析：B【解析】【分析】【详解】A由图可看出两种光从空气射入水珠时，入射角一样，而b光的折射角小于a光，故b光的折射率大于a光，b光的频率大于a光，选项A错误；B根据1sinCn=则由水射向空气，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，选项B正确；C根据cnv=，在

24、水中a光的传播速度大于b光的传播速度，选项C错误；D由于b光的频率大于a光，所以假如b光能使某金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，选项D错误故选B。20C解析：C【解析】【详解】根据题意可知，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线恰好消失，光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图根据几何知识得：dsinCR=1sinCn=,联立得：Rnd=22Rd-Rnd=不相符，故A错误；22Rd-Rnd=不相符，故B错误；C.Rd与上述计算结果Rnd=相符，故C正确；D.dR与上述计算结果Rnd=不相符，故D错误。21C解析：C【解析】【详解】A.光在不同介质中传播

25、时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；B.激光束从C点进入玻璃球时，无论如何改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内外表的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；C.此激光束在玻璃中的波速为3cvn=CD间的距离为2603SRsinR=?=则光束在玻璃球中从C到D传播的时间为3SRtvc=故C正确；D.由几何知识得到激光束在在C点折射角30r=?，由sinnsinr=可得入射角60=?，故D错误。22C解析：C【解析】【分析】【详解】蓝光折射率大于红光，故入射角首先到达蓝光的临界角，假如等于或大于这个临界角，蓝光发生全反射，出射光只剩红

26、光，假如小于蓝光的临界角两束光都出射，但蓝光折射角将大于红光；因而AB图错误，D图错误的原因是红光也有反射光；只要C图正确，故选C。23A解析：A【解析】【详解】只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，如下图，根据几何关系有2213sin4Cnrh=+所以73hr=故A正确，BCD错误；故选A【点睛】以大头针末端为研究对象，只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，作出光路图，根据全反射的临界角公式求解即可24A解析：A【解析】【详解】根据临界角C、折射率1sinnC=，由a的临界角小于b的临界角

27、，可知nanb，根据色散规律可知a的频率大于b即ab；根据双缝干预条纹间距Lxd?=，由c的条纹间距最大可知b、c和d中c的波长最长，故c的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由可知b和d中b的频率较大即bd，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故A正确25B解析：B【解析】【分析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角能够判定F点能否发生全反射；由波速v=c/n可得出波速的变化；由折射现象可知光束能否平行【详解】三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错误；在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，由6030sinnsin?=?；故B正确；光从三棱镜射向空气的临界角11sin2Cn=，则C300，而光在F点的入射角为300C，则不可能发生全反射，选项C错误；由公式v=c/n可知，光从空气进入棱镜，光速变小，故D错误；故选B.