高中物理几何光学习题之令狐文艳创作
高中物理几何光学习题
令狐文艳
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30
=
∠A0，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abcd的折射率为55.1=n，在靠近ab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（）
A、在ad面一侧偏下的位置可以看到P的像
B、在bc面一侧偏上的位置看不到P 的像
C、在cd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ab，长度为L，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源ab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
1
L表示红光成的像长度，2L表示蓝光成的像的长度，则（）
A、L
L
L<
<
2
1
B、L
L
L>
>
2
1
C、L
L
L>
>
1
2
D、L
L
L<
<
1
2
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
P
a b
c
水a
b
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
υ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，0
120
=
∠COD，已知玻璃对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（）
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c
R
t
3
=
中光速）
C
、改变入射角α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045
=
α
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abc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）
②让这三种单色光分别照射锌板
下列说法中正确的是（）
A、如果b种色光能产生光电效应，则a
效应
B、c种色光的波动性最显著
C、c种色光穿过光纤的时间最长
a
b
c
D 、 a 种色光形成的干涉条纹间距最小
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 11、等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，d A
C AB ==，一束单色光以0
60的入射角从AB 侧面的中点射入，折射后再从AC
在真空中的光速为
C ），
（1）请作出光路图；（2少？
12、如图所示，折射率为2
=n 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h 的平面镜M 的O 以角速度ω（1）
（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090=∠=+A βα，003060=-+-=βγαθ
解得060=γ
，n =αsin /60sin 0，n =βγsin /sin ，所以045==βα
所以C
d v d t 2322== （12）解析：反射光的旋转速度为2θ, P 2
1所以045=C 从A 到P 的平均速度v =在P 点光斑的瞬时速度
C
A
M
B