2022 届高三物理高考备考一轮复习几何光学同步训练 一、单选题（共 7 题，每题 5 分，共 35 分） 1．一束激光以入射角 i＝30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑 B，如图所示，如果反射光 斑位置向左移动了 2 cm，说明液面可能（　　） A．上升了 C．下降了 6 2 cm B．上升了 cm D．下降了 3 3 cm cm 2．如图所示，平面上有一个厚度不计的发光圆环，半径为 r，圆心为 O。现用一个半径为 R 的透明半球盖 住圆环（球心与圆环圆心重合），若圆环发出的光能全部射出半球，则半球的折射率可能为（　　） A． 2R r B． R 2r C． 3R 2r D． 3R r 3．如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，则在三种介质中光的传播速 度最小的是（　　） A．介质甲 B．介质乙 C．介质丙 D．三种介质均一样 4．某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于 AC 面射入，可以看到光束从圆弧面 ABC 出射，沿 AC 方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（　 　） A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．1.8 5．有一透明材料制成的空心球体，内径是 R，外径是 2R ，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束 单色光（纸面内）从外球面上 A 点射入，光线与 AO 直线所成夹角 i  60�，经折射后恰好与内球面相切， 已知光速为 c。下列说法正确的是（　　） A．单色光在材料中的折射率为 2 B．单色光在该材料中的传播时间为 3R c C．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从 A 点射入的光线与 AO 直线的夹角 i  30� D．只要 A 点射入的单色光与 AO 直线的夹角 i 大于 30�，就一定能够在内球面发生全反射 6．如图所示的是一列机械波从一种介质进入另一种介质时发生的折射现象。已知这列波在介质Ⅰ中的波 v1 v2 v1 : v2 速为 ，在介质Ⅱ中的波速为 ，则 为（　　） A． 1: 2 B． 2 :1 C． 3: 2 D． 2: 3 7．a、b 两束光平行从扇形玻璃砖 AB 一侧入射，且两束光与 OO� 距离相同，最终出射时，会聚于 P 点，则 下列说法正确的是（　　） A．真空中，a 光传播速度更快 B．a 光光子能量更大 C．若用 a 光照射金属板时，金属板逸出光电子，则 b 光不一定可以使金属板逸出光电子 D．b 光在玻璃砖中传播时间更长 二、多选题（共 5 题，每题 5 分，共 25 分） 8．下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的振幅越小，其振动频率越大 B．增大单摆的摆长，单摆摆动的频率将减小 C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 D．X 射线在磁场中能偏转、穿透能力强，可用来进行人体透视 E.声源与观察者相对远离时，观察者所接收的频率小于声源振动的频率 9．在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状 （如图所示）。已知此光纤长度为 L ，圆台对应底角为  ，折射率为 n ，真空中光速为 c 。现光从下方垂 直射入下台面，则（　　） A．光从真空射入光纤，光的频率不变 B．光通过此光纤到达小截面的最短时间为 L c C．从上方截面射出的光束一定是平行光 D．若满足 sin   1 n ，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 10．光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知（　　） A．折射现象的出现表明光不再遵循光的反射定律 B．在光的折射现象中，光路是可逆的 C．折射光与入射光的传播方向总是不同的 D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 11．关于光现象及其应用，下列说法正确的有（ ） A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 B．光照到不透光小圆盘，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑，说明光发生了干涉 C．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率 D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽 12．如图所示，下列说法正确的有（　　） A．如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光 B．如图乙，立体电影原理和照相机镜头表面图上增透膜的原理一样 C．如图丙，从筷子“折断”的现象可以看出，食用油折射率大于水 D．如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 三、解答题（共 4 题，每题 10 分，共 40 分） 13．频率为 5×1014Hz 的红光，从 10m 外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？在这个距离中有 多少个波长？ 14．某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为 R 的半圆柱形成的， 其截面如图所示， CD 为半圆柱体的直径，O 为圆心， AD 长为 3R 。一束单色光从 入玻璃砖，经过折射后从玻璃砖中射出，已知玻璃砖对该单色光的折射率为 3 AD 边的中点 E 垂直射 ，光在真空中的传播速度 为 c。求： （1）该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖时的折射角； （2）该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。 15．如图所示，单色平行光束入射到半圆形玻璃砖（半径为 R）与空气的界面，入射角为  ，玻璃砖对该 单色光的折射率 n 2 ，光在真空中的速度为 c，不考虑圆弧面上的反射光线。若 θ=45°，求从圆弧面射出 的光线在玻璃砖中运动的最长时间与最短时间分别是多少。 16．某半径为 r 的类地行星表面有一单色点光源 P，其发出的各方向的光经过厚度为 n2   2 1 r 、折射率 的均匀行星大气层射向太空。取包含 P 和行星中心 O 的某一截面（如图所示），设光在真空中传播 速度为 c，求： （1）光入射到大气层外表面处时发生全反射的临界角； （2）当入射光刚好在大气层外表面发生全反射时，求光在大气层中传播的时间。（不考虑光在行星表面 的反射） 参考答案 1．B2．B3．C4．A5．C6．D7．D8．BCE9．AD10．BD11．AC12．ACD 13．3.3×10-8s，1.7×107 个 3 3R 14．(1) 60�；(2) 2c 2 6R  3  3  R 15． 3c ， 3c 16．（1） 30�；（2） 2( 6  2) r c