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1、 几何光学测试题 一 选择题：1 .如图1为发生月食时，太阳照射光线的示意图，当月球进入图中的哪个区域时，在地球上处于夜晚地区的观察者可看到月食 ( )A.全部进入区域B.全部进入区域或C.全部进入区域D.部分进入区域2.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面。若黄光恰好发生全反射，则：(A)绿光一定能发生全反射； (B)红光一定能发生全反射；(C)绿光在该介质中波长最短； (D)只有红光从介质进入空气。3. 一束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知：(A)红光最先穿过棱镜； (B)偏转最厉害的是紫光；(C)在玻璃中速度最大的是紫光； (D)在玻璃中速度最大的是红光

2、。4.对于下列光现象的说法中，正确的是（） A夏天烈日照射下公路远望像洒了一层水一样，这是光的全反射现象 B通过玻璃三棱镜看到的像比物体实际位置要低 C光导纤维是利用光的全反射现象制成的 D手术台上的无影灯消除影子是由于光沿直线传播的形成的5. 为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角是A arcsin B arcsinC arcsin D arcsin6. 如图所示，a，b，c是三块折射率不同的透明平板玻璃， 彼此

3、平行放置，且有na<nb<nc一束单色平行光线由空气以入射角i射到介质a中，当光线由介质c下表面射到空气中时，折射角为r，则有 Ai>r Bi<r Ci=r D无法确定7. 某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( ) A上紫下红的彩色光带 B上红下紫的彩色光 C外红内紫的环状光带 D一片自光8如图所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角1 略大于2 ，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面的夹角1 =2 ，则A、在棱镜中1光的折射率比2光小

4、B、在光谱中，1光比较靠近红光C、在棱镜中1光的传播速度比2光的小D、把此两光由水中射向空气，产生全反射时，1光的临界角比2光的临界角大。9.在两束频率相同的单色光的交点前放一块平行的玻璃砖后，则交点的位置与不放玻璃砖前相比（ ）.（如图724所示）A.不变 B.向左C.向右D.向左还是向右由光的频率大小决定10.如图所示，S为静止点光源，平面镜M与水平面成角，当镜M沿水平方向作振幅为A的简谐运动时，S在镜中所成虚像S的运动情况是 A.在水平方向作振幅为2Asin的简谐运动B.在水平方向作振幅为4Asin的简谐运动C.沿SS连线作振幅为2Asin的简谐运动D.沿SS连线作振幅为4Asin的简谐

5、二 填空题:11长170cm的某人的眼睛在其头顶下方10cm处，为了能从竖直悬挂的平面镜中看到自己的全身像，他购置的平面镜至少应有的高度为_cm，且镜子竖直悬挂时，应使其上端在人头顶下方_cm处相平。12. 扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理下图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小弧形的刻度尺上（圆弧的圆心即在M处）已知尺距M为2m，若反射光斑在尺在移动2cm，则平面镜M转过的角度是_rad13. 下图中广口瓶内盛满水，沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的C点读数为

6、1500cm，从图中D处水面看到的，应与2100cm刻度线S的反射光所成像相重叠的、水中直尺上的刻度是_cm已知瓶口800cm，水中光速为225×108ms14. 由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO，两腰长都为16cm，如图所示，为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标中，使两腰与xy、oy轴重合，从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边的D点，在CD两点插上大头针，看出C点坐标位置为(0，12)，D点坐标位置为(9，0)，则该物质的折射率为 15.在做测定玻璃折射率的实验时：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时，不慎碰了玻璃砖，使它向ab 方向平移

7、了一些，如图甲所示，其后的操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将 abcda'b'c'd'甲乙(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的a'b'和c'd'都比实际侧面向外侧平移了一 些, 如图乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a'b' 和c'd'上，则测出的n值将 .三.计算题:16在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S, 从S发出的光线SA以角度入射到玻璃板上表面, 经过玻璃板后从下表面射出, 如图所示, 若沿此光线传播的光

8、从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等, 点光源S到玻璃上表面的垂直距离应是多少?17.如图6所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知A=6O°，C=90°；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，AC=2a，棱镜的折射率为n=，求： (1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射人空气时的折射角(2)光从进入棱镜到第一次射人空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)18某种液体的折射率为s .试问:平面镜由初始位置转过多大角度时,光线开始进入空气?OA平面镜旋转的角速度多大?19.半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色光沿截面射向圆柱面

9、，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，且，已知该玻璃对红光的折射率。（1）求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O点的距离。（2）若入射的是单色蓝光，则距离将比上面求得的结果大还是小？20.一块折射率为、边长为L的正立方体形玻璃砖， 被平面CD截去一部分， 成为ABCDE五棱柱， 如图所示， 其中BC. 今有平行光束以450入射角射到AB面上（见图）， 当它进入玻璃后，如果从玻璃向空气第一次透射出的光线能从DE面射出, 试在AB面上确定这种光束的入射范围, 并画出典型光路. 参考答案：1. AD 2.ACD 3.ABD 4.ACD 5.B 6.C 7.B 8.ABD 9.C 10.C11.85 ; 5 12. 5×103 13. 4.33 14. 1.33 15. (1) 不变（2）偏小16. = 17.(1) /4 ; (2)5a/3C 18.(1)/8(2) /8rad/s 19.(1)R/3 (2)小 20.证明略.Z几何光学一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.