2024届高考物理一轮复习训练：几何光学

几何光学——2024届高考物理【新高考版】 1.如图所示，红色细光束a照射到折射率为的透明球表面，入射角为45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为( ) A.30° B.45° C.60° D.75° 2.如图所示，一束平行于等边三棱镜横截面的单色光从空气射向棱镜上E点，并偏折到F点射出棱镜。已知该单色光入射方向与边AB的夹角为，分别为边的中点，则( ) A.该单色光在F点发生全反射 B.该单色光从空气进入棱镜，波长变长 C.从F点出射的光束与从E点入射的光束平行 D.从F点出射的光束与从E点入射的光束的夹角为60° 3.如图所示是光学式指纹识别模块的原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是( ) A.指纹模块接收光线较暗的部位是指纹谷线 B.指纹模块接收光线较亮的部位是指纹脊线 C.手指没有放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全亮图像 D.手指湿润时，指纹识别率低，是因为光在棱镜界面一定不能发生全反射 4.湖面上有一观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧边缘在湖底的投影，水深，在观景台右侧与观景台边缘水平距离为处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从水面上方3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台下湖底被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若，则( ) A.水的折射率 B.水的折射率 C. D. 5.发光二极管（LED）是一种常用的发光器件，常用于汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏等。如图所示为一LED灯的纵截面示意图，柱体上半部分是球心为O、半径为的半球体，M是球体的顶点，柱体下半部分是高度为R的圆柱体，下表面的圆心为D、半径为R，管芯发光区域是圆心为D、半径为且紧贴柱体下表面的圆面。不考虑光的多次反射，发光面发出的红光第一次到达球面时均能射出，下列说法正确的是( ) A.该LED灯柱体对红光的折射率小于 B.不同颜色的可见光在该LED灯中传播速度相等 C.若发光圆面发出的光为紫光，则光第一次射到球面时仍都能射出 D.将发光圆面PQ按如图所示虚线向上平移至处，则发光面仍发射红光时球面的发光区域面积减小 6.如图所示，ABCD是一块横截面为正方形的透明玻璃砖，其边长为a，折射率为.一平行激光束从玻璃砖的AB面射入，入射光线与AB面间夹角为45°.激光在真空中的传播速度为c.不考虑激光在每个面上的多次反射.则( ) A.从A点射入的激光射到CD面经过的时间为 B.从A点射入的激光射到CD面经过的时间为 C.CD面上透光的宽度为 D.CD面上透光的宽度为 7.如图甲所示，有一贮液圆桶，其底面直径和桶高均为h。当桶内无液体时，从A点射出一束单色光，该单色光经过桶的上边缘B点正好到达桶底边缘上的D点。当桶内液体深度等于桶高的一半时，此光线恰好射到桶底上的E点，。当桶装满液体时，如图乙所示，此光线在桶底上的F点反射后到达液面上的G点。已知光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是( ) A.液体对此单色光的折射率为 B.液体对此单色光的折射率为 C.对图乙，光从B到F再到G的传播时间为 D.对图乙，光从B到F再到G的传播时间为 8.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则两束光( ) A.a光的频率比b光的频率大 B.b光比a光更容易发生明显的衍射现象 C.在真空中，a光的传播速度比b光的大 D.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小 9.雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹，如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光.下面说法正确的是( ) A.a光线是红光，b光线是紫光 B.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距 C.遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射 D.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 10.在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线和（图中并未直接画出具体位置）.O为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针. （1）