(每日一练)高中物理几何光学考点总结单选题1、一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为1.5，下列说法正确的是（）A．单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的1.5倍B．若不充入介质，则实现“开”功能C．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能答案：C解析：A．根据公式可知푐푣=푛2单色光a在棱镜中的传播速度为真空中的31푣=휆푓2频率不变，单色光a在棱镜中的波长为在真空中波长的，A错误；3B．单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，入射角为45°，根据全反射的条件，临界角为12√2sin퐶==≤sin45°=푛32可知入射角大于临界角，不充入介质，即发生全反射，光不可以通过2，实现“关”功能，B错误；CD．由光密介质进入光疏介质，可能不发生全反射，进入2，可能实现“开”功能，从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，则一定处于开状态，D错误C正确。故选C。2、在光纤制造过程中，拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈圆台状，如图所示，已知此光纤长度为L，圆台对应底角为휃，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，光的频率变小퐿B．光通过此光纤到达小截面的最短时间为푐C．从上方截面射出的光束一定是平行光1D．若满足sin휃>，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出푛答案：D2解析：A．光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射入光纤，光的频率不变，A错误；B．光通过此光纤到达小截面的最短距离为퐿，光在光纤中的传播速度푐푣=푛则光通过此光纤到达小截面的最短时间为퐿푛퐿푡==푣푐B错误；C．通过光纤侧面反射后再从上方截面射出的光束不垂直截面射出，上方截面的光束不平行，C错误；D．设临界角为퐶，则1sin퐶=푛1光第一次到达光纤侧面的入射角等于휃，当휃>퐶，即sin휃>时，发生全反射，光不会从光纤侧面射出，D正푛确。故选D。3、如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC边射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为（）A．90°B．60°C．30°D．45°答案：D解析：3光从空气经AB后方向不变，射到AC面，入射角为60°，由11sin퐶==푛√2算出光从玻璃射向空气时，发生全反射时的临界角为：C＝45°，所以光在AC面发生全反射，射到BC面，由几sin푟何关系可求得在BC面的入射角为30°，由折射定律푛=得sin푖√2sin푟＝푛sin푖=√2sin30°=2所以r＝45°，则射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为45°，故ABC错误，D正确。故选D。4、如图所示，五棱柱퐴퐵퐶퐷퐸的折射率푛=√2，瞄准퐴퐵面中点且与퐴퐸面垂直的细激光束射向棱柱，则下列说法中错误．．的是A．没有光从퐴퐸面向左射出B．没有光从퐴퐵面射出C．有光垂直于퐵퐶面射出D．从퐷퐸面射出的光，是从同一点向两个方向，且均与퐷퐸面成45°角射出答案：A解析：4五棱柱与空气的界面临界角1퐶=arcsin=45°푛光从퐴퐸面进入后，以60°的入射角射到퐴퐵面上发生全反射，接着又以60°的入射角射到퐵퐶面上，发生全反射后以30°的入射角射到퐷퐸面上，一部分以45°的折射角斜向下方从퐷퐸面射出，另一部分光反射后垂直于퐵퐶面射向퐵퐶面，一部分垂直射出，一部分原路返回，有部分以45°的折射角斜向上从퐷퐸面射出，还有一些原路返回从퐴퐸面原入射点垂直射出，综上所述，A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。故选A。5、如图所示，푎、푏为两束不同频率的单色光，以相同的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点分别为A、B。经玻璃砖上表面折射后两束光相交于P点，已知퐴푃>퐵푃，下列说法正确的是（）A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率C．a光的频率小于b光的频率D．b光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角大于a光答案：C