高三物理第二轮复习资料：光学Word格式文档下载.doc

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三、知识点、能力点提示

几何光学以光的直线传播为基础，主要研究光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其应用。



从知识要点可分为四方面：

一是概念；

二是规律；

三为光学器件及其光路控制作用和成像；

四是光学仪器及应用。

1.光的反射

（1）反射定律

（2）平面镜：

对光路控制作用；

平面镜成像规律、光路图及观像视场。

（3）球面镜：

凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用

2.光的折射

（1）折射定律

（2）全反射、临界角。

全反射棱镜（等腰直角棱镜）对光路控制作用。

（3）色散。

棱镜及其对光的偏折作用：

现象及机理

（4）透镜

凹透镜及其虚焦点，凹透镜成像光路图及其公式：

凸透镜及其实焦点，凸透镜成像光路图及其公式

应用注意：

1.解决平面镜成像问题时，要根据其成像的特点（物、像关于镜面对称），作出光路图再求解。

2.解决折射问题的关键是画好光路图，应用折射定律和几何关系求解。

3.研究像的观察范围时，要根据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方向来确定观察范围。

4.无论光的直线传播，光的反射还是光的折射现象，光在传播过程中都遵循一个重要规律：

即光路可逆。

四、能力训练

（一）选择题

1.借助于漫反射，我们才能从不同方向（）

A.看电影 B.看电视

C.欣赏油画 D.欣赏中秋明月

（提示：

此题考查光的反射规律）

2.从侧面拍摄一辆以10m/s的速度运动的汽车，要求像的位移不得大于0.1mm，底片上的像才不致模糊，汽车长度为3m，底片上汽车的像长为1.5cm，则感光时间不能超过（ ）

A.1×

10-3S B.2×

10-3S

C.6.7×

10-3S D.3×

此题考查凸透镜成像规律及放大率匀速直线运动等知识）

3.如下图所示，L为水平放置的点亮的8w日光灯，T为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，竖藤条相互垂交织，它们之间是透空方格，P是与藤条靠背平行的白屏。

现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处（图中右方）平移，从屏上将依次看到（）

A.横藤条的影，横竖藤条的影

B.竖藤条的影，横竖藤条的影

C.横竖藤条的影，竖藤条的影，没有藤条的影

D.横竖藤条的影，横藤条的影，没有藤条的影

（提示：

此题考查光的直线传播规律及光的干涉规律。

）

4.在我国古代学者沉括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：

“若鸢飞空中，其影随鸢而移；

或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。

”意是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；

如鹞鹰的影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰就作相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移。

这描述的是光的什幺现象?

（ ）

A.直线传播现象 B.折射现象

C.干涉现象 D.衍射现象

此题考查光的直线传播规律）

5.已知月球周围没有大气层，因此在月球上看到的天空的颜色应是（ ）

A.蓝色的 B.红色的 C.苍白色的 D.黑暗的

此题考查光的直线传播规律。

）

6.当物体通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像后，把凸透镜光心以下部分用黑布遮住，则屏上的像是（ ）

A.变暗而模糊的整个像 C.变暗而清晰的整个像

C.明亮而模糊的半个像 D.明亮而清晰的半个像

此题考查透镜成像规律）

7.用眼睛观察远处的灯，有时会看到它周围光芒辐射，对于这一现象的解释，下面的哪些说法正确?

（）

A.这是空气对光的折射作用造成的

B.这是眼睛的瞳孔对光的衍射作用造成的

C.这现象说明眼睛的瞳孔是规则的圆形

D.这现象说明眼睛的瞳孔是多边形

此题考查光的衍射）

8.如右图，L为一薄透镜，MN为透镜主轴，O为透镜的光点，把一个光源放在透镜左侧，点光源发出的光经透镜折射后有两条折射光线a、b，由此可知（）

A.这个透镜一定是凸透镜

B.经透镜成的像一定是虚像

C.像距一定小于物距

D.所成的像一定在b直线的方位上

9.某介质的折射率为，光线从此介质射向与空气的界面，下图中光路图正确的是（）

此题考查光的反射和折射）

10.假设地球表面不存在大气层，那幺人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比（）

A.不变B.将提前C.将延后

D.在某些地区将提前，在另一些地区将延后

此题考查光的折射）

（二）填空题

11.如图所示，有一个长方形容器，高为30cm，宽为40cm，在容器的底部平放着一把长40cm的刻度尺。

眼睛在OA的延长线上的E点观察，视线沿着EA斜向下看恰能看到尺的左端零刻度。

现保持眼睛的位置不变，向容器的内倒入某种液体且满至容器口，这时眼睛仍沿EA方向观察，恰能看到尺上的20cm刻度。

则此种液体的折射率为。

此题考查光的折射率公式）

12.如下图是发生日食的示意图，地球表面处在区域Ⅰ，可看到食；

处在区域Ⅱ，可看到食；

处在区域Ⅲ则。

此题考查光的直线传播规律的应用）

13.街道旁有一高为H的路灯，有身高为h的某人从路灯正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果此人以不变速度v直线朝前走，则他自己的影子相对于地的速度为

此题考查光的直线传播及匀速直线运动规律，运用三角形相似求解）

14.如图所示，一平面镜置于折射率为的某种液体中，镜面与水平面成30°

的角，液体上方是真空，要使光线经平面镜反射后沿原光路返回直空中，光线射入液体时的入射角应为。

此题考查光的折射和反射）

15.如下图所示，P为发光点，MN为平面镜，如在MN与P之间放上不透明的挡板Q后，像的亮度的变化情况是。

（填“变亮”或“变暗”或“不变”）

此题考查平面镜成像规律）

16.在焦距为f的凸透镜的主光轴上，与光心O相距2f放置一点光源S。

已知凸透镜的半径等于R。

若在凸透镜的另一侧的焦点F处垂直于主光轴放一光屏，则在光屏上呈现的圆形光斑的面积为。

并画出右图中自S发出的三条光线经凸透镜后的光路。

此题考查透镜成像规律及三角形相似求解）

（三）作图题

17.请按下列要求用刻度尺作出光路图

如下图

（1）所示，AB为一发光线状体，MN为一平面镜，E为人眼所在位置，试用作图法画出用遮光纸把面镜MN上哪一部分遮住，人眼看不到AB的虚像，并在图中用CD线段标出范围。

（2）如图

（2）所示，已知一点光源发出的光线经凸透镜折射后的两条出射光线，用作图法确定点光源位置，并画出完整光线图。

此题考查平面镜成像规律及凸透镜成像作图法）

18.如图，MN是暗室墙上的一根直尺、手电筒，射出一束光与MN垂直，直尺上被照亮的宽度是a，今将一横截面是直角三角形的玻璃三棱镜放在图中虚线所示位置，截面的直角边AB与MN平行，顶角∠A＝30°

。

请你说明放上三棱镜后，在直尺上被照亮的部分有何变化，说明理由，并画出光路。

此题考查光的折射及光的色散规律）

（四）计算题

19.激光液面控制仪的原理是：

一束激光以入射角α照射液面，反射光斑被光电管接收后转变为电讯号，电讯号输入控制系统以控制液面高度。

若反射光斑B移动了距离ΔS到B′，如下图所示，那幺液面应怎样变化?

其变化量ΔH为多少?

此题考查光的反射规律）

20.一个大游泳池，池底是水平面。

池中水深1.2m，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分BC恰为杆长AC的一半。

太阳光以与水平方向成37°

角射在水面上，如下图所示，测得杆在池底影长是2.5m，求水的折射率?

（sin37°

=0.6cos37°

=0.8）

此题考查运用光的折射率公式计算）

21.如右图，光从A点射入圆形玻璃，而从B点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°

，AB弧所对应的圆心角120°

，则此玻璃的折射率是多少?

此题运用光的折射及几何知识求解）

22.垂直于凸透镜主轴物AB，经透镜成实像A1B。

物距分别为u、v。

现在使物AB偏转一个α角成A′B位置下如图，仍能成完整的实像。

请你在不必确定焦点位置的情况下，作出A′B成像的光路图。

要求叙述作图步骤，并求出像A1B1偏转的角度β。

此题考查透镜成像作图法及运用三角形相似求解）

23.空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距离水面4m深处的水中有一条鱼，已知水的折射率为，则鸟看水中鱼离它的距离是多少?

鱼看空中的鸟离它的距离是多少?

此题运用光的折射公式及近法线光线折射时，利用sinθ≈tgθ近似计算）

24.如下图所示，宽度为a的平行光束从空气中斜射到两面平行的玻璃板上表面，入射角为45°

，光束中含有两不同波长的单色光，玻璃对这两种色光的折射率分别为n1=1.5，n2=。

求：

（1）两种波长的光射入上表面后的折射角r1和r2（用反三角函数表示），

（2）为使光束从玻璃板下表面出射时能生成不重迭的两束单色光，玻璃板的厚度至少应为多少（用根式表示）?

作出光路的示意图。

此题考查光的色散规律及折射率公式）

能力训练参考答案

1.ACD2.B3.D4.A5.D6.B7.BD8.BD9.D10.D11.1.4412.日全日偏日环食13.

14.60°

15.不变16.πR217.略18.略

19.液面下降ΔH＝20.21.

22.β＝arctg（tgα）步骤略23.6m8m

24.

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