一、选择题(共 30 分)
1、(本题 3 分)
如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜 ABC,两者的 AC 面是平行放置的,在它
们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束 O 垂直于 AB 面入射,在图示的出
射光线中(
)
A、1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能
B、4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C、7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D、只能是 4、6 中的某一条
2、(本题 3 分)
如图,在 A 点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源 S。现将
小球从 A 点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前,小球在点光
源照射下的影子在墙上的运动是(
)
A、匀速直线运动
B、自由落体运动
C、变加速直线运动
D、匀减速直线运动
3、(本题 3 分)
如图,一束红光和一束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射
后交于光屏上的同一个点 M,若用 n1、n2 分别表示三棱镜对红
光、蓝光的折射率,下列说法中正确的是( )
A、n1n2,a 为红光,b 为蓝光 D、n1>n2,a 为蓝光,b 为红光
4、(本题 3 分)
如图,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,但在夜间
骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,
使司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是(
)
A、汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B、汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C、汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
D、汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
5、(本题 3 分)
如图,两细束平行的单色光 a、b 射向同一块玻璃砖的上表面,最终都从玻璃砖
的下表面射出。已知玻璃对单色光 a 的折射率较小,那么下列说法中正确的有
(
)
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A、进入玻璃砖后两束光仍然是平行的
B、从玻璃砖下表面射出后,两束光不再平行
C、从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离一定减小了
D、从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离可能和射入前相同
6、(本题 3 分)
如图,AB 为一块透明的光学材料左侧的端面。建立直角坐标系如图,设该光学材
料的折射率沿 y 轴正方向均匀减小。现有一束单色光 a 从原点 O 以某一入射角θ
由空气射入该材料内部,则该光线在该材料内部可能的光路是下图中的哪一个
( )
7、(本题 3 分)
如右上图,用透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线
可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足(
)
A、折射率必须大于 2
C、折射率可取大于 1 的任意值 D、无论折射率是多大都不可能
B、折射率必须小于 2
8、(本题 3 分)
一束单色光从空气射入玻璃中,则其(
)
A、频率不变,波长变长 B、频率变大,波长不变
C、频率不变,波长变短 D、频率变小,波长不变
9、(本题 3 分)
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。”,
其意是说,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。这描述的是光的什么现象?(
)
A、直线传播现象 B、折射现象
C、干涉现象
D、衍射现象
10、(本题 3 分)
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
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二、填空题(共 30 分)
11、(本题 3 分)
费马原理也叫
,其基本内容为
。
12、(本题 4 分)
眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度叫
13、(本题 3 分)
,分为
、
。
如右图所示,一平面镜置于折射率为 3 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
。
14、(本题 2 分)
一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上 P 点,以入射角θ
= 60°射入棱镜,经折射后射到另一面的 Q 点,恰好在 Q 点
沿镜面行进,如图所示,则棱镜的折射率为
15、(本题 2 分)
鱼在岸边水面下 0.50m处,水的折射率为 1.33,则站在岸边的
.
人在鱼的正上方观察到鱼的深度为________m.
16、(本题 2 分)
折射率为 的玻璃球,被一束光照射,若入射角i为 60°,则在
入射点O处反射光和折射光的夹角为________.
17、(本题 4 分)
在成像光学系统中,由于不同色光造成的成像差异称为______,它可分为
______和______两种。
18、(本题 3 分)
摄影物镜是摄影系统的主要组成部分,它的光学特性由_ _____、_________和
_________表示。
19.(本题 5 分)
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望远物镜和显微物镜具有视场小、孔径角大等特点,为保证轴上物点和近轴物
点的成像质量,必须校正好__________ 、_____和________,使之符合________
的要求。
20.(本题 2 分)
光纤的主要功能可分为_________、_________两种。
三、计算题(共 40 分)
20、(本题 10 分)
如图所示,一条长度为 L=5.0m 的光导纤维用折射率为 n= 2 的材料制成。一细
束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全
反射后从右端射出。求:①该激光在光导纤维中的速度 v 是多大?②该激光在
光导纤维中传输所经历的时间是多少?
21、(本题 10 分)
一直径为 20mm 的玻璃球,其折射率为 3 ,今有一光线一 60 。入射角入射到
该玻璃球上,试分析光线经玻璃球传播情况。
22、(本题 20 分)
有平凸透镜 r 1=100mm,r 2 =∞,d=300mm,n=1.5,当物体在-∞时,求高斯像的位
置 l’。在第二面上刻一十字丝,问其通过球面的共轭像处?当入射高度 h=10mm
时,实际光线的像方截距为多少?与高斯像面的距离为多少?
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