2025年高考物理复习分类训练：几何光学（一）（原卷）

专题63几何光学（一）

一、多选题

1.（2023・辽宁・统考高考真题）“球鼻脑”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航

行时，球鼻脑推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现

象的物理原理与之相同的是（）

B.阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹

C.驶近站台的火车，汽笛音调变高

D.振动音叉的周围，声音忽高忽低

2.（2023・湖南•统考高考真题）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，

设激光光束与水面的夹角为a,如图所示。他发现只有当a大于41。时，岸上救援人员才能收到他发出的激

光光束，下列说法正确的是（）

岸上救援人员

A.水的折射率为一二

sm41°

B.水的折射率为一、

sin49°

C.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°

D.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°

3.（2023•全国•统考高考真题）等腰三角形Aabc为一棱镜的横截面，仍=ac；一平行于be边的细光束从仍

边射入棱镜，在阮边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如

图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（）

a

乙

=-------------、甲

A.甲光的波长比乙光的长

B.甲光的频率比乙光的高

C.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大

D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率

E.在棱镜内儿边反射时的入射角，甲光比乙光的大

4.（2020•山东・统考高考真题）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴

BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的4BC面垂直，D位于线段8C的中点。图乙为图甲中ABC

面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为血，只考虑由。E直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确

的是（）

A.光从AA'CC面出射的区域占该侧面总面积的;

9

B.光从A4CC面出射的区域占该侧面总面积的］

C.若。E发出的单色光频率变小，A4CC面有光出射的区域面积将增大

D.若。E发出的单色光频率变小，A4CC面有光出射的区域面积将减小

5.（2020•浙江・高考真题）如图所示，波长为乙和乙的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光。

和b,则这两束光（）

A.照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能石&＞纭%

B.射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距此＞人与

C.在水中的传播速度匕<也

D.光子动量A,<外

6.（2019・浙江•高考真题）【加试题】波长为初和九2的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，

其中波长为幻的光的条纹间距大于波长为％的条纹间距.则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为

X1和九2的光所对应的物理量）

A.这两束光的光子的动量P1>P2

B.这两束光从玻璃射向真空时，其临界角Ci>C2

C.这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压Ui>U2

D.这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生，则相应激发态的电离能△EI>AE2

7.（2019・浙江・高考真题）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出。、6两种可见光，。光照射

某金属表面时有光电子逸出，6光照射该金属表面时没有光电子逸出，则（）

A.以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于6光的

B.垂直入射到同一单缝衍射装置，。光的衍射中央亮条纹宽度小于6光的

C.。光和6光的频率之比可能是工

D.a光子的动量大于6光子的

8.（2017•海南•高考真题）如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一细光束

从空气中以某一角度9（0<0<90°）入射到第一块玻璃板的上表面.下列说法正确的是（）

A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光

B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光

C.第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行

D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧

E.第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧

9.（2017・浙江・高考真题）用人6两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条

纹，其中。光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，贝1（）

A.a光的波长大于b光的波长

B.。光的频率大于6光的频率

C.在玻璃中，。光的速度等于6光的速度

D.从玻璃射向空气发生全反射时，。光的临界角大于6光的临界角

10.（2014・天津•高考真题）一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光

分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光

A.垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长

B.从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小

C.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距小

D.若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大

11.（2014•浙江•高考真题）关于下列光学现象，说法正确的是（）

A.水中蓝光的传播速度比红光快

B.光从空气向射入玻璃时可能发生全反射

C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深

D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽

二、单选题

12.（2023•江苏•统考高考真题）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程

中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（）

13.（2023•浙江•统考高考真题）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的

长度为0.9m,水的折射率"=上，细灯带到水面的距离/?=也m,则有光射出的水面形状（用阴影表示）

310

为（）

14.（2023•湖北・统考高考真题）如图所示，楔形玻璃的横截面尸。。的顶角为30。，。尸边上的点光源S到顶

点。的距离为d,垂直于。尸边的光线SN在OQ边的折射角为45。。不考虑多次反射，。。边上有光射出部

A.B.显dC.dD.岛

22

15.（2023・浙江・高考真题）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边A8以角

度。入射，依次经AC和8c两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了a角，则a（）

B.大于90。

C.小于90。D.与棱镜的折射率有关

16.（2022•海南•高考真题）如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比

为1:3。当细光束以30。的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为（）

A.72B.1.5C.6D.2

17.（2022・辽宁•高考真题）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空

间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气

泡与水球同心，在过球心。的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（）

2

A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大

B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小

C.若光线1在/处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射

D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射

18.（2022・浙江•统考高考真题）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往

大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）

A.气泡表面有折射没有全反射

B.光射入气泡衍射形成“亮斑”

C.气泡表面有折射和全反射

D.光射入气泡干涉形成“亮纹”

19.（2022・山东.统考高考真题）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以。为圆心、半径为R的。圆,

左侧是直角梯形，AP长为凡AC与。。夹角45。，AC中点为8。〃、匕两种频率的细激光束，垂直A3面

入射，器件介质对。，6光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向3移动过程

中，能在尸河面全反射后，从面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）

A.仅有。光B,仅有b光C.a、。光都可以D.a、6光都不可以

20.（2022•浙江•统考高考真题）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心。点，发现有。、b、c、d四条

细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束。绕。点逆时针方向转过小角度A夕时，b、c、d也

会随之转动，则（）

A.光束6顺时针旋转角度小于Ad

B.光束c逆时针旋转角度小于A6

C.光束d顺时针旋转角度大于

D.光束6、c之间的夹角减小了2A6

21.（2021・江苏•高考真题）某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可

以看到光束从圆弧面A3C出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材

料的折射率为（）

C.1.6D.1.8

22.（2021•海南•高考真题）如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNP。，MN=2NP,其折射率为一

束单色光在纸面内以夕=45。的入射角从空气射向MQ边的中点。，则该束单色光（）

MN

/4Ozz

QP

A.在边的折射角为60°

B.在边的入射角为45。

C.不能从边射出

D.不能从NP边射出

23.（2021・湖北•统考高考真题）如图所示，由波长为Q和后的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后

分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。。是两单色光中央亮

条纹的中心位置，B和P2分别是波长为力和心的光形成的距离。点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到

三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则（）

匕

H

-

O

位置

出射

的光

为力

是波长

N

A，i＜?l2,

置B.

出射位

力的光

波长为

M是

猫q2,

A.

置

射位

光出

力的

长为

是波

方，N

.人＞

D

位置

出射

的光

为力

波长

，M是

九1＞后

C.

示,

如图所

，光路

色光

束单

、b两

分成a

维后

导纤

入光

气射

从空

色光

束复

）一

真题

高考

•统考

•辽宁

（2021

24.

）

的（

，a光

束光

、b两

中的a

内芯

比较

小

临界角

反射的

发生全

小，

频率

A.

小

临界角

反射的

发生全

大，

频率

B.

大

临界角

反射的

发生全

小，

频率

C.

大

临界角

反射的

发生全

大，

频率

D.

在硅片

图投影

将精细

线，

紫外

出的

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用光

，利

装备

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真题

高考

津・

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（2021

25.

紫

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