第一章：最新高中物理试题汇编及选修课3-4光学部分精选
12.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀。
玻璃球，频率为 f 的细激光束在真空中沿直线 BC 传播，并且
光线在玻璃球表面C点处折射进小球内，在玻璃球表面D点处进入小球内。
该点折射到真空中。已知 COD
120 下列说法中正确的是（）
A.激光束的入射角为45
B.光子穿过玻璃球时，其能量逐渐减小。
C.激光束穿过玻璃球所需的时间为t?3R（其中c是真实
空气
（光的速度）
D.通过改变入射角θ，细激光束可能会出现在球的内表面上。
全反射
13.如图所示，两束单色光束a、b照射到玻璃棱镜上
在AC平面上，它们通过棱镜后互相平行，则（）
A.a 光频率高
B. b光频率高
C. 光a穿过棱镜的时间很短
D. 光b穿过棱镜的时间更短
14.如图所示，P和Q分别是由两种透明材料制成的两个形状。
相同的直角梯形棱柱拼在一起，就构成了一个长方体。
光线从P的上表面斜入射，折射后的光线垂直穿过两个棱镜的边界。
已知该材料的折射率为nP?nQ。入射到P上表面的光为
上表面之间的角度是？以下哪项陈述是正确的？
A. 有可能光不从下面出来 Q
B.从Q的下表面发出的光必定入射到P的上表面。
平行光
C.若光从Q的下表面发射，则发射光与下表面之间的距离为
角度必须大于？
D. 如果光从Q的下表面发射，则发射光与下表面之间的距离为
该角度一定小于？
3. 计算题
4、水池的深度为h，一根长棍垂直插入水底，棍子露出水面。
梁的长度为L，梁与水平面的夹角为60度。
已知水的折射率为n，求出水底木棍影子的长度。
6. 发射有线制导导弹时，导弹发射基地与导弹发射装置之间的连接
一种像蜘蛛丝一样细的特殊光纤，它可以双向传输信号，从而实现相同的
光纤由纤芯和包层组成，如下图所示。
该材料的折射率为n1=2，
包层折射率n2?，
光纤的长度为（已知光从折射率为n1的介质入射到折射率为
当介质为n2时，入射角θ1与折射角θ2满足如下关系：
n1sin?1?n2sin?2）
（1）试通过计算解释从光纤一端入射的光信号是否会穿过
通过包层泄漏，
（2）若导弹在飞行中，相关参数就转换成光信号。
通过光纤发回发射基地，并立即处理转换成指令光信号返回。
导弹，求信号来回传播所需的最大时间。
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7.如图所示，一束平行复合光，其截面为圆形（半径为R）
光线垂直照射到玻璃半球的平面上，形成
圆形彩色亮区。玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为
距离为D（D>3R），忽略光的干涉和衍射，求：
（1）屏幕S上形成的圆形亮区最外侧的颜色是什么？
（2）设玻璃半球对式（1）中色光的折射率为n，则计算
圆形亮区的最大半径。
8.如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于
直径AB射至电介质球C点，DC与AB之间的距离为H=0.8R。
（1）证明：直流射线进入介质球后，再次第一次到达介质球。
当表面位于球体与粒子的界面时，界面处不会发生全反射。（请解释原因）
（2）若直流光进入介质球，并再次到达介质球
在界面处，从球体折射出的光与入射光平行。求介质的折射率。
发射率
。
9、如图所示，光从矩形透明介质的上表面AB进入。
将其射到侧面AD上（假设侧面AD很长），讨论以下问题：
（1） 无论入射角多大，为了防止光从AD表面发射出来，
介质的折射率应满足什么条件？
（2）当介质的折射率为n时，光可能从AD表面出射。
为了使光真正从 AD 表面发射出来，必须满足什么条件？
10. 如图所示的圆柱形容器中充满了折射率为n=2的透明材料。
液体，在容器底部安装一面平面镜，容器直径L=2H，在中心
在液体正上方高度 h 处有一个光源 S。
为了能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？
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第二部分：最新高中物理考试题库汇编，可选3-4道光学部分
最新高中物理考试题库及选题汇总：选修3-4 光学
1. 多项选择题
1、2007年3月4日，是我国的元宵节。
所有地区都观测到了月食。月食发生时，太阳和地球的相对位置
位置如图所示，当月球进入图中哪个区域时，地球就处于夜晚。
该地区的观测者可以看到月全食（）
A. 全部进入I区
B.全部进入区域II或IV
C.全部进入区域III
D. 部分通道区域
我
答案：A
2. 1923年，美国物理学家迈克尔逊利用旋转棱镜法更准确地
测量了光速。测量过程如下：精确测量了两个距离。
在第一座山峰上安装了一个强光源S（距离为L）。
它发出的光穿过狭缝，照射到八面体镜的镜面1上，并反射到
光线在第二个峰上被凹面镜 B 反射，然后被凹面镜 B 反射回第一个峰。
如果八面体是静止的，反射光将位于八面体的另一侧。
它在表面 3 上再次反射，穿过望远镜，进入观察者的眼睛。
它表明，如果八面体由电动机驱动，从慢到快旋转，
当八面体的自转速度为?时，在望远镜中可以再次看到光源。
那么光速就等于（）
A.4L？
答案：B
3. 水平地面上的物体M挡住了站在A点的人的视线，如图所示
如图所示，为了看到M后方的地面，上方水平放置了一面平面镜。
并且反射面是面向地面的，所以 A 处的人可以看到 M 后面距离 M 更近的人。
地方，他应该
A. 将平面镜向上移动，平行于
B. 将平面镜向下移动，平行于
C. 将平面镜水平向左移动
D. 将平面镜水平向右移动
答案：A
4.如图所示，在xOy平面中，人眼位于坐标（3高中物理3-4光，
0），平面镜朝下，
左、右端点的坐标分别为（-2，3）和（0，3）。
光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速移动，它向哪个方向移动？
当人眼处于该区域时，可以看到平面镜中S的像点，它做了什么运动？
（）
A.0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动
B.在-3到-7区间，沿x轴负方向匀速运动。
C.-3到-7，沿x轴负方向加速
D.在-3至-？区间内，运动沿x轴正方向加速
答案：B
5. 假设大气是均匀介质，当阳光照射到地球表面时，
有大气层时地球被阳光覆盖的面积与没有大气层时相比。
A.前者较小 B.前者较大
C.大小相同 D.无法确定
答案：B
6.大气中空气层的密度随着海拔的升高而减小。
一束阳光从大气层外发射出来。图中所示的四张图可以粗略地表示这一点
一束阳光到达地面的路径是（）
答案：B
7、目前，用于摧毁卫星或空间站的激光武器已经研制成功。
如图所示，一座空间站位于地平线之上，现已准备投入使用。
一束激光照射到空间站，该激光应该是（ ）
A. 沿着视线瞄准更高的空间站
B. 沿着视线向下瞄准空间站
C. 沿着视线直接瞄准空间站
D.条件不充分，无法判断
答案：C
8. 在一个没有月亮的夜晚，有一个大池塘，
一盏灯（可以看作是光源）、一条在水中游动的小鱼、一只在水面上方的小鸟
飞行，假设水中没有杂质，水面平静，下列说法正确的是（ ）
A.小鱼抬头看着水面，发现水里到处都是亮晶晶的，但是
更暗
B. 鱼抬头看着水面，看到一个亮点。
鱼在哪里并不重要。
C. 这只鸟低头看着水，看到水中间有一个圆形的区域。
周围一片明亮，一片黑暗
D. 这只鸟低头看着水面，看到了一个亮点。
与鸟的位置有关
答案：BD
分析：突破口在于镜面反射原理和折射定律
9、如图所示，一束锥形的单色光在空气中传播。
汇聚于P点，若在到达P点之前进入水中，则锥体的轴线垂直于水。
圆锥的顶角为?。如果P到水面的距离是常数，那么(?)很小
答：如果？非常大，锥体内的所有光线就无法汇聚到一点。
B. 如果？非常小，锥体内的所有光线就无法聚焦在水面的一点上。
C. 当 ? 很大时，光线与轴的交点从点 P 开始向无穷远
D.当时间很小时，光与轴的交点无限接近
页
答案：A
10、“不经历风雨，怎么能见彩虹。”彩虹形成的原因是光的颜色。
如图所示，阳光照射到空气中的小水滴上时发生散射，形成五颜六色的
彩虹光路示意图，a、b为两束折射的单色光。下列说法正确的是
下列说法正确的是（ ）
A.光a的光子能量大于光b的光子能量
B.在水滴中，光a的传播速度大于光b的传播速度。
C.用同一双缝干涉装置观察到的光a的干涉条纹间距比光b的干涉条纹间距大。
宽度
D.如果光b能使金属产生光电效应，那么光a也一定能
使金属产生光电效应
答案：BC
11. 随着信息技术的飞速发展，光盘是一种信息存储
CD 上的信息通常通过激光束读取。
如果光束没有直接投射到光盘表面，光就会穿过透明介质。
当光穿过这些层时，会发生折射，从而改变传播方向。因为光的频率越高，
介质的折射率越大，红蓝激光的偏转程度不同。
如图所示，下列有关表述正确的是（）
A.图中①为红光，②为蓝光。
B.利用光电效应原理，使用蓝色激光时，感光元件
它可以将光信息转换成电信号。如果电路和元件没有故障，红色
彩色激光也不错
C.激光光子的能量比普通色光光子高
D.激光是横波，能发生干涉和衍射
答案：D
12.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀。
玻璃球，频率为 f 的细激光束在真空中沿直线 BC 传播，并且
在玻璃球表面C点处，光经过折射进入小球，在玻璃球表面D点处进入小球。
该点折射到真空中。如果 COD 为 120，则下列哪项陈述是正确的？
10
是 （）
A.激光束的入射角为45
B.光子穿过玻璃球时，其能量逐渐减小。
C.激光束穿过玻璃球所需的时间为t?3R（其中c为
真空中的光速）c
D.通过改变入射角θ，细激光束可能会出现在球的内表面上。
全反射
分析：C是由折射率n?sin??的关系推导出来的，
我们知道：sin??nsi?，所以??60，A是错的；si2
s，其中v为光的频率，它与光源有关，所以光的频率保持不变。
光子的能量不变，所以B是错的；根据t？
c3Rn?,s??，所以t?，C是正确的；只要光束可以注入，那么
不可能将 VC 发送到球内
发生全反射高中物理3-4光，D错误。
13、如图所示，两束单色光束a、b分别照射到玻璃棱镜上。
在AC平面上，它们通过棱镜后互相平行，则（）
A.a 光频率高
B. b 光频率高
C.a 光穿过棱镜的时间很短
D.b 光穿过棱镜的时间很短
答案：BC
11
14.如图所示，P、Q分别是用两种透明材料制成的两块形状相似的碎片。
相同的直角梯形棱柱拼在一起，就构成了一个长方体。
折射光从P的上表面斜入射，垂直穿过两个棱镜的边界。
已知该材料的折射率为nP?nQ。入射到P上表面的光为
上表面之间的角度是？以下哪项陈述是正确的？
A. 有可能光不从Q下面出来。
B.从Q的下表面发出的光必定入射到P的上表面。
平行光
C.若光从Q的下表面发射，则发射光与下表面之间的距离为
角度必须大于？
D.若光从Q的下表面发射，则发射光与下表面之间的距离为
该角度必须小于？
答案：AD
15.如图所示，一束复杂的可见光入射到放置在空气中的平面上。
在玻璃砖MNPQ上，两束单光束a、b穿过玻璃后从下表面射出。
彩色光，则下列表述正确的是（）
A.玻璃对光的折射率较高。
B. b光子的能量较大
C.两束单色光束a、b互相平行
D.如果增大MN面上的入射角，a光可能会在PQ面上完全反射。
反射
答案：BC
12
16.两束单色光束A、B同时从空气中发射到某种介质的界面MN。
由于折射，合成了复杂的光C，如图所示。下列说法正确的是
有 （）
A.光子A的能量大于光子B的能量。
B.当两种光照射到同一金属上时，光B更容易使金属产生光电
影响
C.在同一介质中，光A的折射率小于光B的折射率。
D.用同样的装置做双缝干涉实验，A光比B光强。
干涉条纹间距较大
答案：AC
17. 图中示出了直角棱镜的横截面，其中？bac？90，？abc？60。
一束平行光束从点 O 以垂直于 bc 平面的方向进入棱镜。
棱镜材料折射率
n =
反射光，则有光（）
A. 从腹部平面向外射出
B.从交流表面发射
C.从bc平面发射，bc平面是斜的
D.从bc平面发射并垂直于bc平面
??如果我们不考虑bc表面上的原始入射光
答案：BD
18、如图所示，将一个截面为ABC的玻璃直角棱镜放置在空中。
十三
空中，两束宽度d相同的紫、红光线垂直照射在三梭镜的一条直线上。
在棱镜的另一侧，放置一个与AB边平行的光屏。
屏幕距离可调节。屏幕上出现两条紫色和红色光带。可能是（）
A.紫色光带在上方，红色光带在下方，紫色光带较宽
B.紫色光带在底部，红色光带在顶部，紫色光带较宽
C.红色光带在上方，紫色光带在下方，红色光带较宽
D.红色光带在最下方，紫色光带在最上方，红色光带较宽
第 3 部分：物理选修课 3-4 光学单元测试题
吉林省通榆县实验中学物理选修3-4光学单元测试题
班级名称
多项选择题（5×10）
1. 在白炽灯照射下，看到两块紧紧挤压的玻璃板表面的颜色
条纹。当你通过狭缝观察白炽灯时，你还会看到彩色条纹。
现象 （）
A为光的衍射现象；B为光的干涉现象；
C前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象；
D 前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。
2 下列例子中哪些应用了光的全反射现象：（）
A.光纤通信 B.用棱镜观察太阳光谱
C.在某些光学仪器中，利用等腰直角玻璃棱镜将光路改变90°。
D. 用白光照射肥皂膜，可看到彩色条纹
3.如图1所示贝语网校，夏天，在平静无风的海面上，向远处望去，
14
有时你可以看到山脉、船只、塔楼、亭子、市场、寺庙等。
在沙漠中，有时你可以看到远处的水源，附近的仙人掌，
有些东西，触手可及，却又触不到，这就叫海市蜃楼。
下列法律中错误的是（ ）
不好
C
A.海面上方上层空气的折射率小于下层空气的折射率。
B.沙面上方上层空气的折射率小于下层空气的折射率。
C. A 是海市蜃楼，B 是场景 D. C 是海市蜃楼，D 是场景
4. 当我们学习光的色散时，老师在课堂上进行了演示。
实验是让一束特制的复杂颜色光束从空中射向平行平面的玻璃砖。
（玻璃较厚），折射成两束单色光a、b，已知光a为红色。
光，b光为紫光。你认为图3中哪一张光路图是正确的？（B）
5.如图所示，P为偏光板，P的透过方向（以带箭头的实线表示）
以下四种输入类型
下列哪种类型的入射光束照射到P点时，可以观察到透射到P点的另一侧？
光？（）
A.阳光 B.垂直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光 D.与垂直方向成45度角振动的光
光
6. 单色光在空气中的波长为λ0，在空气中的波长为
λ，波速为v，玻璃对该色光的折射率为n。
15
光在空气中全反射的临界角为A，则（）
A． sinA?n B． 罪A??c? C。 sinA?0D． sinA？ 0