专题13 光学-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖北专用）

专题13 光学 1、（2023·湖北卷·T6）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 设光纤在OQ界面的入射角为，折射角为，几何关系可知，则有折射定律 光纤射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 光线在AB两点发生全反射，有全反射定律 即AB两处全反射的临界角为，AB之间有光线射出，由几何关系可知 故选C。 2、（2022·湖北卷·T14）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。 已知水的折射率，求: （1）tanθ的值； （2）B位置到水面的距离H。 【答案】（1）；（2） 【解析】 （1）由平抛运动的规律可知 解得 （2）因可知，从A点射到水面光线的入射角为α，折射角为，则由折射定律可知 解得 由几何关系可知 解得 一、单选题 1．（2024·湖北·三模）如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圆底面）的表面积为（如图乙，其中R为球的半径为球冠的高），光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是（　　） A．从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为 B．整个半球面透光的面积为 C．所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射 D．若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大 【答案】A 【详解】A．由光学知识有 ， 解得 由题意得从半球面射出的光中，最短路径时刚好发生全反射，最短路径 在玻璃内的传播时间最短为 A正确； B．整个半球面透光的面积为 B错误； C．发生全反射的光与射入到半球底面的光比例为 即所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射，C错误； D．若将入射光由红光换成紫光，折射率变大，临界角变小，则半球面透光的面积减小，D错误。 故选A。 2．（2024·湖北·一模）如图所示，平静的水面上漂浮一块厚度不计的圆形木板。一条小鱼以0.5m/s的水平速度匀速游过，其运动轨迹正好在木板直径的正下方，离水面的高度h=0.4m。小鱼从木板下方游过的过程中木板始终保持静止，在水面上任意位置看不到小鱼的时间为ls。已知水的折射率为 则圆形木板的直径约为（　　） A．0.91m B．1.41m C．1.91m D．2.41m 【答案】B 【详解】根据题意可知，当小鱼反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪 根据全反射的临界角公式可得 则 在水面之上看不到时小鱼运动的位移 结合几何关系可知 解得 故选B。 3．（2024·湖北武汉·二模）如图，某透明介质（折射率）由两个半径分别为2R和R的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光在纸面内从A点以入射角i射入介质，不考虑多次反射，要使折射光能从小半球面射出，则入射角i的最大取值范围是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据几何关系可知，入射角i越小，大半球的折射角越小，小半球界面的入射角越小，光越容易从小半球面射出，当入射角i达最大值时，小半球界面恰好发生全反射，此时，令在大半球界面处的折射角为，则有 在小半球界面处恰好发生全反射，则有 根据正弦定理有 解得 即要使折射光能从小半球面射出，则入射角i的最大取值范围是 故选B。 4．（2024·湖北黄石·三模）深秋的公园里金黄的银杏树成为游客打卡拍照的网红景点。如图所示为深棕色熟透的银杏果落到水里，此时银杏果看起来银光闪闪，似乎在告诉游人它名字的由来。下列对银杏果浸入水中观察到果实表面银光闪闪的现象解释可能正确的是（　　） A．银杏果落入水中以后发出银色的光 B．银杏果表面发生光的干涉引起银色亮纹 C．银杏果表面可能有一种不浸润水的薄层，形成空气膜层引起光的全反射 D．银杏果表面有一种特殊物质可以与水发生作用，产生银色的物质发生光的反射 【答案】C 【详解】银杏果表面的蜡性物质使得银杏果进入水中时表面有一层空气膜，外面的光在空气膜处发生全反射而无法射入空气膜内部，在外面看起来就是银亮色的。原理类似于玻璃中的气泡在外面看起来是银色一样。 故选C。 5．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，一正方体玻璃砖边长为a。玻璃砖底面中心有一单色点光源，可向各个方向发射光线。该玻璃砖对光的折射率为，则玻璃砖上表面有光折射出来的区域面积为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据介质对光的折射率可知，临界角为 解得 由几何关系可得，当入射角为临界角时，在上表面能折射出光线的最大半径为 而圆的直径等于上表面的对角线，因此光线在上表面能被光照亮的区域是整个正方形，所以面积为 故选A。 6．（2024·湖北·二模）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（    ） A．防窥屏的厚度越大，可视角度越小 B．屏障的高度d越大，可视角度越大 C．透明介质的折射率越小，可视角度越小 D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射 【答案】C 【详解】A．由光路图可知，可视角度与防窥屏的厚度无关，故A错误； B．如果屏障越高，则入射角变小，根据折射定律可知折射角变小，角变小，故B错误； C．由图可知，可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，透明介质的折射率越小，折射角越小，角越小，故C正确； D．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故D错误。 故选C。 7．（2024·湖北·二模）将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔，观察到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。则下列说法正确的是（　　） A．“水流导光”是一种光的衍射现象 B．“水流导光”是一种光的全反射现象 C．改用折射率较小的液体，更容易发生“水流导光”现象 D．激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度 【答案】B 【详解】AB．激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射，就像光导纤维一样，故A错误，B正确； C．改用折射率较小的液体，根据，则临界角较大，更不容易发生“水流导光”现象，故C错误； D．根据可知，激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度，故D错误。 故选B。 8．（2024·湖北·二模）琉璃灯表演中有一个长方体玻璃柱，如图所示，底面是边长为a的正方形，高为2a。在玻璃柱正中央竖直固定一长为a的线状光源，向四周发出红光。已知玻璃柱的材料对红光的折射率为，忽略线状光源的粗细，则玻璃柱一个侧面的发光面积为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据全反射条件可知全反射的临界角 解得临界角 则随机取线光源的某点为研究对象，则该点在侧面上的发光面为以该点投影为圆心的一个圆，该圆的半径符合 解得 线光源由无数个点光源组成，则侧面的发光面积为无数个半径为的圆叠加而成。如下图所示，则该面积为 故选A。 9．（2024·湖北武汉·模拟预测）明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，是其直径，是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自点射入宝石，折射为、两束单色光。下列说法正确的是（    ） A．宝石对光的折射率比对光的折射率大 B．在宝石中光的传播速度比光的传播速度小 C．若仅增大光在P点的入射角，光可能在上发生全反射 D．用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大 【答案】D 【详解】A．由光路可知，光线b的偏折程度大于光线a，可知宝石对光的折射率比对光的折射率小，选项A错误； B．根据可知，在宝石中光的传播速度比光的传播速度大，选项B错误； C．因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角，则若仅增大光在P点的入射角，光线a射到MN上的入射角不可能达到临界角，则光不可能在上发生全反射，选项C错误； D．a光的折射率较小，则频率较小，波长较长，根据 可知，用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大，选项D正确。 故选D。 10．（2024·湖北·模拟预测）如图所示为一半圆形玻璃砖的截面，其中AB为该截面半圆的直径，O为该截面半圆的圆心，P为该截面左边缘的一个点。一束平行于底边AB的某单色光从P点射入；经玻璃砖表面第一次折射后的光线正好经过B点，则下列说法正确的是（　　） A．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线有可能平行于PB B．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后能到达底面AB的光线，经底面AB反射后再从右侧面BC射出时，出射光线不可能平行底面AB C．若将该入射光束向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达底面AB D．若将该入射光束向上平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达侧面BC 【答案】B 【详解】A．因为玻璃砖是由同一材料构成，所以其折射率不变，由公式有 将该光束向上或向下平移时，该光的入射角发生改变，由上述分析可知，其折射角也要发生改变，所以则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线不平行于PB，故A项错误； B．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后能到达底面AB的光线，若折射光线恰好经过O点，在AB界面发生反射后到达右侧面BC发射折射后射出，其入射角和出射角由几何关系可知，其角度与从左侧入射时的入射角和出射角相同，则这束光线射出后光线与入射光线平行，即与底面AB平行，由于入射光线不可能垂直于AC入射，故折射光线不可能经过O点，所以最终出射光线不可能平行于底面AB，故B项正确； C．若将该入射光束向下平移，则该束光入射角变小，折射率不变，该光的折射角变小，由几何关系可知，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线可能到达BC面，故C项错误； D．若将该入射光束向上平移，则该束光入射角变大，由于折射率不变，所以该光的折射角变大，由几何关系可知，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线可能到达AB面，故D项错误。 故选B。 11．（2024·湖北武汉·模拟预测）图示为一半球形玻璃砖的截面图，AB为直径，O为球心。一束纸面内的单色光从直径上某点C与直径成θ射入，恰好从D点射出。现换用不同频率的色光从C点以相同方向入射，不考虑多次反射，则（　　） A．到达圆弧部分的光，一定会从圆弧部分射出 B．到达圆弧部分的光，可能不从圆弧部分射出 C．频率改变前从D点出射的光线一定与从C点入射时的光线平行 D．所有不同频率的色光在玻璃砖中的传播时间均相等 【答案】C 【详解】 A．当频率比D点单色光大的光，到达圆弧部分，随着频率增大折射率变大，由题知角度不变，如图所示，在折射率变大过程中不变，在变小，由知临界角在变小，但在折射率变大过程，入射角变大，当时会发生全反射，不考虑多次反射，所以到达圆弧部分可能不会从圆弧部分射出。A错误； B．由图知，单色光在D点未发生全反射，频率比D点单色光小的光，到达圆弧部分。折射率小，在玻璃砖内随着折射率变小，入射角比D点单色光入射角小，临界角比D点单色光临界角大，故到达圆弧部分不发生全反射，从圆弧部分射出，故B错误； C．因为D点切线和AB平行，所以频率改变前从D点出射的光线一定与从C点入射时的光线平行。C正确； D．由公式，光的频率不同，折射率不同，在光中传播速度不同，不考虑多次反射，频率大的折射率大，速度小，传播时间不相等，D错误。 故选C。 二、多选题 12．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，PQ是半圆柱体玻璃截面的直径，一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃，两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为λA和λB，从P点传播到A、B点的时间分别为tA和tB，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．做出入射点P的法线，如图 根据 从A点射出的单色光折射角较小，折射率较大，其波长较小。故A正确；B错误； CD．由几何关系，可得 又 可得 故C错误；D正确。 故选AD。 13．（2024·湖北黄石·一模）某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝、屏上的点位于双缝和的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为与，当介质为矿泉水时，屏上P点处是上方的第4条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，则（  ） A．小于 B．该矿泉水的折射率为 C．当介质为矿泉水时，来自和的光传播到P点处的时间差为 D．仅将水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹 【答案】AD 【详解】A．根据 当双缝与屏之间的介质为矿泉水时，波长会变小，而双缝间距d与双缝与屏之间的距离L相同，所以小于，故A正确； B．设光在真空中的波长为、在介质中的波长为，依题意有 则可知 故B错误； C．P点处是上方的第4条亮条纹的中心，则光到双缝的光程差为光在矿泉水波长的4倍，则来自和的光传播到P点处的时间差为 故C错误； D．将水平向左移动的过程中，P点与双缝光程差不会改变，据题仍是光在介质中波长的四倍，所以仍能观察到亮条纹，故D正确。 故选AD。 14．（2024·湖北·一模）如图所示，在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MN上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．光在透明介质中发生全反射的临界角为30° B．该透明介质的折射率为 C．光在透明介质中的传播速度为 D．光从射入AB面开始到射到E点的时间为 【答案】BCD 【详解】AB．画出光路图如图所示 在界面AC恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 则折射率 故A错误，B正确； C．又 则光在透明介质中的传播速度为 故C正确； D．由几何关系可得 则 光从射入AB面开始到射到E点的时间为 故D正确。 故选BCD。 15．（2024·湖北十堰·一模）如图所示，一工件由透明材料制作成，其横截面 ABCD为边长为a 的正方形，正方形的内切圆部分被挖出。该材料的折射率n=2。圆心O处有一点光源，若只考虑首次直接射向正方形 ABCD 四边的光线（不考虑光的反射），光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．从正方形 ABCD 四边射出的光线区域的总长度为 B．从正方形 ABCD 四边射出的光线区域的总长度为 C．在从正方形 ABCD 四边射出的光线中，光从光源到ABCD 边传播所用的最长时间与最短时间的差值为 D．在从正方形 ABCD 四边射出的光线中，光从光源到ABCD边传播所用的最长时间与最短时间的差值为 【答案】BC 【详解】AB．设AB中点M，BC中点N，如图所示 若沿OE方向射到MB面上的光线刚好发生全反射，因为临界角满足 即 则 ∠MOF=30° 同理沿OG方向射到BN面上的光线刚好发生全反射，则 ∠NOH=30° 根据几何关系可得 从MB、BN面有光射出的区域总长度为 同理，从AM、NC面有光射出的区域总长度为 即从正方形 AB、BC两边射出的光线区域的总长度为 从正方形 AD、DC两边射出的光线区域的总长度为 从正方形 ABCD 四边射出的光线区域的总长度为 故A错误，B正确； CD．根据题意，由于只考虑首次直接射向正方形 ABCD 四边的光线（不考虑光的反射），则可知光从光源到ABCD 边能够射出的临界位置即为恰好发生全反射的位置，根据几何关系可得，在只考虑首次直接射向正方形 ABCD 四边的光线（不考虑光的反射）的情况下，光传播的最远距离为 由几何关系可知光从光源到MN面的传播距离为，则在材料中的传播距离为 则光传播到MN面的时间为 光在材料中的传播的最长时间为 又 解得 由此可得光从光源到ABCD 边传播所用的最长时间 光到AB面最短时间为光垂直入射到AB面的时间，可得最短时间 所以在从正方形 ABCD 四边射出的光线中，光从光源到ABCD边传播所用的最长时间与最短时间的差值为在材料中传播的最长时间，即 故C正确，D错误。 故选BC。 三、解答题 16．（2024·湖北·三模）如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）光线垂直于AB边射入棱镜后光路图如图所示 设光线在棱镜中发生全反射的临界角为，由几何关系可得 又 解得 （2）光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示 由折射定律得 可得折射角为 则有 在中，由正弦定理可得 解得 由对称性可知，光线在棱镜中通过的路程为 光线在棱镜中的传播速度为 光线在棱镜中传播的时间 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题13 光学 1、（2023·湖北卷·T6）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ） A. B. C. D. 2、（2022·湖北卷·T14）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。 已知水的折射率，求: （1）tanθ的值； （2）B位置到水面的距离H。 一、单选题 1．（2024·湖北·三模）如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圆底面）的表面积为（如图乙，其中R为球的半径为球冠的高），光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是（　　） A．从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为 B．整个半球面透光的面积为 C．所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射 D．若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大 2．（2024·湖北·一模）如图所示，平静的水面上漂浮一块厚度不计的圆形木板。一条小鱼以0.5m/s的水平速度匀速游过，其运动轨迹正好在木板直径的正下方，离水面的高度h=0.4m。小鱼从木板下方游过的过程中木板始终保持静止，在水面上任意位置看不到小鱼的时间为ls。已知水的折射率为 则圆形木板的直径约为（　　） A．0.91m B．1.41m C．1.91m D．2.41m 3．（2024·湖北武汉·二模）如图，某透明介质（折射率）由两个半径分别为2R和R的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光在纸面内从A点以入射角i射入介质，不考虑多次反射，要使折射光能从小半球面射出，则入射角i的最大取值范围是（　　） A． B． C． D． 4．（2024·湖北黄石·三模）深秋的公园里金黄的银杏树成为游客打卡拍照的网红景点。如图所示为深棕色熟透的银杏果落到水里，此时银杏果看起来银光闪闪，似乎在告诉游人它名字的由来。下列对银杏果浸入水中观察到果实表面银光闪闪的现象解释可能正确的是（　　） A．银杏果落入水中以后发出银色的光 B．银杏果表面发生光的干涉引起银色亮纹 C．银杏果表面可能有一种不浸润水的薄层，形成空气膜层引起光的全反射 D．银杏果表面有一种特殊物质可以与水发生作用，产生银色的物质发生光的反射 5．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，一正方体玻璃砖边长为a。玻璃砖底面中心有一单色点光源，可向各个方向发射光线。该玻璃砖对光的折射率为，则玻璃砖上表面有光折射出来的区域面积为（　　） A． B． C． D． 6．（2024·湖北·二模）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（    ） A．防窥屏的厚度越大，可视角度越小 B．屏障的高度d越大，可视角度越大 C．透明介质的折射率越小，可视角度越小 D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射 7．（2024·湖北·二模）将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔，观察到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。则下列说法正确的是（　　） A．“水流导光”是一种光的衍射现象 B．“水流导光”是一种光的全反射现象 C．改用折射率较小的液体，更容易发生“水流导光”现象 D．激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度 8．（2024·湖北·二模）琉璃灯表演中有一个长方体玻璃柱，如图所示，底面是边长为a的正方形，高为2a。在玻璃柱正中央竖直固定一长为a的线状光源，向四周发出红光。已知玻璃柱的材料对红光的折射率为，忽略线状光源的粗细，则玻璃柱一个侧面的发光面积为（　　） A． B． C． D． 9．（2024·湖北武汉·模拟预测）明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，是其直径，是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自点射入宝石，折射为、两束单色光。下列说法正确的是（    ） A．宝石对光的折射率比对光的折射率大 B．在宝石中光的传播速度比光的传播速度小 C．若仅增大光在P点的入射角，光可能在上发生全反射 D．用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大 10．（2024·湖北·模拟预测）如图所示为一半圆形玻璃砖的截面，其中AB为该截面半圆的直径，O为该截面半圆的圆心，P为该截面左边缘的一个点。一束平行于底边AB的某单色光从P点射入；经玻璃砖表面第一次折射后的光线正好经过B点，则下列说法正确的是（　　） A．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线有可能平行于PB B．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后能到达底面AB的光线，经底面AB反射后再从右侧面BC射出时，出射光线不可能平行底面AB C．若将该入射光束向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达底面AB D．若将该入射光束向上平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达侧面BC 11．（2024·湖北武汉·模拟预测）图示为一半球形玻璃砖的截面图，AB为直径，O为球心。一束纸面内的单色光从直径上某点C与直径成θ射入，恰好从D点射出。现换用不同频率的色光从C点以相同方向入射，不考虑多次反射，则（　　） A．到达圆弧部分的光，一定会从圆弧部分射出 B．到达圆弧部分的光，可能不从圆弧部分射出 C．频率改变前从D点出射的光线一定与从C点入射时的光线平行 D．所有不同频率的色光在玻璃砖中的传播时间均相等 二、多选题 12．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，PQ是半圆柱体玻璃截面的直径，一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃，两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为λA和λB，从P点传播到A、B点的时间分别为tA和tB，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 13．（2024·湖北黄石·一模）某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝、屏上的点位于双缝和的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为与，当介质为矿泉水时，屏上P点处是上方的第4条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，则（  ） A．小于 B．该矿泉水的折射率为 C．当介质为矿泉水时，来自和的光传播到P点处的时间差为 D．仅将水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹 14．（2024·湖北·一模）如图所示，在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MN上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．光在透明介质中发生全反射的临界角为30° B．该透明介质的折射率为 C．光在透明介质中的传播速度为 D．光从射入AB面开始到射到E点的时间为 15．（2024·湖北十堰·一模）如图所示，一工件由透明材料制作成，其横截面 ABCD为边长为a 的正方形，正方形的内切圆部分被挖出。该材料的折射率n=2。圆心O处有一点光源，若只考虑首次直接射向正方形 ABCD 四边的光线（不考虑光的反射），光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．从正方形 ABCD 四边射出的光线区域的总长度为 B．从正方形 ABCD 四边射出的光线区域的总长度为 C．在从正方形 ABCD 四边射出的光线中，光从光源到ABCD 边传播所用的最长时间与最短时间的差值为 D．在从正方形 ABCD 四边射出的光线中，光从光源到ABCD边传播所用的最长时间与最短时间的差值为 三、解答题 16．（2024·湖北·三模）如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$