专题12 光学（新高考通用）-【好题汇编】2025年高考物理三模试题分类汇编

专题12 光学 光的折射 全反射 1．（2025·四川绵阳·三模）如图所示，矩形玻璃砖平行于光屏P放置于上方高处，两束平行的单色光A、斜射到玻璃砖的面，两个入射点间距离为，穿过玻璃砖下表面后，射在光屏P上两个点间距离为，已知。不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃砖，其他条件和状态保持不变，射在光屏上两个点（    ） A．位置不变，距离不变 B．位置右移，距离不变 C．位置左移，距离变大 D．位置右移，距离变大 2．（2025·山西·三模）池塘的底部，沿同一水平深度安装有规格相同、颜色不同的灯泡，注入水后灯光打在水面上形成五颜六色的光斑煞是好看。已知水面上a色光的光斑面积明显小于旁边b色光的光斑面积，下列判断正确的是（　　） A．在水中，a色光的波长大于b色光的波长 B．在水中，a色光的传播速度小于b色光的传播速度 C．水对a色光的折射率小于水对b色光的折射率 D．a色光光子的能量小于b色光光子的能量 3．（2025·广东广州·三模）彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则（　　） A．a光的频率小于b光的频率 B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长 C．从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射 D．通过同一双缝干涉装置，a光的相邻条纹间距比b光的大 4．（2025·河北邢台·三模）如图所示，楔形玻璃的横截面为等腰直角三角形，AB边上有一点光源S，垂直于AB边的光线SN在AC边的折射角为60°。则楔形玻璃的折射率为（　　） A． B． C． D． 5．（2025·河北石家庄·三模）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为R的扇形OPQ与直角三角形OPM组成，∠QOP=90°，∠OPM=90°，∠OMP=45°。现有一束单色光从OQ边上的N点垂直边界OQ射入玻璃砖，在圆弧面PQ刚好发生全反射。已知光在真空中的速率为c，该单色光在玻璃砖中的折射率为，则单色光在玻璃砖中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 6．（2025·山西吕梁·三模）某实验小组在实验室研究光的折射规律的装置如图所示，把一个截面为长方形的平行玻璃砖平放在水平桌面上，旁边放一个与平行玻璃砖平行的刻度尺。用红色激光笔平行于桌面照射平行玻璃砖的一侧，会在刻度尺上看到红色的光点，保持激光笔不动，拿掉玻璃砖之后刻度尺上光点的位置会发生变化。已知平行玻璃砖的宽度为，当激光的入射角为时，刻度尺上两光点之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（　　）    A． B． C． D． 7．（2025·湖北荆州·三模）2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是（　　） A．在冰晶中，a光的速度比b光大 B．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大 C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小 D．单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射 8．（2025·江西萍乡·三模）如图甲为由细小玻璃珠及反射层制成的玻璃微珠反光膜，它能将射向它的部分光逆向照回（反射光线和入射光线方向相反），常被用于无光源的道路标志线、标志牌中，以增强反光效果。图乙为一光线照射到玻璃微珠后被逆向照回的光路图，已知所用玻璃的折射率，下列说法正确的是（　　） A．光必须正对反光膜照射，才能被逆向照回 B．如图乙光路图中，入射光线入射角为 C．能被逆向照回的光线，入射角是唯一的 D．为了确保同等面积的反光膜有足够的光线被逆向照回，玻璃珠应该做得小一些，数量多一些 9．（2025·重庆·三模）反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．此玻璃材料的折射率为 B．光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C．光在玻璃材料中的传播时间为 D．若仅使平行光照射角度发生变化，将没有光线能被反向射回 10．（2025·海南·三模）某种透明材料做成的装置由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆柱体组成，过半球球心O的纵截面如图所示。一束单色激光平行于纸面以与直径DA夹角α=60°的方向射向球心O、在AB面恰好发生全反射，最后从BC面射出（不考虑二次反射）。 (1)作出光路图并求透明材料的折射率； (2)求从BC面射出时光线折射角的正弦值。 11．（2025·四川宜宾·三模）a光、b光分别是氢原子从能级向能级跃迁、从能级向能级跃迁时辐射的可见光。如图所示，a光、b光均垂直射向三棱镜的AB边，已知a光在AC边折射时偏离入射方向的夹角为，则（　　） A．三棱镜对a光的折射率为 B．b光在BC边上会发生全反射 C．在三棱镜中，a光的传播速度等于b光的传播速度 D．在三棱镜中，a光的波长小于b光的波长 12．（2025·浙江金华·三模）一束与水平面MN成θ角的平行红色光束射到半圆柱形玻璃砖的界面上，其横截面如图所示，经玻璃折射后，有部分光能从AC弧线中射出，经测定MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，下列说法正确的是（　　） A．红色光在这种玻璃中全反射的临界角是30° B．红色光束与水平面MN成60°角 C．红色光在空气中的传播速度是这种玻璃中传播速度的倍 D．若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC将增大 13．（2025·四川攀枝花·三模）如图所示，横截面为半圆的柱状透明玻璃，其平整的底面AB镀银。一束单色光从半圆的最高点P沿与AB成30°角从空气射入玻璃，后从入射方向与半圆的交点M处沿垂直AB面方向射出。已知半圆半径为R，该光束在真空中的速度为c，只计一次反射，求： (1)请在图中画出完整的光路； (2)该玻璃对这束光的折射率n； (3)这束光在玻璃中传播的时间t。 14．（2025·河北张家口·三模）《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光射向截面为半圆形玻璃砖的中心，有、两束单色光分别沿半径方向射出。下列说法正确的是（　　） A．真空中光光子能量小于光光子能量 B．真空中光光子动量大于光光子动量 C．光在玻璃砖中传播时间大于光在玻璃砖中传播时间 D．、光分别作为同一双缝干涉装置光源时，光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹间距 15．（2025·重庆·三模）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，MN 是其直径，P 是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为 a、b两束单色光。 下列说法正确的是（　　） A．宝石对a光的折射率比对b光的折射率大 B．在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大 C．若仅增大光在P点的入射角，a光先在MN上发生全反射 D．用同一双缝干涉装置做实验，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小 16．（2025·四川成都·三模）冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 17．（2025·江苏宿迁·三模）抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（2025·重庆·三模）如图所示为陈列于韶山毛泽东同志纪念馆的龙钮大印。两块底面为等腰直角三角形的玻璃棱柱，组合成一个正方体基座，龙钮大印置于基座正上方，游客可从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章。下列说法正确的有（    ） A．此现象体现了光的折射原理 B．此现象是光的偏振现象 C．光从玻璃进入空气，波速变小 D．光从玻璃进入空气，波长变长 19．（2025·福建宁德·三模）如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率大于b光 B．a光在玻璃中的传播速度大于b光 C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 20．（2025·四川乐山·三模）真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色光组成的光线从左侧沿着玻璃砖半径方向入射，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。实验开始，转盘从图示位置开始逆时针匀速转动，此时光屏上无亮点。随着继续转动，光屏上先出现单色光的亮点，根据实验现象下列推断正确的是（　　） A．光的频率大于光的频率 B．光在玻璃砖内的传播速度大于光 C．双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光 D．若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大 21．（2025·重庆·三模）如图所示，一条含有两种单色光的细光束从水中O点射出，在水与空气的分界面上P点出射，分成a、b两束单色光。已知OP与水面的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　） A．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间长 B．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间短 C．逐渐增大OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失 D．逐渐减小OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失 22．（2025·河北邢台·三模）如图所示，一个半圆形玻璃砖置于水平桌面上，O为圆弧上离MN最远的一点。一单色光以某一角度从P点射入界面MN后，有折射光线从玻璃砖圆形表面MON某点射出，且恰好与入射光平行，则该出射点（　　） A．一定在O点 B．一定在ON之间 C．一定在OM之间 D．在O点两侧都有可能 23．（2025·湖南长沙·三模）如图1、2所示为同一种透明材料制成的两个三棱柱的横截面，两横截面均为直角三角形，∠CAB=45°，∠EDF=30°，两束频率相同的平行于底边的光分别射到BC边与EF边。已知射到三角形ABC的光，在AC边恰好发生全反射，射到三角形DEF的光第一次到达DF边的H点（图中未标出），H点到D点的距离为d，真空中的光速为c，求： (1)该透明材料的折射率； (2)光从H点到DE边传播的时间。 24．（2025·河南新乡·三模）某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的横截面如图所示。现由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AC边射入棱镜，经过AB边反射后垂直BC边射出，且在AB边只有b光射出，则（   ） A．a光的频率比b光的小 B．在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小 C．三棱镜对a光的折射率一定等于 D．若用a光照射某光电管能发生光电效应，则用b光照射一定能发生光电效应 25．（2025·福建莆田·三模）如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率 B．光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度 C．两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光 D．增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射 26．（2025·湖北·三模）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图所示，将两个相同的相互独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源，水平放在水池的水面下，通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线光源的半径为R，水的折射率为求： (1)若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓慢向下移动，发现水面发光区域形状不变，只是面积在扩大，直到距离水面的深度为h时，发光区域形状发生变化，深度h是多少； (2)当深度为（1）中的h且保持不变时，若只有一个半圆形线状光源发光，人们在水面上看到的发光区域面积是多大。 27．（2025·河北·三模）如图甲所示，在平静的水面下深度为处有一个长度为的线光源（忽略横截面积），可以发出红光和紫光。在水面上形成的单色光区域和复色光区域如图乙所示，其中段为直线且与段平行，段和段为弧形。已知水对紫光的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．图乙中的单色光区域为紫光 B．在图乙中的复色光区域中，段的长度为 C．在图乙中的复色光区域中，左右两端的弧形区域的面积之和为 D．若该线光源发出的光换成红光和绿光，则图乙中的单色光区域的面积减小 28．（2025·山东潍坊·三模）如图所示，在半径为的半球形透光物体的上表面放置一半径、厚度不计的遮光板，其圆心与球心重合，点正下方处和最低点分别装有两个光源和。光源向物体上表面发射相同频率的单色光，打开、关闭，物体上表面恰好没有光射出，不考虑二次反射。下列判断正确的是（　　） A．半球形透光物体对该单色光的折射率为 B．半球形透光物体对该单色光的折射率为 C．打开，关闭，半球形物体上表面的透光面积为 D．打开，关闭，半球形物体上表面的透光面积为 29．（2025·辽宁·三模）小李到三亚旅游时跟随团队潜水。他把运动摄影相机安装在自己的头顶处，进行潜水。某次他为处在其正上方的朋友拍照时，发现照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度（人体与水面平行），已知水的折射率，朋友实际身高，下列说法正确的是（　　） A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜，利用了光的偏振 B．光在水中传播的速度约为1.25c C．当小李距水面距离4m时，看到水面上景物的范围半径约为3m D．小李潜水时距水面的距离为2.4m 30．（2025·江西九江·三模）为了测量液体的折射率，小石同学在一个半径为r的圆形薄木板的圆心处插上一根大头针，将木板静止于待测液体的液面上。调整大头针插入木板的深度，使得他从液面上方的各个方向去看，恰好都看不到大头针，测得大头针露出的长度为h。 (1)利用测量数据r和h帮小石同学推导出该液体折射率的表达式； (2)设光的频率为f，求光在该液体中的波长。 光的干涉 衍射 31．（2025·山东威海·三模）如图所示，将一个玻璃圆台放置在一块平面玻璃上，圆台的纵截面为等腰梯形。让红光垂直圆台的上表面入射，从上向下观察，可以看到明暗相间的同心圆环状条纹。下列说法正确的是（　　） A．环状条纹是圆台上表面和侧面的反射光叠加形成的 B．从圆心向外环状条纹越来越稀疏 C．改用紫光入射，条纹间距变小 D．用同一单色光入射，圆台侧面与玻璃平面的夹角越小，条纹间距越小 32．（2025·辽宁·三模）如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，用单色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉，形成一些明暗相间的单色圆圈，这种现象称为"牛顿环"，是一种薄膜干涉现象。图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图。则下列说法正确的是（　　） A．若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的 B．若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的 C．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩 D．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展 33．（2025·辽宁·三模）关于如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是单色激光的双缝干涉原理图，若屏上点到狭缝的距离差是半波长的奇数倍，则点出现亮条纹 C．图丙是在垂直纸面向里的匀强磁场中三种射线的轨迹，三种射线相比较，其中向左偏的射线电离本领最大 D．图丁是利用多普勒测速仪测量水在海底的流速，其利用的物理规律与医学上广泛应用的“彩超”利用的物理规律相同 34．（2025·福建厦门·三模）附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，则干涉条纹的分布是______（选填“上疏下密”“上密下疏”或“上下均匀”），已知该单色光在液膜中的波长为，则相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是______（用表示）。 35．（2025·河南郑州·三模）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则（　　） A．a光的波长比b光小 B．a光的频率比b光小 C．若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D．若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 36．（2025·河南郑州·三模）图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A．从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角大 B．用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C．用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光窄 D．a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 37．（2025·云南玉溪·三模）日晕是由于太阳光穿过云层中小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象，如图所示为平面内一束太阳光射到正六角形冰晶截面的光路图，a、b为其中的两种不同单色光。不考虑多次反射和折射，则（　　） A．a光的频率高于b光的频率 B．在冰晶中a光传播速度大于b光传播速度 C．射出冰晶时a光有可能发生全反射 D．通过同一装置发生双缝干涉，a光的条纹间距较大 电磁波 38．（2025·浙江金华·三模）下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D．改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 光学 光的折射 全反射 1．（2025·四川绵阳·三模）如图所示，矩形玻璃砖平行于光屏P放置于上方高处，两束平行的单色光A、斜射到玻璃砖的面，两个入射点间距离为，穿过玻璃砖下表面后，射在光屏P上两个点间距离为，已知。不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃砖，其他条件和状态保持不变，射在光屏上两个点（    ） A．位置不变，距离不变 B．位置右移，距离不变 C．位置左移，距离变大 D．位置右移，距离变大 【答案】A 【详解】根据光的折射知识可知，两束单色光射出玻璃后仍相互平行，根据题意作出光的折射的光路图，如图所示 当只向上平移玻璃砖，如图虚线的位置，由于入射角不变，折射角不变，则移动玻璃砖前后，同一个光线在玻璃砖内的折射光线平行，射出玻璃砖后的折射光线平行，根据几何关系可得，向上平移玻璃砖后，穿过玻璃砖下表面光线通过平移前的出射点，则射在光屏P上的位置不变，距离不变。 故选A。 2．（2025·山西·三模）池塘的底部，沿同一水平深度安装有规格相同、颜色不同的灯泡，注入水后灯光打在水面上形成五颜六色的光斑煞是好看。已知水面上a色光的光斑面积明显小于旁边b色光的光斑面积，下列判断正确的是（　　） A．在水中，a色光的波长大于b色光的波长 B．在水中，a色光的传播速度小于b色光的传播速度 C．水对a色光的折射率小于水对b色光的折射率 D．a色光光子的能量小于b色光光子的能量 【答案】B 【详解】C．水面上a色光的光斑面积小于b色光的光斑面积，a色光比b色光全反射的临界角小，由 水对a色光的折射率较大，故C错误； A．折射率大则波长短，所以在水中，a色光的波长小于b色光的波长，故A错误； B．根据 可知a色光的传播速度小于b色光的传播速度，故B正确； D．对同一种介质，α色光的折射率较大，频率就较大，光子能量也较大，故D错误。 故选B。 3．（2025·广东广州·三模）彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则（　　） A．a光的频率小于b光的频率 B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长 C．从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射 D．通过同一双缝干涉装置，a光的相邻条纹间距比b光的大 【答案】C 【详解】A．由光路图可知，光的偏折程度大于光，可知水滴对光的折射率大于对光的折射率，所以光的频率大于光的频率，故A错误； B．、光在由空气进入水滴后波速变小，频率不变，根据 可知波长变短，故B错误； C．根据可知，光的临界角小于光的临界角，即光比光容易发生全反射，故C正确； D．由于光的频率大于光的频率，所以光的波长小于光的波长，根据可知，通过同一双缝干涉装置，光干涉的相邻条纹间距比光的小，故D错误。 故选C。 4．（2025·河北邢台·三模）如图所示，楔形玻璃的横截面为等腰直角三角形，AB边上有一点光源S，垂直于AB边的光线SN在AC边的折射角为60°。则楔形玻璃的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题知，在空气中的角度 在玻璃中，根据几何关系，可知角度为 根据折射定律 代入数据可得 故选B。 5．（2025·河北石家庄·三模）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为R的扇形OPQ与直角三角形OPM组成，∠QOP=90°，∠OPM=90°，∠OMP=45°。现有一束单色光从OQ边上的N点垂直边界OQ射入玻璃砖，在圆弧面PQ刚好发生全反射。已知光在真空中的速率为c，该单色光在玻璃砖中的折射率为，则单色光在玻璃砖中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意作图，如图 根据全反射临界角公式有 解得 根据几何关系可知光程为 光在介质中的速度为 则单色光在玻璃砖中的传播时间为 故选C。 6．（2025·山西吕梁·三模）某实验小组在实验室研究光的折射规律的装置如图所示，把一个截面为长方形的平行玻璃砖平放在水平桌面上，旁边放一个与平行玻璃砖平行的刻度尺。用红色激光笔平行于桌面照射平行玻璃砖的一侧，会在刻度尺上看到红色的光点，保持激光笔不动，拿掉玻璃砖之后刻度尺上光点的位置会发生变化。已知平行玻璃砖的宽度为，当激光的入射角为时，刻度尺上两光点之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（　　）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】如图所示    由几何知识可知长为，长为，长为，则长为，所以 解得 则 则 根据折射定律有 解得 故选B。 7．（2025·湖北荆州·三模）2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是（　　） A．在冰晶中，a光的速度比b光大 B．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大 C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小 D．单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射 【答案】C 【详解】AB．根据折射率公式、折射率与光速、临界角的关系有 由光路图可知，从空气进入介质中时，入射角相等，a的折射角小一些，则a光折射率大、临界角小、同介质中波速小，b光折射率小、临界角大、同介质中波速大，故AB错误； C．结合上述可知，a光折射率大一些，折射率越大，波长越小，则a光波长短一些，根据涉条纹间距公式有 可知，用同一装置做双缝干涉实验，a光条纹间距比b光小，故C正确； D．根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，右侧界面的入射角小于临界角，光在右侧界面没发生有全反射，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故D错误。 故选C。 8．（2025·江西萍乡·三模）如图甲为由细小玻璃珠及反射层制成的玻璃微珠反光膜，它能将射向它的部分光逆向照回（反射光线和入射光线方向相反），常被用于无光源的道路标志线、标志牌中，以增强反光效果。图乙为一光线照射到玻璃微珠后被逆向照回的光路图，已知所用玻璃的折射率，下列说法正确的是（　　） A．光必须正对反光膜照射，才能被逆向照回 B．如图乙光路图中，入射光线入射角为 C．能被逆向照回的光线，入射角是唯一的 D．为了确保同等面积的反光膜有足够的光线被逆向照回，玻璃珠应该做得小一些，数量多一些 【答案】D 【详解】A．如图甲 当入射光线不正对反光膜，仍有光线被逆向照回，故A错误； B．如图乙 光线从球面上的A点折射进入，入射角为，折射角为，根据折射定律有 由几何关系知 解得 即入射角为，故B错误； C．经过玻璃珠球心的光线也能被反向照回，即入射角为或均能被逆向照回，故C错误； D．由于每个玻璃珠都只有经过球心，或者入射角为特定角的光线才能被逆向照回，因此玻璃珠越小，同样面积反光膜玻璃珠越多，能被反射回的光线就越多，故D正确。 故选D。 9．（2025·重庆·三模）反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．此玻璃材料的折射率为 B．光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C．光在玻璃材料中的传播时间为 D．若仅使平行光照射角度发生变化，将没有光线能被反向射回 【答案】C 【详解】A．如图所示，由几何关系可得，折射角 根据光的折射定律可得，此玻璃材料的折射率为 A错误； B．由于光从空气进入到玻璃材料中，光的频率不变，根据可知，传播速度减小，结合波长、频率、波速的关系可知，光的波长变小，更不易发生衍射现象了，B错误； C．由几何关系可知 所以光在玻璃材料中传播的距离 光在玻璃材料中传播的速度 故光在玻璃材料中传播的时间 C正确； D．仅使平行光照射角度发生变化时，只要入射角度合适，依然可以发生“回归反射”，即光线依然可能被反向射回，D错误。 故选C。 10．（2025·海南·三模）某种透明材料做成的装置由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆柱体组成，过半球球心O的纵截面如图所示。一束单色激光平行于纸面以与直径DA夹角α=60°的方向射向球心O、在AB面恰好发生全反射，最后从BC面射出（不考虑二次反射）。 (1)作出光路图并求透明材料的折射率； (2)求从BC面射出时光线折射角的正弦值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意作出光路图 根据几何关系可知 根据全反射临界角公式有 解得 （2）由几何关系可知 所以光从BC射出，根据折射定律有 解得 11．（2025·四川宜宾·三模）a光、b光分别是氢原子从能级向能级跃迁、从能级向能级跃迁时辐射的可见光。如图所示，a光、b光均垂直射向三棱镜的AB边，已知a光在AC边折射时偏离入射方向的夹角为，则（　　） A．三棱镜对a光的折射率为 B．b光在BC边上会发生全反射 C．在三棱镜中，a光的传播速度等于b光的传播速度 D．在三棱镜中，a光的波长小于b光的波长 【答案】B 【详解】A．由图可知a光在AC面的入射角为30°，折射角为45°，可得三棱镜对a光的折射率为 故A错误； BD．a光射到界面的临界角为 可知 因氢原子从能级向能级跃迁辐射光a的频率小于从能级向能级跃迁时辐射的光b的频率，可知a光的波长大于b光的波长，且， b光在BC边上的入射角为45°，可知B光会在BC边上会发生全反射，故B正确，D错误； C．根据 可知，在三棱镜中，可知a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误。 故选B。 12．（2025·浙江金华·三模）一束与水平面MN成θ角的平行红色光束射到半圆柱形玻璃砖的界面上，其横截面如图所示，经玻璃折射后，有部分光能从AC弧线中射出，经测定MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，下列说法正确的是（　　） A．红色光在这种玻璃中全反射的临界角是30° B．红色光束与水平面MN成60°角 C．红色光在空气中的传播速度是这种玻璃中传播速度的倍 D．若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC将增大 【答案】C 【详解】A．MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，由数学知识可得 ，， 半圆周上只有弧 AC 范围内光线从玻璃射出，弧 MA 和弧 CN 对应全反射。如图所示 设从上的点和点入射的光线经折射射到点和点，从O点入射的光线射到点，则有光线 对于从玻璃向空气的临界角 ，由几何关系可知，则圆弧AC对应的圆心角 解得 故A错误； C．由 得 故C正确； B．由几何关系可知 由折射定律 解得 即红色光束与水平面MN成45°角，故B错误； D．同一种玻璃，绿光的折射率大于红光，则绿光的临界角小于红光，若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC等于两倍的临界角，故角AOC将减小，故D错误。 故选C。 13．（2025·四川攀枝花·三模）如图所示，横截面为半圆的柱状透明玻璃，其平整的底面AB镀银。一束单色光从半圆的最高点P沿与AB成30°角从空气射入玻璃，后从入射方向与半圆的交点M处沿垂直AB面方向射出。已知半圆半径为R，该光束在真空中的速度为c，只计一次反射，求： (1)请在图中画出完整的光路； (2)该玻璃对这束光的折射率n； (3)这束光在玻璃中传播的时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）如图所示，做P点关于O点的对称P'，连接P'点与M点交底面AB于Q点，连接Q点与P点可得完整光路 （2）设光束从P点入射时的入射角为i、折射角为r，根据光路图，连接OM可得为ΔOPM正三角形，PM=R 所以 则ΔP'PM为直角三角形，由几何关系可得i=60°，r=30° 由折射定律，有 解得 （3）光束在玻璃中的路程设为s，有 根据 这束光在玻璃中传播的时间 解得 14．（2025·河北张家口·三模）《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光射向截面为半圆形玻璃砖的中心，有、两束单色光分别沿半径方向射出。下列说法正确的是（　　） A．真空中光光子能量小于光光子能量 B．真空中光光子动量大于光光子动量 C．光在玻璃砖中传播时间大于光在玻璃砖中传播时间 D．、光分别作为同一双缝干涉装置光源时，光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹间距 【答案】A 【详解】A．由题图可知，复色光射入玻璃砖后，光的偏折程度小于光的偏折程度，则玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率，光的频率小于光的频率，根据可知，真空中光光子能量小于光光子能量，故A正确； B．根据光子动量表达式 由于光的频率小于光的频率，可知真空中光光子动量小于光光子动量，故B错误； C．根据， 由于玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率，则光在玻璃砖中的传播速度较大，所以光在玻璃砖中传播时间小于光在玻璃砖中传播时间，故C错误； D．由于光的频率小于光的频率，可知光的波长大于光的波长，、光分别作为同一双缝干涉装置光源时，根据，可知光的干涉条纹间距大于光的干涉条纹间距，故D错误。 故选A。 15．（2025·重庆·三模）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，MN 是其直径，P 是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为 a、b两束单色光。 下列说法正确的是（　　） A．宝石对a光的折射率比对b光的折射率大 B．在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大 C．若仅增大光在P点的入射角，a光先在MN上发生全反射 D．用同一双缝干涉装置做实验，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小 【答案】B 【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，故A错误； B．根据，由于宝石对光的折射率比对光的折射率小，则在宝石中光的传播速度比光的传播速度大，故B正确； C．若仅增大光在P点的入射角，因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角，光线射到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，故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，故D错误。 故选B。 16．（2025·四川成都·三模）冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 【答案】D 【详解】如图所示 根据折射定律可得 其中    ， 联立可得 结合（b）图可得，斜率，截距 所以， 故选D。 17．（2025·江苏宿迁·三模）抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行。 故选B。 18．（2025·重庆·三模）如图所示为陈列于韶山毛泽东同志纪念馆的龙钮大印。两块底面为等腰直角三角形的玻璃棱柱，组合成一个正方体基座，龙钮大印置于基座正上方，游客可从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章。下列说法正确的有（    ） A．此现象体现了光的折射原理 B．此现象是光的偏振现象 C．光从玻璃进入空气，波速变小 D．光从玻璃进入空气，波长变长 【答案】D 【详解】AB．从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章，表明光上侧等腰直角三角形的玻璃棱柱的斜边发生了全反射，即此现象体现了光的全反射原理，故AB错误； CD．根据折射率与光速的关系有，光从玻璃进入空气，频率不变，传播速度变大，由可知，波长变长，故C错误，D正确。 故选D。 19．（2025·福建宁德·三模）如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率大于b光 B．a光在玻璃中的传播速度大于b光 C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 【答案】AD 【详解】A．根据 相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确； B．根据 可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误； C．b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误； D．根据 因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。 故选AD。 20．（2025·四川乐山·三模）真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色光组成的光线从左侧沿着玻璃砖半径方向入射，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。实验开始，转盘从图示位置开始逆时针匀速转动，此时光屏上无亮点。随着继续转动，光屏上先出现单色光的亮点，根据实验现象下列推断正确的是（　　） A．光的频率大于光的频率 B．光在玻璃砖内的传播速度大于光 C．双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光 D．若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大 【答案】B 【详解】根据题意实验开始，转盘从图示位置开始逆时针匀速转动，此时光屏上无亮点。随着继续转动，光屏上先出现单色光的亮点，可知光发生全反射的临界角较大，根据全反射发生的条件可知单色光的折射率较小： A．单色光的折射率较小，则光的频率小于光的频率，故A错误； B．根据可知光在玻璃砖内的传播速度大于光，故B正确； C．光的频率小于光的频率，则光的波长大于光的波长，根据可知双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光，故C错误； D．根据可知若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大，故D错误。 故选B。 21．（2025·重庆·三模）如图所示，一条含有两种单色光的细光束从水中O点射出，在水与空气的分界面上P点出射，分成a、b两束单色光。已知OP与水面的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　） A．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间长 B．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间短 C．逐渐增大OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失 D．逐渐减小OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失 【答案】BD 【详解】AB．a、b两光在水中的入射角相同，但a光在空气中的折射角较小，由折射定律 可知，水对a光的折射率较小，又由 可知知a光在水中传播的速度较大，因此a光从O点运动到P点经过的时间较短，故B正确，A错误； CD．θ是入射角的余角，逐渐增大θ时，水面上a、b两光都不会消失，逐渐减小θ时，水面上b光会最先消失，故D正确，C错误； 故选BD。 22．（2025·河北邢台·三模）如图所示，一个半圆形玻璃砖置于水平桌面上，O为圆弧上离MN最远的一点。一单色光以某一角度从P点射入界面MN后，有折射光线从玻璃砖圆形表面MON某点射出，且恰好与入射光平行，则该出射点（　　） A．一定在O点 B．一定在ON之间 C．一定在OM之间 D．在O点两侧都有可能 【答案】A 【详解】如图所示，由于射出的光线恰好与入射光平行，根据光的折射定律有 可知出射点的切线与MN平行，出射点一定在O点。 故选A。 23．（2025·湖南长沙·三模）如图1、2所示为同一种透明材料制成的两个三棱柱的横截面，两横截面均为直角三角形，∠CAB=45°，∠EDF=30°，两束频率相同的平行于底边的光分别射到BC边与EF边。已知射到三角形ABC的光，在AC边恰好发生全反射，射到三角形DEF的光第一次到达DF边的H点（图中未标出），H点到D点的距离为d，真空中的光速为c，求： (1)该透明材料的折射率； (2)光从H点到DE边传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）在AC边恰好发生全反射，则有 解得 （2）作出光路图如图所示 由几何关系知光射到DE边G点时入射角为30°，可以射出，由几何关系可知 光在介质中的速度 则光从H点到DE边传播的时间 24．（2025·河南新乡·三模）某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的横截面如图所示。现由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AC边射入棱镜，经过AB边反射后垂直BC边射出，且在AB边只有b光射出，则（   ） A．a光的频率比b光的小 B．在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小 C．三棱镜对a光的折射率一定等于 D．若用a光照射某光电管能发生光电效应，则用b光照射一定能发生光电效应 【答案】B 【详解】A．由光路图可知在三棱镜AB界面上a光发生了全反射，b光没有发生全反射，说明a光的临界角小，所以三棱镜对a光的折射率大于b光，所以a光的频率大于b光频率，故A错误； B．由可知，在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小，故B正确； C．a光入射角等于45°时发生了全反射，但临界角不一定是45°，故折射率不一定等于，故C错误； D．因为a光频率较大，故光子能量大，若用a光照射某光电管能发生光电效应，用b光照射不一定能发生光电效应，故D错误。 故选B。 25．（2025·福建莆田·三模）如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率 B．光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度 C．两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光 D．增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射 【答案】BC 【详解】AB．根据光的折射定律及公式可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度，故A错误，B正确； CD．根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光，增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面不可能发生全反射，故C正确，D错误。 故选BC。 26．（2025·湖北·三模）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图所示，将两个相同的相互独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源，水平放在水池的水面下，通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线光源的半径为R，水的折射率为求： (1)若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓慢向下移动，发现水面发光区域形状不变，只是面积在扩大，直到距离水面的深度为h时，发光区域形状发生变化，深度h是多少； (2)当深度为（1）中的h且保持不变时，若只有一个半圆形线状光源发光，人们在水面上看到的发光区域面积是多大。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）取线光源上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为r，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示 由折射定律有 根据几何关系可得 一个点发出的光在水面上能看到半径的圆，对于圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是圆的圆心沿圆弧移动时圆扫过的区域，开始发光区域形状为环形，后来变为圆形，当形状发生变化的临界条件是 解得 （2）当深度为且保持不变时，且只有一个半圆形线状光源发光，在水面上看到的发光区域形状为心形，如图所示 小圆半径为，大圆半径为，该发光区域的面积为 27．（2025·河北·三模）如图甲所示，在平静的水面下深度为处有一个长度为的线光源（忽略横截面积），可以发出红光和紫光。在水面上形成的单色光区域和复色光区域如图乙所示，其中段为直线且与段平行，段和段为弧形。已知水对紫光的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．图乙中的单色光区域为紫光 B．在图乙中的复色光区域中，段的长度为 C．在图乙中的复色光区域中，左右两端的弧形区域的面积之和为 D．若该线光源发出的光换成红光和绿光，则图乙中的单色光区域的面积减小 【答案】BCD 【详解】A．在水面上有光射出的区域面积越大，则发生全反射的临界角越大，根据，在同种介质中，光的频率越大，其折射率越大，故单色光区域为红光，故A错误： B．图乙中可认为是由点光源形成的图像沿线光源移动所形成的，故图乙中的复色光图样中水平直线所在区域的长度与线光源的长度相同，故B正确； C．设复色光区域中两端的圆弧区域的半径为，根据，结合几何关系，可知 故左右两端的弧形区域的面积之和为，故C正确； D．由选项C可知，绿光的折射率小于紫光的折射率，复色光区域面积增大，则单色光区域面积减小，故D正确。 故选BCD。 28．（2025·山东潍坊·三模）如图所示，在半径为的半球形透光物体的上表面放置一半径、厚度不计的遮光板，其圆心与球心重合，点正下方处和最低点分别装有两个光源和。光源向物体上表面发射相同频率的单色光，打开、关闭，物体上表面恰好没有光射出，不考虑二次反射。下列判断正确的是（　　） A．半球形透光物体对该单色光的折射率为 B．半球形透光物体对该单色光的折射率为 C．打开，关闭，半球形物体上表面的透光面积为 D．打开，关闭，半球形物体上表面的透光面积为 【答案】D 【详解】AB．打开、关闭，物体上表面恰好没有光射出，可知 解得 选项AB错误； CD．打开，关闭，则光线在上表面发生全反射时，则 半球形物体上表面的透光面积为 选项C错误，D正确。 故选D。 29．（2025·辽宁·三模）小李到三亚旅游时跟随团队潜水。他把运动摄影相机安装在自己的头顶处，进行潜水。某次他为处在其正上方的朋友拍照时，发现照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度（人体与水面平行），已知水的折射率，朋友实际身高，下列说法正确的是（　　） A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜，利用了光的偏振 B．光在水中传播的速度约为1.25c C．当小李距水面距离4m时，看到水面上景物的范围半径约为3m D．小李潜水时距水面的距离为2.4m 【答案】D 【详解】A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜利用了光的干涉，使反射光干涉相消，故A错误； B．根据公式 解得光在水中传播的速度为 故B错误； CD．设照片对应的圆形区域的半径为R，小李潜水时距水面的距离为H，如图所示 水中照相机能拍摄到的景象是边界光线在水面恰好发生全反射，则 根据几何关系有， 联立解得， 当小李距水面距离时，根据 可知随着小李距水面的距离H增加，则看到水面上景物的范围半径R也增大，所以看到水面上景物的范围半径为 故C错误，D正确。 故选D。 30．（2025·江西九江·三模）为了测量液体的折射率，小石同学在一个半径为r的圆形薄木板的圆心处插上一根大头针，将木板静止于待测液体的液面上。调整大头针插入木板的深度，使得他从液面上方的各个方向去看，恰好都看不到大头针，测得大头针露出的长度为h。 (1)利用测量数据r和h帮小石同学推导出该液体折射率的表达式； (2)设光的频率为f，求光在该液体中的波长。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，大头针发出的光在液面发生全反射，临界角为C，由几何关系得 根据 解得液体的折射率 （2）根据， 解得光在介质中的波长 光的干涉 衍射 31．（2025·山东威海·三模）如图所示，将一个玻璃圆台放置在一块平面玻璃上，圆台的纵截面为等腰梯形。让红光垂直圆台的上表面入射，从上向下观察，可以看到明暗相间的同心圆环状条纹。下列说法正确的是（　　） A．环状条纹是圆台上表面和侧面的反射光叠加形成的 B．从圆心向外环状条纹越来越稀疏 C．改用紫光入射，条纹间距变小 D．用同一单色光入射，圆台侧面与玻璃平面的夹角越小，条纹间距越小 【答案】C 【详解】A．这些同心环纹本质上是圆台底面与下面平板玻璃之间所形成的一种“薄膜干涉”现象，而非由上表面与侧面反射光的叠加所致，故A错误。 B．由于截面为等腰梯形，所以条纹间距从第二条起为等间距，而不是从圆心向外环状条纹越来越稀疏，故B错误。    C．干涉条纹的间距与光的波长成正比，紫光波长比红光短，改用紫光时条纹间距变小，故C正确。    D．在同一单色光下，若圆台与平面玻璃的夹角变小，则干涉空隙增厚得更缓慢，条纹在水平方向上反而拉得更开，间距增大，故D错误。 故选C。 32．（2025·辽宁·三模）如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，用单色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉，形成一些明暗相间的单色圆圈，这种现象称为"牛顿环"，是一种薄膜干涉现象。图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图。则下列说法正确的是（　　） A．若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的 B．若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的 C．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩 D．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展 【答案】C 【详解】AB．由于白光是复色光，若用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故AB错误； CD．环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面反射光干涉形成的，若将透镜缓慢向上平移，则空气膜的上、下表面的厚度变大，原来形成亮条纹的位置将向里移动，则可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩，故C正确，D错误。 故选C。 33．（2025·辽宁·三模）关于如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是单色激光的双缝干涉原理图，若屏上点到狭缝的距离差是半波长的奇数倍，则点出现亮条纹 C．图丙是在垂直纸面向里的匀强磁场中三种射线的轨迹，三种射线相比较，其中向左偏的射线电离本领最大 D．图丁是利用多普勒测速仪测量水在海底的流速，其利用的物理规律与医学上广泛应用的“彩超”利用的物理规律相同 【答案】CD 【详解】A．图甲中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，所以始终有光线从面射出，A错误； B．图乙中，照射两条狭缝时，若光从狭缝到屏上点的波程差为半波长的奇数倍，则点处一定是暗条纹，B错误； C．根据左手定则，向左偏转的为粒子组成的射线，射线电离本领最大，C正确； D．多普勒测速仪与“彩超”均用了多普勒效应，D正确。 故选CD。 34．（2025·福建厦门·三模）附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，则干涉条纹的分布是______（选填“上疏下密”“上密下疏”或“上下均匀”），已知该单色光在液膜中的波长为，则相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是______（用表示）。 【答案】 上疏下密 【详解】[1]由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布。 [2]在反射光的干涉条件下（考虑到上表面反射有π相位变化，下表面无相位变化），相邻亮纹满足 λ的相邻m值变化一次，则厚度d每改变就会出现相邻两条亮纹。因此相邻两亮纹对应的厚度差为。 35．（2025·河南郑州·三模）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则（　　） A．a光的波长比b光小 B．a光的频率比b光小 C．若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D．若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 【答案】BC 【详解】AB．根据条纹间距表达式 a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，可知a光的波长比b光大，a光的频率比b光小，选项A错误，B正确； C．若换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，根据 可知，a光相邻两条亮条纹间的距离变小，选项C正确； D．若增大纸板与墙面的距离，则l变大，根据 可知b光相邻两条亮条纹间的距离变大，选项D错误。 故选BC。 36．（2025·河南郑州·三模）图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A．从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角大 B．用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C．用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光窄 D．a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 【答案】A 【详解】A．由图乙知光偏折程度较小，可知在冰晶中光的折射率小于光的折射率，由可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，光的临界角大于光的临界角，故A正确； B．由于冰晶中光的折射率小于光的折射率，则光的频率小于光的频率，根据可知，光的波长大于光的波长，由双缝干涉条纹间距公式可知，光比光的干涉条纹宽，故B错误； C．由于光波长大于光波长，所以用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹宽度比光宽，故C错误； D．根据， 由于光的折射率小于光的折射率，所以光在冰晶中的传播速度大于光在冰晶中的传播速度，且光的传播路程小于光的传播路程，则光在冰晶中传播的时间比光传播的时间短，故D错误。 故选A。 37．（2025·云南玉溪·三模）日晕是由于太阳光穿过云层中小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象，如图所示为平面内一束太阳光射到正六角形冰晶截面的光路图，a、b为其中的两种不同单色光。不考虑多次反射和折射，则（　　） A．a光的频率高于b光的频率 B．在冰晶中a光传播速度大于b光传播速度 C．射出冰晶时a光有可能发生全反射 D．通过同一装置发生双缝干涉，a光的条纹间距较大 【答案】A 【详解】A．由图可知，光线在空气与冰晶分界面处发生折射时a光折射角较小，根据折射定律可知，a光的折射率较大，即a光的频率较大，故A正确； B．a光的折射率较大，根据可知，冰晶中a光传播速度小于b光，故B错误； C．根据光的可逆性可知，a光不可能发生全反射，故C错误； D．a光的频率较大，则a光的波长较小，根据可知，a光的条纹间距较小，故D错误。 故选A。 电磁波 38．（2025·浙江金华·三模）下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D．改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 【答案】C 【详解】AB．电路正常工作时，当输入端上端电势高时，右上、左下两个二极管导通，电流由A流向B；当输入端下端电势高时，右下、左上两个二极管导通，电流由A流向B；则AB端监测到的信号图样如甲所示；因线圈“通直流、阻交流”，电容器“通交流、阻直流”，则CD端监测到的信号是直流成分，即图样如丁所示，选项AB错误； C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，则只能有半个周期的电流通过，则AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示，选项C正确； D．由以上分析可知，改变电感的自感系数和电容器的电容不能改变CD端输出信号的频率，选项D错误。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$