专题08 光学（期末专项训练）高二物理上学期粤教版

专题08 光学 1．（2025·广东·真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】光路图如图所示 则有折射定律可得 故选A。 2．（2024·广东·真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【答案】B 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误； B．根据全反射发生的条件可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与面的交点左移过程中，在面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确； C．在面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误； D．根据折射定律可知逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 故选B。 3．（2023·广东·真题）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示    ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为 。测得为    （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式 ；由测得的数据可得折射率为 （结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角 。 【答案】 2.25 1.51 稍小一些 【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm； （3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式 带入数据可知 （4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。 4．（2022·广东·高考真题）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。 【答案】， 【详解】当入射角达到45o时，恰好到达临界角C，根据 可得液体的折射率 由于 可知激光在液体中的传播速度 5．（2025·天津·高考）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 【答案】D 【详解】C．由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，故C错误： A．根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，故A错误； B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 6．（2025·重庆·真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 【答案】C 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故AB错误； CD．由公式可得，双缝之间的距离为，故C正确，D错误。 故选C。 7．（2025·四川·高考）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（    ） A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为 C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为 D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 【答案】CD 【详解】A．因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据 可知，即 根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为，故选用折射率为1.4的光学玻璃时此时不会发生全反射，故A错误； B．当时，此时入射角为，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为 故，故此时不会发生全反射，故B错误； C．若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为 即，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为，故C正确； D．若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D正确。 故选CD。 8．（2025·北京·高考真题）(1)下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。 A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。 ①双缝应该放置在图1中 处（填“A”或“B”）。 ②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为 。 (3)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。 A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路 【答案】(1)B (2) B 3.185（3.183~3.187） (3)C 【详解】（1）A．最高点小球速度为0，有加速过程造成摆动不明显，计时不准确，摆球在最低点速度最快，因此需要在最低点开始计时，A错误； B．变压器原、副线圈上为交变电压，使用多用电表的交流电压挡测量，B正确； C．用多用电表测电阻之前需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后将红黑表笔短接，进行欧姆调零，C错误。 故选B。 （2）[1]双缝应置于单缝后边，因此A为单缝，B为双缝； [2]螺旋测微器读数为 （3）A．表头断路，表笔连任意两端，电流都无法通过表头，均不发生偏转，A错误； B．电阻断路，连接A、B时，电流通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头偏转，B错误； C．电阻断路，连接A、B时，电流无法通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆挡构成闭合回路，表头发生偏转，C正确。 故选C。 9．（2025·北京·高考真题）下列现象属于光的衍射的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 【答案】B 【来源】2025年高考北京卷物理真题 【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意； B．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意； C．肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意； D．水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故D不符合题意。 故选B。 10．（2025·湖南·真题）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 【答案】D 【详解】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。 故选D。 11．（24-25高二下学期·广东省广州市·执信中学·期末考试）甲同学利用激光测量半径R=4.40cm半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为 （结果保留两位有效数字）。其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则 （填“有”或“没有”）激光从底边射出。 【答案】 2.0 有 【详解】[1]激光恰能在O点全反射，则 其中 解得 [2]其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，等效将入射光线向右平移一小段距离，光路图如图所示 则光线射到底边时的入射角减小，激光在底边不能发生全反射，则有激光从底边射出。 12．（24-25高二下·广东广州白云区·期末）用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（　　） A．图中A为双缝，B为单缝 B．安装装置时，单缝和双缝应当相互平行 C．测量过程中，把5个间距数改成6个，会导致波长测量值偏大 D．若将红光滤光片换成绿色滤光片，则相邻两条条纹间距变小 【答案】BD 【详解】A．图中A为单缝，B为双缝，选项A错误； B．安装装置时，单缝和双缝应当相互平行，选项B正确； C．测量过程中，把5个间距数改成6个，则条纹间距偏小，根据会导致波长测量值偏小，选项C错误； D．若将红光滤光片换成绿色滤光片，则波长变小，根据则相邻两条条纹间距变小，选项D正确。 故选BD。 13．（24-25高二下·广东清远·期末）如图所示，水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距水面深度为的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。当小蝌蚪经过C点时，在水面上方任意位置都恰好看不到小蝌蚪，且看不到的持续时间为2.0s．小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中荷叶不动。光在真空中传播速度取． (1)已知CB是小蝌蚪反射的一条光线，请补全该光线的光路图； (2)求水的折射率； (3)光在该水中传播的速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）当小蝌蚪经过点时，在水面上方恰好看不到小蝌蚪，说明光线恰好在水面发生全反射。过点作垂直于水面的法线，根据反射定律，反射角与入射角相等，作出反射光线如图所示 （2）当小蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到小蝌蚪，如图所示 在水面之上看不到小蝌蚪的时间内，小蝌蚪前进的位移 解得 结合几何关系可知 解得 根据全反射的临界角公式可得 解得 （3）由 可知，光在水中传播的速度为 解得 14．（24-25高二下·广东茂名·期末）小明用纯净水、玩具激光笔、笔、油纸、三角板、量角器等器材。设计以下如图甲所示“测量冰块的折射率”的实验。 (1)实验步骤如下： ①将纯净水装进模具后放进冰箱，制得一块长方体的透明冰块； ②把冰块放在水平桌面的油纸上，并沿着冰块的上下边在纸上画出两条直线、； ③将激光笔固定在适当的位置，使它发出的光以一定角度斜射向冰块上边表面，用笔在油纸上标记出入射光线经过的点、入射光线与冰块上边表面的直线的交点O，以及折射光线从直线射出点； ④移开冰块，用三角板连接点与O点，O点与点，分别画出入射光线、折射光线与法线； ⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式 求出折射率n； ⑥多次改变入射角，重复上述步骤，记录多组入射角i和折射角r的数据。 ⑦根据实验数据，在如图乙所示坐标上描点，并画出一条经过A的直线（图中未画出），已知A点的坐标为，则该冰块的折射率为 。 (2)以下关于实验的说法正确的是______。 A．为了防止在冰块上表面发生全反射，入射角不能过大 B．如果激光笔发出的激光不是单色光，将会对测量结果有影响 C．为了减小误差，点与O点的距离应该适当近一些 (3)若小明在纸上画出的界面、与冰块位置的关系如图丙所示，且以、为界面画光路图且其他操作均正确，则小明测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)B (3)偏小 【详解】（1）（1）⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式求出折射率n； ⑦由图像可知该冰块的折射率为 （2）A．激光从空气进入冰块，在上表面不会发生全反射，A错误； B．激光不是单色光，会导致光线发散，影响测量结果，B正确； C．两点之间距离远才有利于准确画出入射光线，C错误。 故选B。 （3）测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小。 15．（24-25高二下·广东清远·期末）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，当卫星经过跟踪站的上空，地面接收到的信号频率会发生改变，是由于多普勒效应引起的 B．如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的 C．如图丙所示，在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理 D．如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的 【答案】A 【详解】A．当卫星经过跟踪站上空时，卫星与跟踪站之间有相对运动。根据多普勒效应，当波源与观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化。所以地面接收到的信号频率改变是由于多普勒效应引起的，A正确； B．阳光下的彩色肥皂泡，是由于肥皂泡的内外表面反射光相互干涉而形成彩色条纹，并非光的衍射，B错误； C．在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的偏振原理，而不是色散原理。通过让左右眼分别接收偏振方向不同的光，从而产生立体感，C错误； D．图丁所示水中的气泡特别明亮是光线从水射向气泡里的空气，是从光密介质到光疏介质，发生全反射，D错误。 故选A。 16．（24-25高二下·广东江门·期末）某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则 mm； (3)已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长 m（计算结果保留3位有效数字）； (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1)B (2) (3) (4)大于 【详解】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以减小相邻明（暗）条纹之间的距离，条纹间距离为 A．将单缝向双缝靠近，不影响条纹间距，故A错误； B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离L，则减小，故B正确； C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离L，则增大，故C错误； D．使用间距更小的双缝，即减小双缝间的距离d，则增大，故D错误。 故选B。 （2）[1]手轮上的示数 （3）[1]根据小问2可知相邻亮条纹之间的距离 根据相邻亮条纹的距离 可得 （4）[1]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由 可知，的测量值也将大于实际值。 17．（24-25高二下·广东江门·期末）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象 D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，是光的干涉现象 【答案】B 【详解】A．油膜彩色条纹是光在油膜上下表面反射后发生干涉的结果，属于薄膜干涉，而非衍射现象，故A错误； B．光导纤维利用全反射原理，内芯为光密介质，外套为光疏介质，确保光在内芯中通过全反射传播，故B正确； C．通过缝隙观察白光灯丝的彩色条纹是光的衍射现象，而非偏振现象，故C错误； D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，这是利用了光的偏振原理。反射光一般是偏振光，通过偏振滤光片可以减弱其强度，不是光的干涉现象，故D错误。 故选B。 18．（24-25高二下·深圳福田·红岭中学·二测）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d= 。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是 。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是 。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率 。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)17.6 (2)AB (3) A 1.5 【详解】（1）摆球直径d=17mm+0.1mm×6=17.6mm （2）用单摆测量重力加速度时，测量单摆的振动周期时用累积法；用双缝干涉测量光的波长时，测量条纹间距时用累积法；故选AB。 （3）①[1]A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些，A正确； B．因光线在a面的折射角等于在a＇面时的入射角，则即使A、B连线与法线间夹角较大时，也不可能在一侧发生全反射，B错误； C．不可用玻璃砖代替尺子画出边界，以免损坏反光面，C错误。 故选A。 ②[2]玻璃的折射率 19．（24-25高二下·广东省华附、省实、广雅、深中·期末）某钻石的剖面简化如图，一束复合光斜射到AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是（　　） A．钻石对a光的折射率比b光的大 B．钻石中a光的传播速度比b光的小 C．逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中b光先消失 D．让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，b光的干涉图样中相邻亮条纹间距更大 【答案】C 【详解】AB．由题图可知，复合光斜射到AB面上，a光的偏折程度较小，则钻石对a光的折射率比b光的小；根据可知，钻石中a光的传播速度比b光的大，故AB错误； C．由全反射临界角公式可知，单色光a的临界角大于单色光b的临界角，逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，光线从CO面射出时的入射角逐渐增大，且b光的入射角较大，所以从CO面射出的光线中b光先消失，故C正确； D．让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，根据，由于钻石对a光的折射率比b光的小，则a光的频率比b光的小，a光波长比b光的大，所以a光的干涉图样中相邻亮条纹间距更大，故D错误。 故选C。 20．（24-25高二下·广东佛山·期末）如图所示，一个半径为由、两个透明半球紧密贴合组成的球体，保持在竖直方向固定在水平面上，为a、b半球分界面。利用激光笔，在垂直方向射入一束红光，入射点为，发现红光经过球体没有偏折，并从半球的点射出；若将激光笔竖直向上平移，当上移距离时，红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。已知空气折射率近似等于1，光由折射率为的介质（入射角）射向折射率为的介质（折射角）满足。下列说法正确的是（　　） A．从点入射的红光一定通过球心 B．半球的折射率为 C．、半球的折射率相等 D．减小红光在点的入射角，则红光在点上方射出 【答案】ABC 【详解】A．从点入射的红光，由于入射光线与过点的界面垂直，所以光线一定通过球心，故A正确； BC．红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。作出对应的光路图，如图所示 根据几何关系可得 可得入射角为 则半球的折射率为 由图可知，光线经过、半球界面时没有发生偏转，所以、半球的折射率相等，故BC正确； D．减小红光在点的入射角，则对应的折射角也减小，由上图可知，红光在点下方射出，故D错误。 故选ABC。 21．（24-25高二下学期·广东省广州市·执信中学·期末考试）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．光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变大 【答案】C 【详解】A．由几何关系可知， 故 根据光的折射定律有，故A错误； BD．由可知，光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变小，光在玻璃材料中和在空气中的频率相等，由可知，光在玻璃材料中比在空气中波长短，更不容易发生衍射，故BD错误； C．光在玻璃材料中的传播时间为 其中， 代入得，故C正确。 故选C。 22．（24-25高二下·广东揭阳·期末）某半径为的球形玻璃制品中心有一个半径为R的球形气泡，二者球心重合于O点，其剖面图如图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到气泡表面上的A点，在A点恰好发生全反射后从玻璃球表面的N点射出，M、N两点的距离为。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求： (1)玻璃球材料的折射率和光在M点入射角的正弦值； (2)光从M点传播到N点所用的时间。 【答案】(1)， (2) 【来源】广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量测试物理试题 【详解】（1）如图所示 由于 根据对称性，可知 所以 由于 所以， 临界角 折射率 在M点，根据折射定律有 所以 （2）光在玻璃中的传播速度 光在玻璃中的光路长度 光在玻璃中的传播时间 23．（24-25高二下·广东广州·期末联考）如图所示，一直角三棱镜截面，，，O为的中点，边长为L。平行于边的激光从的中点D射入该棱镜，折射光线照射到的中点E。已知光在真空中的速度c，不考虑光的多次反射。 (1)求三棱镜的折射率n；（可保留根号） (2)通过计算判断激光是否能够从边射出，并规范画出激光在三棱镜中传播的光路图； (3)求激光在三棱镜中传播的时间。 【答案】(1) (2)不能， (3) 【详解】（1）过D点作AB边的垂线即法线，设入射光线与法线的夹角为，在介质中的折射光线与法线的夹角为，由几何关系可知 根据相似三角形 所以 则 （2）全反射的临界角满足 解得临界角满足 过E点作AC边的垂线交AB边为O，则 则激光不能够从边射出。光路图如下图所示，其中F为CB的中点。 （3）由上图可知 激光在三棱镜中的传播速度 所以激光在三棱镜中的传播时间 24．（24-25高二下·广东广州·期末联考）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮读数为；转动手轮，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为，双缝间距为，则该单色光的波长为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】相邻条纹间距为 根据，可得该单色光的波长为 故选B。 25．（24-25高二下·广东肇庆·期末）如图所示，在面积足够大的长方体水池中注满清水，水深为，一束单色光以的入射角由空气射入清水中，已知清水的折射率，光在空气中的传播速度为。，。求： (1)光由空气射入清水时的折射角； (2)光在清水中传播的速度； (3)光从水面传播到池底的时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）如图所示 根据折射率公式可得 解得折射角 （2）光在水中传播满足 解得 （3）光在水中传播的距离为 光在水中传播的时间为 联立，解得 26．（24-25高二下·广东肇庆·期末）洛埃镜实验也可以得到杨氏干涉的结果，其基本装置如图所示，为单色光源，其发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，平面镜与光屏垂直。某次实验时测得光屏上相邻两亮条纹的间距为，光源到平面镜和到光屏的垂直距离分别为和。则（　　） A．光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B．单色光源的波长为 C．将平面镜水平左移一些，相邻亮条纹间距不变 D．将平面镜竖直下移的距离，相邻亮条纹间距变为 【答案】CD 【详解】A．因光线不可能到达平面镜的下方，则可知光屏上的条纹只在平面镜的水平线上方，故A错误； B．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，如图所示 双缝之间的距离为，而光源到光屏的距离可以看作双缝到像屏的距离，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式可得 则单色光的波长，故B错误； C．若将平面镜水平左移一些，、之间的距离不变，不变，则相邻亮条纹的间距不变，故C正确； D．将平面镜竖直下移的距离，双缝之间的距离为，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式可得 则相邻亮条纹间距变为，故D正确。 故选CD。 27．（24-25高二下·广东广州白云区·期末）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，形成一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，气泡半径为R，水球半径为2R。在过球心O的平面内，一单色光以入射角i水平照射这一水球，折射光线AB恰好与内圆相切。已知光从A传播到B的时间为，在真空中的传播速度为c，求： (1)光在水中的传播速度v； (2)水的折射率n和入射角i。 【答案】(1) (2)，45° 【详解】（1）由几何关系可知，折射角满足 可得 则光在水球中的传播距离为 光在水球中的传播速度为 （2）水对光的折射率为 由 可得 可得入射角为 28．（24-25高二下·广东江门·期末）某实验小组研究一块半圆柱形玻璃砖的折射率。半圆柱形玻璃砖的半径，其横截面如图所示，O点为圆心，为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并相切于N点。使用激光笔从点发射一细光束射向圆心O点，保持光线始终沿半径方向，将激光笔逆时针缓慢转动，当光屏PQ上只有一个光点时停止转动，此时光点距N点的距离是，光在空气中的传播速度为。求：（结果可保留根式） (1)求半圆形玻璃砖的折射率n； (2)求光在玻璃中传播速度v。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当光屏PQ上只有一个光点时，光线在O点发生全反射，则临界角 可知折射率 （2）光在玻璃中传播速度 29．（2026·广东清远·一模）某同学采用激光笔和标有角度的光具盘（如图甲所示）测量半圆形玻璃砖的折射率。实验步骤如下：将玻璃砖的圆心与光具盘的圆心重合，使玻璃砖的直径与光具盘上所画的某条直径对齐，随后标记光具盘上观察到的三条光线。移走玻璃砖后，依据标记绘制光路图如图乙所示。请回答下列问题： (1)求半圆形玻璃砖的折射率n； (2)已知半圆形玻璃砖的直径为d，光在真空中传播的速度为c，求该激光经过玻璃砖所用时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）同时出现三条光线是由于发生了反射和折射，由题可知C为入射光线、B为反射光线，A为折射光线，则入射角为，折射角为 根据折射定律可得 可得玻璃砖的折射率为 （2）根据可得激光在玻璃内传播的速度 传播路程 可得激光经过玻璃砖所用时间为 30．（2025·广东中山·中山纪念中学·一测）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空），玻璃丝长，折射率为，、代表端面，光从端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为，下列选项正确的是（　　） A． B．内芯相对于外套是光疏介质 C．光在玻璃丝中传播的速度为 D．光在玻璃丝中从端面传播到端面所用的时间为 【答案】AD 【详解】A．根据光的折射规律可得 由几何知识可得 结合题意可得 联立解得，故A正确； B．发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，结合题意可知，内芯相对于外套是光密介质，故B错误； C．根据， 联立解得，故C错误； D．作出光的折射光路图，如图所示 由几何关系 传播时间 结合题意可知， 解得，故D正确。 故选AD。 31．（2025·广东省大湾区·10月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I和Ⅱ分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为和，其出射光都是由圆心O点沿方向射出，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的传播时间之比为 B．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的折射率之比为 C．Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为 D．Ⅱ光与I光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为 【答案】C 【详解】AB．由于光从玻璃砖射向空气发生折射，根据折射定律可知 i是入射角，r是折射角，则玻璃砖对Ⅰ光与Ⅱ光的折射率分别为， 则 根据 知Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中传播速度之比 根据 得Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中的传播时间之比，故AB错误； C．根据可知，Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为，故C正确； D．根据 可得临界角正弦之比为 则临界角之比不等于，故D错误。 故选C。 32．（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 【答案】C 【详解】A．对于甲光发生折射，由折射定律有，选项A错误； BC．对题图甲、乙所示的单缝衍射图样进行对比可知，甲光衍射现象更明显，说明甲光的波长比乙光的长，甲光的频率比乙光的小，对同一种介质，甲光的折射率更小，根据全反射的临界角的正弦值可知甲光的临界角较大，乙光的临界角较小，则当乙光以入射角i入射时可能会发生全反射，PQ上有可能会接收不到乙光，选项B错误、C正确； D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，入射角增大，如果入射角达到甲光的临界角，则甲光发生全反射，即PQ上接收不到甲光，选项D错误。 故选C。 33．（2025·广东省·部分学校10月联考）3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 【答案】B 【详解】A．光纤原理是光的全反射，故A错误； B．3D电影利用了光的偏振，故B正确； C．增透膜原理是光的干涉，故C错误； D．3D电影是通过左右眼看到不同的画面产生立体效果，若闭上一只眼睛，就无法形成这种视差，看不到明显的3D效果，故D错误。 故选B。 34．（2025·广东·模拟）水晶玻璃常用来制作各种装饰品。现有一厚度为的足够长的矩形水晶玻璃砖，放在如图所示的虚线位置，玻璃砖的前后面与虚线ab、cd重合且与光屏平行，一细光束以的入射角从ab边射入玻璃砖，在光屏上的光点比不放玻璃砖时向下移动了，不考虑细光束在玻璃内的反射，光在真空中传播的速度为。取，下列说法正确的是（　　） A．细光束射入ab边的折射角为 B．该水晶玻璃的折射率为 C．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最短时间为 D．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最长时间趋近于 【答案】CD 【详解】A．光路图如图所示 可得折射角，A错误； B．根据折射定律可得折射率，B错误； C．光在玻璃砖中传播的速度为 当细光束垂直ab边入射时，光在玻璃砖中传播的时间最短，，C正确； D．当入射角无限接近于时，光在玻璃砖中传播时间最长，此时折射角接近临界角，有 可得 光在玻璃砖中传播时间趋近于，D正确； 故选CD。 35．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密度均匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，其中极细光束自空气从O点入射，轨迹恰好与半径为3R的内圆相切，并从P点出射。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角θ，光可能在O点发生全反射 B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于 C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射 D．从P点出射的光的光强与从O点入射的光的光强一定相等 【答案】B 【详解】A．空气相对于玉璧是光疏介质，不满足全反射发生的条件，故A错误； B．根据题图可知，O点的折射角为37°，由几何关系可得该光束在玉璧中传播路程为 传播速度为 换用波长更长的光，玉璧对其折射率减小，传播速度变大，折射角减小，路程减小，则，故B正确； C．稍微减小入射角，光可能在玉璧内圆上发生全反射，故C错误； D．由于光在折射的同时可能发生光的反射，出射光光照强度一般小于入射光光照强度，故D错误。 故选B。 36．（2025·广东广州·市调研摸底）将某种材料制成的半圆形透明砖放在白纸上，将激光束平行纸面且始终沿着半径方向从圆弧面。射向圆心O，当激光入射点为C时，从透明砖射出的激光在AB下方恰好消失。已知∠BOC=60°，则（　　） A．激光在AB下方消失是发生了衍射现象 B．激光在AB下方消失是发生了全反射现象 C．透明砖的折射率为 D．透明砖的折射率为2 【答案】BD 【详解】AB．激光在AB下方消失是由于光在介质中的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象，故A错误，B正确； CD．当激光入射点为C时，从透明砖射出的激光在AB下方恰好消失，可知，临界角 根据 解得n=2，故C错误，D正确。 故选BD。 37．（2025·广东·联考）如图，一束单色光a（黄色）在真空和玻璃的分界面发生反射和折射，入射光a与界面夹角为，反射光b和折射光c刚好垂直，下列说法正确的是（　　） A．界面上方为玻璃，下方为真空 B．该玻璃折射率为tan C．若把入射光a换成紫色的单色光，则光线b和c依然会垂直 D．若入射光换成白光，则光线b和c都变成彩色带 【答案】B 【详解】A．根据折射定律可知，在真空中光线与法线的夹角较大，则界面上方为真空，下方为玻璃，故A错误； B．入射光a与界面夹角为，则入射角和反射角为 反射光b和折射光c刚好垂直，则折射角 根据折射定律有，故B正确； C．若把入射光a换成紫色的单色光，则光线c与界面夹角变小，反射角不变，光线b和c不会垂直，故C错误； D．若入射光换成白光，则光线b是白光，c变成彩色带，故D错误； 故选B。 38．（2025·广东深圳龙岗·华中师大附中三模）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光，下列说法正确的是（    ） A．玻璃对b光的折射率较大 B．a光的波长大于b光的波长 C．a光在玻璃砖中的传播速率小于b光在玻璃砖中的传播速率 D．如果a光是红光，那么b光可能是绿光 【答案】C 【详解】A．由图可知，a光的偏折程度较大，可知玻璃对a光的折射率较大，选项A错误； B．a光频率较大，则a光的波长小于b光的波长，选项B错误； C．根据可知，a光在玻璃砖中的传播速率小于b光在玻璃砖中的传播速率，选项C正确； D．因a光频率较大，则如果a光是红光，那么b光不可能是绿光，选项D错误。 故选C。 39．（2025·佛山禅城·供题训练）实验室中有两瓶容量相同的透明液体，它们分别是硅油和甘油，但标签部分模糊。为将其进行区分，将两种液体分别倒入同一容器中（如图，O为倒入液体上表面的中点），用一红色激光从O点以相同角度射入液体，激光分别射到容器底部的a、b两点。已知硅油的折射率为n1=1.39，甘油的折射率为n2=1.47，下列判断正确的是（　　） A．激光射到b点，则容器内装有硅油 B．红色激光在甘油中传播速度更大 C．若激光从液体射向空气，硅油的临界角大于甘油的临界角 D．若换用绿色激光从O点以相同角度入射，光点a、b均向右移 【答案】C 【详解】A．激光射到b点，由图可知光线对应的偏折程度较大，对应的折射率较大，则容器内装有甘油，故A错误； B．根据，由于甘油的折射率较大，所以红色激光在甘油中传播速度更小，故B错误； C．根据，由于硅油的折射小于甘油的折射率，若激光从液体射向空气，硅油的临界角大于甘油的临界角，故C正确； D．若换用绿色激光从O点以相同角度入射，由于绿色激光的频率大于红色激光的频率，所以折射率变大，光线的折射角变小，则光点a、b均向左移，故D错误。 故选C。 40．（2025·广东广州增城·模拟）公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图甲所示。该灯可简化为图乙所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： (1)从外面看，装饰灯被照亮的总面积； (2)光线从装饰灯内射出的最长时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设临界角为C，有 解得 每一侧面被照亮的图形为圆，设圆的半径为r，根据几何关系有 解得 每一侧面被光照亮的面积 被照亮的总面积 （2）设光在装饰灯内传播的最大距离为x，根据几何关系有 又， 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 光学 1．（2025·广东·真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（    ） A． B． C． D． 2．（2024·广东·真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 3．（2023·广东·真题）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示    ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为 。测得为    （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式 ；由测得的数据可得折射率为 （结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角 。 4．（2022·广东·高考真题）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。 5．（2025·天津·高考）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 6．（2025·重庆·真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 7．（2025·四川·高考）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（    ） A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为 C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为 D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 8．（2025·北京·高考真题）(1)下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。 A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。 ①双缝应该放置在图1中 处（填“A”或“B”）。 ②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为 。 (3)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。 A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路 9．（2025·北京·高考真题）下列现象属于光的衍射的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 10．（2025·湖南·真题）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 11．（24-25高二下学期·广东省广州市·执信中学·期末考试）甲同学利用激光测量半径R=4.40cm半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为 （结果保留两位有效数字）。其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则 （填“有”或“没有”）激光从底边射出。 12．（24-25高二下·广东广州白云区·期末）用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（　　） A．图中A为双缝，B为单缝 B．安装装置时，单缝和双缝应当相互平行 C．测量过程中，把5个间距数改成6个，会导致波长测量值偏大 D．若将红光滤光片换成绿色滤光片，则相邻两条条纹间距变小 13．（24-25高二下·广东清远·期末）如图所示，水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距水面深度为的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。当小蝌蚪经过C点时，在水面上方任意位置都恰好看不到小蝌蚪，且看不到的持续时间为2.0s．小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中荷叶不动。光在真空中传播速度取． (1)已知CB是小蝌蚪反射的一条光线，请补全该光线的光路图； (2)求水的折射率； (3)光在该水中传播的速度。 14．（24-25高二下·广东茂名·期末）小明用纯净水、玩具激光笔、笔、油纸、三角板、量角器等器材。设计以下如图甲所示“测量冰块的折射率”的实验。 (1)实验步骤如下： ①将纯净水装进模具后放进冰箱，制得一块长方体的透明冰块； ②把冰块放在水平桌面的油纸上，并沿着冰块的上下边在纸上画出两条直线、； ③将激光笔固定在适当的位置，使它发出的光以一定角度斜射向冰块上边表面，用笔在油纸上标记出入射光线经过的点、入射光线与冰块上边表面的直线的交点O，以及折射光线从直线射出点； ④移开冰块，用三角板连接点与O点，O点与点，分别画出入射光线、折射光线与法线； ⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式 求出折射率n； ⑥多次改变入射角，重复上述步骤，记录多组入射角i和折射角r的数据。 ⑦根据实验数据，在如图乙所示坐标上描点，并画出一条经过A的直线（图中未画出），已知A点的坐标为，则该冰块的折射率为 。 (2)以下关于实验的说法正确的是______。 A．为了防止在冰块上表面发生全反射，入射角不能过大 B．如果激光笔发出的激光不是单色光，将会对测量结果有影响 C．为了减小误差，点与O点的距离应该适当近一些 (3)若小明在纸上画出的界面、与冰块位置的关系如图丙所示，且以、为界面画光路图且其他操作均正确，则小明测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 15．（24-25高二下·广东清远·期末）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，当卫星经过跟踪站的上空，地面接收到的信号频率会发生改变，是由于多普勒效应引起的 B．如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的 C．如图丙所示，在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理 D．如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的 16．（24-25高二下·广东江门·期末）某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则 mm； (3)已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长 m（计算结果保留3位有效数字）； (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 17．（24-25高二下·广东江门·期末）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象 D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，是光的干涉现象 18．（24-25高二下·深圳福田·红岭中学·二测）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d= 。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是 。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是 。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率 。（结果保留两位有效数字） 19．（24-25高二下·广东省华附、省实、广雅、深中·期末）某钻石的剖面简化如图，一束复合光斜射到AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是（　　） A．钻石对a光的折射率比b光的大 B．钻石中a光的传播速度比b光的小 C．逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中b光先消失 D．让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，b光的干涉图样中相邻亮条纹间距更大 20．（24-25高二下·广东佛山·期末）如图所示，一个半径为由、两个透明半球紧密贴合组成的球体，保持在竖直方向固定在水平面上，为a、b半球分界面。利用激光笔，在垂直方向射入一束红光，入射点为，发现红光经过球体没有偏折，并从半球的点射出；若将激光笔竖直向上平移，当上移距离时，红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。已知空气折射率近似等于1，光由折射率为的介质（入射角）射向折射率为的介质（折射角）满足。下列说法正确的是（　　） A．从点入射的红光一定通过球心 B．半球的折射率为 C．、半球的折射率相等 D．减小红光在点的入射角，则红光在点上方射出 21．（24-25高二下学期·广东省广州市·执信中学·期末考试）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．光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变大 22．（24-25高二下·广东揭阳·期末）某半径为的球形玻璃制品中心有一个半径为R的球形气泡，二者球心重合于O点，其剖面图如图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到气泡表面上的A点，在A点恰好发生全反射后从玻璃球表面的N点射出，M、N两点的距离为。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求： (1)玻璃球材料的折射率和光在M点入射角的正弦值； (2)光从M点传播到N点所用的时间。 23．（24-25高二下·广东广州·期末联考）如图所示，一直角三棱镜截面，，，O为的中点，边长为L。平行于边的激光从的中点D射入该棱镜，折射光线照射到的中点E。已知光在真空中的速度c，不考虑光的多次反射。 (1)求三棱镜的折射率n；（可保留根号） (2)通过计算判断激光是否能够从边射出，并规范画出激光在三棱镜中传播的光路图； (3)求激光在三棱镜中传播的时间。 24．（24-25高二下·广东广州·期末联考）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮读数为；转动手轮，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为，双缝间距为，则该单色光的波长为（　　） A． B． C． D． 25．（24-25高二下·广东肇庆·期末）如图所示，在面积足够大的长方体水池中注满清水，水深为，一束单色光以的入射角由空气射入清水中，已知清水的折射率，光在空气中的传播速度为。，。求： (1)光由空气射入清水时的折射角； (2)光在清水中传播的速度； (3)光从水面传播到池底的时间。 26．（24-25高二下·广东肇庆·期末）洛埃镜实验也可以得到杨氏干涉的结果，其基本装置如图所示，为单色光源，其发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，平面镜与光屏垂直。某次实验时测得光屏上相邻两亮条纹的间距为，光源到平面镜和到光屏的垂直距离分别为和。则（　　） A．光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B．单色光源的波长为 C．将平面镜水平左移一些，相邻亮条纹间距不变 D．将平面镜竖直下移的距离，相邻亮条纹间距变为 27．（24-25高二下·广东广州白云区·期末）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，形成一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，气泡半径为R，水球半径为2R。在过球心O的平面内，一单色光以入射角i水平照射这一水球，折射光线AB恰好与内圆相切。已知光从A传播到B的时间为，在真空中的传播速度为c，求： (1)光在水中的传播速度v； (2)水的折射率n和入射角i。 28．（24-25高二下·广东江门·期末）某实验小组研究一块半圆柱形玻璃砖的折射率。半圆柱形玻璃砖的半径，其横截面如图所示，O点为圆心，为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并相切于N点。使用激光笔从点发射一细光束射向圆心O点，保持光线始终沿半径方向，将激光笔逆时针缓慢转动，当光屏PQ上只有一个光点时停止转动，此时光点距N点的距离是，光在空气中的传播速度为。求：（结果可保留根式） (1)求半圆形玻璃砖的折射率n； (2)求光在玻璃中传播速度v。 29．（2026·广东清远·一模）某同学采用激光笔和标有角度的光具盘（如图甲所示）测量半圆形玻璃砖的折射率。实验步骤如下：将玻璃砖的圆心与光具盘的圆心重合，使玻璃砖的直径与光具盘上所画的某条直径对齐，随后标记光具盘上观察到的三条光线。移走玻璃砖后，依据标记绘制光路图如图乙所示。请回答下列问题： (1)求半圆形玻璃砖的折射率n； (2)已知半圆形玻璃砖的直径为d，光在真空中传播的速度为c，求该激光经过玻璃砖所用时间t。 30．（2025·广东中山·中山纪念中学·一测）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空），玻璃丝长，折射率为，、代表端面，光从端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为，下列选项正确的是（　　） A． B．内芯相对于外套是光疏介质 C．光在玻璃丝中传播的速度为 D．光在玻璃丝中从端面传播到端面所用的时间为 31．（2025·广东省大湾区·10月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I和Ⅱ分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为和，其出射光都是由圆心O点沿方向射出，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的传播时间之比为 B．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的折射率之比为 C．Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为 D．Ⅱ光与I光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为 32．（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 33．（2025·广东省·部分学校10月联考）3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 34．（2025·广东·模拟）水晶玻璃常用来制作各种装饰品。现有一厚度为的足够长的矩形水晶玻璃砖，放在如图所示的虚线位置，玻璃砖的前后面与虚线ab、cd重合且与光屏平行，一细光束以的入射角从ab边射入玻璃砖，在光屏上的光点比不放玻璃砖时向下移动了，不考虑细光束在玻璃内的反射，光在真空中传播的速度为。取，下列说法正确的是（　　） A．细光束射入ab边的折射角为 B．该水晶玻璃的折射率为 C．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最短时间为 D．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最长时间趋近于 35．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密度均匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，其中极细光束自空气从O点入射，轨迹恰好与半径为3R的内圆相切，并从P点出射。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角θ，光可能在O点发生全反射 B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于 C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射 D．从P点出射的光的光强与从O点入射的光的光强一定相等 36．（2025·广东广州·市调研摸底）将某种材料制成的半圆形透明砖放在白纸上，将激光束平行纸面且始终沿着半径方向从圆弧面。射向圆心O，当激光入射点为C时，从透明砖射出的激光在AB下方恰好消失。已知∠BOC=60°，则（　　） A．激光在AB下方消失是发生了衍射现象 B．激光在AB下方消失是发生了全反射现象 C．透明砖的折射率为 D．透明砖的折射率为2 37．（2025·广东·联考）如图，一束单色光a（黄色）在真空和玻璃的分界面发生反射和折射，入射光a与界面夹角为，反射光b和折射光c刚好垂直，下列说法正确的是（　　） A．界面上方为玻璃，下方为真空 B．该玻璃折射率为tan C．若把入射光a换成紫色的单色光，则光线b和c依然会垂直 D．若入射光换成白光，则光线b和c都变成彩色带 38．（2025·广东深圳龙岗·华中师大附中三模）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光，下列说法正确的是（    ） A．玻璃对b光的折射率较大 B．a光的波长大于b光的波长 C．a光在玻璃砖中的传播速率小于b光在玻璃砖中的传播速率 D．如果a光是红光，那么b光可能是绿光 39．（2025·佛山禅城·供题训练）实验室中有两瓶容量相同的透明液体，它们分别是硅油和甘油，但标签部分模糊。为将其进行区分，将两种液体分别倒入同一容器中（如图，O为倒入液体上表面的中点），用一红色激光从O点以相同角度射入液体，激光分别射到容器底部的a、b两点。已知硅油的折射率为n1=1.39，甘油的折射率为n2=1.47，下列判断正确的是（　　） A．激光射到b点，则容器内装有硅油 B．红色激光在甘油中传播速度更大 C．若激光从液体射向空气，硅油的临界角大于甘油的临界角 D．若换用绿色激光从O点以相同角度入射，光点a、b均向右移 40．（2025·广东广州增城·模拟）公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图甲所示。该灯可简化为图乙所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： (1)从外面看，装饰灯被照亮的总面积； (2)光线从装饰灯内射出的最长时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $