2026届高考物理二轮复习专项训练：光学

光学 一、单选题 1．（2025·广东·模拟预测）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 2．（2025·广东·模拟预测）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 3．（2025·广东湛江·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 4．（2025·广东深圳·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 5．（2025·广东广州·三模）一种“光开关”的“核心区”如图中虚线框区域所示，其中1、2是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚线框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为2，下列说法正确的是（　　） A．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能 B．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则能实现“关”功能 C．若不充入介质，则能实现“开”功能 D．单色光a通过“光开关”后传播方向一定改变 6．（2025·广东·模拟预测）如图，光导纤维由内、外两种材料制成，一束蓝光信号与界面成α角由内芯射向外芯时恰好发生全反射，当光信号与界面的夹角大于α时将出现漏光现象，下列说法正确的是（　　） A．内芯的折射率小于外芯的折射率 B．激光在内芯中的传播速度大于在外芯中的传播速度 C．光导纤维在扭曲过度时可能会出现漏光现象 D．若红光信号与界面成α角由内芯射向外芯时，依然可以发生全反射 7．（2025·广东广州·三模）牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验，能说明光具有粒子性的是（　　） A．B． C． D． 8．（2025·广东·三模）冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构。一束太阳光射到六角形冰晶上，其中、两种单色光的光路图如图所示。比较、两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．在空气中，光的波长较大 B．冰晶对光的折射率较大 C．光在冰晶中的传播速度较大 D．通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻亮条纹的间距较大 9．（2025·广东·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 10．（2025·广东揭阳·二模）如图甲，将一块冰洲石放在书上，它下面的线条会变成双影，这就是双折射现象，其光路原理如图乙，由于冰洲石晶体的各向异性，单色光束从某一角度入射到冰洲石ab面时，会分解为偏振方向不同的o光和e光，两束光折射率不同，则在冰洲石内（    ） A． o光的折射率比e光的大 B．o光的传播速度比e光的大 C．o光的波长比e光的大 D．o光的频率比e光的大 11．（2025·广东汕头·二模）小华购买了一个透明的“水晶球”如图（1），球的直径为。为测得该水晶球的折射率，小华将一束红色激光从球上点射向球内，当折射光线与水平直径成角时，出射光线恰与平行，如图（2）所示，已知光在真空中的传播速度为，则（    ） A．可测得该水晶球的折射率为 B．该红色激光束在“水晶球”中的传播时间为 C．若仅将红色激光束换成蓝色激光束，则光在水晶球中的传播速度变大 D．增大光线在点的入射角，可以使光线从水晶球射向空气时发生全反射 12．（2025·广东广州·一模）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射，被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（　　） A． B． C． D． 13． （2025·广东深圳·一模）每一种宝石都有其色散值，这个数值通过对太阳光谱中B线（红区686.7nm）和G线（紫区430.8nm）的光所测得的折射率的差值来表示。水晶无论如何切割它看起来都是无色的。经精心设计的钻石玩型，钻石冠部会射出耀眼夺目的“火彩”，以冷艳的蓝光为主的彩光。无色的金红石，它不需要切割，看起来就呈现“俗不可耐”的黄褐色。以上三种宝石相比，正确的有（　　） A．水晶的色散值最大 B．钻石的色散值最大 C．金红石的色散值最大 D．加工好的钻石，表面某一位置“火彩”颜色是一定的 14．（2025·广东深圳·一模）一个圆环翡翠（透明玻璃体），内侧的半径为，外侧的半径为，现让一紫色光束对准点A（A与圆心O同一水平线），以角射入翡翠，光束恰好切过圆环内侧从外侧的点B射出，出射角为，以下说法正确的是（　　） A．出射角比入射角大 B．翡翠对紫色光折射率 C．调大，紫色光束一定会从翡翠内环射出 D．换用红色光束，以入射一定会从翡翠内环射出 15．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 16．（2025·广东深圳·一模）早期浸入式光刻技术是利用光由介质I入射到介质II后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，，正确的判断是（　　） A． 频率变小 B． 波长变短 C． 速度变大 D． 介质I的折射率大于介质II的折射率 17．（2025·广东佛山·二模）如图甲，婚庆公司因装饰，在玻璃砖下安装一个圆形红灯。简化为如图乙，红灯直径为d，灯面到砖顶面的距离均为h。已知红光在玻璃砖中的折射率为，砖面面积远大于灯的面积。则有（　　） A．红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为d B．红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为 C．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于 D．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径为 18．（2025·广东广州·二模）图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六角形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路，则在冰晶中（　　） A． a的折射率比b的大 B． a的频率比b的小 C． a的传播速度比b的大 D． a的波长比b的大 19．（2025·广东·高考真题）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． B． C． D． 20．（2024·广东·高考真题）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 二、多选题 21．（2025·广东广州·模拟预测）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 22．（2025·广东深圳·模拟预测）如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其ABCD面露于柜外，玻璃砖厚度，左下侧A'B'棱上安装一条双色细灯带，能发出a、b两种颜色的光，在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域，复色光区域沿着AD方向宽度为6cm，设真空中光速为c。则下列说法正确的是（    ） A．a光的折射率为 B．a光在此玻璃中传播速度为 C．b光折射率小于光折射率 D．a、b光折射率差值越大，单色光区域宽度越窄 23．（2025·广东佛山·二模）如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为a光，最右端为b光。已知在水中紫光的折射率大于红光的折射率，以下说法正确的是（　　） A．a光是紫光，b光是红光 B．在水中传播时，a光的速度比b光快 C．从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏 D．若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄 24．（2025·广东江门·一模）如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A．光在处入射角为 B．水晶球的折射率为 C．光在水晶球中的传播速率为 D．光在水晶球中的传播时间为 三、实验题 25．（2023·广东·高考真题）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 。 四、解答题 26．（2025·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。 27．（2025·广东清远·二模）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，入射光线从P点以入射角射入半圆形玻璃砖，经半圆形玻璃砖后从玻璃砖圆形表面出射的光线与入射光线平行。已知，真空中的光速为c，，求： (1)半圆形玻璃砖的折射率； (2)光在半圆形玻璃砖中的传播时间。 28．（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。 29．（2025·广东广州·三模）我国研制的某型号光刻机中光投影简化如图所示，为某种透明介质的截面图，为半径为的四分之一圆弧，三角形为等腰直角三角形，与水平面垂直并接触于B点。一束单色光射向圆心O，与的夹角为，当时，光线从O点射出，在水平面BM上B点左侧处形成亮斑（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c。（计算结果可以保留根号）： (1)求介质对这种光的折射率及光在该介质中的传播速度v； (2)当时，求光线在面形成的亮斑F与D间的距离x。 30．（2025·广东湛江·二模）某同学做了如下实验：让水槽底部一光源S发出一条与水面夹角为60°的光线，在紧靠水槽的光屏上的A点出现光斑。该过程的光路如图（a）所示，O点为光线与水面的交点，B点为水面与水槽壁的交点，已知AB=OB。现将一薄壁空玻璃杯倒扣住光源并静置于水中，由于气压原因导致玻璃杯中的水面低于水槽中的水面，如图（b）所示，发现光屏上的斑点消失，玻璃杯厚度忽略不计。 (1)求水的折射率； (2)请在图（b）中作出光路图并论证斑点为何会消失。 31．（2025·广东·二模）高速公路的标志牌上常贴有“回归反光膜”，它采用微小玻璃球制成，能把射向玻璃球的光“逆向返回”，使得标志特别醒目。如图所示，一束单色光沿平行于直径AB方向从P点射向置于空气中的玻璃球，在B点反射后，又从Q点平行于直径AB方向射出，这样就实现了光线的“逆向返回”。若玻璃球半径为R，折射率为。 (1)求P点到直径AB的距离； (2)通过计算判断该光在B点反射后反射光的强度是否减弱。 32．（2025·广东广州·二模）将装有透明液体的长方体容器（器壁厚度不计）平放在水平桌面上，液体的水平截面ABCD如图所示．激光笔发出的激光从AB边O点水平入射，调整入射角，当反射光线与折射光线垂直时，折射光线交BC边于E点．已知O到BC的距离x1=0.27m，E到AB的距离x2=0. 36m，光在空气中传播速度c=3.0×108m/s．求： (1)该液体的折射率； (2)该激光从O到E的传播时间． 33．（2025·广东广州·一模）为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。如图，ABCD为玻璃的截面，AD长为3cm，AB长为2cm，若用一束激光从A点与竖直方向成37°射入玻璃，恰好从BC边中点射出，已知：，。求： (1)玻璃的折射率。 (2)视场角的度数。 34．（2021·广东·高考真题）如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为，折射角为；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，求光从玻璃射向空气时临界角的正弦值表达式。 35．（2025·广东广州·模拟预测）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。 36．（2025·广东深圳·二模）2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视如图甲所示，是一个边长为L=20cm的正方形，中心O处有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d=15cm范围内有光线射出。sin37°=0.6，sin8°=，不计二次反射、折射。求： (1)该材料的折射率是多少？ (2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径r是多少？ 37．（2025·广东·一模）如图，为提升泳池的水下照明条件，某泳池底部水平安装了一条长1.0m的细灯带。已知泳池的水深为，水的折射率。若泳池足够大，取3。 (1)求灯光在水面发生全反射时临界角的正弦值； (2)不考虑灯光的多次反射，求有灯光射出的水面区域的面积。 38．（2025·广东汕头·一模）如图，渔民弯腰捕鱼时，发现湖面上有一片圆形浮萍，眼睛在点处恰好通过浮萍边缘点看到湖底点处有一条鱼。点离水面高度为，离点水平距离为，湖水深度。鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的踪影，已知湖水的折射率。求： (1)B距离点的水平距离； (2)浮萍的最小半径。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《光学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B C A C C A C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C C B B B C A A B 题号 21 22 23 24 答案 BD AC AC AC 1．B 【知识点】光导纤维、增透膜与增反膜、偏振现象及其解释 【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。 2．C 【知识点】“球形玻璃砖”模型 【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。 3．B 【知识点】光的折射现象、折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角 【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。 4．C 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式 【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。 5．A 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【详解】AC．不充入介质，对单色光a，则 解得临界角。 入射角大于临界角，光发生全反射，光竖直向下传播，光不能通过2，不能实现“开”的功能；若充入的介质相对棱镜是光疏介质，光向下偏折，有可能实现“开”功能，故A正确，C错误； B．若充入的介质相对棱镜是光密介质，光不可能发生全反射，一定能通过2，一定能实现“开”功能，故B错误； D．如果填充的介质折射率与棱镜的折射率相同，单色光a通过“光开关”后传播方向不变，故D错误。 故选A。 6．C 【知识点】光导纤维 【详解】A． 根据全反射条件，内芯的折射率大于外芯的折射率，A错误； B． 根据 ， 解得， 所以激光在内芯中的传播速度小于在外芯中的传播速度，B错误； C． 光导纤维在扭曲过度时，入射角小于临界角，不发生全反射，会出现漏光现象，C正确； D． 根据 ， 解得 ，红光的临界角大于蓝光临界角，蓝光恰好能发生全反射时，红光不能发生全反射，D错误。 故选C。 7．C 【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、光电效应现象及其解释、α粒子散射实验、α和β、γ三种射线的性质 【详解】A．图中是粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关，故A错误； B．图中是光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性，故B错误； C．图中是光电效应现象，说明光具有粒子性，故C正确； D．图中是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，与光的性质无关，故D错误。 故选C。 8．A 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、Δx=Lλ /d公式简单计算 【详解】ABC．因为光的偏折程度较小，所以冰晶对光的折射率较小，光的频率较小，根据可知，光在冰晶中的传播速度较大，结合可得，光的波长较大，故A正确，BC错误； D．根据可知，通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻亮条纹的间距较大，故D错误。 故选A。 9．C 【知识点】折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、Δx=Lλ /d公式简单计算 【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。 10．A 【知识点】波长、频率和波速的关系、光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、偏振现象及其解释 【详解】A．图乙可知，o光偏折程度比e光大，故o光折射率比e光折射率大，故A正确； B．根据，可知折射率大的传播速度小，则o光的传播速度比e光的小，故B错误； CD．o光和e光都是由同一单色光分解而来偏振方向不同的光，它们的频率f是相同的，根据，可知由于o光的传播速度比e光的小，故o光的波长比e光的小，故CD错误。 故选A。 11．A 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、折射和全反射的综合问题 【详解】A．如图所示 由几何关系可知，光线射出时的折射角为，折射率 故A正确； B．光在“水晶球”中传播的距离 时间 故B错误； C．蓝色激光束频率比红色激光束大，蓝色激光束的折射率比红色激光束大，由 可知光在水晶球中的传播速度变小，故C错误； D．由几何关系可知 增大过P点光线的入射角，光线出射时一定不会在球内发生全反射，故D错误。 故选A。 12．C 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【详解】由光的折射定律可得 由几何关系 联立可得 故选C。 13．C 【知识点】光的折射定律 【详解】ABC．水晶无论如何切割它看起来都是无色的。说明水晶的色散能力很弱。经精心设计的钻石玩型，钻石冠部会射出耀眼夺目的“火彩”，说明钻石的色散能力居中。而无色的金红石，不需要切割，看起来就呈现“俗不可耐”的黄褐色，说明金红石的色散能力最强。由此可知，三种宝石中，金红石的色散值最大，水晶的色散值最小。故A、B错误，C正确； D．加工好的钻石表面的“火彩”现象是由于光线在钻石内部多次反射和折射造成的，其颜色和亮度会随观察的角度和光线入射角度的变化而变化。因此不是固定不变的。故D错误。 故选C。 14．B 【知识点】光的折射定律 【详解】A．由题可知，根据光的折射率可知，出射角与入射角等大，A错误； B．根据光路图可知 翡翠对紫色光折射率 B正确； C．调大，折射角随之增大，紫光一定不会从翡翠的内环射出，C错误； D．红光的频率小，折射率小，根据可知，折射角变大，不会从翡翠内环射出，D错误。 故选B。 15．B 【知识点】光的折射定律 【详解】根据题意，作出相关光路图如下 故选B。 16．B 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】光由介质 I 射入介质 II 时满足斯涅尔定律 。若 ，说明 ，则介质 II 的折射率 大于介质 I 的折射率 。根据，知光波在光密介质中传播速度变小，但频率不变，根据知其波长随之减小。 故选B 。 17．C 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【详解】AB．如图所示 设红光的临界角为C，则 所以 所以 由此可知，红光在砖面的发光半径为，故AB错误； CD．绿光在玻璃中的折射率大于红光，故临界角比红光小，x将小于h，则绿光发光区域的半径小于，故C正确，D错误。 故选C。 18．A 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】A．由图可知，太阳光射入冰晶时，a光的偏折程度比b光的偏折程度大，则a的折射率比b的大，故A正确； B．因为a的折射率比b的大，所以a的频率比b的大，故B错误； D．因为a的频率比b的大，所以a的波长比b的小，故D错误； C．根据 可知a的传播速度比b的小，故C 错误。 故选A。 19．A 【知识点】光的折射定律 【详解】光路图如图所示 则有折射定律可得 故选A。 20．B 【知识点】折射和全反射的综合问题 【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。 21．BD 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【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。 22．AC 【知识点】折射率的波长表达式和速度表达式、折射和全反射的综合问题 【详解】A．在两个光区分界面，a光发生全反射，根据几何关系可知 根据全反射临界角公式有 解得，故A正确； B．根据折射率与光速的关系可知，a光在此玻璃中传播速度为，故B错误； C．a光的临界角较小，根据可知，b光折射率小于a光折射率，故C正确； D．根据全反射发生的条件可知a、b光折射率差值越大，即角度相差越大，则单色光区域宽度越宽，故D错误。 故选AC。 23．AC 【知识点】光的折射定律 【详解】A．根据题意，作出光路图，如图所示 由图可知，a光在水面O点发生折射时折射角较小，根据折射定律可知，a光的折射率较大，所以a光是紫光，b光是红光，故A正确； B．根据可知，a光的折射率较大，则在水中传播时，a光的速度比b光慢，故B错误； C．根据光路的可逆性可知，从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏，故C正确； D．如图所示 由图可知，若增加水的深度，彩色光带的宽度变宽，故D错误。 故选AC。 24．AC 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】AB．作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示 根据几何关系可知入射角为 根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为 故A正确，B错误； CD．细光束在水晶球中传播的路程为 细光束在水晶球中传播的速度为 又 求得细光束在水晶球中的传播时间为 故C正确，D错误； 故选AC。 25． 2.25 1.51 稍小一些 【知识点】测平行玻璃砖的折射率 【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。 26．(1) (2) 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、测半圆柱体玻璃砖的折射率 【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 27．(1) (2) 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】（1）设光线射入玻璃砖的折射角为，根据几何关系可得 可得 根据折射定律可知，半圆形玻璃砖的折射率为 （2）光线在玻璃砖中的传播速度为 光线在玻璃砖中的传播距离为 则光在半圆形玻璃砖中的传播时间为 28．， 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【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 29．(1) (2) 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、折射和全反射的综合问题 【详解】（1）当时，如图所示 出射光线与OB夹角为θ，由几何关系得， 解得 由折射定律得 解得 传播速度 （2）临界角为，由 当时， 故在BC面发生全反射，并垂直AB出射打在F点 由几何关系得 30．(1) (2)无光斑 【知识点】光的折射定律、折射和全反射的综合问题 【详解】（1）未倒扣玻璃杯时光线从水进入空气时的入射角，折射角 由折射定律可得： 解得 （2）如图所示，倒扣玻璃杯后光线在杯中水面发生折射，折射角 折射光线在玻璃杯壁处发生第二次折射，有 解得 再次进入水中的光线到达水槽液面时，入射角为60° 由于光在水中的临界角满足 解得：C=45° 故光线在水槽液面处发生全反射，光线无法射出水面，故光屏上无光斑 31．(1) (2)减弱 【知识点】光的折射定律、发生全反射的条件、临界角 【详解】（1）设光线在 点的入射角为 ，折射角为 ，如图 由几何关系可得 根据折射定律有 解得 则 P点到直径的距离为 解得 （2）若在B点发生全反射，有 而在B点反射时的入射角r正弦值 则光在B点没有发生全反射，故B点的反射光的强度有减弱。 32．(1) (2) 【知识点】光的折射定律 【详解】（1）由几何关系得， 该液体折射率 （2）激光在该液体中的传播速度为 由几何关系可知激光在液体中的传播距离为 则激光在液体中传播时间 联立解得激光在液体中传播时间为 33．(1) (2) 【知识点】光的折射定律 【详解】（1）画出光路图如图所示 根据几何关系可得 根据折射定律 （2）根据（1）分析可知视场角的度数 34． 【知识点】光的折射定律、发生全反射的条件、临界角 【详解】根据光的折射定律有 根据光的全反射规律有 联立解得 35．(1) (2) 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【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 36．(1)1.67 (2)2cm 【知识点】折射和全反射的综合问题 【详解】（1）沿OA方向传播的光线在A点恰好发生全反射，如图所示 根据几何关系可得 根据临界角与折射率的关系可得 （2）光线恰好沿DE方向发生全反射，正方形各边所有地方将均有光射出，如图所示 由于， 所以 在直角三角形ODE中，有 解得 37．(1) (2) 【知识点】发生全反射的条件、临界角 【详解】（1）设灯带上一点发出的光，与竖直方向成角时，恰好发生全反射，如图。 则 代入数据，解得 （2）此点发出的光能在水面上一个圆形区域射出，设该圆形区域的半径为R，则 又 联立并代入数据，解得 所以，有灯光射出的水面区域由两端半径为R的两个半圆，和中间一个长l、宽2R的矩形区域连接而成。区域面积 代入数据，解得 38．(1) (2) 【知识点】光的折射定律、折射和全反射的综合问题 【详解】（1）鱼在点反射出的光在点发射折射在点进入人眼，如图所示 由折射定律 由几何关系得， 解得 （2）鱼反射出的光在刚好水面上浮萍边缘发生全反射，人在湖面上观察不到鱼的踪迹，如图所示 由 由几何关系可得，设浮萍的最小半径为R，则 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $