复习练案18 第一部分 专题五 第13讲 光学-【衡中学案】2026年高考物理二轮总复习提能训练

复习练案[18] 第一部分 A组·基础巩固练 1.(2025·江苏常州二模)方形玻璃薄壁水槽内糖水的 密度随着深度的增加而增大，且同一高度处糖水的密 度基本相同。现一束激光沿着如图所示略向下的方 向射入水槽，发现光线向下弯曲，则关于该现象的下 列说法中正确的是 光线 A.这是光的反射现象，越深处糖水的折射率越小 B.这是光的折射现象，越深处糖水的折射率越大 C.这是光的偏振现象，越深处糖水的折射率越大 D.这是光的全反射现象，越深处糖水的折射率越小 2.(2025·江苏卷)如图所示，一束激光射入肥皂泡后 (入射激光束未在图中标出)，肥皂膜内出现一亮环。 肥皂膜内的激光 A.波长等于亮环的周长 B.频率比在真空中的大 C.在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D.在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 3.（2025·山东卷)用如图所示的装置观察光的干涉和 偏振现象。狭缝S,、S2关于00'轴对称，光屏垂直于 O0'轴放置。将偏振片P,垂直于O0'轴置于双缝左 侧，单色平行光沿O0'轴方向入射，在屏上观察到干 涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P、P2透振方 向平行。保持P,不动，将P2绕O0'轴转动90°的过 程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是 题五 第13讲 光学 光屏 0 S2 A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 4.（2025·湖北襄阳三模)“灯光秀”是现在很多旅游景 区的观赏项目，深受游客喜爱。现有一单色线光源做 成的正方形灯，边长为40cm,置于水面下方20cm深 处。若水对该单色光的折射率为2，则该光源能从 水面出射的光的区域形状用下面四个图中阴影部分 表示，其中正确的是 C D 5.（2025·广西卷)如图扇形的材料，折射率大于2，现 有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1 传到圆弧(4圆)4C的中点B。光线2传播到C点 偏上，则两光线发生下列哪种情况 A.1不全反射，2全反射 B.都不全反射 C.都全反射 D.1全反射，2不全反射 16 6.(2025·山东烟台预测)如题所示，一束真空波长为入 的光射入双缝，双缝间距为d;距离双缝1远处平行放 置一个光屏(1>d),双缝与光屏之间充满折射率为n 的介质，则光屏上相邻亮条纹的间距是 A.Al B.Ad d nl c D.Al nd 7.(多选)(2025·陕晋青宁卷)在双缝干涉实验中，某 实验小组用波长为440m的蓝色激光和波长为 660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双 缝间距为0.5mm,双缝到屏的距离为500mm,则 屏上 A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C.距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹 中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹 中心重叠 B组·综合提升练 8.(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 α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，α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 9.(2025·山东模拟预测)在很多游乐场都设有“声控 万花筒”游戏装置，该装置结构剖面图如图所示，在 一个不透明圆筒内置有一个右端面为圆锥面的圆柱 体，圆锥面的顶角接近180°，锥面反光性能良好，柱 体直径略小于圆筒内径，圆筒右端装有玻璃，圆锥面 与右侧玻璃间有微小间隙。在阳光明媚的天气，当游 客对着圆筒左端大声喊叫时，柱体会沿圆筒微微左右 振动，此时在玻璃上会看到魔幻般变化的环状彩色条 纹。下列说法正确的是 () 圆筒 玻←一阳 体 璃 锥面 A.每个彩色圆环的内缘为红色，外缘为紫色 B.玻璃上越接近圆心，相邻两彩色条纹间的距离 越大 C.柱体向左移动时，玻璃上的环状条纹会变得密集 D.柱体向右移动时，玻璃上所有环状条纹会向外 扩张 10.(多选)(2025·四川卷)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(0<45)的光学玻璃。光垂直于玻 璃上表面人射，经过三次全反射后平行于人射光射 出。则 () 入射光 挡光板 出射光 10 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，0可以设定 为30° 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70° D.若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 11.(2025·甘肃卷)已知一圆台容器，高H=15cm,上 口径R=13cm,容器底部中心有一质点，未装入水 时，人眼从容器边缘无法观测到该质点，装入某种液 体后，恰好可以看到，此时液面高度h=12cm,人眼 观测角度。满足ma=号人眼到入射处距离为 5cm光在真空中的传播速度c=3×108m/s,求： (1)该液体的折射率： (2)光从底部质点反射至人眼全过程的时间。 12.(2025·云南卷)用光学显微镜观察样品时，显微镜 部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置 O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在 盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的 间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料 和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d=2.0mm,盖 玻片与物镜的间距h=0.20mm,不考虑光在盖玻片 中的多次反射，取真空中光速c=3.0×10m/s,T= 3.14。 物镜 间隙 1不 盖玻片 甲 填充前 物镜 油层 盖玻片 0 乙填充后 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面 的透光面积（结果保留2位有效数字）； (2)滴油前后，光从0点传播到物镜的最短时间分 别为t1、2,求2-t(结果保留2位有效数字)。 —21812.B根据两波源的振动方程可知角速度。-；m/, 解得两波源的周期7：2石=1.2s,所以波速=分 子m/,波源S,第一-次到达波峰经历的时间，-子7= 0.3s,t'=3.3s,波峰向前传播的距离x1=v(t'-t)= 5m,波源8第一次到达波蜂经历的时间6=宁× 子T=01s,波蜂向前传播的距离为=(r-5) m,如图所示，可知=3.3s时，0：平面内相冠 衡位置的位移z=20cm的质点有P、Q两个，它们的坐 标x相同，S,和S2之间的距离L=10m,设S2N=d,则 有x,2-2=x2-(L-d)2,解得d= 931 180 m,故对应的x 坐标为6.4m-d-221 180m,故选B。 Z/cm P -3.60 x/m Yo 6.4 13.(1)入1=0.5m,2=1m (2)2um- 2 m (3)340 【解析】（1)根据波长的定义及两列波的波动图可知 入1=0.5m,入2=1m。 (2)由波动图可知在x=0处两列波均处于波峰处，x= 0处的质点位移x,=A+A=2m 在x=0.375m处，对于第一列波有x=0.375m= 对于第二列波有x=0.375m=8九， 3 在x=0.375m处质点的位移=0+Acs(8×2m) 、、 2m。 入10.51 (3)对于第一列波有T,= F=3408-6808 对于第二列波有T,= 21 D3408=2T 这两列波叠加后的周期405。 1 3 复习练案[18] A组·基础巩固练 1.B这是光的折射现象，在光线经过的区域任意画一条 水平分界线，由于光线向下弯曲，可知入射角大于折射 角，根据光的折射定律可知，越深处糖水的折射率越 大。故选B。 2.D激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同， 激光波长与亮环周长无关，A、B错误：一束激光打进一 个肥皂泡（图中未画出人射光线），发现在肥皂泡内侧 出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处 发生了全反射，C错误，D正确。 3.A根据干涉条纹间距公式4=子入可知，当L旋转 时，L,d,入均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透 过P,的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。故选A。 4.A光由水面进人空气的人射角大于临界角时将会在 水面发生全反射，对应的临界角满足snC=】=2,即 n 2 C=45°，故正方形灯上的每个点能从水面出射的光的 区域形状均为一个半径为20cm的圆，该光源能从水面 出射的光的区域形状的长和宽均为(20×2+40)cm= 80cm,四个角均为圆心角为90°的扇形，扇形的半径为 20cm。故选A。 1 5.C因n>√2可得临界角siC= <1-2即c< < n22 45°，因射到B点的光线的人射角为a=180°45° 2 67.5°>C可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上 的光线的人射角为B>45°>C可知光线2会发生全反 射。故选C。 6.D光在介质中的波长为入'= ”=9=入，根据条纹间 距表达式△=合，可得d:-出故选D, d 7.BC蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条 纹，4A错误；根据相邻干涉条纹间距公式4=子入，由于 蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条 纹间距小，B正确；蓝光的相邻干涉条纹间距为△x,= 4.4×10-4m,红光的相邻千涉条纹间距为△x2=6.6× 10-4m,要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知△x,·m =△x2·n,m=0,1.2…,n=0,1.2…,可知当△x1·m= △x2·n=1.32mm时，满足条件；当△x1·m=△x2·n= 1.98mm,不满足条件，C正确，D错误。故选BC。 6 B组·综合提升练 8.B水面上a色光的光斑面积小于b色光的光斑面积，a =行水对a 色光比b色光全反射的临界角小，由sinC= 色光的折射率较大，C错误；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，A错误；根据v= 斤，可知a色光的传播速度小于6色光的传插速度，B 正确；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，D错误。 9.D该装置利用了光的薄膜干涉原理，根据光的干涉条 纹间距公式m0=众紫光波长小于红光波长，所以 每个彩色圆环的内缘为紫色，外缘为红色，A错误；玻璃 上越接近圆心，tan0不变，相邻两彩色条纹间的距离不 变，B错误；柱体向左移动时，圆锥面与右侧玻璃间的间 隙增大，因为tan0不变，玻璃上的环状条纹稀疏程度不 变，C错误：柱体向右移动时，薄膜间隙d减小，环状条 纹会向外扩张，D正确。 10.CD因为1.4<√2，故当选用折射率为1.4的光学玻 玻时，根据血C-日，可知s加C>号 ,即C>45,根据 几何知识可知光线第一次发生全反射时的人射角为 0<45°<C,故选用折射率为1.4的光学玻璃时此时不 会发生全反射，A错误；当0=30°时，此时人射角为 30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角 为sinC=6=0.625>0.5=sin30°，故C>30°，故此 时不会发生全反射，B错误；若选用折射率为2的光学 玻璃，此时临界角为s血C=即C=30©，此时光线第 一次要发生全反射，人射角一定大于30°，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 60°，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70°，C正确；若人射光线向左移动，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，D正确。故选CD。 1.(0 -(2)1×109s 【解析】（1)根据题意，画出光路图，如图所示 O A sa.. B 337 由儿何关系可得si血i=号，0'B=H-h=3cm 则有O'A=4cm,AB=5cm 则mr=OB/厅+(R-0A) OC R-O'A 3 由折射定律可得该液体的折射率为n=s加-。 sin r 3 (2)根据题意，由图可知，光在空气中传播的距离为51 =10cm 光在液体中的传播距离为s2=OB=√h+(R-OA)7 =15cm 光在液体中的传播连度为”=行程 3c 则光从底部质点反射至人眼全过程的时间t=立+之 0.1 。+0.15 3×108+2.25×105=1×10-”s 2.(1)1.0×10-5m2(2)3.3×1018s 【解析】(1)由折射定律可知，全反射的临界角满足 n 设未滴油时，0点发出的光在盖玻片的上表面的透光 圆的半径为r,由几何关系sinC= √+ -45 代入数据解得r=写mm 根据S=πr2 所以未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透 光面积为S≈1.0×10-5m2。 (2)当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时，传播 的时间最短，则未滴油滴时，光从O点传播到物镜的 最短时间为，=4+么=4+么-叫+h v ccc 滴油滴时，光从0点传播到物镜的最短时间为，=4 th=d+h=n(dth) v cc nn 故5-6=m-1)h-05x0.2x103 3.0x108≈3.3× 10-Bs。