专题06 光学（期末真题分类汇编，陕晋青宁专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦光学四大高频考点，精选多地区期末真题，通过选择与解答题梯度设计，强化全反射、折射等核心知识的情境应用与综合计算能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|21道|全反射（光纤通信）、折射（三棱镜光路）、干涉（双缝条纹）、衍射与偏振（泊松亮斑）|结合科技情境（如光纤通信），基础概念与规律辨析| |多选题|8道|全反射临界角、折射与频率关系、干涉条纹影响因素|综合考查多知识点关联，如折射率与波长关系| |解答题|11道|全反射（柱形棱镜）、折射（海水盐度检测）、干涉（薄膜厚度计算）|复杂光路分析与数学建模，贴近高考综合题命题趋势|

扇学科网 考点01全反射 考点02光的折射 考点03光的干涉 考点04光的衍射与偏振 目目 考点01 全反射 一、单选题 1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.B 7.C 8.A 9.BC 10.AC 11.BC 12.AB 二、解答题 13.①h=R 9 (2)t=16R 27c 14.(0)sinc= 3 (2)会 15.03-2)R www.zxxk.com 专题06 光学 ☆4大高频考点概览 1/3 让教与学更高效 命学科网 16.(1)R; 2)45R c 17.(1)不能；(2) 4R c 18.(1)5;(2) R (3)7πR 36 19.(i)n= 2V5 (ii) 5L 3 3c 20. πR 6 目目 考点02 光的折射 一、单选题 1.C 2.D 3.B 4.A 5.BC 二、解答题 6.(1)7.5×10-7m (2)V5 (3)1.0×10°s 7.(1)2 (2②L 4c 8.(1)n=√5 (2)1s4u c 9.(1)光路图见解析；(2)√5 10.(1)V2(2)2.12×10°m/s 11. (1)V5;(2)1.7×108m/s 目目 考点03 光的干涉 www.zxxk.com 2/3 让教与学更高效 学科网 一、单选题 1.B 2.C 3.c 4.D 5.c 6.D 7.BD 目目 考点04 一、单选题 1.B 2.AD 3.BD www.zxxk.com 光的衍射与偏振 3/3 让教与学更高效 专题06 光学 4大高频考点概览 考点01 全反射 考点02光的折射 考点03 光的干涉 考点04光的衍射与偏振 地 城 考点01 全反射 一、单选题 1．(24-25高二下·青海海南藏族高级中学·期末)在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率，这个圆锥的顶角是（    ） A．48.8° B．60° C．97.6° D．120° 【答案】C 【详解】当光从水中（折射率n=1.33）射向空气时，临界角C满足 计算得 圆锥的顶角为临界角的两倍，即 故选C。 2．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，光导纤维传递光信号的物理原理是（　　） A．光的全反射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的折射 【答案】A 【详解】光导纤维传递光信号的物理原理是光的全反射。 故选A。 3．(24-25高二下·青海海南州·期末)图为某透明介质制成的四分之一圆柱体，其半径为，高为，一束光垂直射到圆柱体的面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的二次反射，则弧面上的透光面积为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意可知，光线射到圆弧面上，法线是半径所在的直线，因此越靠近边射入的光线，入射角越小。只有入射角大于临界角才能发生全反射，不能射出，找到临界光线，入射角即为临界角C，如图所示 则有 解得 则弧面上的透光面积为 故选A。 4．(24-25高二下·山西太原·期末)一个半径为r的圆形薄软木塞，在它的圆心处插上一个大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则该液体的折射率约为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知，此时刚好发生全反射，作出全反射的光路图如下 由几何知识可得，临界角 结合光的全反射规律 解得该液体的折射率 故选D。 5．(24-25高二下·山西太原·期末)关于光的现象，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的光在不同介质中的临界角大小一定不同 B．光在介质中发生全反射现象时，折射光线并未完全消失 C．光从光疏介质射入光密介质时，也可能发生全反射现象 D．光从介质射入真空时，只要入射角大于等于临界角就会发生全反射现象 【答案】D 【详解】A．介质对光的折射率与介质种类、光的频率都有关系，而临界角与折射率有关，因此不同频率的光在不同的介质中的临界角大小可能相等，故A错误； B．光在介质中发生全反射现象时，折射光线完全消失，故B错误； C．根据光的折射规律可知，光从光疏介质射入光密介质时，不可能发生全反射现象，故C错误； D．根据光的全反射条件可知，光从介质射入真空时，只要入射角大于等于临界角就会发生全反射现象，故D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·山西运城·期末)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是（　　） A．a光的频率比b光的大 B．光在棱镜中传播时a光的传播速度比b光大 C．以相同入射角从水中射向空气，b光能发生全反射，a光也一定能发生全反射 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由a光改为b光，则条纹间距一定变大 【答案】B 【详解】A．根据光路图可知，入射角相同，b光的折射角较小，根据 可知b光的折射率大于a光，所以b光的频率大于a光，故A错误； B．因为b光的折射率大于a光，根据光速与折射率的关系 可知光在棱镜中传播时a光的传播速度比b光大，故B正确； C．因为b光的折射率大于a光，根据 可知，以相同入射角从水中射向空气，b光的临界角小于a光，所以b光能发生全反射，a光不一定能发生全反射，故C错误； D．根据 可知b光的波长小于a光，根据双缝干涉相邻两条纹间距公式 可知在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由a光改为b光，则条纹间距一定变小，故D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AC边的中点D，入射方向与AC边的夹角为，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a折射到BC边的中点E，单色光b折射到F点，则下列说法中正确的是（    ） A．若a光是黄光，则b光可能是蓝光 B．若两束光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 C．入射光线从DC之间且垂直AC边射入，则a光不能从BC边射出 D．用a、b光分别照射同一种金属，若a光能发生光电效应，则b光也一定能发生光电效应 【答案】C 【详解】A．由图可知，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，棱镜对a光的偏折程度大于b光，由，可知a光的折射率较大。若a光是黄光，则b光不可能是蓝光，故A错误； B．棱镜对a光的折射率较大，则a光的波长小于b光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小，故B错误； C．根据题意可知a光在AC面上的入射角 ， 则棱镜对单色光a的折射率为 根据可知 当入射方向与边AC垂直时，光线在BC边上的入射角 则 所以a光在BC边发生全反射，a光不能从BC边射出，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程 由于a光的折射率大，频率较高，若a光能使某种金属发生光电效应，则b光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是（   ） A．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率 B．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度 C．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长 D．光从介质射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角 【答案】A 【详解】A．根据折射率的定义 知入射角相等，a光的折射角较小，则a光的折射率较大，A正确； B．由公式 分析可知，a光在介质中的速度较小，B错误； C．光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则a光在真空中的波长较短，C错误； D．根据临界角公式 分析知，a光的折射率大，临界角小，D错误。 故选A。 9．(24-25高二下·陕西安康·期末)（多选）如图1所示是乙醇水溶液的折射率随浓度变化关系图像，现有两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，折射光线如图2所示（），则下列说法正确的是（　　） A．甲溶液的浓度低于乙溶液的浓度 B．光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度 C．光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长 D．逐渐增大入射角，光射入甲溶液时更早的发生全反射现象 【答案】BC 【详解】A．两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，由图2的偏折程度可知，甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，结合图1可知，甲溶液的浓度高于乙溶液的浓度，故A错误； B．根据，由于甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，所以光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度，故B正确； C．根据 由于甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，所以光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长，故C正确； D．光从空气射入溶液不可能发生全反射现象，故D错误。 故选BC。 10．(24-25高二下·宁夏石嘴山第一中学·期末)（多选）小张同学协助老师做光学实验，他在实验室发现一颗玻璃球甲和一块长方体玻璃砖乙，他用绿光束照射甲和乙，情形如下： 甲：如图所示，玻璃球的半径为R，绿光束平行于沿AB方向由B点入射玻璃球，经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，CD、AB相互平行，且相距为； 乙：绿光束从长方体玻璃砖上表面入射的光路如图所示，当入射光与玻璃砖上表面所成角时，恰能在右侧面发生全反射，不考虑多次反射。 则以下说法中正确的是（　　） A．若换黄光平行于入射甲，仍要保证光线平行射回，则入射点须从B点顺时针移动少许 B．若换紫光平行于入射甲，则射入玻璃珠的光有可能在球内表面发生全反射 C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行 D．甲和乙的材质一样 【答案】AC 【详解】A．在玻璃中的折射率，又因为 折射角一样，入射角需增大，故光线的入射点顺时针移动一点。故A正确； B．经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，表明绿光刚好能在出射界面发生全反射。根据紫光在玻璃中的折射率比绿光大，紫光二次入射到界面的入射角更小，根据光路的可逆性，不会发生全反射，故B错误； C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，因为紫光在乙中的折射率比绿光大，更容易发生全反射；经过两次全反射后，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行，故C正确； D．画出光路图，再根据几何关系求得 （如图甲） ，（如图乙） 解得，所以，甲和乙材质不一样。故D错误； 故选AC。 11．(24-25高二下·山西部分学校·期末)（多选）如图所示，真空中一透明介质的截面为边长为L的菱形ABCD，其中。一束单色光从真空中垂直于AB边射入透明介质，射到AD边时恰好发生全反射，反射光线射到CD边上又发生全反射，最后从BC边垂直射出透明介质，已知单色光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．透明介质的折射率为 B．透明介质的折射率为 C．单色光在透明介质中传播的时间为 D．单色光在透明介质中传播的时间为 【答案】BC 【详解】AB．如图所示 由几何知识可知，单色光在AD边的入射角α=60°，有 解得 故A错误，B正确； CD．由几何关系可知∠DOO′=30°，∠D=120°，则∠OO′D=30°，光在CD边的入射角也为60°，根据几何关系可知 故C正确，D错误。 故选BC。 12．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)（多选）关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的 B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平横纹，是因为光的干涉 C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的 【答案】AB 【详解】A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调发生变化，当急救车靠近时，感觉声调变高，反之急救车远离时，感觉声调变低。这是由于多普勒效应引起的，故A正确； B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平横纹，是由于光的干涉产生的，故B正确； C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C错误； D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光从水进入气泡时发生了全反射引起的，故D错误。 故选AB。 二、解答题 13．(24-25高二下·山西吕梁·期末)某湿地主题公园的湖里安装了一圆形线状光源的红灯，线状光源圆面与液面平行，半径为R，如图甲所示。线状光源上某点发出的光在湖面上形成直径为的红色圆形亮斑，整个圆形线状光源在水面上形成红色亮环，如图乙所示。已知水对红光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求： (1)红灯离水面的垂直距离h； (2)红灯发出的光从发出到射出水面的最长时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由于，线状光源上某点发出的光在湖面上形成直径为d的红色圆形亮斑，湖面上一圈重叠的直径为d的红色圆形亮斑形成了红色的圆环。射到圆环内缘与外缘的光线均恰好发生全反射，则有 所以 根据几何关系可得 解得 （2）红灯发出的红光射出水面的最长距离为x，由几何关系可得 则红光从发出到射出水面的最长时间为 红光在水中的传播速度 联立解得 14．(24-25高二下·青海海南州·期末)由折射率的某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面如图所示，矩形的宽，圆弧的圆心角，所在圆的半径为，其上有一点，。棱镜置于空气中，一束光线从点沿半径方向入射，不考虑光线在出射点的反射。 (1)求该棱镜临界角的正弦值； (2)试判断光线在圆弧上是否会发生全反射。 【答案】(1) (2)会 【详解】（1）光在该棱镜中恰好发生全反射时，有 解得 （2）光线入射到棱镜中，光路如图所示 光线在边上的点的入射角为，在弧上的点的入射角为。已知，则 由几何关系可知 因临界角 所以光线在边发生全反射。题意知，由几何关系可知 在中，由正弦定理有 解得 因此，光线在弧上的点也会发生全反射。 15．(24-25高二下·山西太原·期末)如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在B处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为。已知真空中光速为c，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧的光线，求： (1)该单色光从B处射出到达D点所用的时间； (2)从点光源射向圆弧的光中，有一部分不能从直接射出，这部分光射在圆弧上的弧长。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据折射率与速度的关系， 光在介质中的时间 光在空气中的时间 则 （2）从光源发出的光在E点恰好发生全反射 则，， 故∠1=45°，∠2=135°，∠3=30°，∠EDB=15° 弧AC上没有光穿过的部分对应的圆心角为60°，则对应的弧长为。 16．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率，平行光垂直射向材料的下表面（设真空中光速为c）。 （1）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一束光在O点左侧与O点相距处垂直于AB入射，求此光从材料射出所用时间为多少？    【答案】（1）R；（2） 【详解】（1）光线发生全反射的临界角满足 解得 由此可知，其能从上表面射出的光线，入射角最大值为临界角C，则入射光束在AB上的最大宽度为 （2）一束光在O点左侧与O点相距处，垂直于AB从下方入射，在上表面的入射角为，则有 解得 作出其光路图，如图所示    则该束光在透明材料中的光程为 光在介质中传播的速度与折射率关系有 光从透明材料射出所用时间为 解得 17．(24-25高二下·宁夏固原·期末)如图所示，某透明介质的横截面是由半径为的四分之一圆和长为的矩形构成，是弧上的一点，且弧的长度是弧长度的倍．现让一束单色光平行于边从点射入介质中，已知介质材料对入射光的折射率为，真空中的光速为。 （1）试判断：光束射入介质后能否从边射出？ （2）光束在介质材料中的传播时间。 【答案】（1）不能；（2） 【详解】（1）如图所示 由几何关系可知光线射入时的入射角为 由折射定律可得可得 解得 由几何关系可知光线射到AD边的入射角为 由于 所以光线在AD边发生全反射，不能从AD边射出。 （2）由几何关系可知为等腰三角形，则有， 光线在介质中传播的距离为 光在介质中的传播速度为 光束在介质材料中的传播时间为 18．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，半径为R，圆心为O，其对称轴为OA，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上。光线到对称轴的距离为，经两次折射后由右侧直径面离开介质。已知该光线的入射角和出射角相等，真空中的光速为c。求： （1）透明介质的折射率n； （2）单色光在介质中传播的时间t； （3）如图乙所示，将透明介质截取下半部分OAB，用黑纸覆盖OB。用该单色光平行于横截面，与界面OA成30°角入射，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，求圆弧AB上有光射出的弧长L。（取） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设第一次折射的入射角和折射角分别为i1和r1，第二次折射的入射角和折射角分别为i2和r2，由于光线到对称轴的距离为，则有 由几何知识知 解得 则透明介质的折射率 （2）光在介质中传播速度 光在介质中传播距离 由可得 （3）光线从O点照射到透明介质，光线照射到圆弧的C点，如图 则 解得 设从D点入射的光线经折射后到达E点时，刚好发生全反射，则 解得 由几何知识解得 则圆弧AB上有光射出的是，弧长为 19．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。 （i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n； （ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。 【答案】（i）；（ii） 【详解】（i）根据题意，作出光路图如图所示 由几何关系可知，光在AC面上的入射角α=60°，由于光在AC面恰好发生全反射故临界角 C=α=60° 玻璃砖的折射率 解得 （ii）由光路图和几何关系可得DE=L，EF=L 单色光在玻璃砖中通过的路程为s=DE+EF= 单色光在玻璃砖中的传播速度 所以单色光在玻璃砖中传播的时间 20．(24-25高二下·青海西宁大通县·期末)如图所示，ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n＝2，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长。 【答案】 【详解】设该种材料的临界角为C，该种材料折射率n＝2,则 解得C＝30° 如图所示 若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠ADF＝30° 同理，若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射，则∠CDG＝30° 因此∠FDH＝30° 据几何关系可得 地 城 考点02 光的折射 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)以下光现象中，其中属于光的偏振现象的是（　　） A．在沙漠中看到“海市蜃楼”现象 B．路面上的积水表面飘着一层彩色油膜 C．看3D电影“哪吒2魔童闹海”需要佩戴3D眼镜 D．用点光源照射一个不透光的障碍物，其背后屏上阴影的中央出现了亮斑 【答案】C 【详解】A．海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中发生折射和全反射形成的虚像，属于折射现象，与偏振无关，故A错误； B．积水表面的彩色油膜是光在薄膜上下表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉现象，故B错误； C．3D眼镜利用偏振片过滤不同偏振方向的光，使左右眼接收不同图像，属于光的偏振现象，故C正确； D．阴影中央的亮斑是光绕过障碍物边缘时产生的衍射现象（泊松亮斑），与偏振无关，故D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·陕西商洛·期末)如图所示，A、B两束可见光沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均从圆心沿方向射出，则（　　） A．A光的频率较小 B．A光在玻璃砖中的传播速度较大 C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较大 D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，B光的衍射现象更明显 【答案】D 【详解】AB．由图可知A光从圆心射出玻璃砖的偏折程度大于B光从圆心射出玻璃砖的偏折程度，所以玻璃砖对A光的折射率较大，则A光的频率较大；根据可知，A光在玻璃砖中的传播速度较小，故AB错误； C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，根据，由于A光的频率较大，A光的波长较小，则A光的干涉条纹间距较小，故C错误； D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，由于A光的频率较大，A光的波长较小，即B光的波长较大，B光的衍射现象更明显，故D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·山西部分学校·期末)用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面的夹角为37°，反射光线与折射光线相互垂直，已知该束激光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，则该束激光在该液体中的传播速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，入射角 折射角 所以该介质的折射率为 根据可得 故选B。 4．(24-25高二下·陕西安康七校联考·期末)蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（　　） A．a点的反射光线与b点的折射光线平行 B．若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小 C．若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变 D．若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变大 【答案】A 【详解】A．图中鳞片平行，厚度均匀，作出光路图，如图所示 由图可知，a点的反射光线与b点的折射光线平行，故A正确； B．如图所示 由图可知，入射角i变大，则折射角变大，折射光线在下面鳞片的发生反射的位置右移，则b点的位置也右移，a、b两点间的距离变大，故B错误； C．若仅将蓝光换为红光，入射光的折射率变小，根据折射定律可知，折射角变大，则入射点a与出射点b间的距离变大，故C错误； D．若仅将蓝光换为紫光，入射光的折射率变大，根据折射定律可知，折射角变小，则入射点a与出射点b间的距离变小，故D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·山西临汾部分学校·期末)（多选）已知在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大。如图将一复色光束从海水射向平行空气砖做空气砖的玻璃壁很薄，可忽略厚度的一个表面，当入射角合适时，组成复色光的光束1和2均从平行表面射出，侧移量分别为和，且。下列说法正确的是（　　） A．光束1的频率大于光束2的频率 B．在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度 C．若海水的盐度变大，则和均变大 D．若海水的盐度变大，则和均变小 【答案】BC 【详解】A．由图可知，光束在平行于空气砖左侧面折射时，光束1的折射角小，而光束1和2的入射角相同，根据折射定律可知，光束1的折射率较小，频率小，故A错误； B．光束1的折射率较小，由可知，光束1在海水中的传播速度较大，故B正确； CD．由题可知，在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大，若海水的盐度变大，则其折射率变大，则光束的偏折更明显，故光束1和2的侧移量和均变大，故C正确，D错误。 故选BC。 二、解答题 6．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）相邻两亮条纹间的距离 由 可得 （2）由几何关系得光从空气射入玻璃砖时，入射角，折射角为 则激光在玻璃中的折射率 （3）光在玻璃中的传播速度为 根据几何关系知 激光在玻璃砖中的时间 7．(24-25高二下·陕西汉中·期末)如图所示，三角形为三棱镜的横截面，其顶角，边的边长为，一细光束从边的中点射入三棱镜，入射角，折射光线恰好垂直边射出。光在真空中传播的速度为，不考虑光在三棱镜内发生的多次反射。求： (1)三棱镜对光的折射率； (2)该细光束在三棱镜中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示，根据三角形知识可知，入射光在边发生折射时的折射角 根据光的折射定律有 解得 （2）光在三棱镜中的传播距离 三棱镜的折射率 光在三棱镜中传播的时间 解得 8．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图，让光束从海水射向宽度为2d的平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量，进而计算出海水盐度。已知当光束从海水中射向平行空气砖的入射角为30°时，射出平行空气砖的折射光线的偏移量为2d，空气中的光速近似为c，求∶ (1)海水的折射率； (2)光在空气砖中传播所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光路如图 设光线的折射角为θ，则由几何关系 ， 折射率 联立解得， （2）光在空气砖中传播所用的时间 9．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转．如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为30°的等腰梯形．现有一平行于BC的光线由E点射入棱镜，经BC界面一次反射后与入射光线共线射出棱镜，已知：，。 （1）作出光线在棱镜中传播的光路图； （2）求棱镜材料的折射率n。 【答案】（1）光路图见解析；（2） 【详解】（1）作出光线在棱镜中传播的光路图如图； （2）光线在E点的入射角 因 即 折射角为 则折射率 10．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，求： （1）该介质的折射率． （2）光在该介质中传播的速度． 【答案】（1）（2） 【详解】（1）入射光线与反射光线夹角为，故入射角，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，故折射角，由折射率公式可得：． （2）由光速与介质折射率的关系可得 11．(24-25高二下·山西运城·期末)如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．求：　　 （1） 棱镜的折射率n； （2）该激光在棱镜中的传播速度v。 【答案】（1） ；（2）1.7×108m/s 【详解】 由几何关系得， 折射率 激光在棱镜中传播速度 地 城 考点03 光的干涉 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西安康·期末)如图所示为氢原子能级图，若大量处于能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光中只有、两种单色光可以使某光电管发生光电效应，其中光的光子能量更大。下列说法正确的是（　　） A．该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV B．光的光子能量为2.55eV C．光电管发生光电效应时向外辐射的电子是原子核中的中子转化为质子时产生的 D．光和光通过同一双缝干涉装置时，光的条纹间距更大 【答案】B 【详解】AB．大量处于能级的氢原子向能级跃迁，可能的跃迁及光子能量有三种，分别是能级向能级和能级跃迁，能级向能级跃迁，辐射的光子能量分别为，， 由题意知，光的光子能量为，光的光子能量为，所以光电管阴极材料的逸出功小于等于，故A错误，B正确； C．光电效应逸出的是核外电子，不是原子核内中子转化为质子产生的，故C错误； D．光子能量越大，波长越短，根据双缝干涉条纹间距公式，光能量大、波长短，条纹间距更小，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·山西太原·期末)在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰，下列说法正确的是（　　） A．换用不同颜色的光做实验时，亮条纹的间距保持不变 B．肥皂膜上的条纹是光线在液膜后表面发生干涉现象所致 C．可利用薄膜干涉的原理检测精密仪器光学平面的平滑度 D．液膜厚度相同的位置，前后表面反射光的路程差是不同的 【答案】C 【详解】A．根据薄膜干涉的特点可知，波长越长的光，相邻亮条纹的间距越大，如红光比紫光相邻亮条纹的间距大，故A错误； B．肥皂膜上的条纹是前后表面的反射光在前表面发生干涉现象所致，故B错误； C．结合薄膜干涉的应用可知，可以利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测，故C正确； D．液膜厚度相同的位置，前后表面反射光的路程差是相同的，路程差等于薄膜厚度的2倍，故D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·山西运城·期末)关于以下甲、乙、丙、丁4幅图的相关物理知识，描述正确的是（　　） A．图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的偏振 B．图乙中，断开开关S的瞬间，灯泡会闪亮一下后逐渐熄灭 C．图丙为分子间作用力F与其间距r的关系图像，分子间距从r0开始增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的折线图，表明该花粉颗粒在每段时间内做直线运动 【答案】C 【详解】A．检测平整度是根据光的干涉，故A错误； B．电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，其自感电流不会大于原来通过灯泡的电流，所以灯泡不会闪亮而是逐渐熄灭，故B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C正确； D．图中的折线是在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出花粉颗粒在不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。标准样板与被检查工件平面之间形成一个楔形空气薄膜，如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直照射，分别形成如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列判断正确的是（　　） A．该检测工件上表面有一个明显的凸起 B．增大薄片的厚度，条纹间距会增大 C．单色光a的波长比b的波长短 D．单色光a、b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，单色光a的比单色光b的大 【答案】D 【详解】A．同一亮条纹所对应的光程差相等，由图可知，弯曲的亮条纹提前出现，说明该检测工件上表面有一个明显的凹坑，故A错误； B．增大薄片的厚度，空气膜的厚度增大，但相邻亮条纹间的光程差不变，条纹间距减小，故B错误； C．由图乙可知，在空气薄膜中相同的长度下，单色光a所对应的亮条纹间距较大，则单色光a的波长较长，故C错误； D．因单色光a的波长较长，则单色光a的频率较小，所以单色光a的折射率较小，根据 可知单色光a的比单色光b的大，故D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·山西部分学校·期末)如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的，越靠近透镜边缘，空气膜的厚度变化越快，观察到的圆环状条纹间距越来越小，条纹越来越密集，ABD错误，C正确。 故选C。 6．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹。由O向上数，在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c，则P到双缝的距离之差为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】在光屏的P点出现第4条暗条纹，说明P到双缝的距离之差为 又 解得 故选D。 7．(24-25高二下·山西太原·期末)（多选）关于如图所示的双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．若仅增大双缝间距d，相邻亮条纹间距增大 B．若仅增大屏到双缝的距离l，相邻亮条纹间距增大 C．若单色光波长为，且，点处出现暗条纹 D．双缝连线中垂线与屏的交点为，点处出现亮条纹 【答案】BD 【详解】AB．根据；可知若仅增大双缝间距d，相邻亮条纹间距减小；若仅增大屏到双缝的距离l，相邻亮条纹间距增大，故A错误，B正确； CD．在双缝干涉实验中，当某点距双缝距离之差δ为波长的整数倍时，即当（，1，2，3…）时，该点为加强点，出现亮条纹。而当（，1，2，3…）时该点为减弱点，出现暗条纹；若单色光波长为，且，点处出现亮条纹；双缝连线中垂线与屏的交点为，则该点距离双缝距离之差为0，则点处出现亮条纹，故C错误，D正确。 故选BD。 地 城 考点04 光的衍射与偏振 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西铜川王益中学·期末)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是（　　） A．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样 B．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑” C．丙图和丁图都是双缝干涉图样 D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 【答案】B 【详解】AB．“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”无阴影。所以甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”，故A错误，B正确； CD．干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮。所以丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样。故CD错误。 故选B。 2．(24-25高二下·青海海南藏族高级中学·期末)（多选）下列现象是由光的衍射产生的是（    ） A．泊松亮斑 B．阳光经凸透镜后形成的亮斑 C．阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑 D．平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清 【答案】AD 【详解】A．泊松亮斑是光在圆盘后的影的中心出现的一个亮斑，它是由光发生衍射造成的，故A正确； B．阳光经凸透镜后形成的亮斑是由光的折射形成的，故B错误； C．阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑是小孔成像造成的，故C错误； D．平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清，这是光发生衍射造成的，故D正确。 故选AD。 3．(24-25高二下·山西太原·期末)（多选）如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（　　） A．图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化 B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化 C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化 D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q 【答案】BD 【详解】A．太阳光是自然光，向各个方向的振动强度相同。图甲中旋转偏振片P，透射光强度不会变化，A错误； B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，B正确； C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，C错误； D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q，D正确。 故选BD。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 光学 4大高频考点概览 考点01 全反射 考点02光的折射 考点03 光的干涉 考点04光的衍射与偏振 地 城 考点01 全反射 一、单选题 1．(24-25高二下·青海海南藏族高级中学·期末)在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率，这个圆锥的顶角是（    ） A．48.8° B．60° C．97.6° D．120° 2．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，光导纤维传递光信号的物理原理是（　　） A．光的全反射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的折射 3．(24-25高二下·青海海南州·期末)图为某透明介质制成的四分之一圆柱体，其半径为，高为，一束光垂直射到圆柱体的面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的二次反射，则弧面上的透光面积为（　　） A． B． C． D． 4．(24-25高二下·山西太原·期末)一个半径为r的圆形薄软木塞，在它的圆心处插上一个大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则该液体的折射率约为（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二下·山西太原·期末)关于光的现象，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的光在不同介质中的临界角大小一定不同 B．光在介质中发生全反射现象时，折射光线并未完全消失 C．光从光疏介质射入光密介质时，也可能发生全反射现象 D．光从介质射入真空时，只要入射角大于等于临界角就会发生全反射现象 6．(24-25高二下·山西运城·期末)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是（　　） A．a光的频率比b光的大 B．光在棱镜中传播时a光的传播速度比b光大 C．以相同入射角从水中射向空气，b光能发生全反射，a光也一定能发生全反射 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由a光改为b光，则条纹间距一定变大 7．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AC边的中点D，入射方向与AC边的夹角为，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a折射到BC边的中点E，单色光b折射到F点，则下列说法中正确的是（    ） A．若a光是黄光，则b光可能是蓝光 B．若两束光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 C．入射光线从DC之间且垂直AC边射入，则a光不能从BC边射出 D．用a、b光分别照射同一种金属，若a光能发生光电效应，则b光也一定能发生光电效应 8．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是（   ） A．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率 B．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度 C．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长 D．光从介质射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角 9．(24-25高二下·陕西安康·期末)（多选）如图1所示是乙醇水溶液的折射率随浓度变化关系图像，现有两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，折射光线如图2所示（），则下列说法正确的是（　　） A．甲溶液的浓度低于乙溶液的浓度 B．光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度 C．光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长 D．逐渐增大入射角，光射入甲溶液时更早的发生全反射现象 10．(24-25高二下·宁夏石嘴山第一中学·期末)（多选）小张同学协助老师做光学实验，他在实验室发现一颗玻璃球甲和一块长方体玻璃砖乙，他用绿光束照射甲和乙，情形如下： 甲：如图所示，玻璃球的半径为R，绿光束平行于沿AB方向由B点入射玻璃球，经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，CD、AB相互平行，且相距为； 乙：绿光束从长方体玻璃砖上表面入射的光路如图所示，当入射光与玻璃砖上表面所成角时，恰能在右侧面发生全反射，不考虑多次反射。 则以下说法中正确的是（　　） A．若换黄光平行于入射甲，仍要保证光线平行射回，则入射点须从B点顺时针移动少许 B．若换紫光平行于入射甲，则射入玻璃珠的光有可能在球内表面发生全反射 C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行 D．甲和乙的材质一样 11．(24-25高二下·山西部分学校·期末)（多选）如图所示，真空中一透明介质的截面为边长为L的菱形ABCD，其中。一束单色光从真空中垂直于AB边射入透明介质，射到AD边时恰好发生全反射，反射光线射到CD边上又发生全反射，最后从BC边垂直射出透明介质，已知单色光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．透明介质的折射率为 B．透明介质的折射率为 C．单色光在透明介质中传播的时间为 D．单色光在透明介质中传播的时间为 12．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)（多选）关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的 B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平横纹，是因为光的干涉 C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的 二、解答题 13．(24-25高二下·山西吕梁·期末)某湿地主题公园的湖里安装了一圆形线状光源的红灯，线状光源圆面与液面平行，半径为R，如图甲所示。线状光源上某点发出的光在湖面上形成直径为的红色圆形亮斑，整个圆形线状光源在水面上形成红色亮环，如图乙所示。已知水对红光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求： (1)红灯离水面的垂直距离h； (2)红灯发出的光从发出到射出水面的最长时间t。 14．(24-25高二下·青海海南州·期末)由折射率的某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面如图所示，矩形的宽，圆弧的圆心角，所在圆的半径为，其上有一点，。棱镜置于空气中，一束光线从点沿半径方向入射，不考虑光线在出射点的反射。 (1)求该棱镜临界角的正弦值； (2)试判断光线在圆弧上是否会发生全反射。 15．(24-25高二下·山西太原·期末)如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在B处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为。已知真空中光速为c，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧的光线，求： (1)该单色光从B处射出到达D点所用的时间； (2)从点光源射向圆弧的光中，有一部分不能从直接射出，这部分光射在圆弧上的弧长。 16．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率，平行光垂直射向材料的下表面（设真空中光速为c）。 （1）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一束光在O点左侧与O点相距处垂直于AB入射，求此光从材料射出所用时间为多少？    17．(24-25高二下·宁夏固原·期末)如图所示，某透明介质的横截面是由半径为的四分之一圆和长为的矩形构成，是弧上的一点，且弧的长度是弧长度的倍．现让一束单色光平行于边从点射入介质中，已知介质材料对入射光的折射率为，真空中的光速为。 （1）试判断：光束射入介质后能否从边射出？ （2）光束在介质材料中的传播时间。 18．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，半径为R，圆心为O，其对称轴为OA，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上。光线到对称轴的距离为，经两次折射后由右侧直径面离开介质。已知该光线的入射角和出射角相等，真空中的光速为c。求： （1）透明介质的折射率n； （2）单色光在介质中传播的时间t； （3）如图乙所示，将透明介质截取下半部分OAB，用黑纸覆盖OB。用该单色光平行于横截面，与界面OA成30°角入射，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，求圆弧AB上有光射出的弧长L。（取） 19．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。 （i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n； （ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。 20．(24-25高二下·青海西宁大通县·期末)如图所示，ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n＝2，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长。 地 城 考点02 光的折射 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)以下光现象中，其中属于光的偏振现象的是（　　） A．在沙漠中看到“海市蜃楼”现象 B．路面上的积水表面飘着一层彩色油膜 C．看3D电影“哪吒2魔童闹海”需要佩戴3D眼镜 D．用点光源照射一个不透光的障碍物，其背后屏上阴影的中央出现了亮斑 2．(24-25高二下·陕西商洛·期末)如图所示，A、B两束可见光沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均从圆心沿方向射出，则（　　） A．A光的频率较小 B．A光在玻璃砖中的传播速度较大 C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较大 D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，B光的衍射现象更明显 3．(24-25高二下·山西部分学校·期末)用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面的夹角为37°，反射光线与折射光线相互垂直，已知该束激光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，则该束激光在该液体中的传播速度大小为（　　） A． B． C． D． 4．(24-25高二下·陕西安康七校联考·期末)蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（　　） A．a点的反射光线与b点的折射光线平行 B．若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小 C．若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变 D．若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变大 5．(24-25高二下·山西临汾部分学校·期末)（多选）已知在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大。如图将一复色光束从海水射向平行空气砖做空气砖的玻璃壁很薄，可忽略厚度的一个表面，当入射角合适时，组成复色光的光束1和2均从平行表面射出，侧移量分别为和，且。下列说法正确的是（　　） A．光束1的频率大于光束2的频率 B．在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度 C．若海水的盐度变大，则和均变大 D．若海水的盐度变大，则和均变小 二、解答题 6．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 7．(24-25高二下·陕西汉中·期末)如图所示，三角形为三棱镜的横截面，其顶角，边的边长为，一细光束从边的中点射入三棱镜，入射角，折射光线恰好垂直边射出。光在真空中传播的速度为，不考虑光在三棱镜内发生的多次反射。求： (1)三棱镜对光的折射率； (2)该细光束在三棱镜中传播的时间。 8．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图，让光束从海水射向宽度为2d的平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量，进而计算出海水盐度。已知当光束从海水中射向平行空气砖的入射角为30°时，射出平行空气砖的折射光线的偏移量为2d，空气中的光速近似为c，求∶ (1)海水的折射率； (2)光在空气砖中传播所用的时间。 9．(24-25高二下·青海三江源民族中学·期末)在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转．如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为30°的等腰梯形．现有一平行于BC的光线由E点射入棱镜，经BC界面一次反射后与入射光线共线射出棱镜，已知：，。 （1）作出光线在棱镜中传播的光路图； （2）求棱镜材料的折射率n。 10．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，求： （1）该介质的折射率． （2）光在该介质中传播的速度． 11．(24-25高二下·山西运城·期末)如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．求：　　 （1） 棱镜的折射率n； （2）该激光在棱镜中的传播速度v。 地 城 考点03 光的干涉 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西安康·期末)如图所示为氢原子能级图，若大量处于能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光中只有、两种单色光可以使某光电管发生光电效应，其中光的光子能量更大。下列说法正确的是（　　） A．该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV B．光的光子能量为2.55eV C．光电管发生光电效应时向外辐射的电子是原子核中的中子转化为质子时产生的 D．光和光通过同一双缝干涉装置时，光的条纹间距更大 2．(24-25高二下·山西太原·期末)在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰，下列说法正确的是（　　） A．换用不同颜色的光做实验时，亮条纹的间距保持不变 B．肥皂膜上的条纹是光线在液膜后表面发生干涉现象所致 C．可利用薄膜干涉的原理检测精密仪器光学平面的平滑度 D．液膜厚度相同的位置，前后表面反射光的路程差是不同的 3．(24-25高二下·山西运城·期末)关于以下甲、乙、丙、丁4幅图的相关物理知识，描述正确的是（　　） A．图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的偏振 B．图乙中，断开开关S的瞬间，灯泡会闪亮一下后逐渐熄灭 C．图丙为分子间作用力F与其间距r的关系图像，分子间距从r0开始增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的折线图，表明该花粉颗粒在每段时间内做直线运动 4．(24-25高二下·陕西渭南韩城·期末)薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。标准样板与被检查工件平面之间形成一个楔形空气薄膜，如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直照射，分别形成如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列判断正确的是（　　） A．该检测工件上表面有一个明显的凸起 B．增大薄片的厚度，条纹间距会增大 C．单色光a的波长比b的波长短 D．单色光a、b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，单色光a的比单色光b的大 5．(24-25高二下·山西部分学校·期末)如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是（　　） A． B． C． D． 6．(24-25高二下·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹。由O向上数，在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c，则P到双缝的距离之差为（　　） A． B． C． D． 7．(24-25高二下·山西太原·期末)（多选）关于如图所示的双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．若仅增大双缝间距d，相邻亮条纹间距增大 B．若仅增大屏到双缝的距离l，相邻亮条纹间距增大 C．若单色光波长为，且，点处出现暗条纹 D．双缝连线中垂线与屏的交点为，点处出现亮条纹 地 城 考点04 光的衍射与偏振 一、单选题 1．(24-25高二下·陕西铜川王益中学·期末)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是（　　） A．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样 B．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑” C．丙图和丁图都是双缝干涉图样 D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 2．(24-25高二下·青海海南藏族高级中学·期末)（多选）下列现象是由光的衍射产生的是（    ） A．泊松亮斑 B．阳光经凸透镜后形成的亮斑 C．阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑 D．平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清 3．(24-25高二下·山西太原·期末)（多选）如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（　　） A．图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化 B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化 C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化 D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $