专题强化小卷（十三）光-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以光的折射、全反射、波动特性为核心，通过典例系统整合公式应用与几何分析，强化科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的折射与全反射|6题（单选1/2/4/5/7，多选8/10/11）|折射定律+几何关系确定角度；临界角公式判断全反射条件；速度公式关联折射率|从折射率概念出发，推导光速、波长关系，延伸至全反射应用（光纤/液体深度测量）| |光的波动性|3题（单选3/6，多选9）|干涉条纹间距公式应用；衍射现象分析；偏振与色散原理|从光的波粒二象性切入，通过双缝干涉、单缝衍射建立波动模型，结合色散理解折射率与波长关系| |综合应用|1题（解答题12）|光路图绘制+折射定律综合计算|整合折射、几何光学，培养科学推理与问题解决能力，体现知识迁移应用|

专题强化小卷（十三）光 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由真空射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（     ） A．玻璃砖对A光折射率大于B光 B．在该玻璃砖中，A光的速度小于B光的速度 C．在真空中，A光波长大于B光 D．在玻璃砖中，A光的临界角比B光的临界角小 2．在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A．① B．② C．③ D．④ 3．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的折射 B．图乙中，减小单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变宽 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 4．如图所示，长为的光纤由内芯和外套组成，内芯对某激光束的折射率为，外套对该激光束的折射率为，真空中的光速为，让该激光束从左侧面斜射入光纤的内芯，在内芯和外套的界面发生全反射，若激光束射入内芯的最大入射角为（未知）。则下列说法正确的是（     ） A． B． C．改变入射角，激光束在光纤中传播的最短时间为 D．改变入射角，激光束在光纤中传播的最长时间为 5．如图所示，三棱镜横截面为正三角形，一束单色光射向三棱镜，当三棱镜中折射光线与其底面平行时，出射光线相对最初入射光线偏转角为，则三棱镜的折射率为（     ） A． B． C．2 D．1.5 6．某同学做双缝干涉实验，装置如图所示，虚线为双缝a、b的中垂线且垂直光屏交于O点，单缝位于虚线上。红色激光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成干涉条纹。下列说法正确的是（     ） A．若把整个装置浸没在水中，其余条件不变，则光屏上的条纹间距不变 B．若将单缝向双缝靠近，其余条件不变，则光屏上的条纹间距会变小 C．若将b缝挡住，其余条件不变，则光屏上仍会出现明暗相间的条纹 D．若将a缝挡住，其余条件不变，则光屏上就没有明暗相间的条纹 7．一个圆柱桶的底面直径与桶高均为2d。如图（a），当桶内没有液体时，从点A恰能看到桶底边缘的点B。如图（b），当桶内液体的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，B、C两点相距。已知光在真空中传播速度为c，则（　　） A．任何单色光从真空传到该液体中频率都变大 B．该液体材料折射率为 C．光在该液体中传播速度为 D．若桶内盛有相同体积的折射率更小的液体，则C点右移 二、多选题 8．如图所示，S为位于泳池底部的一点光源，光源距水面的深度为h，从水面上看水面有光亮的圆形区域的面积为S1，水对该光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（    ） A．若向泳池内注水增加水深，水面被照亮区域的面积会增大 B．若将池水换成折射率比水大的某种液体，液面被照亮区域的面积会增大 C． D．光在水中传播到圆形区域边缘的时间 9．如图所示为太阳光在球形透明玻璃中发生色散的示意图，光线、、、为其中四束折射光线，则下列说法正确的是（    ） A．光线在球形玻璃中传播速度最慢 B．光线的波长最短 C．光线在球形玻璃中经过的路程小于光线 D．光线在球形玻璃中运动的时间大于光线 10．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为，外圆半径为,。现有一束单色光垂直于水平端面射入透明柱体，该光束在透明体中反射两次垂直端面射出。设透明柱体材料的折射率为n，若在端面任意位置垂直端面射入透明体的光都不从透明侧壁射出，透明体的折射率n可能的值为（　　） A．n可能为2 B．n可能为1.5 C．n可能为1.4 D．n可能为1.2 11．如图，玻璃柱体的横截面是半径为R的四分之一圆，在截面ABC的平面内，有一束与AB边平行、波长为的单色光从圆弧AC入射，入射光线到AB边的距离。已知该光在玻璃柱体中的折射率，不考虑光在玻璃柱体内的多次反射，下列说法正确的是（   ） A．单色光在玻璃柱体中的波长为 B．单色光在玻璃柱体中的波长为 C．单色光从BC边射出的位置到B点的距离为 D．单色光从BC边射出的位置到B点的距离为 三、解答题 12．半球形透明体的圆面朝上水平放置，半径为R，球心为O，顶点为B，如图所示。圆面上有一点A，。有一点光源S（未画出），在透明体上方，与A、O、B在同一竖直平面内，S与O水平距离为，竖直距离为，光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后，在另一侧点相交。求 (1)画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图； (2)透明体折射率n； (3)到O的水平距离d（第（3）问只写结果，不要求写计算过程）。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C A C C AC AD AB 题号 11 答案 AC 1．C 【详解】A．两束光从玻璃砖射向真空，出射折射角相同，由图可知，A光在玻璃中的入射角大于B光的入射角。根据折射定律（为真空侧折射角），可得玻璃砖对A光的折射率，故A错误； B．由光速与折射率的关系​，越小光的速度越大，因为，因此，故B错误； C．光的折射率越小，频率越小，真空中波长满足，频率越小波长越大。 因为，因此真空中​，故C正确； D．全反射临界角满足，折射率越小临界角越大。因为​，因此A光的临界角大于B光，故D错误。 故选C 。 2．B 【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行； 由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。 故选B。 3．B 【详解】A．水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，故A错误； B．单缝衍射中，单缝宽度越窄衍射现象越明显，减小单缝宽度，中央亮条纹变宽，故B正确； C．3D眼镜利用光的偏振现象，形成立体影像，故C错误； D．薄膜干涉中，同一条亮纹（或暗纹）对应的空气膜厚度相同，P处条纹向左侧弯曲，说明P处空气膜厚度与右侧相同，故P为凹处，Q处条纹向右侧弯曲，说明Q处空气膜厚度与左侧相同，故Q为凸处，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．光在内芯和外套界面发生全反射，必须满足条件：光从光密介质射入光疏介质，即内芯折射率大于外套折射率，即，故A错误； B．若激光束射入内芯的最大入射角为，如图所示 设激光束在内芯与外套界面的临界角为，有 根据折射定律有， 联立可得，故B错误； C．激光在内芯中的传播速度为 当激光沿光纤轴线传播时，路径最短（长度为L），传播时间最短，故C正确； D．当入射角为最大时，在内芯中折射角最大，此时传播路径与轴线的夹角最大，路径长度最长，路径长度为 可得传播的最长时间为，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】三棱镜横截面为正三角形，顶角，因棱镜内折射光线平行底面，由几何关系得第一次折射的折射角、第二次折射的入射角满足 结合对称性得 总偏转角，由对称性可知出射角，已知偏转角 解得入射角 根据折射定律 6．C 【详解】A．光进入水中，频率不变，波速减小，根据 可知波长变短，即 。根据双缝干涉条纹间距公式 在 和 不变的情况下， 减小，则条纹间距 变小，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式为 其中 为双缝到光屏的距离， 为双缝间的距离。将单缝向双缝靠近，并没有改变双缝到光屏的距离 ，也没有改变双缝间距 和入射光波长 ，因此条纹间距 不变，故B错误； C．若将 缝挡住，光通过 缝发生单缝衍射，光屏上会出现衍射条纹，衍射条纹也是明暗相间的，故C正确； D．若将 缝挡住，光通过 缝发生单缝衍射，光屏上会出现明暗相间的衍射条纹，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．改变介质材料，不会改变入射光频率，A错误； B．由题干信息可知，入射角为，折射角为 可得 根据折射定律，该液体材料折射率为，B错误； C．根据公式，光在该液体中传播速度为，C正确； D．若桶内盛有相同体积的折射率更小的液体，则光线在O点的折射角变大，则点左移，D错误。 故选C。 8．AC 【详解】A．设在水面形成的光斑的半径为，水面上形成的光斑边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临界角，根据几何关系知 继续向泳池内注水，增加水深，临界角不变，被光源照亮的水面的半径增大，被照亮区域的面积增大，A正确； B．根据可知，将水换成折射率比水大的某种液体，临界角减小，根据 可知，被光源照亮的液面的半径减小，被照亮区域的面积减小，B错误； C．由数学关系可知 由圆的面积计算公式可得 联立求解得，C正确； D．光在水中传播到圆形区域边缘的距离 传播时间，D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】AB．由几何关系可知，光线射入球形玻璃的入射角相同，折射角满足，根据折射定理可知，光线在球形玻璃的折射率最小，所以的波长最长；在球形玻璃的折射率最大，所以在球形玻璃中速度最慢。A正确，B错误； CD．由几何关系可知，光线在球形玻璃中经过的路程大于光线，光线在球形玻璃中的速度小于光线，所以光线    在球形玻璃中运动的时间大于光线 。C错误，D正确。 故选AD 。 10．AB 【详解】如图，垂直于端面与内圆相切的光线在侧壁反射时入射角最小。 若该光线能发生全反射，则所有垂直端面入射的光线都能全反射，设该光的入射角为，设光线从透明体向外折射发生全反射的临界角为，则有 则 由于 解得。 故选AB。 11．AC 【详解】AB．设该单色光的频率为f，则 又，联立解得，故A正确，B错误。 CD．如图，画出光路图如下： 入射光线与AB边的距离，则 设光线在半圆柱内的折射角为，由折射定律得 可得 解得＝30° 由几何关系可知＝180°－30°－45°＝105° 设光从BC边出射的位置E点与B点之间的距离为x，则由正弦定理得 又 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）光路图如图所示 先确定光源位置，连接、，画出透明体内的折射光线，折射角比入射角小些，从B点射出的光线在空气中的折射角大于入射角，过点的光线射出透明体时，方向不变，如上图所示。 （2）根据折射率定义 由几何关系可得， 解得 （3） 由图中的几何关系可得， 由题意知 根据折射率定义，可得 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 $