2021-2025年高考物理试题知识点分类汇编之光学（一）

202L2025年高考物理真题知识点分类汇编之光学（一）

一,选择题（共12小题）

1.（2025•浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明

隔板平分为两部分，〜半充满待测溶液，另一半是空气。•束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足

够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无

亮点；随着继续特动，亮点突然出现，并开始计时，经At后亮点消失。已知转盘特动角速度为3,空

气折射率为1，隔板折射率为n,则待测溶液折射率nx为（光从折射率ni的介质射入折射率M的介质，

11

A*~~<021rB.~~TT-cozlt

5m（—）sm（---）

nn

C--------------D------------------

5m（—）sin（1—）

2.（2025•广西）如图扇形的材料，折射率大于VL现有两条光线1和2,从扇形材料的A点传播，光线

C.都全反射D.1全反射，2不全反射

3.（2025•重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为1,波长为人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（）

B.相邻两暗条纹间距为W

41

C.双缝之间的距离为一a

a

D.双缝之间的距离为三A

41

4.（2。25•湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为丽的中点。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

B.该介质折射率大于企

C.增大入射角，该单色光在品上可能发生全反射

D.减小入射角，该单色光在介上可能发生全反射

5.（2025•江苏）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

6.（2025•北京）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

7.（2025•广东）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a的玻璃棱镜,

出射光相对于入射光的偏转角为,该折射率为（）

sin(a+0)

sinp

sinasinB

D.

sin/?sina

8.（2025•山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝Si、S2关于00'轴对称，光屏垂直

于00'轴放置。将偏振片Pi垂直于00'轴置于双缝左侧，单色平行光沿00'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，Pi、P2透振方向平行。保持Pi不动，将P2绕00'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（）

光屏

o'

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

9.（2025•河南）折射率为伞的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直

方向的夹角为45°,如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内

B.15°C.30°D.45°

10.（2025•选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别

用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（）

B.激光在乙中的频率大

C.用甲时全反射临界角大

D.用乙时全反射临界角大

II.（2024•重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度

为16cm,让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，

测出竖直器曳上的反射光点与液体表面的距离h,就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案

B.若h=6cm,则n=[

C.若n=则h=10cmD.若几=则h=5cm

12.（2024•海南）一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻

璃破的折射率（）

2\[3

A.V2B.V3C.—D.2

3

多选题（共2小题）

（多选）13.（2025•四川）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入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。

A.可以选用折射率为L4的光学玻璃

B.若选用折射率为L6的光学玻璃，。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

（多选）14.（2025•选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm

的红色激光组成的兔合光垂直照射双缝，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处蓝光和红光痉条纹中心重叠

三,解答题（共6小题）

15.（2025•甘肃）如图，ABCD为某容器横截面，0、0'为上下底面中心，O'处有一发光点。人眼在E

点沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明液体，当液面升高到12cm

时，人眼恰好能看到发光点。已知OO'=15cm,OB=13cnbEB=5cm,EB与AB延长线的夹角为a

<sina=3）o不考虑器壁对光的反射，真空中光速c=3.0Xdm/s。求；

（I）该液体的折射率。

（2）光从O'点到达人眼的时间。

16.（2025•湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC=BC,ZC=30°,三棱镜放在平面镜

上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面。点，入射角为a,O点离A点足够近。己知三棱

镜的折射率为含。

（1）若a=45°,求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。

（2）若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的a值。

17.（2025•安徽）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于

x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为P、

Q间的距离为

（1）求玻璃豉的折射率；

（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射

光线与x轴之间夹角的范围。

18.（2025•山东）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面

圆弧以0'点为圆心，两圆弧的半径及O、0'两点间距离均为R,点A、B、C在下表面圆弧上。左

9

界面AF和右界面CH与00'平行，到00'的距离均为不/?。

10

Q）B点与OO'的距离为与R,单色光线从B点平行于05射入介质，射出后恰好经过O'点，求

介质对该单色光的折射率n；

（2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上,

E点在00'上，O'、E两点间的距离为苧R,空气中的光速为c,求该光在介质中的传播时间t。

19.（2025•云南）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=3.0Xlo'm/s,n=3.14。

图甲埴充前

图乙填充后

（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O点传播到物镜的最短时间分别为U、t2,求12-H（结果保留2位有效数字）。

20.（2025•上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是

一种处「特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁

到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道

的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则甩子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式

释放能量。

（1）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样（）

IIIIIIIIIIIIIIIIIIlllllll

IIIIIIIIIIIIIlllllllIIIII

ABCD

（2）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上

两个光强最小的时间间隔为（）

AB光屏

A.2T

B.T

C.0.5T

D.0.25T

(3)物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；

插入d时，应遮住,依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率

202L2025年高考物理真题知识点分类汇编之光学（一）

参考答案与试题解析

一.选择题（共12小题）

题号1234567891011

答案ACCDDBAABDB

题号12

答案C

二,多选题（共2小题）

题号1314

答案CDRC

一,选择题（共12小题）

1.（2025•浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明

隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足

够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无

亮点；随着继续涌动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。已知转盘行动角速度为3,空

气折射率为1，隔板折射率为n,则待测溶液折射率以为（光从折射率ni的介质射入折射率n2的介质，

入射角与折射角分别为61与有竺等=—）（）

sin32九1

11

A，~—B.~—n-(x)At.

Sin(—)5171(—^—)

_n、n

C•~—a)AtD•~—n-a)At.

ss(w")xsm(——)

【考点】光的折射定律.

【专题】定量思想：推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】A

【分析】根据题意分析出现亮点到亮点消失过程满足的夹角关系，再根据全反射发生的条件和满足的规

律列式求解。

【解答】解：由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线

从溶液射到隔板再射到空气时发牛.了折射，可知从出现亮点到痉点消失，容器旋转满足2G=C0At,光

线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为0时，光线在

隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有岑=—，在隔板和空气界面几=盛，解得以=

故选：Ao

【点评】考查光的折射和全反射的问题，会根据题意进行准确分析解答。

2.（2025•广西）如图扇形的材料，折射率大于VL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（工圆）AC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（）

4

1

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

【考点】光的折射与全反射的综合问题.

【专题】定量思想：图析法；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】C

【分析】当入射角增大到某值时，折射光消失，只剩下反射光，即发生了全反射。

【解答】解:因几〉鱼可得临界角SiTlC=3〈为=号

即C<45°

因射到B点的光线的入射角为a=180；45。=675o>c

可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为B>45°>C

可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。

故选：Co

【点评】考查对光的折射、全反射规律的理解，熟悉入射角、折射角和反射角的关系，清楚光发生全反

射的条件。

3.（2025•重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为I,波长为人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凫纹中心位置并测其间距为a,则（）

B.相邻两暗条纹间距为E

41

C.双缝之间的距离为一义

a

D.双缝之间的距离为三；I

41

【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系.

【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力.

【答案】C

【分析】相邻两暗条纹间距与相邻两壳条纹间距相等，根据图像求解相邻两痉条纹间距；根据条纹间距

公式求解双缝之间的距离。

【解答】解：AB、根据图像可知，相邻两亮条纹间距为：=*相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹

间距相等，所以相邻两暗条纹间距也为3故AB错误；

4

CD、根据条纹间距公式可知，双缝之间的距离为：d=?九故C正确、D错误。

故选：Co

【点评】本题主:要考查了双缝干涉实验测量波长的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合波长

的测量公式即可完成分析。

4.（2025•湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为丽的中点。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

B.该介质折射率大于企

C.增大入射角，该单色光在元上可能发生全反射

D.减小入射角，该单色光在卷上可能发生全反射

【考点】光的折射与全反射的综合问题.

【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界用专题；推理论证能力.

【答案】D

【分析】画出光路图，根据数学知识和折射定律求解该介质折射率和入射角大小；临界角公式计算临界

角，结合光路图判断增大入射角，该单色光在就和砂上是否发生全反射；

由几何关系可知，折射角为夕=45°,则由折射定律有n=瑞=前&=&sin8

由n>l

则有孝，可得nV近

解得0>45°

故AB错误；

C.根据题意，由sinC=：

可知芋

即045°

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：Do

【点评】本题主要考查折射定律的应用，画出光路图是解题关键。

5.（2025•江苏）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

【考点】光的全反射现象；波长、频率和波速的关系.

【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力.

【答案】D

【分析】不同的介质中波的频率相同，波长不同；

发生全反射，肥皂泡内测更亮。

【解答】解：AB.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，故

AB错误；

CD.在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D

正确。

故选：Do

【点评】本题考查学生对全反射、频率、波长规律的掌握，比较基础。

6.（2025•北京）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.肥皂膜在口光照射下.呈现彩色

D.水中的气泡看上去特别明亮

【考点】光的衍射现象.

【专题】定性思想；归纳法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；

理解能力.

【答案】B

【分析】根据在FI常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。

【解答】解：A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，故A错误；

B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，故B正确；

C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；

D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。

故选：Bo

【点评】本题考查了日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象，容易题。

7.（2025•广东）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a的玻璃棱镜，

出射光相对于入射光的偏转角为0，该折射率为（)

入射光

出射光

sE(a+/?)sin(a+/?)

A.D.----------：......--------

stnasinp

sinasinp

D.——

Csinpsina

【考点】光的折射定律.

【专题】定量思想；方程法：光的折射专题；推理论证能力.

【答案】A

【分析】作出光路图，能根据几何知识求解光在右侧界面的入射角和折射缸根据折射定律求解折射率。

【解答】解：在光路图中画出法线如图

由儿何关系可知折射角i=ct邛：入射角r=a

sini_sin(a+/?)

根据折射定律可得二

nsinr-sina

故A正确，BCD错误。

故选：A.

【点评】解决该题的关键是正确作出光路图，能根据几何知识求解入射角与折射角。

8.（2025•山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝Si、S2关于OO'轴对称，光屏垂直

于OO'轴放置。将偏振片Pi垂直于00'轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO'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，Pl、P2透振方向平行。保持Pl不动，将P2绕00'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（）

光屏

o'

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

【考点】偏振现象的应用；薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算.

【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力.

【答案】A

【分析】根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式结合偏振片的透振方向知识进行分析解答。

【解答】解：根据双缝干涉条纹间距公式=可知，当P2旋转时，L,d,人均不变，故条纹间距△

X不变；但随着P2的旋转，由于透振方向与转过P2后的方向互相垂直，则透过P2的光强在减小，干涉

条纹的亮度在减小，故A正确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】考查双缝干涉相邻亮纹的间距公式以及偏振片的透振方向知识，会根据题意进行准确分析解答。

9.（2025•河南）折射率为鱼的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直

方向的夹角为45°,如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内

【考点】光的折射定律.

【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力.

【答案】B

【分析】根据折射定律求得光线在顶点入射时的折射角，由几何关系确定光线射出时的入射角，根据光

路的可逆性可知射出时的折射角，根据几何关系求解该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角。

【解答】解：设光线在顶点入射时的入射角为6=45°,折射角为乐光路图如下图所示：

根据折射定律可得：n=湍，已知折射率n=&,解得：6=30°

该光线从圆柱内的P点射出，由几何关系易知△A3P为等腰三角形，可知光线在P点射出时的入射角

等于B，根据光路的可逆性，光线在P点射出时的折射角等于。。

设该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角为明由上图所示，由几何关系可得：

0+a=ZBOP=6O°,解得：a=15°,故B正确，ACD错误。

故选：Bo

【点评】本题考查了光的折射定律，题目较简单。要知道光的传播具有可逆性。

10,（2025•选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别

用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（）

A.激光在甲中的频率大

B.激光在乙中的频率大

C.用甲时全反射临界角大

D.用乙时全反射临界角大

【考点】全反射的条件、判断和临界角.

【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】D

【分析】同一激光在不同介质中的频率是相同的；根据全反射临界角C满足：sinC=）判断全反射临

界角的大小关系。

【解答】解：AB、同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故

AB错误;

CD、已知甲的折射率比乙的大，即n甲,门乙，根据全反射临界角C满足：sinC=i,可得：C甲VC乙,

即用乙时全反射临界角大，故D正确。

故选：D.

【点评】本题考查了光的全反射现象，基础题目。掌握全反射临界角C满足：sinC=

II.（2024•重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度

为16cm,让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，

测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h,就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案

A.若h=4cm,则〃=遍B.若h=6cm,则"二可

CQ

C.若几=Z，则h=l（）cmD.若ri=],则h=5cm

【考点】光的折射定律.

【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力.

【答案】B

【分析】根据几何关系画出光路图，根据折射定律求出h与n的关系，作出判断。

【解答】解：根据几何关系画出光路图，如图所示

标注入射角折射角①，根据折射定律可得

sin0}x8cm

n=^=h=—

A.若h=4cm,则n=2,故A错误；

B.若h=6cm,则？i=*故B正确；

C.若九=%,则/=*sn,故C错误；

D.若n=会则》=竽07?1,故D错误。

故选：Bo

【点评】本题考杳了光的折射问题，关键是作出光路图，运用几何知识辅助分析，本题难度较小，考查

了学生掌握知识与应用知识的能力。

12.（2024•海南）一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻

璃砖的折射率（）

A.五B.V3C.—D.2

3

【考点】光的折射与全反射的综介问题.

【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】C

【分析】根据题设条件画出光路图，由几何关系结合折射定律与全反射临界角公式解得玻璃茂的折射率。

【解答】解：如图所示

0

根据几何关系可知光线在PQ界面的入射角为

c=6（r

根据全反射的临界条件可得

.C1

sine=-n

解得

243

n=­

故ABD错误，C正确。

故选：Co

【点评】本题的关键要画出光路图，运用几何知识求相关的角度和距离，然后结合折射率公式和介质临

界角公式列式求解。

二,多选题（共2小题）

（多选）13.（2025•四川）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（。＜45°）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。

B.若选用折射率为1.6的光学玻璃，e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

【考点】全反射的条件、判断和临界角.

【专题】定最思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】CD

【分析】根据发生全反射的条件，结合几何关系解答ABC选项；若入射光线向左移动，作出移动后的

光路图，判断出射光线如何移动。

【解答】解：A.因为1.4〈、②故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据•：sinC=K可得：stnC>乌,

即全反射临界角045°。如下图所示，由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于。，已知

0<45°,可知6VC,故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；

B.当8=30°时，此时在A点入射角为30°,选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的全反射临界角C

满足：sinC==0.625>0.5=sin30°,可得：C>30°,故此时在A点不会发生全反射，故B错误；

C.若选用折射率为2的光学玻璃，同理可得此时的全反射临界角C=30°,光线A点第一次要发生全反

射，入射角一定大于30°,即0>30°,如上图所示，根据几何关系可知在B点第二次发生全反射时

的入射角0=2。，即0=2。>60",故第二次全反射入射角可能为70°,故C正确；

D.若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。

故选：CDo

【点评】本题考查了光的折射发生全反射的条件，掌握全反射临界角与折射率的关系。

（多选）14.（2025•选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm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

【考点】光的双缝干涉图样；波发生稳定干涉的条件.

【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力.

【答案】BC

【分析】根据光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式进行分析解答，

【解答】解：A.蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；

B.根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式△x=^.蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确;

CD.由双缝干涉相邻亮纹的间距公式Ax=，入，代入数据计算，则蓝光相邻亮纹之间的间距Axi=0.44mm,

红光相邻亮纹之间的间距△x2=0.66mm,距中央亮条纹中心1.32mm=3△xi=2△X2,此处是蓝光的第

3亮纹中心和红光的第2亮纹中心对应的位置，而l.98mm=4.5Axi=3Ax2,故C正确，D错误。

故选：BCo

【点评】考杳光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式，会根据题意正行准确分析

解答。

三.解答题（共6小题）

15.（2025•甘肃）如图，ABCD为某容器横截面，0、0'为上下底面中心，0'处有一发光点。人眼在E

点沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明液体，当液面升高到12cm

时，人眼恰好能看到发光点。已知00'=15cm,OB=13cm,EB=5cm,EB与AB延长线的夹角为a

（sina=1）o不考虑器壁对光的反射，真空中光速c=3.0X1（）8m/s。求：

（1）该液体的折射率。

（2）光从O'点到达人眼的时间。

【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；光的折射定律.

【专题】计算题；学科综合题；定量思想；几何法；光的折射专题；模型建构能力.

4

【答案】（1）该液体的折射率为不

（2）光从0'点到达人眼的时间为1.0X10%。

【分析】（I）画出光路图，根据数学知识求解入射角和折射用的正弦，根据折射定律求解作答；

（2）根据数学知识求解光在液体中通过的距离，根据折射率公式求解在液体中的速度，进而求解在液

体中传播的时间，根据数学知识求解光在空气中通过的距离，结合匀速直线运动公式求解在空气中传播

的时间，然后求解总时间。

【解答】解：（1）当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点，入射点为Oi,光路图如图所示：

光源

由于s比a=-F，则a=37",折射角r=90°-a=90"-37°=53°；

根据题意OiF=OG=OO'-O'G=15cm-12cm=3cm

在直角△BFOi中，根据数学知识=■|cm=4cm

CClflUX

4

0F3

=-4—=acm=Scm

1sina3

根据数学知识GOi=OF=OB-BF=13cm-4cm=9cm

在直角GOi中，根据勾股定理0'Oi=[O'G2+0传2="22+92cm=15c7多

根据数学知识sEi=肤=得=|

o4

sm53°.8-

根据折射定律，折射率九=黑=3-_-3

5o

.6

3

-

（2）根据折射率公式，光在透明液体中的传播速度”=W=3x4

光从O'点到达人眼的时间t=华+”.

代入数据解得t=1.0X10-9s。

4

答：（1）该液体的折射率为？

（2）光从O'点到达人眼的时间为1.0X10%。

【点讨】本题主要考查光的折射，要熟练掌握折射定律和折射率公式；根据光路图，灵活运用数学知识

是解题的关键；注意：光在同种均匀介质中沿直线匀速传播，

16.（2025•湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC=BC,ZC=30°,三棱镜放在平面镜

上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为a,O点离A点足够近。已知三棱

镜的折射率为VL

（1）若a=45°,求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。

（2）若光线从AB边折射后直接到iABC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的a值。

B

【考点】光的折射与全反射的综合问题.

【专•题】应用题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力.

【答案】（1）光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值为一；

4

（2）此时的a值为60°。

【分析】（1）根据题意画出光路图，根据几何知识求得光在AB面上的入射角，再根据折射定律列式求

解光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。

（2）根据题意画出光路图，根据临界角公式和几何知识求得光在AB面上.的折射角，再利用折射定律

公式求得此时的a值。

【解答】解：（I）光路图如图甲所示,

ZC=30°,AC=BC,则NBAC=NB=75°,当a=45"时，由几何关系得，光线在AB边上的入射

角i=90°-(ZBAC-Z1)=60°,

由折射定律得n=舞，解得sinr=粤=回等=乎;

（2）光在BC边上恰好发生全反射时，入射角等于临界角，光路图如图乙所示,

:乙

sE8=sEC=。=*，则。=45°,由几何关系知光在AB边上的折射角为i2=180°-（180°-ZB）

-0=30°,

由折射定律得“貌’解得245。,由几何关系得y60。。

答：（1）光线从AB边射入楂镜时折射角的正弦值为一；

4

（2）此时的a值为60°。

【点评】本题主要考查光的折射和全反射的知识，根据题意画出光路图是解题关键。

17.（2025•安徽）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于

x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出,已知P点到x轴的距离为日R,P、

Q间的距离为百孔

（1）求玻璃砖的折射率；

（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射

光线与x轴之间夹角的范围。

【考点】光的折射与全反射的综合问题.

【专题】计算题；定量思想；推理法：光线传播的规律综合专题；推理论证能力.

【答案】（1）玻璃瓶的折射率为四；

（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，入射光

线与x轴之间夹角的范围为（0,45°］或［135°,180°）.

【分析】（1）根据题意得出光路图，结合折射定律以及几何关系分析求解；

（2）根据发生全反射的临界角满足=）结合光路图分析求解。

【解答】解：（1）根据题意得出光路图如图所示

返R垣R

根据几何关系可得=%,cosy=%,

KKa=P

可得B=45°,y=30°

根据折射定律TI=需=e

（2）发生全反射的临界角满足s出C

可得C=45°

要使激光能在圆心0点发生全反射，激光必须指向O点射入

只要入射角大于45°,即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹

角的范围（0,45°］,由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为［135°,180°

答：（I）玻璃砖的折射率为

（2）在该横械面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，入射光

线与x轴之间夹角的范围为（0,450］或［135°,180°）。

【点评】本题考查了几何光学，理解全反射的发生条件，正确画出光路图是解决此类问题的关键。

18.（2025•山东）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面

圆弧以O'点为圆心，两圆弧的半径及O、O'两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左

9

界面AF和右界面CH与OO'平行，到00'的距离均为工限

10

（1）B点与OO'的距离为当R,单色光线从B点平行于OO'射入介质，射出后恰好经过O'点，求

介质对该单色光的折射率n；

（2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上,

V2

E点在00,上，O'、E两点间的距离为三处空气中的光速为c,求该光在介质中的传播时间t。

【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式.

【专题】计算题；学科综合题：定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力.

【答案】（1）介质对该单色光的折射率为百；

19%与R

（2）光在介质中的传播时间为一;---。

5c

【分析】（1）作出光路图，根据数学知识求解入射角和折射角，根据折射定律求解折射率；

（2）作出光路图，根据临界角公式求解临界角，根据数学知识求解入射角，判断是否发生全反射：根

据数学知识求解光线在介质中的距离：根据折射率公式求解光在介质中的速度，最后再求时间。

【解答】解：（1）连接B0,则BO为入射光线的法线，光路图如图所示：

।吟R;

在直角△BDO中，根据数学知识，入射角的正弦如%=嚣=宰=字

解得入射角,=60。

由于BO=OO'=R

因此△OBO'为等腰三角形，则折射角。2=乩=粤=30°

根据折射定律，介质对该单色光的折射率-=黔=|^嘉=6

（2）根据临界角公式，临界角s》C=：=坐V孝

因此临界角C<45°

从G点射入的光线在弧FOH的入射角为0,光路图如图所示：

若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，在弧FOH的入射点为M；

在直角aMEO中，根据数学知识$出。=荔=率=¥

解得8=45°>C

光线在上表面M点发生全反射，轨迹如上图；

根据几何关系有则光在介质中传播的距离为乙=2（R+搐R）=得R

光在介质中传播的速度为u=^=苧

所以光在介质中的传播时间t=。==空当。

IZV<5CDC

~3~

答：（1）介质对该单色光的折射率为百：

1D

（2）光在介质中的传播时间为。

5c

【点评】本题主要考查了光的折射和全反射，作出光路图是解题的关键；要熟练掌握折射定律、临界角

公式；熟练掌握数学知识在物理上的运用。

19.（2025•云南）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=3.0X108m7$,爪=3.14。

图甲填充前

图乙填充后

（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O点传播到物镜的最短时间分别为11、t2,求t2-ti（结果保留2位有效数字）。

【考点】光的折射与全反射的综合问题.

【专题】定量思想：推理法；光的折射专题；推理论证能力，

【答案】（1）未滴油时，。点发出