2026年高考物理模拟试卷重点知识题型-光学（2025年12月）

第1页（共1页）2026年高考物理光学（2025年12月）一．选择题（共8小题）1．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。则（）A．玻璃对b光的折射率较大 B．在真空中a光的速度大于b光的速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．如果b光是绿光，那么a光可能是红光2．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的3．如图，一个棱镜的顶角为θ＝41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表。当入射角逐渐减小到0°的过程中，彩色光带的变化情况是（）色光红橙黄绿蓝紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532临界角/（°）41.37041.34041.23041.17040.88040.750A．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光 B．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光 C．红光最先消失，最后只剩紫光 D．红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光4．某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的56A．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m5．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（）A．a光的频率比b光大 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中的传播速度比b光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄6．如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ．一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ．已知此光束由红光和蓝光组成．则当光束透过b板后（）A．传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角 B．传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角 C．红光在蓝光的左边 D．红光在蓝光的右边7．如图甲所示为牛顿环装置意识图，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环，如图乙所示。如果将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，如图丙，则观察到的条纹可能是（已知A选项中的同心圆环条纹与乙图完全相同）（）A． B． C． D．8．如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1﹣r2|应为（）A．c2f B．3c2f C．3cf 二．多选题（共4小题）（多选）9．下列说法正确的是（）A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 B．全息照相利用了激光相干性好的特性 C．光的偏振现象说明光是横波 D．X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象 E．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象（多选）10．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（）A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B．a光在水中的传播速度比b光快 C．用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 D．在水中a光的临界角大于b光的临界角 E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光（多选）11．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．AP=A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin12nB．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin55nC．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin55n＜θ≤arcsinnD．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin255n＜θ≤（多选）12．下列说法正确的是（）A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高 B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大 C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 D．全息照相主要是利用了光的衍射现象 E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象三．填空题（共4小题）13．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则此玻璃的折射率为；光线从B到D需用时间。14．如图所示，点光源S到平面镜M的距离为d。光屏AB与平面镜的初始位置平行。当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过30°时，垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P的即时速度大小为。15．某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图2所示）测出。测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为0.070mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图2所示，此时手轮上的示数为mm．已知双缝的距离为d＝0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L＝0.600m，求得相邻亮纹的间距为Δx，写出计算被测量波长的表达式λ＝，并算出其波长λ＝nm．（取二位有效数字）16．图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是（选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。四．解答题（共4小题）17．如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）。②入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？18．如图所示，等腰三角形ABC是三棱镜的截面，底角∠A＝∠C＝30°。AB面镀有银，一束单色光垂直AC边从D点射入，照射在AB边的中点E，反射光照射在AC面上，AC面的反射光线照射到BC边上的F（图中未画出）点，在F点的出射光线平行于AC。已知AB边长为L，光在真空中的传播速度为c，不考虑光在BC面的反射。（1）试判断光在AC面是否会发生全反射；（2）求光从D点传播到F点所用的时间。19．如图所示，一条长度为L＝5.0m的光导纤维用折射率为n=2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α＝45（1）该激光在光导纤维中的速度v是多大？（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？20．如图所示是我国航天员在“天宫”空间站进行的水球光学实验，在水球中心注入空气，形成球形气泡，两球面球心均在O点。让一束单色光从外球面上A点与AO连线成53°角射入水球中，光束经折射后恰好与内球面B点相切。已知气泡内球面半径R1＝3a，外球面半径R2＝5a，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）水的折射率；（2）改变入射角，让从A点进入水球的折射光线刚好在内球面发生全反射，此时在A点入射角为多少。

2026年高考物理复习热搜题速递之光学（2025年12月）参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）题号12345678答案CBACCDBD二．多选题（共4小题）题号9101112答案BCEABDBCABE一．选择题（共8小题）1．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。则（）A．玻璃对b光的折射率较大 B．在真空中a光的速度大于b光的速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．如果b光是绿光，那么a光可能是红光【考点】光的折射定律．【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据光的偏折程度比较出a、b两光的折射率大小；在真空中光的速度大小均相等；根据折射率大、频率大、波长短完成相关判断。【解答】解：A、由折射光路可知，玻璃对a光的折射程度较大，则折射率较大，故A错误；B、在真空中光的速度大小均相等，均为3×108m/s，故B错误；C、根据折射率大频率大知，a光频率大，故C正确；D、由于a光的频率大，则波长短，如果b光是绿光，那么a光不可能是红光，故D错误；故选：C。【点评】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出折射率的大小，即可判断折射率、波速等物理量的大小关系。2．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【考点】三棱镜色散及分析；红外线的特点和应用；光导纤维及其应用；用薄膜干涉检查工件的平整度．【专题】光线传播的规律综合专题．【答案】B【分析】用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射原理；光导纤维是利用了光的全反射现象；检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的．【解答】解：A、用三棱镜观察太阳光谱是利用同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，使白光通过三棱镜时发生了色散现象，故该操作是利用了光的折射原理，故A错误。B、在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射现象，故B正确。C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象，故C错误。D、电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的。故D错误。故选：B。【点评】掌握了各种物理现象发生的原理就能顺利解决此类题目，故在日常学习中要注意对物理现象的思考．3．如图，一个棱镜的顶角为θ＝41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表。当入射角逐渐减小到0°的过程中，彩色光带的变化情况是（）色光红橙黄绿蓝紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532临界角/（°）41.37041.34041.23041.17040.88040.750A．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光 B．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光 C．红光最先消失，最后只剩紫光 D．红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光【考点】光的全反射现象．【专题】全反射和临界角专题．【答案】A【分析】由于白光是复色光，各种色光的折射率不同，所以折射率最大的光偏折程度最大；入射角θ逐渐减小到零的过程中，导致光线射到棱镜右侧面的入射角减小，当入射角达到某光的临界角时该光将发生全反射，分析色光的临界角大小可得出最先发生全反射的光．当入射角小于临界角时，则不会发生光的全反射．【解答】解：由表格数据看出，紫光的折射率最大，临界角最小，当入射角θ逐渐减小到零的过程中，光线射到棱镜右侧面的入射角减小，紫光的入射角最先达到临界角，发生全反射，最先消失。当入射角θ减小到零时，光线射到棱镜右侧面的入射角等于α＝41.30°，小于红光与橙光的临界角，所以这两种光不发生全反射，仍能射到光屏上。故最后光屏上只剩下红、橙两种色光。故A正确。故选：A。【点评】本题考查对光的全反射的理解，关键抓住全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角，进行分析．4．某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的56A．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m【考点】平面镜成像及透镜的原理．【专题】压轴题．【答案】C【分析】正确作出光路图，利用光路可逆，通过几何关系计算出树的高度．这是解决光路图题目的一般思路．【解答】Ⅱ解：设树高为H，树到镜的距离为L，如图所示，是恰好看到树时的反射光路图，由图中的三角形可得树高镜高=树到镜的距离人离树越远，视野越开阔，看到树的全部所需镜面越小，同理有H0.06×以上两式解得：L＝29.6m、H＝4.5m。所以选项ABD是错误的。选项C是正确的。故选：C。【点评】平面镜的反射成像，通常要正确的转化为三角形求解．5．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（）A．a光的频率比b光大 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中的传播速度比b光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；折射率的波长表达式和速度表达式；光的折射与全反射的综合问题．【专题】光的折射专题．【答案】C【分析】通过照亮的圆形区域，知道a光照射的面积较大，从而比较出两束光的临界角大小，折射率大小，以及频率大小．根据v=c【解答】解：A、a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据sinC=1n，知a光的折射率较小，折射率小，频率也小，所以a光的频率小于b光，故A错误，C、根据v=cn，知a光在水中传播的速度较大，故D、a光在水中传播的速度较大则a光的波长较长，条件间距公式Δx=Ldλ，a光波长则条纹间距较宽。故故选：C。【点评】解决本题的关键从临界角入手，比较出折射率的大小，从而得出频率、介质中的速度大小关系．6．如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ．一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ．已知此光束由红光和蓝光组成．则当光束透过b板后（）A．传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角 B．传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角 C．红光在蓝光的左边 D．红光在蓝光的右边【考点】光的折射定律．【专题】压轴题；光的折射专题．【答案】D【分析】要确定出射光线的传播方向需要求出出射角和入射角的关系，这就必需根据折射定律进行计算．由于红光的波长大于蓝光的波长，故从a板出射后红光和蓝光都向左偏折，但蓝光偏折的更多即蓝光向底端偏折更多，由于θ＞φ，即b板左端相等于底端，故蓝光向底端偏折更多．【解答】解：根据折射率公式n=sinθsinα，又α＝β，n=sinγsinβ，故sinθ＝sinγ，故θ＝γ．从平板玻璃射出的光线和射向平板玻璃的光线平行，故当光束透过由于红光的波长大于蓝光的波长，故红光的折射率小于蓝光的折射率，所以α红＞α蓝故从a射出后红光在右边，同理从b板射出后蓝光向左端偏折更多，故当光束透过b板后红光在蓝光的右边。故D正确。故选：D。【点评】学习物理不能想当然，一定要通过详细的计算来得出最终的答案．7．如图甲所示为牛顿环装置意识图，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环，如图乙所示。如果将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，如图丙，则观察到的条纹可能是（已知A选项中的同心圆环条纹与乙图完全相同）（）A． B． C． D．【考点】光的干涉现象．【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．【答案】B【分析】从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，路程差等于空气膜厚度的两倍。使牛顿环的曲率半径越小，出现亮条纹的这一厚度向前移。从而得出圆环的半径的变化。【解答】解：凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行光射向平凸透镜时，尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹。同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。若将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，即对应图乙同一亮环，这一厚度要内移，对应的牛顿亮环的半径变小，其它环半径依次变小，所以圆环半径要变小，环更密。故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】理解了牛顿环的产生机理就可顺利解决此类题目，故对物理现象要知其然更要知其所以然。8．如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1﹣r2|应为（）A．c2f B．3c2f C．3cf 【考点】光的干涉现象．【专题】光的干涉专题．【答案】D【分析】双缝到光屏上P点的距离之差是波长的整数倍，则出现明条纹，路程之差是半波长的奇数倍，则出现暗条纹．【解答】解：双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的奇数倍，会出现暗条纹，第三条暗条纹距离之差为52λ=5c2f故选：D。【点评】解决本题的关键掌握双缝到光屏上P点的距离之差是波长的整数倍，则出现明条纹，路程之差是半波长的奇数倍，则出现暗条纹．二．多选题（共4小题）（多选）9．下列说法正确的是（）A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 B．全息照相利用了激光相干性好的特性 C．光的偏振现象说明光是横波 D．X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象 E．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象【考点】光的偏振现象及原理；光发生明显衍射的条件．【答案】BCE【分析】光导纤维是利用光的全反射现象；全息照相利用光的干涉现象；光的偏振现象说明光是横波；波长越长越容易发生衍射，频率相同即可发生干涉；影子边缘模糊不清是光的衍射现象．【解答】解：A、光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故A错误；B、全息照相利用了激光相干性好的特性，运用光的干涉现象，故B正确；C、光的偏振现象说明光是横波，故C正确；D、X射线比无线电波的波长短，则衍射现象不明显，故D错误；E、刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，故E正确；故选：BCE。【点评】考查光的全反射、光的干涉、光的明显衍射现象等条件，掌握光的偏振意义．（多选）10．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（）A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B．a光在水中的传播速度比b光快 C．用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 D．在水中a光的临界角大于b光的临界角 E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的干涉现象．【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；光的干涉专题．【答案】ABD【分析】通过光路图，分析偏折程度的大小，判断出水对两束光的折射率大小，从而分析出两束光的波长和频率大小，根据折射率和频率大小去判断出在水中的速度大小，以及临界角和发生光的干涉的条纹间距与波长的关系；干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ，可得，双缝干涉条纹间距与波长成正比；干涉条纹间距均匀相等；全反射临界角公式sinC【解答】解：A、由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律n=sinisinr知，a光的折射率小于b光的折射率，则知根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故B、由v=cn知，因a光的折射率小于b光的折射率，则在水中a光的传播速度大，故C、a光的波长长，则干涉条纹间距较大，但它们条纹宽度都是均匀的，故C错误；D、由全反射临界角公式sinC=1n，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故E、若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，故E错误；故选：ABD。【点评】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率、波长等关系，然后根据光学知识进行求解。（多选）11．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．AP=A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin12nB．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin55nC．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin55n＜θ≤arcsinnD．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin255n＜θ≤【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的全反射现象．【专题】压轴题；光的折射专题．【答案】BC【分析】当光束进入长方体后恰好射至AD面上D点时，角θ的值最小，由几何知识求出此时的折射角的正弦值，由折射定律求出角θ的最小值．若要此光束在AD面上发生全反射，光束射AD面上的入射角要大于等于临界角，由临界角公式和几何关系、折射定律结合求解角θ的范围．【解答】解：A、B当光束进入长方体后恰好射至AD面上D点时，角θ的值最小。设此时光线在AB面的折射角为α．根据几何知识得：sinα=由题，AP=sinα=由n=得：sinθ＝nsinα=得：θ＝arcsin55n．故A错误，C、D，设光束射AD面上的入射角为β，若要此光束在AD面上发生全反射，则必须有β≥C，得到：sinβ≥sinC=由几何知识得：α+β＝90°得到：sinα＝cosβ=又由n=得：sinθ＝nsinα≤则：θ≤arcsinn所以若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足：arcsin55n＜θ≤arcsinn2-1．故C故选：BC。【点评】本题是全反射、折射定律、临界角等知识的综合应用，首先要正确作出光路图，运用几何知识研究折射角的正弦．（多选）12．下列说法正确的是（）A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高 B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大 C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 D．全息照相主要是利用了光的衍射现象 E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象【考点】全反射的条件、判断和临界角；光导纤维及其应用；光的折射与全反射的综合问题；光的干涉现象；光的衍射现象．【答案】ABE【分析】A、根据光的折射，得出潜水员看到的高度和实际高度的关系；B、光在光纤中发生全反射，通过全反射的条件比较光纤内芯和外壳折射率的大小关系。C、水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故。D、全息照相利用光的干涉现象；E、沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象。【解答】解：A、景物的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高。故A正确。B、发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率。故B正确。C、水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故。故C错误。D、全息照相利用光的干涉现象。故D错误；E、海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的，故E正确。故选：ABE。【点评】本题考查了光的折射定律以及全反射的条件，掌握光的全反射与折射的区别，理解光的干涉原理及条件。三．填空题（共4小题）13．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则此玻璃的折射率为3；光线从B到D需用时间3Rc【考点】折射率的波长表达式和速度表达式．【专题】定量思想；几何法；光的折射专题；分析综合能力．【答案】3，3Rc【分析】根据光路图由几何知识求出入射角和折射角，再根据折射定律计算折射率。根据几何关系求出BD长度，由v＝cn计算光在玻璃球体中的传播速度，再求光线从B到D【解答】解：如图，由几何知识可得入射角i＝∠ABD＝30°折射角r＝2∠ABD＝2×30°＝60°则此玻璃的折射率为n=BD长度为s＝2Rcos30°=3光在玻璃球内传播的速度v=故光线从B传到D的时间为t=故答案为：3，3Rc【点评】本题是折射定律和光速公式的应用，关键是结合光路图，运用几何知识求解入射角与折射角。14．如图所示，点光源S到平面镜M的距离为d。光屏AB与平面镜的初始位置平行。当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过30°时，垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P的即时速度大小为8ωd。【考点】光的反射现象．【答案】见试题解答内容【分析】当平面镜转动θ＝30°角时，由光的反射定律可得，反射光线转动2θ角度；根据运动的合成与分解，及圆周运动的角速度与半径的关系，即可求解。【解答】解设平面镜转过30°角时，光线反射到光屏上的光斑P点，光斑速度为v，由图可知v=v而v⊥＝l•2ω=dcos2θ•2故v=2ωdcos2故答案为：8ωd。【点评】考查光的反射定律，掌握运动的合成与分解，理解角速度与半径的关系，并结合几何关系解答。15．某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图2所示）测出。测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为0.070mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图2所示，此时手轮上的示数为4.948mm．已知双缝的距离为d＝0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L＝0.600m，求得相邻亮纹的间距为Δx，写出计算被测量波长的表达式λ＝dLΔx，并算出其波长λ＝6.5×102【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；用双缝干涉测量光的波长．【专题】实验题；光的干涉专题．【答案】见试题解答内容【分析】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读。根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=L【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×44.8＝0.448mm，所以最终读数为4.948mm。相邻亮条纹的间距Δx=4.948-0.0705×10-3m=根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Lλ=代入数据得：λ＝6.5×102nm。故答案为：4.948，dLΔx，6.5×【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式Δx=L16．图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起（选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【考点】用薄膜干涉检查工件的平整度．【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．【答案】凸起；变小。【分析】空气薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，根据条纹的弯曲判定被检查表面的平整程度；相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2，MN之间垫块的【解答】解：薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的；发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2，MN之间垫块的故答案为：凸起；变小。【点评】本题主要考查了薄膜干涉，解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，知道空气薄膜干涉是一种等厚干涉。四．解答题（共4小题）17．如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）。②入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？【考点】折射率的波长表达式和速度表达式．【专题】计算题；定量思想；几何法；光的折射专题；推理论证能力．【答案】见试题解答内容【分析】①由几何关系得到光在AB面上的入射角和折射角，即可求得玻璃砖的折射率。由几何关系求出光在玻璃砖中传播的路程，由v=c②作出光路图，结合几何知识求解入射点沿AB移动的距离。根据光路可逆分析光线在玻璃砖底部的折射角。【解答】解：①由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30°。根据折射率公式有n=由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程s＝d光在玻璃砖中的传播速度v=光在玻璃砖中传播的时间t=②由几何关系可知AD求得AE=12d因此入射点沿AB移动的距离Δs＝AE﹣AD=3由几何关系可知，光线在玻璃砖底部的入射角为30°，根据光路可逆可知，光线在玻璃砖底部的折射角为60°。答：①光在玻璃砖中传播的时间是3d②入射点沿AB移动的距离为36d，光线在玻璃砖底部的折射角为60【点评】本题的关键是要掌握有关折射率的两个公式n=sinisinr和n=c18．如图所示，等腰三角形ABC是三棱镜的截面，底角∠A＝∠C＝30°。AB面镀有银，一束单色光垂直AC边从D点射入，照射在AB边的中点E，反射光照射在AC面上，AC面的反射光线照射到BC边上的F（图中未画出）点，在F点的出射光线平行于AC。已知AB边长为L，光在真空中的传播速度为c，不考虑光在BC面的反射。（1）试判断光在AC面是否会发生全反射；（2）求光从D点传播到F点所用的时间。【考点】光的折射与全反射的综合问题；折射率的波长表达式和速度表达式；光的全反射现象．【专题】整体思想；图析法；光的干涉专题；分析综合能力．【答案】（1）光在AC面是会发生全反射；（2）光从D点传播到F点所用的时间为53【分析】（1）画出光路图，根据几何关系求出光在AB边入射时的入射角和折射角，再由折射定律求棱镜对光的折射率。将折射光线照射到AC边的入射角与临界角进行比较，判断能否发生全反射；（2）根据几何关系求光从E点射入到从BC边射出时通过的路程，由v=c【解答】解：（1）光在棱镜中的传播路径如图所示，由几何关系可知，光在AB面的入射角和反射角均为30°，则光在AC面的入射角和反射角均为60°，则FG与AB平行，光在EC面上的入射角为i＝30°，折射角r＝60°，棱镜对光的折射率n=由于sinC=因此C＜60°，又知光在AC面的入射角为60°，因此光在AC面上会发生全反射。（2）由几何关系可知，EG＝GF=12L，由n=cv可得，光在棱镜中的传播速度v=3答：（1）光在AC面是会发生全反射；（2）光从D点传播到F点所用的时间为53【点评】解决本题关键是作出光路图，再运用几何知识求解入射角、折射角和光程，要掌握几何光学常用的三个规律：折射定律、光速公式和临界角公式。19．如图所示，一条长度为L＝5.0m的光导纤维用折射率为n=2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α＝45（1）该激光在光导纤维中的速度v是多大？（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？【考点】光的折射与全反射的综合问题．【专题】全反射和临界角专题．【答案】见试题解答内容【分析】（1）由题，单色光从左端中点A射入恰好能在纤维中发生全反射，则有sinθc=1（2）根据折射定律，结合入射角θ＝45°，求出光在A点的折射角θ2。（3）根据几何知识求出光线在光纤中通过的路程，由v=cn求出光在光纤中传播的速度，再求解光从A点射入到从B点射出所经历的时间【解答】解：（1）如图所示，n=2的材料制成，其左端的中心点以θ＝45由折射定律，则有：sinθAsinθ2=n，解得：θ2＝30而有：sinθ=1n，得：θ＝由于AFAC=cosθ2而光在玻璃中传播的速度为：v=cn=3×1082=（2）则光沿着轴线的方向的速度为v′＝vcosθ2＝3×108×32×22m/s＝1.84由上分析可得，光从A点射入到从B点射出所经历的时间为：t=lv'解得：t＝2.72×10﹣8s。答：（1）该激光在光导纤维中的速度是2.12×108m/s；（2）激光在光导纤维中传输所经历的时间是2.72×10﹣8s。【点评】本题考查对“光纤通信”原理的理解，利用全反射的条件求出入射角和折射角正弦，由数学知识求出光在光纤中通过的路程与L的关系，再所用的时间。20．如图所示是我国航天员在“天宫”空间站进行的水球光学实验，在水球中心注入空气，形成球形气泡，两球面球心均在O点。让一束单色光从外球面上A点与AO连线成53°角射入水球中，光束经折射后恰好与内球面B点相切。已知气泡内球面半径R1＝3a，外球面半径R2＝5a，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）水的折射率；（2）改变入射角，让从A点进入水球的折射光线刚好在内球面发生全反射，此时在A点入射角为多少。【考点】光的全反射现象；光的折射与全反射的综合问题．【专题】计算题；定量思想；几何法；光的折射专题；分析综合能力．【答案】（1）水的折射率为43（2）此时在A点入射角为37°。【分析】（1）完成光路图，根据几何关系求出折射角的正弦值，再由折射定律求折射率；（2）折射光线刚好在内球面发生全反射时，入射角等于临界角C，根据sinC=1n求出临界角C，【解答】解：（1）根据题意完成光路图，如图1所示。由几何知识可得折射角正弦为sinr=R则水的折射率为n=（2）设在A点的入射角为i′时，光束折射到内球面上恰好发生全反射，如图2所示。根据临界角公式sinC=1sinC=在△ACO中，根据正弦定理得5asin(180°-C)结合n=sini'sinr'，解得：i′＝答：（1）水的折射率为43（2）此时在A点入射角为37°。【点评】本题考查光的折射和全反射，解答此类问题的关键是画出光路图，根据折射定律和几何关系列方程联立求解。

考点卡片1．红外线的特点和应用【知识点的认识】红外线的波长比无线电波短，比可见光长。所有物体都发射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础。用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。【命题方向】人体受到下列哪种射线照射时，可以明显感觉到热（）A、无线电波B、红外线C、γ射线D、X射线分析：无线电波的作用主要是各种移动通信和无线电广播；红外线的主要作用是热作用；γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制，对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤；X射线具有很高的穿透本领本领，能透过许多对可见光不透明的物质．解答：A、无线电波的作用主要是各种移动通信和无线电广播，故不会让人明显感到热，故A错误；B、红外线的主要作用是热作用，故照射到人体上，可以使人明显感觉到热，故B正确；C、γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤而不会使人明显感觉到热。故C错误；D、X射线具有很高的穿透本领本领，能透过许多对可见光不透明的物质，故X射线主要用在医学上进行透视和摄片，而没有热作用，故照射到人身上人体不会明显感觉到热。故D错误。故选：B。点评：本题考查了无线电波、红外线、X射线和γ射线的主要作用，内容基础，只要熟悉教材即可顺利解决．【解题思路点拨】常见电磁波的应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线λ射线频率（Hz）由左向右，频率变化由小到大真空中波长由左向右，波长变化由长到短特性波动性强热作用强感光性强化学作用，荧光效应穿透力强穿透力最强用途通讯、广播、导航加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导照明、照相等日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗2．光的反射现象【知识点的认识】1.光的反射：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分会返回道第1种介质的现象。2.光的反射是一种光学现象，指的是光在传播到不同物质的分界面上时，改变传播方向并返回原来物质中的现象。这种现象在日常生活中随处可见，从镜子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的实例。光的反射遵循一定的定律，这些定律不仅解释了光的反射行为，也为理解和应用光的反射提供了基础。3.光的反射现象的基本定律包括：（1）反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。这些条件可以总结为“三线共面，两线分居，两角相等”。（2）光路的可逆性：如果光逆着原来的反射光线的方向照射到反射面上，那么反射光线会逆着原来的入射光线的方向照射出去，这说明在光的反射中，光路是可逆的。4.光的反射现象的例子包括：（1）镜子：我们每天照镜子时，就是利用了光的反射原理。（2）凸面镜和凹面镜：凸面镜用于扩大视野，凹面镜则用于聚光，如太阳能加热器（太阳灶）。（3）潜望镜：利用光的反射原理制作，可以在不直接看到光源的情况下观察远处的物体。（4）望远镜：通过反射镜面的设计，收集并聚焦远处的光线，从而放大远处的物体。（5）夜晚似乎自身发光的自行车尾灯：利用光的反射原理，当光线照（6）射到尾灯上时，尾灯会反射光线，使车辆在夜晚更加显眼。【命题方向】雨后初晴的夜晚，地上有积水，当我们迎着月光走时，地上发亮处是积水，这是因为（）A、地上暗处是光发生镜面反射B、地上发亮处是光发生镜面反射C、地上发亮处是光发生漫反射D、地上发亮处和暗处都发生镜面反射分析：人看物体的条件：物体发光或反射光，物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛．平行光射向平面光滑的反射面，反射光线平行射出，这种反射是镜面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射．解答：平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射；迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，B正确。故选：B。点评：此题考查了光的镜面反射和漫反射，分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向【解题思路点拨】光的反射是一种光学现象，指的是光在传播到不同物质的分界面上时，改变传播方向并返回原来物质中的现象。这种现象在日常生活中随处可见，从镜子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的实例。3．光的折射定律【知识点的认识】一、光的折射1．光的折射现象：光射到两种介质的分界面上时，一部分光进入到另一种介质中去，光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3．在折射现象中，光路是可逆的。4．折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比，叫做介质的绝对折射率，简称折射率。表示为n=sin实验证明，介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比，即n=c大于1，．两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质。5．相对折射率光从介质Ⅰ（折射率为n1、光在此介质中速率为v1）斜射入介质Ⅱ（折射率为n2、光在此介质中的速率为v2）发生折射时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比，即n21=n由以上两式，可得到光的折射定律的一般表达式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命题方向】如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC＝β．从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射率为（）分析：由题意可知从AC面出射的光线与入射光线SO恰好重合，因此根据光路可逆可知SO的折射光线是垂直于BC的，然后根据折射定律即可求解折射率。解答：作出光路图，依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合，则光在AC面的入射角为90°﹣α，由几何关系可知折射角为：r＝90°﹣β。根据折射定律：n=sin(90°-α)sin(90°-β)=cosαcosβ故选：A。点评：解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。【解题方法点拨】光的折射问题，解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系。解题的一般步骤如下：（1）根据题意正确画出光路图；（2）根据几何知识正确找出角度关系；（3）依光的折射定律列式求解。4．折射率的波长表达式和速度表达式【知识点的认识】1.折射率的两种计算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速进行计算：n=c2.对折射率计算公式的理解（l）折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。（2）从公式n=cv看，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于（3）由于n＞1，从公式n=sin【命题方向】如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=2．一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s①该单色光在玻璃砖中的传播速度。②玻璃砖的厚度d。一束光斜射在表面镀反射膜的平行玻璃砖，则反射光线在竖直光屏上出现光点A，而折射光线经反射后再折射在竖直光屏上出现光点B，根据光学的几何关系可由AB两点间距确定CE间距，再由折射定律，得出折射角，最终算出玻璃砖的厚度。解：①由折射率公式n=解得v=②由折射率公式n=解得sinθ2=12，θ2＝作出如图所示的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高。故d=h答：①该单色光在玻璃砖中的传播速度32②玻璃砖的厚度1.732cm。根据光路可逆及光的反射可得出AC与BE平行，从而确定CE的长度。【知识点的认识】折射率的定义式中n=sinθ1sinθ2的5．平面镜成像及透镜的原理【知识点的认识】一、平面镜成像：1.反射定律：反射定律规定了光线在镜子上反射时的行为，即入射角等于反射角。这意味着光线从物体反射到镜子上，然后到达观察者的眼睛。2.虚像形成：平面镜产生的图像是虚像，位于镜子后面，与实际物体的方向相反。这是因为光线的反射是虚拟的，不会实际交汇在一点上。3.图像特征：图像与物体的距离与大小有关。例如，当物体在镜子前方时，虚像会在镜子背后，与物体的大小相等，但方向相反。二、透镜的原理1.折射定律：折射定律规定了光线通过透镜时的行为，即入射角和折射角之间的关系。对于凸透镜，入射光线经过透镜后会汇聚到一个焦点；对于凹透镜，入射光线会看起来像从一个焦点发出。2.焦点和焦距：焦点是透镜的焦点位置，焦距是焦点到透镜的距离。对于凸透镜，焦点是正的，对于凹透镜，焦点是负的。3.光线的汇聚和分散：凸透镜能够将光线汇聚到焦点，而凹透镜会分散光线，似乎来自焦点。【命题方向】灯与幕之间的距离是125cm，当会聚透镜离银幕25cm时，在音幕上得到灯的清晰像，那么会聚透镜的焦距是多少？分析：凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像解答：由题意，将灯放在距离凸透镜u＝125﹣25＝100cm的地方，像距v＝25cm，由11f=1100+1答：会聚透镜的焦距是20cm点评：本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律，搞清物距与成像特点之间的关系。【解题思路点拨】‌1.平面镜成像的原理是光的反射，而透镜成像的原理是光的折射。‌2.平面镜成像的特点包括：（1）像的大小和物体相同（等大）。（2）像和物体到镜面的距离相等（等距）。（3）像物连线与镜面垂直（垂直）。（4）平面镜所成的像是正立的。（5）平面镜成虚像。3.平面镜的应用包括改变光的传播方向、成像（如照镜子）、同时改变光路和成像（如潜望镜）。4.平面镜成像原理遵循光的反射定律，即反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。这可以归纳为“三线共面，两线分居，两角相等，光路可逆”。当光线垂直入射时，入射角等于反射角等于0°。5.凸透镜和凹透镜是两种常见的透镜。（1）凸透镜可以成倒立、缩小的实像或倒立、放大的实像，也可以成正立、放大的虚像。这些成像特点是由折射光线的反向延长线会聚而成的。凸透镜所成的实像是由于折射光线会聚而成，而虚像则是由折射光线的反向延长线会聚而成。（2）透镜的成像原理与平面镜不同，它涉及到光的折射，即光在穿过透镜时会发生偏折，从而导致成像。这种偏折是由于光线通过透镜时，光路发生了改变，使得光线在不同位置会聚或发散，从而形成实像或虚像‌6．全反射的条件、判断和临界角【知识点的认识】1．光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象．2．发生全反射的条件：①光线从光密介质斜射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角．3．临界角：折射角等于90°时的入射角．设光线从某种介质射向真空或空气时的临界角为C，则sinC=1光线从折射率为n1的介质斜射入折射率为n2的介质，（n1＞n2）发生全反射时的临界角为C′，sinC′=n4．光导纤维：主要应用：a．内窥镜；b．光纤通信．【命题方向】题型一：光的全反射及临界角的应用如图所示，用折射率n=2的玻璃做成内径为R、外径为R'=（1）球壳内部有光线射出的区域；（2）要使球壳内部没有光线射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行？分析：（1）光线射到内球面时，若入射角大于或等于临界角时，会发生全反射，光线将不能射入球壳内部．根据折射定律求出临界角．作出光路图，由几何知识求出光线射到内球面刚好发生全反射时，在外球面的折射角，由数学知识求出球壳内部有光线射出的区域．（2）根据光路图，由几何知识求出遮光板的大小，确定如何放置．解答：（1）设光线a′a射入外球面，沿ab方向射向内球面，刚好发生全反射，则sinC=1∴C＝45°在△Oab中，Oa=2R，Ob根据数学知识得sin(180°-C)2得到sinr=即r＝30°，则∠θ＝C﹣r＝45°﹣30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr=n∴i＝45°即∠O′Ob＝i+θ＝45°+15°＝60°当射向外球面的入射光线的入射角小于i＝45°时，这些光线都会射出内球面．因此，以OO'为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内有光线射出．（2）由图中可知，h=R所以，至少用一个半径为R的遮光板，圆心过OO′轴并垂直该轴放置，才可以挡住射出球壳的全部光线，这时球壳内部将没有光线射出．答：（1）球壳内部有光线射出的区域为以OO′为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内有光线射出．（2）要使球壳内部没有光线射出，至少用一个半径为R的遮光板，圆心过OO'轴并垂直该轴放置．点评：本题是折射定律、临界角和几何知识的综合应用，作出光路图是基础．【解题思路点拨】解决全反射回题的思路（1）确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质。（2）若由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC=1（3）根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”。（4）运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，进行动态分析或定量计算。7．光的全反射现象【知识点的认识】1.当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射（totalreflection），这时的入射角叫作临界角（criticalangle）。2.全反射现象再生活中的应用有光导纤维和全反射棱镜等。【命题方向】下列现象中属于光的全反射现象的是（）A、阳光照射存肥皂泡上，常看到肥皂泡上有彩色花纹B、玻璃中的气泡，有时看上去特别明亮C、在阳光下用白纸对着凸镜前后移动时，在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑D、飞机在阳光下作特技飞行时，有时会看到飞机突然变得非常明亮分析：当光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角时，光线全部反射回原介质的现象叫全反射现象．对照全反射的定义依次分析说明．解答：A、在阳光照射下，常看到肥皂泡上有彩色花纹是由于薄膜干涉现象产生的，故A错误。B、玻璃中的气泡有时看上去特别明亮，是由于光从玻璃射入气泡时发生全反射形成的。故B正确。C、在阳光下用白纸对着凸镜前后移动时，在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑，这是光的折射现象。故C错误。D、飞机在阳光下作特技飞行时，有时会看到飞机变得非常明亮，是由于光的反射形成的。故D错误。故选：B。点评：本题关键要掌握各种光现象形成的原因，知道全反射的定义和产生条件．【解题思路点拨】对全反射现象的理解（1）全反射的条件①光由光密介质射向光疏介质②入射角大于或等于临界角。（2）全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光线与反射光线遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。（3）从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大﹔同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。8．光导纤维及其应用【知识点的认识】1．光导纤维：主要应用：a.光导纤维；b.内窥镜；c.光纤通信．2.光导纤维的原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。因为很细，一定程度上可以弯折。它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。3.内窥镜的原理如果把光导纤维聚集成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端（下左图）。医学上用这种光纤制成“内窥镜”（下右图），用来检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。4.光纤通信的原理：光也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以传到千里以外的另一端，实现光纤通信。光纤通信有传输容量大的特点。例如，一路光纤的传输能力的理论值为二十亿路电话，一千万路电视。此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。【命题方向】如图，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光由光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间t1从另一端射出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间t2从另一端射出。则内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为（）A、t1t2B、t2t1C、t1tsinC根据光路图中的几何关系可得红光通过光导纤维路程时对应的路程l1又红光的速度为v因此所用时间t整理得t同理绿光通过光导纤维所用时间t根据以上格式可以得出n1故ABD错误，C正确。故选：C。点评：考查光在介质中的全反射问题，会根据题意列式求解相应的物理量。【解题思路点拨】解决全反射问题的思路（1）确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质。（2）若由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC=1（3）根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”。（4）运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，进行动态分析或定量计算。9．光的折射与全反射的综合问题【知识点的认识】1.对全反射的理解光投射到两种介质的界面上会发生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的关系分别遵守反射定律和折射定律，当光从光密介质射向光疏介质中时，若入射角等于或者大于临界角会发生全反射现象。2.对临界角的理解光线从介质进入真空或空气，折射角θ2＝90°时，发生全反射，此时的入射角θ1叫临界角C。由1n=sinθ1(介3.综合类问题的解题思路（1）确定光是由光密介质进入光疏介质，还是由光疏介质进入光密介质，并根据sinC=1（2）画出光线发生折射、反射的光路图（全反射问题中关键要画出入射角等于临界角的“临界光路图”）。（3）结合光的反射定律、折射定律及临界角C、几何关系进行分析与计算。【命题方向】用折射率n＝3/2的光学材料制成如图棱镜，用于某种光学仪器中，现有束光线沿MN方向从空气射到棱镜的AB面上，入射角的大小满足关系sini=34，该束光经AB面折射后射到BC面的①求光在棱镜中传播的速率（光在空气中的速度近似为在真空中的速度）②通过计算判断该光束射到P点后能否发生全反射并画出光束在棱镜中的光路图。①根据v=c②根据折射定律求出光线进入棱镜后的折射角，由几何知识求出光线射到BC面上P点的入射角，与临界角大小进行比较，分析能否发生全反射，再作