2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》

一,选择题（共10小题）

1.（2024春•高新区校级期末）在光的折射现象中，当光从空气进入玻璃时，其速度和波长的变化情况是

()

A.速度变大，波长变短B.速度变小，波长变短

C.速度变大，波K变氏D.速度变小，波K变长

2.（2024♦河南开学）如图所示，在直角棱镜ABC中，NBAC为30°,一块平面镜紧贴AC面放置，一

光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，恰好使从AB面射出的光线与SO重合，此时入

射光线SO与棱镜的AB面的夹角恰好也为30°。棱镜对该光线的折射率为（）

3.（2024•衡水模拟）某科学小组在进行光纤的模拟试验过程中，如图把中空透明玻璃管水平放置在试验

台上，从玻璃管外平视观察到管的内径为d,若该玻璃管的折射率为n,则管的实际内径约为（）

4.（2024春•华州区期末）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，FI晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折

射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，a、b为其折光线

中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（）

甲

A.a光的频率比b光的大

B.在冰晶中，b光的波速比a光的大

C.在同种条件下，a光可能比b光的衍射现象更明显

D.a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小

5.（2024春•沙坪坝区校级期末）小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验。其实验操作过程如

下：首先，他在纸板上割出一条窄缝，在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝，然后，将该

纸板与墙面平行放置，如图所示，最后，他用红色激光照射双缝，在墙面上观察到干涉条纹，已知双缝

干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距，若他想使条纹旬距变大，下列操作可行的是（）

A.换用绿色激光照射双缝

B.减小纸板与墙面的距离

C.换用更细的头发丝

D.换用更粗的头发丝

6.（2024春•南开区期末）光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说

A.如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象

B.如图乙所示，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说

明光是纵波

C.让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹条纹间距相等，且光的波长

越大，条纹间距越大

D.如丁图所示，激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显

7.（2024春•朝阳区校级期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）

乙

A.图甲中a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时，b光中央亮条纹更宽

B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻痉条纹间距离将增大

C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面立整

D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

8.（2024•重庆模拟）如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息

判断，从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是（）

9.（2024•镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用

的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的

是（）

A.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量

B.在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速

C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大

D.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射

10.（2023秋•鼓楼区校级期末）每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层

B.换用间距更大的双缝

C.换用更长的遮光筒

D.换用蓝色的滤光片

（多选）13.（2024•黄陂区校级一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象

B.乙图，海市蜃楼是光的反射现象

C.丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象

D.丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象

（多选）14.（2024春•郑州期末）如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝Si、S2的宽

度可调，狭缝到屏的距离为L同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所

示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（）

A.图乙是光的衍射图样，图丙是光的双缝干涉图样

B.遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将增加

C.照射双缝时，仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大

D.照射双缝时，若Si、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹

（多选）15.（2024♦顺德区模拟i关于下列情景图片，其中说法正确的是（）

A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理

B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射

C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应

D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大

三.填空题（共5小题）

16.（2024•厦门三模）我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴

则虹生"。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率（选填“大

于“、“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角（8=53°,光线b偏折角0=

16°,光线b在雨滴中的折射率等于（结果保留两位有效数字，sin53020.8,sini60-0.3,

sin37°20.6）。

17.（2024春•福州期末）如图，一细束复色光射向平行板玻璃砖后，分散成两束单色光a和b,则玻璃对

a光的折射率（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对b光的折射率；当用a、b光分另ij

照射同一双缝干涉装置时，（选填"a”或"b”）光形成的干涉条纹间距较大。

18.（2024春•福州期末）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点所对应待枪测物的表面

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

M左

左N右

甲乙

19.（2024•绵阳模拟）由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上

的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中

传播速度分别为kic和k2c（c为真空中的光速），则可以判断kik2（选填“〉”或“<”）；甲、

乙两单色光在该介质中的折射率之比为（用kl、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲

光形成的条纹间距乙光形成的条纹间距（选填“〉”或"V”）。

20.（2024春•闽侯县期末）教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把

半圆形玻璃砖放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径

方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，己知真空中光速为c,由此可知，半圆形玻璃砖的折射率

为_______________;激光在玻璃砖中的传播速度为。

270°

四.解答题（共5小题）

21.（2024•内江模拟）如图，某透明材料由•个半圆砥;和等边三角形ABC组成，等边三角形的边长为L,

半圆的直径也为L。现有一束单色光从AB边的中点D垂直于BC边射入材料中，折射光线刚好通过半

圆皈的圆心O,已知光在真空中的传播速度为c。求：

（1）该材料的折射率；

（2）光在透明材料中的传播时间（不计光在材料中的反射），

22.（2024•南通三模）如图所示，等腰三棱镜ABD,顶角NA=I2O°,BD的长度为12cm,一束光从某

点P垂直于AB边界射入三棱镜，恰好在BD边界上发生全反射，再直接经过AD边界射出三棱镜。已

知真空中的光速c=3.0X108m/s,不考虑光在AD边界的反射。求：

（1）三棱镜折射率n；

（2）从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度v和时间t.

23.（2024春•丰台区期末）如图所示，一束激光AO沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖，O点

是玻璃砖的圆心。己知光线AO的入射角i=30",它的反射光线与折射光线的夹角为90°。

（1）画出反射和折射光路图，并标出折射角r；

（2）求这种玻璃的折射率n；

（3）分析说明当入射角i=60°时，是否会发生全反射现象，

24.（2023秋•潍坊期末）如图所示，阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面，AC

为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源，

从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AR、BC界面射出（只考虑首次从圆弧AC直接射向AR、BC

的光线），光在真空中的传播速度为c。求：

（1）此光学元件对该单色光的折射率；

（2）光从D点传播到ABC界面上的最长时间。

25.（2024•白云区校级模拟）如图所示，某研究小组通过检测宝石颗粒的折射率以检验宝石的真伪。利用

激光照射一长方体宝石。长方形ABCD为激光在宝石中的光路所在截面。入射光线PO从AB的中点O

射入，从C点射出，PO与法线之间的夹角为例=45°。AB=2cm,BC=Wcm.经查阅，该宝石的

绝对折射率为2.4。

(1)请通过计算判断该宝石是否为伪造产品；

(2)若该宝石AB边和CD边足够长，入射光线P0与法线之间的夹角调整为60°,请问折射光线OP'

能否透过CD界面？

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》

参考答案与试题解析

一.选择题（共10小题）

1.（2024春•高新区校级期末）在光的折射现象中，当光从空气进入玻璃时，其速度和波长的变化情况是

（）

A.速度变大，波K变短B.速度变小，波K变短

C.速度变大，波长变长D.速度变小，波长变长

【考点】折射率的波长表达式和速度表达式.

【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理能力.

【答案】B

【分析】光从空气进入玻璃时，光速减小，根据波长与频率的关系分析波长变化。

【解答】解：光从空气进入玻璃时，光速减小，频率不变，根据入=vf可知，波长减小，故B正确，

ACD错误；

故选：Bo

【点评】本题考查光的特点，解题关键掌握光速与介质有关，注意波长的计算公式。

2.（2024•河南开学）如图所示，在直角棱镜ABC中，NBAC为30°,一块平面镜紧贴AC面放置，一

光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，恰好使从AB面射出的光线与SO重合，此时入

射光线SO与棱镜的AB面的夹角恰好也为30°。棱镜对该光线的折射率为（）

【考点】折射率及其测定.

【专题】定量思想：推理法；光的折射专题；推理能力.

【答案】B

【分析】根据几何关系得出入射角和折射角，通过折射定律求出棱镜的折射率。

【解答】解：从AB面射出的光线与SO重合，说明光线经平面镜反射后沿原路返回，折射光线恰与BC

平行，可得棱镜对该光线的折射率

_s讥（90。-30。）_e

n~sin30°~—

故B正确，ACD错误。

故选:Bo

【点评】本题主要考查了光的折射定律，熟悉光的传播特点，结合几何关系和折射定律即可完成分析。

3.（2024•衡水模拟）某科学小组在进行光纤的模拟试验过程中，如图把中空透明玻璃管水平放置在试验

台上，从玻璃管外平视观察到管的内径为d,若该玻璃管的折射率为n,则管的实际内径约为（）

add-1

B.——C.~D.——

A.9n+lnn

【考点】光导纤维及其应用.

【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理能力.

【答案】C

【分析】从内壁上发出任意两杈光线，它们折射出空气反向延长线交点位置即为管外观察到的内径位置,

画出光路图，根据折射定律和几何知识求解管的实际内径.

【解答】解：作出光路图如图所示:

从内壁上发出任意两根光线，它们折射出空气反向延长线交点位置即为管外观察到的内径位置，设玻璃

管外径L,由几何知识可得

sina=psinp=

折射率

_sin/?_d

〃一诉一反一不

解得

dx=g，故C正确，ABD错误；

人n

故选：Co

【点评】本题主要考查光的折射定律的应用，画出光路图是解题的关键。

4.（2024春•华州区期末）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折

射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，a、b为其折光线

中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（）

甲J

A.a光的频率比b光的大

B.在冰晶中，b光的波速比a光的大

C.在同种条件下，a光可能比b光的衍射现象更明显

D.a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小

【考点】光的折射与全反射的综合问题；光发生明显衍射的条件；光的全反射现象.

【专题】比较思想；几何法；光的折射专题；理解能力.

【答案】C

【分析】根据光的偏折程度比较折射率大小，从而得出频率、波长和波速关系；根据波长关系分析哪光

衍射现象更明显；依据临界角公式sinC=：比较临界角的大小。

【解答】解：A、由图可知，b光在冰晶中的偏折程度大，所以b光的折射率大，频率大，即a光的频

率比b光的小，故A错误；

B、b光的折射率大，根据u=捻可知，在冰晶中，b光的波速比a光的小，故B错误；

C、a光的折射率小，在同种条件下，a光的波长可能比b光的波长大，所以a光可能比b光的衍射现象

更明显，故C正确；

D.根据临界角公式a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时，a光的临界角比b光的大，

故D错误。

故选：Co

【点评】本题可以取特例用红光与紫光类比a光和b光，对于七种单色光的折射率、波长、频率等等之

间的关系，是考试的热点，要牢固掌握。

5.（2024春•沙坪坝区校级期末）小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验。其实验操作过程如

下：首先，他在纸板上割出一条窄缝，在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝，然后，将该

纸板与墙面平行放置，如图所示，最后，他用红色激光照射双缝，在墙面上观察到干涉条纹，已知双缝

干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距，若他想使条纹间距变大，下列操作可行的是（）

A.换用绿色激光照射双缝

B.减小纸板与墙面的距离

C.换用更细的头发丝

D.换用更粗的头发丝

【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；更换光的颜色判断条纹间距的变化.

【专题】定曷思想：推理法：光的干涉专题：推理能力.

【答案】C

【分析】根据双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距公式：Ax=!入，进行解答。

【解答】解：双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距为：Ax=其中：L为双缝与屏之间的距离，d

为双缝之间的距离，入为入射光的波长。

A、换用绿色激光照双缝，因红色激光的波长大于绿色激光的波长，故相邻两条亮纹中央间距变小，故

A错误；

B、减小纸板与墙面的距高，即减小了L,则Ax变小，故B错误；

CD、换用更细的头发丝，则双缝间距d变小，会使相邻两条亮纹中央间距Ax变大，相反换用更粗的

头发丝，则双缝间距d变大，会使相邻两条亮纹中央间距AK变小，故C正确，D错误；

故选：Co

【点评】本题考查了影响光的双缝干涉条纹间距的因素，掌握双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距公

式△x二/

6.（2024春•南开区期末）光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说

A.如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象

B.如图乙所示，观看-3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说

明光是纵波

C.让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图内所示条纹，该条纹条纹间距相等，且光的波长

越大，条纹间距越大

D.如丁图所示，激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显

【考点】光的偏振现象及原理；激光的特点及其应用；光的干涉现象；薄膜干涉现象.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理能力.

【答案】C

【分析】根据薄膜干涉分析：光的偏振现象说明光是横波：根据双,逢干涉的相邻亮条纹的间距公式解答：

根据激光能沿水流传播，是由于光线在水流中不断的发生全反射的特点分析。

【解答】解：A.肥皂膜上的彩色条纹是肥皂膜的两个表面反射回来的光发生干涉的结果，故A错误；

B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，说明光是横波，故B错误；

C.让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹条纹间距相等，根据干涉条纹

间距公式4%=刍/1可知，光的波长越大，条纹间距越大，故C正确；

D.改用折射率更小的液体，全反射临界角会越大，激光在液体中发生全反射的光束减少，不利于沿液流

传播，故D错误。

故选：Co

【点评】本题考查了常见的光现象涉及到的物理原理，掌握光的干涉，偏振、全反射等现象在生活中应

用。

7.（2024春•朝阳区校级期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（)

薄片

被检测平面

丙T

A.图甲中a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时，b光中央亮条纹更宽

B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将增大

C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面*整

D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

【考•点】光的偏振现象及原理；用薄膜干涉检查工件的平整度；光的单缝衍射和小孔衍射图样.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理能力.

【答案】C

【分析】根据光路的可逆性可进行分析；根据/%=与;I可判断相邻亮条纹间距离变化；根据薄膜干涉原

理分析；自然光通过偏振片M后成为偏振光，随两偏振片透振方向的夹角变化，偏振光亮度将发生变

化。

【解答】解：A.图甲中两束光的入射角相同，b光的偏折角较大，根据折射定律可知，b光折射率较

大,b光频率较大，根据c=%'可知，b光波长较短，则a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时，a

光衍射比较明显，则a光中央亮条纹更宽，故A错误：

B.图乙若只减小屏到挡板的明离L,根据

皋

可知，相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；

C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面巨整，故C正确：

D.自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最光，若N的偏

振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮

度会发生变化，故D错误。

故选：Co

【点评】本题考查了光学的相关问题，考查知识点针对性强，难度较小，考查了学生掌握知识与应用知

识的能力。

8.（2024•重庆模拟）如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息

判断，从侧面观察肥电膜的形状，最接近的是（）

【考点】薄膜干涉现象.

【专题】定性思想：推理法；光的干涉专题；推理能力.

【答案】C

【分析】薄膜干涉是一种等厚干涉，同一干涉条纹出现在薄膜的同一厚度上，肥皂膜从上往下变厚越来

越快，则条纹是上疏下密。

【解答】解：因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，薄膜呈现下面厚，上面薄的劈尖形状，因此在薄

膜上不同的地方，来自前后两个面的反射光所走的路程差不同，导致上疏下密，故从侧面观察肥皂膜的

形状，最接近的是C,故ABD错误，C正确。

故选：Co

【点评】解决本题的关键要知道薄膜干涉的条件和特征，知道薄膜干涉是一种等厚干涉。

9.（2024•镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两和LDUV光刻机使用

的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的

是（）

A.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量

B.在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速

C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大

D.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射

【考点】光发生明显衍射的条件；光的干涉现象.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；推理能力.

【答案】B

【分析1根据E=hv可知，频率越大，光子的能量越大：根据v=£可求传播速度大小；根据条纹间距

公式可知波长越大，条纹间距越大；波长越大，越容易发生明显衍射。

【解答】解：A.根据E=hv可知，频率越大，光子的能量越大，极紫外线的波长小于深紫外线的波长，

所以深紫外线光了•的能量小于极紫外线光子的能量，故A错误：

B.在水中深紫外线的折射率小于极紫外线的折射率，根据v=*可知，在水中深紫外线的传播速度大于

极紫外线的传播速度，故B正确；

C.根据条纹间距公式Ax=1/l可知，波长越大，条纹间距越大，因此利用同一装置进行双缝干涉实验时

极紫外线的条纹间距较小，故C错误：

D.波长越大，越容易发生明显衍射，因此极紫外线比深紫外线更不容易发生明显衍射，故D错误。

故选：B..

【点评】本题考查光的衍射及双缝干涉问题，考查知识点全面，充分考查了学生掌握知识与应用知识的

能力。

10.（2023秋•鼓楼区校级期末）每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层

云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为

其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（）

甲J

A.在冰晶中，b光的传播速度比a光小

B.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻壳条纹间距大

C.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小

D.a光的频率较大

【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】定性思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；光的干涉专题；推理能力.

【答案】A

【分析】由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得出折射

率关系，就知道波长关；再根据干涉条纹间距公式4》=彳2比较条纹间距；依据临界角公式s»C=：比

较临界角的大小。

【解答】解：A、由图看山，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律

得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由9=（知b光的传播速度小，故A正确；

BD、a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小于b光的频率，所以a光的波长大于b光的波长,

根据4%=彳九a光相邻条纹间距大，故BD错误；

C、由临界角公式s出C=：,a光的折射率小，a光的临界角大，故C错误；

故选：Ao

【点评】本题可以用红光与紫光类比a光和b光，对于七种单色光的折射率、波长、频率笔等之间的关

系，是考试的热点，要牢固掌握。

二.多选题（共5小题）

（多选）11.（2024春•克州期末）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空句（空气折射

率为1）发生如图所示的折射现象下列说法正确的是（）

A.水对a的折射率比水对b的折射率小

B.在空气中的传播速度vu>\，b

C,在水中的传播速度Va>Vb

D.当a、b入射角为0°时，没有光线进入空气中

【考点】折射率的波长表达式和速度表达式.

【专题】应用题；信息给予题；定性思想；推理法；光的折射专题.

【答案】AC

【分析】根据折射率的公式结合题目信息可知折射率大小关系和光在水中的速度关系。

【解答】解：ABC.由题目知空气的折射率为1,即空气中的光速等于真空中光速c,根据题意可知折射

角aV0,所以折射率na<nb,由于n=（知，光在水中的传播速度va>vt>,因为a、b在空气中的传播

速度都是c,故B错误，ACE确；

D.当a、b入射角为0°时，光线垂直分界面进入空气，而不是没有光线进入空气中，故D错误。

故选：ACo

【点评】本题主要考查折射率的计算公式的运用，属于基础题目。

（多选）12.（2024春•西城区校级期末）某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的

滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数，以下措施可行

的是（）

光源凸率清漕光片单维双缮追光筒屏耀头及目造

H-T

A.减小单缝到双缝的距离

B.换用间距更大的双缝

C.换用更长的遮光筒

D,换用蓝色的滤光片

【考点】更换光的颜色判断条纹间距的变化；改变双健的间距判断干涉条纹间距的变化：改变双健到光

屏的距离判断干涉条纹间距的变化.

【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；实验能力.

【答案】BD

【分析】根据双缝干涉条纹间距公式：Ax=:人分析。

【解答】解:增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为：Ax=，,

1为双缝到屏的距离，d为双缝的间距。

A、减小单缝到双缝的距离，不影响干涉条纹间距，故A错吴；

B、使用间距更大的双缝，即增大双缝间距离d,则Ax减小，故B正确；

C、换用更长的遮光筒，则L变大，Ax变大，故C错误：

D、蓝光的波长比绿光的小，换用蓝色的滤光片后Ax变小，故D正确。

故选；BDo

【点评】考查双缝干涉原理，及其干涉条纹间距公式的应用，解决该题需熟记条纹间距公式，知道公式

中各物理量的所表示的意义。

（多选）13.（2024•黄陂区校级一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象

B.乙图，海市蜃楼是光的反射现象

C.丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象

D.丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象

【考点】光的偏振现象及原理：光的反射现象；光的折射现象；光的干涉现象.

【专题】常规题型；比较思想；图析法：光的折射专题.

【答案】AD

【分析】根据各种光现象形成的原因，确定是哪种光现象。

【解答】解：A、甲图，肥皂泡在阳光下呈现彩色是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生干涉形成的，

故A正确；

B、乙图，是海市蜃楼是光的全反射现象，故B错误；

C、丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的衍射现象，故C错误：

D、丁图，偏光眼镜的镜片，是根据光线的偏振原理制造而成，它能有选择性地过滤来自某个方向的光

线，通过过滤抻漫反射中的许多偏振光，减弱太阳光光线的强度，增强视觉中不同视觉物的反差，可以

有效减弱或者消除非金属表面的反光，故D正确。

故选：ADo

【点评】本题是物理知识在现实生活中的具体应用，要理解常见光现象形成的原因，在平时学习中要注

意多积累。

（多选）14.（2024春•郑州期末）如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝Si、S2的宽

度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实脸中分别在屏上得到了图乙、图丙所

示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（）

A.图乙是光的衍射图样，图丙是光的双缝干涉图样

B.遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中壳条纹宽度将增加

C.照射双缝时，仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大

D.照射双缝时，若Si、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是痉条纹

【考点】光的衍射现象；改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力.

【答案】BC

【分析】根据双缝干涉图样的相邻痉或暗条纹的间距不变，衍射图样为中间宽两侧窄的特点，判断乙、

丙两图；狭缝越小，衍射的范围越大，衍射条纹越宽；根据双缝干涉公式Ax=］入判断，仅增大L,图

乙中相邻亮条纹的中心间距离变化；若Si、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，即为暗条纹。

【解答】解•：A.双缝干涉图样的条纹的间距不变，故乙为双缝干涉图样，而衍射图样为中间宽两侧窄

的特点，故图丙为光的衍射图样，故A错误；

B.狄缝越小，衍射的范围越大，衍射条纹越宽；遮住一条狄缝，另一狭健宽度减小，则衍射现象越明

显，所以图内中亮条纹宽度将增加，故B正确；

C.根据双缝干涉条纹间距公式Ax=5入，可知仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大，故C正

确；

D.根据波程差为半波长的奇数倍为暗纹，波程差为半波长的偶数倍为明纹，所以P点处为暗条纹，故

D错误。

故选：BCo

【点评】本题考查双缝干涉的特点和衍射图像以及条件，解题关键是双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的

间距不变，而衍射图样为中间宽两侧窄的特点和双缝干涉公式。

（多选）15.（2024•顺德区模拟）关于下列情景图片，其中说法正确的是（）

A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理

B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射

C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应

D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大

【考点】偏振现象的应用；多普勒效应及其应用；光的干涉现象；光的衍射现象.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题：推理能力.

【答案】AD

【分析】立体电影利用光的偏振现象；根据薄膜干涉和多普勒效应的原理判定；根据双缝干涉的条纹公

式判断。

【解答】解：A、图甲中3D眼镜利用了光的偏振原理，故A正确。

B、图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的薄膜干涉，故B错误。

C、电磁波和声波一样会产生多普勒效应，故C错误。

D、图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，则Ax偏大，根据4%=彳九则计算光的波

长结果会偏大，故D正确。

故选：ADo

【点评】本题主要考查了光的偏振现象、薄膜干涉、多普勒效应以及光的双缝干涉现象等，解题关键是

掌握其原理，判定其现象即可。

三.填空题（共5小题）

16.（2024•厦门三模）我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴

则虹生"。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率大于（选填“大于”、

“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角（6=53°,光线b偏折角0=16°,

光线b在雨滴中的折射率等于1.3（结果保留两位有效数字,sin530*0.8,sini6°^03,sin37°%

0.6）o

太阳光9〉、/^；一、

光线

光线b/

【考点】光的折射定律.

【专题】定后思想；推理法；光的折射专题；推理能力.

【答案】大于；1.3

【分析】根据光的偏折程度分析折射率，根据折射定律解得折射率。

【解答】解：由图分析可知，第一次折射时，b光的偏折较小，则b光的折射率较小;

根据折射定律可知n=,意，

SLTlyy^p）

代入数据解得n=L3

故答案为：大于；1.3

【点评】本题关键之处是分析第一次折射时折射角的关系，要注意运用折射定律计算折射率的公式。

17.（2024春•福州期末）如图，一细束更色光射向平行板玻璃砖后，分散成两束单色光a和b,则玻璃对

a光的折射率大于（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对b光的折射率；当用a、b光分别照

射同一双缝干涉装置时，b（选填"a”或"b”）光形成的干涉条纹间距较大。

【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式.

【专题】定晟思想；推理法；光的干涉专题；推理能力.

【答案】大于；b

【分析】根据光的偏折程度分析折射率大小，由Ax二』入分析条纹间距大小。

【解答】解：由图可知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，所以玻璃砖对a光的折射率大于对b光

的折射率，则a光的频率较大，a光的波长较小，根据Ax=%,可知b光形成的条纹间距较大。

故答案为：大于；b

【点评】根据光的偏折程度分析折射率的大小是解决本题的关键，同时，要掌握条纹间距公式。

18.（2024春•福州期末）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点所对应待枪测物的表面

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，根据条纹的穹曲判定被检查表

面的平整程度：相邻明条纹间的空气层的厚度差为今MN之间垫块的高度越高，空气层的夹角越大，

据此分析即可。

【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9,MN之间垫块的高度越高，空气层的夹角越大，

所以相邻明条纹之间的距离变小。

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。

19.（2024•绵阳模拟）由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上

的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中

传播速度分别为kic和k2c（c为真空中的光速），则可以判断ki<k2（选填或"V”）；甲、

乙两单色光在该介质中的折射率之比为k2：kl（用kl、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形

成的条纹间距V乙光形成的条纹间距（选填“>”或"V”）。

【考点】光的折射与全反射的综合问题；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；光的全反射现象.

【专题】学科综合题；定量思想；方程法；光的折射专题；光的干涉专题；推理能力.

【答案】V；k2：ki；V。

【分析】甲恰好发生全反射，结合发生全反射的条件可知甲A的折射率大，结合题目中甲、乙单色光

在该棱镜中传播速度判断kl>k2以及甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比；根据折射率与波长的

关系判断波长的长短关系，然后结合双缝干涉的条纹间距公式判断。

【解答】解：由题意可知，甲单色光的临界角小于乙单色光的，根据s讥

可知n甲>n乙

根据九=1

结合甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为kic和k2c可得71/=忘，n/=总

解得n甲：n乙=k2：ki

则ki<k2

由于同一种介质对频率大、波长小的光的折射率答，可得入入乙

根据双缝干涉的条纹间距Ax=兴

可知甲光形成的条纹间距小于乙光形成的条纹间距。

故答案为：<;k2：ki；<o

【点评】该题综合考查光的折射、全反射以及干涉，牢记相关的公式即可。

20.（2024春•闽侯县期木）教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把

半圆形玻璃砖•放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径

方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c,由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为

V2_;激光在玻璃砖中的传播速度为2.12Xl（/m/s。

270°

【考点】折射率及其测定；光的折射定律.

【专题】定量思想；图析法；光的折射专题；理解能力.

【答案】V2；2.12X108m/so

【分析】由图可知光的入射角和折射角，根据折射定律，求折射率；

根据v=，求速度。

【解答】解：根据题意，入射角i=270°-225°=45°,折射角r=90°-60°=30°,根据折射定

律，玻璃砖折射率n=罂累=芋=岳

2

根据v=。激光在玻璃砖中的传播速度为v=负=2.12X108nVso

故答案为：V2：2.12X108m/s.

【点评】本题考查学生对折射定律和介质折射率与速度的关系，比较基础。

四.解答题（共5小题）

21.（2024•内江模拟）如图，某透明材料由一个半圆屣和等边三角形ABC组成，等边三角形的边长为L,

半圆的直径也为L现有一束单色光从AB边的中点D垂直于BC边射入材料中，折射光线刚好通过半

圆限的圆心O,已知光在真空中的传播速度为c。求：

（1）该材料的折射率；

（2）光在透明材料中的传播时间（不计光在材料中的反射），

【考点】光的折射定律.

【专题】计算题：信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力.

【答案】（1）该材料的折射率为百；

（2）光在透明材料中的传播时间为华。

【分析】（1）根据折射定律求解作答；

（2）根据数学知识求解光在材料中的距离，根据折射率公式求解光在材料中的传播速度，根据匀速直

线运动公式求时间。

【解答】解：（i）根据题意作出光路图如图所示：

由几何关系，有i=60°,r=30°

根据折射定律几=器=黯=遮

（2）由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程为s,则s=，+,=〃

设光在玻璃砖中传播速度为V,根据折射率公式n=：

从D点第一次射到玻璃砖半圆弧的传播时间为t,则"冷当=噜。

答：（1）该材料的折射率为V5：

（2）光在透明材料中的传播时间为回。

c

【点评】本题主要考查了光的折射，熟练掌握折射定律和折射率公式，要灵活运用数学知识与物理知识

的结合。

22.（2024•南通三模）如图所示，等腰三棱镜ABD,顶角NA=120°,BD的长度为12cm,一束光从某

点P垂直于AB边界射入三棱镜，恰好在BD边界上发生全反射，再直接经过AD边界射出三棱镜。已

知真空中的光速c=3.0X108nl人，不考虑光在AD边界的反射。求：

（1）三棱镜折射率n；

（2）从AD边界射出的光在三楂镜中的传播速度v和时间t.

【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】定量思想：推理法：光的直线传播和光的反射专题：全反射和临界角专题：推理能力.

【答案】（1）三棱镜折射率为2.0；

（2）从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度为ISXlO'm/s；时间为4.0X4飞。

【分析】（1）根据全反射条件，求折射率；

（2）根据“=W求波速，根据传播距离和传播速度关系，求丹播时间。

【解答】解：（1）垂史于AB边界入射的光沿直线传播到BD边界的入射角8=30°,根据全反射条件,

由题意可知sE。=代入数据解得n=2.0

（2）根据u=

代入数据解得v=1.5X|（）8m/s

光传播的光路如图，

A

P\0'.

则光在棱镜中传播距离s=SBC*sin30=+soD*sin30:

传播时间”三

代入数据解得t=4.0Xl（）r°s

答：（1）三棱镜折射率为2.0；

（2）从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度为l.5X|（）8m/s；时间为4.（）XI（）7°S。

【点评】本题考查学生对全反射条件、传播距离和传播速度关系的掌握，是一道基础题，解题关键是正

确画出光路图。

23.（2024春•丰台区期末）如图所示，一束激光AO沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖，O点

是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角i=30°,它的反射光线与折射光线的夹角为90°。

（1）画出反射和折射光路图，并标出折射角r；

（2）求这种玻璃的折射率n：

（3）分析说明当入射角i=60°时，是否会发生全反射现象。

【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；推理能力.

【答案】（1）见解析；

（2）这种玻璃的折射率为V5；

（3）会发生全反射现象。

【分析】（1）根据题意作图；

（2）根据折射定律解得折射率；

（3）根据全反射临界角结合入射角大小分析解答。

【解答】解：（1）根据题意作图如图

空气

A

（2）反射角为30°,根据题意可知折射角r=60°

根据折射定律有佗需=黯=6

⑶根据全反射临界角公式有出心为空

当入射角为i=60°时有sini=^>sinC

则会发生全反射。

答：（1）见解析；

（2）这种玻璃的折射率为V5：

（3）会发生全反射现象。