第46讲 光学（专项训练）（安徽专用）（学生版）

第46讲光学目录01课标达标练TOC\o"1-2"\h\u 2题型01折射率的计算 2题型02全反射的理解及应用 3题型03平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)的光路 4题型04干涉的理解 6题型05光的衍射、偏振 702核心突破练 703真题溯源练 10

01折射率的计算1.（2025·安徽·高考模拟训练三）宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是（）A．宝石对a光的折射率比b光的大B．宝石中a光的传播速度比b光的大C．b光从空气进入宝石，频率变低D．逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失2．（2025·安徽天一联考·最后一卷）阳台窗户大多使用双层玻璃，双层平行玻璃中间是空气。如图所示，现有两块厚度均为h的玻璃，两玻璃平行且与竖直方向成角，用一支红色激光笔，让激光从左侧以与水平方向成角射入左边的玻璃，发现在玻璃中的折射光线恰好水平。下列说法正确的是（

）A．激光穿出玻璃后的传播方向与入射方向平行B．玻璃的折射率为2C．激光在空气中的传播速度比在玻璃中慢D．若改用绿色激光，光屏上的光点将上移3．（2025·安徽合肥·二模）某透明柱形材料的横截面是半径为R的四分之一圆，其BC面涂有反光涂层。如图所示的截面内，一与AB边平行的细光束从圆弧上D点入射，光束进入柱体后射到BC边上的E点，经反射后直接射到A点。已知D到AB的距离为，光在空气中的速度为c，求：(1)材料的折射率；(2)光从D传播到A的时间。02全反射的理解及应用4．（24-25高三下·安徽蚌埠二中·最后一卷）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法错误的是（）A．该材料对红光的折射率为B．若，光线c消失C．若入射光a变为白光，光线b为白光D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直5．（24-25高三下·安徽合肥一六八中学·最后一卷）巢湖是安徽省最大的淡水湖，为合肥及周边城市提供饮用水源和农业灌溉用水，渔业年产值超10亿元，是安徽重要的水产基地。我校学生在学完光学之后，利用单色点光源来测定巢湖水的折射率。该同学在平静的巢湖水面下，让工作的单色点光源沿竖直方向向下移动h的距离，发现点光源在水面形成圆斑的半径增大。求：(1)巢湖水的折射率为多少？(2)若测得圆形光斑的半径为，求点光源距水面的距离。6．（24-25高三上·安徽淮北&淮南·一检）某实验小组研究一块半圆柱形玻璃砖的折射率。半圆柱形玻璃砖的半径，其横截面如图所示，O点为圆心，为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点。使用激光笔沿半径方向发射一细光束射向圆心O点，当入射光线与夹角，光屏PQ上出现两个光点，经测量，这两个光点之间的距离为。(1)求半圆形玻璃砖的折射率n。(2)保持光线始终沿半径方向，将激光笔逆时针缓慢转动，当光屏PQ上只有一个光点时停止转动，此时光点距N的距离是多少？03平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)的光路7.（2025·安徽合肥八中·模拟预测）转角菱方氮化硼光学晶体，是世界上已知最薄的光学晶体，仅有微米量级厚度，能效相较于传统晶体提升了100至1万倍。如图为氮化硼光学晶体的截面图，其截面长为。一束单色光斜射到上表面A点，当入射角时反射光线和折射光线恰好垂直，折射光线经长方体侧面反射后射到下表面，光在真空中的传播速度为。(1)求透明材料的折射率；(2)若改变光线在A点的入射角，求光从上端面传播至下端面的最长时间。8．（24-25高三·安徽合肥集团校·最后一卷）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，边AC长为a，棱镜的折射率为。一束光线从AC边的中点D垂直射入棱镜，不考虑光线在棱镜中的多次反射，已知光在真空中的传播速度为c，求：(1)光线射出棱镜时的方向与射出点法线的夹角；(2)光线在棱镜中的传播时间。9．（2025·安徽A10联盟·5月最后一卷）如图所示是半径为R的玻璃半球的截面图，MO为其半径，某平行单色光垂直于半球的平面入射，该单色光柱的横截面半径恰好与该玻璃半球的半径相等。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃半球对该单色光的折射率，不考虑反射，求：(1)从半球面射出的光，在玻璃半球内传播的最长时间；(2)从半球的平面入射的单色光中，能从球面透射出去的光占入射光的比例。04干涉的理解10．（24-25高三下·安徽六安一中·模拟预测）彩虹是由阳光进入水滴，先折射然后在水滴的背面反射，最后再次折射离开水滴时形成的。如图，一束白光由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（、是单色光）。下列关于、光说法正确的是（

）A．光光子的能量比光光子的能量大B．水滴对光的折射率小于对光的折射率C．a、b两束光在由空气进入水滴后波长变长D．用同一装置做双缝干涉实验，光相邻亮条纹间距大11．（2025·安徽淮北&淮南·二模）“天宫课堂”中，航天员演示了微重力环境下的神奇现象，液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体内部形成一个同心球形气泡。液体球和同心球形气泡可简化为空心透明球壳模型，图示为该球壳截面图，O为球壳的球心。若液体球壳内表面的P点有一个点光源，可发出两种不同频率的单色光a和b。当图中时，a光恰好不能从液体球壳的外表面射出，b光射出的折射角。已知真空中的光速为c。则（）A．a光在液体中折射率为B．b光在液体中传播的速度为C．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的条纹间距大于b光D．b光照射到某金属表面能发生光电效应现象，a光照射到该金属表面也一定能发生光电效应现象05光的衍射、偏振12．（24-25高三下·安徽卓越县中联盟·5月检测）如图所示，O为半圆形玻璃砖的圆心，a和b两束光射向玻璃砖的O点后，汇聚成一束混合光ab，下列说法正确的是（）A．玻璃砖对a光的折射率比b大B．a光的频率比b光的频率高C．若照射同一金属都能发生光电效应，a光照射时逸出的光电子最大初动能大D．在小孔尺度相同时，a光的衍射现象更明显1．（2025·安徽A10联盟·原创预测（二））如图所示，一束黄光从空气射向厚度为的玻璃砖，由点射入，入射角为，最后从点射出。若要使、间的距离减小，下列操作可行的是（）A．仅将黄光换成红光B．减小光的入射角C．增大玻璃砖的厚度D．换成折射率较小的玻璃砖2．（2025·安徽芜湖·二模）自行车尾灯是一组全反射棱镜结构，在夜晚可以反射汽车车灯的光，如图所示，将一束单色光以入射角从全反射棱镜AB面射入等腰直角三棱镜中，其中为直角。进入棱镜的光，先后经过AC面和BC面全反射，从AB面再射出，则出射光线相对于最初的入射光线的偏转角度为（）A． B． C． D．3．（2025·安徽马鞍山二中·高考适应性）（多选）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（）A．该材料对红光的折射率为B．若θ=45°，光线c消失C．若入射光a变为白光，光线b为白光D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直4．（2025·安徽合肥九中·高考最后一卷）如图所示，等腰直角三棱镜中，，长为，为的中点，一单色光平行于照射在边的点，其折射光线刚好照射在点，将入射光线绕点在竖直平面内沿顺时针方向转动，当光线与边垂直时，入射光线在边刚好发生全反射，真空中的光速为，求：(1)三棱镜对光的折射率；(2)光从点传播到点所用的时间。5．（2025·安徽A10联盟·高考卷二）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出、两种不同颜色的光，、两种光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域如图乙所示，该区域的中间是、两种单色光所构成的复色光区域，复色光区域外为光的单色光环状区域。已知水对、两种光的折射率分别为、，光在真空中的速度为。求：(1)复色光圆形区域的面积；(2)光从光源至环状区域外边缘的时间。6.（24-25高三下·安徽芜湖安师大附中·模拟）我国研制的某型号光刻机光学镜头投影原理简化如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，点为AC上一点，为垂直于半球形玻璃砖的水平底面的轴线，间距为的两束平行紫外光线a、b从棱镜左侧垂直于AB边射入，经AC边全反射后关于轴线对称进入半球形玻璃砖，最后汇聚于硅片上表面的M点（图中未画出）。已知半球形玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：(1)为使紫外光线a、b在AC边发生全反射，三棱镜折射率的最小值；(2)紫外光线a在D点发生折射的折射角；(3)紫外光线a在半球形玻璃砖中的传播时间t。（不考虑多次反射）1.（2024·天津·高考真题）下列关于光的说法正确的是（

）A．光电效应揭示了光具有波动性B．光从真空进入介质，波长不变C．光纤通信利用了光的全反射现象D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象2.（2