2026年高考物理一轮复习（湖南专用）第十四章 光学（综合训练）学生版+解析

第十四章光学

（考试时间：100分钟试卷满分：90分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.I可答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卜对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮

擦干净后，冉选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。与在本试卷上尢效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1〜8小题，只有一

个选项符合题意；第9〜12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选

或不选的得0分）

1.（2025・河北廊坊•一模）片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间

留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪

花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（）

A.利用光导纤维传递信息

B.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹

C.观看3D电影

D.泊松亮斑

2.（2025•陕西西安•一模）对于下列四幅图，以下说法不正确的是（）

复色光

MNP

丙

A.图甲是一束更色光进入水珠后传播的示意图，其中。光束在水珠中传播的速度一定大于〃光束在水

珠中传播的速度

B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，出射光一

定与入射光平行

C.图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交

替变化.此现象表明光是横波

D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此

处一定是凸起的

3.（2025•河南郑州•三模）图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成〃幻日〃的示意图，图乙为

太阳光穿过六边形冰晶的过程，〃是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（）

A.从冰晶射入空气中发生全反射时，。光比〃光的临界角大

B.用同一装置做双缝干涉实验，。光比人光的干涉条纹窄

C.用同一装置做单缝衍射实验，。光的中央亮条纹宽度比。光窄

D.a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长

4.（2025•黑龙江•一模）双缝干涉实验的原理图如图所示，虚线为双缝。、人的中垂线且垂直交光屏于。点,

单缝也位于虚线上。单色红光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成稳定的干涉图样。下列说法正确的是

二

缝

缝

单6

双

光

屏

A.保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，则光屏上的条纹间距会变大

B.保持单缝、光屏的位置不变，若将双缝向单缝靠近，则光屏上的条纹间距会变大

C.若将。缝挡住，则光屏上不再呈现明暗相间的条纹

D.若将〃缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在。点

5.（2025•湖北省武汉市高三2月调考）开普勒在《折光学》中记录了如下实验及思考：如图所示，GG为

空气与玻璃的分界面，①光线从空气沿各个方向经。点进入玻璃后，组成顶角为84’的锥形MOM'。②他

设想：一束光Z从玻璃射向界面，若入射角大于42°，到达。点后，既小能进入空气，也不能进入何。VT

区域，必定反射为Z'。关于这段记录，下列分析错误的是（）

A.①描述的是光的折射现象

B.由描述①可知，实验中玻璃对该光的折射率为一

C.②设想的主要依据是光路可逆原理

D.仅换用波长更短的光完成①中实验，锥形MOM'的顶角变大

6.（2025•广东省佛山市顺德区二模）如图甲，婚庆公司因装饰，在玻璃砖卜安装一个圆形红灯。简化为如

图乙，红灯直径为义灯面到砖顶面的距离均为力。已知红光在玻璃砖中的折射率为拉，砖面面积远大于

灯的面积。则有（）

A.红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为d

B.红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为（人+d）

C.若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于（〃+白）

D.若改为绿光灯盘，则发光区域的半径为（/?+♦）

7.12025•湖南邵阳•模拟）将一根英子竖直插入装有水的玻璃杯中，由于玻璃杯壁很薄，因此从水平方向拍

摄的照片看去，玻璃杯中未进入水中的一段筷子没有发生侧移，而浸入水中的筷子明显发生了侧移，如图

甲，我们可以根据这一现象得出水的折射率。已知玻璃杯是圆柱体，底面圆半径为R，筷子插入位置距圆心

距离为王，从水平方向测量水中的筷子侧移位置距圆心距离为工2,如图乙，则水的折射率〃为（）

甲乙

8.（2025•湖南岳阳模拟）隐身技术中要用到一种负折射率材料，光在通过这种介质时，折射光线与入射光

线分布在法线的同一侧，折射角取负值，折射率也取负值，折射率的公式为〃（八/•分别

sin（-r）sinr

是入射光线、折射光线与法线的夹角）。如图所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直

角三棱镜A、B,顶角为37。，A、8两棱镜斜面相互平行位置，两斜面间的距离为小•束同种频率光的激

4

光，从A棱镜上的尸点垂直入射，它在棱镜中的折射率为〃1=-3,在8棱镜下方有一平行于下表面的光屏。

光通过两棱镜后，打在光屏上的点到/（P'点为P点在光屏上的投影）距离为（）

9.（2025广东省梅州市高三学期一模）物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的

B.如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的

C.如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉

D.如图丁所示，立.体电影就利用了光的偏振现象

10.（2025•山东•模拟预测）如图所示，将平面镜水平放置，靠近并垂直于竖直光屏，利用该装置可以得到杨

氏双缝干涉实验的结果。设光源S到平面镜所在平面和到光屏的距离分别为〃和。远小于/,光源发出波

长为4的单色光。下列说法正确的是（）

光屏

J.S

a\

Y一ZZZ/ZZZZ

I:平面镜

I------/----------►

A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为

B.若向左略微平移平面镜，光屏上干涉条纹向下移动

C.若向下略微平移平面镜，两相邻两条亮条纹间距减小

D.把单色光从黄色换成蓝色，相邻两亮条纹间距变大

11.（2025•广东省湛江市高三一模）某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所

示。该同学先测出了“水晶球”的直径为15cm,并标记了其中一条水平直径对应的两端点4、从该同学

用激光沿平行直径AO8方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的C点且入射角时，激

光在球内经过一次反射后恰能从。点再次平行直径AO8从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为

3x1（）8m/So下列说法正确的是（）

B.光线经过一次折射对应的折射角为45。

C.光在“水晶球”中的传播时间为1.5x10-95

D,若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变小

12.（2025•河南省豫西北联盟质量检测）半往为R的半圆柱形玻璃砖置于空气中，其横截面如图所示，O

为圆心，面水平，设光在空气中的传播速率为c、一束单色光与水平面成45。角照射到A4面上的。点,

D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C,光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），

现将入射点从。点移到。点，保持入射方向始终与原入射方向平行，最终光线也照射到地面上的E点，不

考虑光的反射。则下列说法正确的是（）

A.玻璃砖对光的折射率为aE.C点到E点的距离为2R

C.C点离地面的高度为AD.光在玻璃砖中的传播速率为—c

5

第n卷（非选择题，共52分）

二、填空题（本题共2小题，共14分）

13.（6分）某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,

双缝间的宽度”=0.2〃"〃，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两痉纹间

的距离mm,通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.0m,则该激光波K/l=

m0如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会_________（填“变大"、"变小”或”不变〃）。

14,（8分）（2025•安徽阜阳•中•六模）在“测定玻璃的折射率"的实验中，实验小组在白纸上放好玻璃砖

MNPQ,画出玻璃砖与空气的两个界面姐'和W（如图甲）。

⑴实验小组内的两位学生在实验中:

①第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的，"和WT都比实际的折射面向外侧平移了一些（如

图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以，"和仍为折射而画出了光路图，这样测出的折射率〃的值将

（填"偏大""偏小''或"不变”）；

②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面加'和协'，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使

它向加方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以加'和仍为折射面画出了光路图，

这样测出的折射率〃的值将（填"偏大〃"偏小”或"不变〃）。

（2）纠正错误后，实验小组得到如图J所示的插针结果，则：

①请在图中画出光路图_____,并标明在入射面上的入射角4和折射角％;

②该玻璃砖的折射率n=

三、计算题（本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位）

15.（9分（2025•河北•一模）如图圻示，直角玻璃三棱镜A8c置于空气中，一单色细光束从AC的中点。垂

直于AC面入射。棱镜的折射率〃=拒，ZA=60°,AC=2L求:

（1）光第一次从棱镜内射出时的折射角y；

⑵出射点到片点的距离de

16.（9分）.（2025•安徽省黄山市高三二模）光纤通信具有诸多优点。一根粗细均匀的光导纤维束置于空气

中，AB段为半圆形，光导纤维束的横截面直径为4一束激光在光导纤维内的传播过程中到达半圆直径上

A点，方向与内表面夹角族30。，之后在半圆形光导纤维内发生5次全反射（不含A、B位置）,从半圆直

径上B点射出半圆形部分。已知无在光导纤维半圆的外圆表面均恰好发生全反射，过光导纤维中轴线的剖

面及光路如图所示。已知真空中光速为。。求：

（1）该光导纤维的折射率；

（2）该光束在半I员I形光导纤维中传播的时间。

17.（9分）（2025湖南长沙实验中学,三模）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图所

示，将两个相同的相互独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源，水平放

在水池的水面下，通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度，人们在水面

4

上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线光源的当径为心水的折射率为九=3。求:

（1）若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓慢向下

移动，发现水面发光区域形状不变，只是面积在扩大，直到距离水面的深度为万时，发光

区域形状发生变化，深度〃是多少；

（2）当深度为（1）中的〃且保持不变时，若只有一个半圆形线状光源发光，人们在水面上

看到的发光区域面积是多大。

18.（11分）（2025•辽宁沈阳•模拟预测）迈克尔逊干涉仪是一种可高精度测量目标反射镜的平动与转动的干

涉仪器。其原理如图（。）所示。单色光源S发出的光束〃沿x轴正方向以45。的入射角射入折射率〃=血的

玻璃板Gl内，其背面为半透明表面（图中粗线），把光束。在。/点分成强度几乎相等的反射光。和折射光

Co分别平行于x轴和｝，轴放置的平面镜Mi（固定不动）、M2（目标反射镜）将光束c反射后重新在0/

点叠加，在光屏E的02点附近形成干涉条纹。补偿板G2可抵消由于光在玻璃中波长变化对光程的影响。在

分析光路时可将M2的位置等效成关于半透明表面所成的像M3（图中虚线所示）的位置，光束伉c的光程

差等效于Mi与M3间的空气膜形成的光程差。已知c两束光叠加时光程差•满足时形成亮条纹，

满足心二,+3）%时形成暗条纹（其中g0、1、2、3......,人为光在空气中的波长）。

⑴求：

①光束。第一次进入Gi时的折射角：

②将M2沿x轴负方向移动一小段距离-则从c两束光叠加时光程差变化了多少（直接写出答案即可）。

⑵已知i=600nm,初始时沿％轴移动M2,使光束仇c光程差为0,即Mi与M2'重合。之后使由静止开

始以恒定加速度沿x轴负方向运动，测得Q处第1次和第13次出现光强极小的时间间隔AMKIO^S,求

M2的加速度大小的。

⑶将M2由静止开始以中心为轴转动，角速度随时间均匀增大。经过时间/转过一个极小角度△仇如图（b）

所示，在E上长为L区域内出现了如图（c）所示的条纹，其相邻亮条纹间距离Ax满足（A为已知常

数），求M?角速度随时间的变化率的大小也（用公/,和，表示）.

Ar

第十四章光学

（考试时间：100分钟试卷满分：90分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.I可答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑°如需改动,用橡皮

擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1〜8小题，只有一

个选项符合题意；第9〜12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选

或不选的得0分）

1.（2025・河北廊坊•一模）片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间

留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪

花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（）

A.利用光导纤维传递信息

B.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹

C.观看3D电影

D.泊松亮斑

【答案】B

【详解】A.利用光导纤维传递信息，实现光纤通信，是全反射现象，原理与该现象不相同，A错误；

B.阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉，原理与该现象相同，B正确：

C.电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，是光的偏振，原理与该现象不相同，C错误;

D.泊松亮斑是光的衍射，原理与该现象不相同，D错误。

故选Bo

2.（2025•陕西西安•一模）对于下列四幅图，以下说法不正确的是（）

A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中。光束在水珠中传播的速度一定大于8光束在水

珠中传播的速度

B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角，增大到多少，出射光一

定与入射光平行

C.图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P_L的光亮度将明、暗交

替变化，此现象表明光是横波

D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此

处一定是凸起的

【答案】D

【详解】A.由题图可知，亚色光射入水珠后。光的偏折程度小于〃光的偏折程度，则水珠对。光的折

射率小于对〃光的折射率，根据-=£，可知。光束在水珠白传播的速度一定大于6光束在水珠中传播

n

的速度，故A正确，不满足题意要求；

B.根据几何关系可知，单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以单色光

在下表面的出射角等于上表面的入射角，即出射光一定与入射光平行，故B正确，不满足题意要求；

C.只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确，不满足题意要求；

D.由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误，满足题意

要求。

3.（2025•河南郑州•三模）图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成〃幻日〃的示意图，图乙为

太阳光穿过六边形冰晶的过程，。、。是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（）

A.从冰晶射入空气中发生全反射时，。光比。光的临界角大

B.用同一装置做双缝干涉实验，。光比〃光的干涉条纹窄

C.用同一装置做单缝衍射实验，。光的中央亮条纹宽度比。光窄

D.。光在冰晶中传播的时间比匕光传播的时间长

【答案】A

【详解】A.由图乙知。光偏折程度较小，可知在冰晶中。光的折射率小于光的折射率,

由sinC=』可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，〃光的临界角大于b光的临界角，故

n

A正确；

B.由于冰晶中。光的折射率小光的折射率，则。光的频率小于b光的频率，根据

C=/l/可知，。光的波长大于〃光的波长，由双缝干涉条纹间距公式加:=且4可知，。光

a

比。光的干涉条纹宽，故B错误；

C.由于。光波长大于。光波长，所以用同一装置做单缝衍射实验，。光的中央亮条纹宽度

比b光宽，故c错误；

D.根据U=t=-

nv

由千。光的折射率小干〃光的折射率，所以。光在冰晶中的传播速度大干〃光在冰晶中的

传播速度，且。光的传播路程小于b光的传播路程，则〃光在冰晶中传播的时间比〃光传

播的时间短，故D错误。

故选Ao

4.（2025•黑龙江一-模）双缝干涉实验的原理图如图所示，虚线为双缝。、人的中垂线且垂直交光屏于O点,

单缝也位于虚线上。单色红光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成稳定的干涉图样。下列说法正确的是

()

a

双缝b

光屏

A.保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，则光屏上的条纹间距会变大

B.保持单缝、光屏的位置不变，若将双缝向单缝靠近，则光屏上的条纹间距会变大

C.若将。缝挡住，则光屏上不再呈现明暗相间的条纹

D.若将〃缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在。点

【答案】B

【详解】A.保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，根据-=v=-

n

可知，单色红光经过双缝后再水中的波长变小，根据

可知，光屏上的条纹间距会变小，故A错误；

B.保持单缝、光屏的位置不变，若将双缝向单缝靠近，则双缝到光屏的距离/变大，根据

可知，光屏上的条纹间距会变大，故B正确；

C.若将。缝挡住，则单色红光经过人缝衍射后仍能形成明暗相间的条纹，故C错误；

D.若将。缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在〃健与单缝连线在光屏上的交点，即在。点上

方，故D错误。

故选Bo

故选Do

5.（2025•湖北省武汉市高三2月调考）开普勒在《折光学》中记录了如下实验及思考：如图所示，GG'为

空气与玻璃的分界面，①光线从空气沿各个方向经。点进入玻璃后，组成顶角为84的锥形MOM'。②他

设想：一束光Z从玻璃射向界面，若入射角大于42°，到达o点后，既不能进入空气，也不能进入MOM'

区域，必定反射为Z'°关于这段记录，下列分析错误的是（）

B.由描述①可知，实验中玻璃对该光的折射率为一

sin420

c.②设想的主要依据是光路可逆原理

D.仅换用波长更短的光完成①中实验，锥形MOM'的顶角变大

【答案】D

【详解】①描述的是光线从一种介质进入到另一种介质的现象，是光的折射现象，A项正确，不符合题意;

由①描述可和在，当入射角i=90时，折射角为r=J84=42。

2

由光的折射定律可知，实验中玻璃对该光的折射率为〃=--=------

smrsin42

,B正确，不符合题意；由题知，②设想的主要依据是光路可逆原理，C正确，不符合题意；波长越短的色

光，其频率越大，则折射率越大，则仅换用波长更短的光完成①实验，其折射率更大，根据光的折射定率

n=—,可知入射角i=90"M，折射角「变小，则锥形MOM'的顶角。=2一变小，D错误，符合题意。

sinr

6.（2025•广东省佛山市顺德区二模）如图甲，婚庆公司因装饰，在玻璃砖下安装一-个圆形红灯。简化为如

图乙，红灯直径为止灯面到砖顶面的距离均为人已知红光在玻璃砖中的折射率为拉，砖而面积远大于

灯的面积。则有（）

甲乙

A.红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为"

B.红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为S+"）

C.若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于（〃+g）

D.若改为绿光灯盘，则发光区域的半径为（〃+d）

【答案】.C

【详解】如图所示

•八11

设红光的临界角为C,则sinC=^=75,所以。=45。，Wx=h

由此可知，红光在砖面的发光半径为（力+4），A、B错误；绿光在玻璃中的折射率大于红光，故临界角比

2

红光小，工将小于小则绿光发光区域的半径小于优+^）,C正确，D错误。

7.（2025•湖南邵阳•模拟）将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，由「玻璃杯壁很薄，因此从水平方向拍

摄的照片看去，玻璃杯中未进入水中的一段筷子没有发生侧移，而浸入水中的筷子明显发生了侧移，如图

甲，我们可以根据这一现象得出水的折射率。已知玻璃杯是圆柱体，底面圆半径为凡筷子插入位置距圆心

距离为天，从水平方向测量水中的筷子侧移位置距圆心距离为々，如图乙，则水的折射率〃为（）

2

Jx：+R?x2《X；+R?X2JX；+R?X]JX；+R

:小；+R?%yjx；+R?Qx；+R°+R?

【答案】.B

x2

【详解】作出光路图如下，折射角正弦为sin〃=

旧；R?

入射角正弦为sin，=

旧+R?

sinrx,Jxj+R1

根据折射定理可知〃=~~；=--/，B正确。

sm为“2+宠

8.（2025•湖南岳阳模拟）隐身技术中要用到一种负折射率材料，光在通过这种介质时，折射光线与入射光

线分布在法线的同一侧，折射角取负值，折射率也取负值，折射率的公式为〃=*三=-理（八/•分别

sin（-r）sinr

是入射光线、折射光线与法线的夹角）。如图所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直

角三棱镜A、E,顶角为37。，A、8两棱镜斜面相互平行位置，两斜面间的距离为乩一束同种频率光的激

4

光，从A棱镜上的P点垂宜入射，它在棱镜中的折射率为砥=-三，在8棱镜下方有一平行于下表面的光屏。

光通过两棱镜后，打在光屏上的点到夕‘（P'点为P点在光屏上的投影）距离为（）

D.-d

3

【答案】D

【解析】顶角为37。，则由几何关系得sinr==折射率的公式为；=-受"

5sin（-r）sinr

44

它在棱镜中的折射率为演=-鼻，故4标=三故以r=90画出光路图，有图像几何关系可知，光通过两棱镜

后，打在光屏上的点到P（P'点为尸点在光屏上的投影）距离为x=〃一=：d故选D。

sinr3

-------万--------光屏

9.（2025广东省梅州市高三学期一模）物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.如图甲所示,阳光卜观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的

B.如图乙所示,光纤通信是•种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的

C.如图丙所示,在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉

D.如图丁所示,立体电影就利用了光的偏振现象

【答案】BD

【解析】.如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故A错误；如

图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故B正确：如图丙所

示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光波长较长，容易发生明显的衍射,

故C错误；如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象，故D正确。

10.（2025•山东•模拟预测）如图所示，将平面镜水平放置，靠近并垂直于竖直光屏，利用该装置可.以得到杨

氏双缝干涉实验的结果。设光源S到平面镜所在平面和到光屏的距离分别为〃和。远小于/,光源发出波

长为义的单色光。下列说法正确的是（）

光屏

s

77777777-----------------------

平面镜

A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为上义

2a

B.若向左略微平移平面镜，光屏上干涉条纹向下移动

C.若向卜略微平移平面镜，两相邻两条亮条纹间距减小

D.把单色光从黄色换成蓝色，相邻两亮条纹间距变大

【答案】AC

S到光屏的距离为/，代入双缝干涉公式-J/l

a

可得A正确；

B.向左略微平移平面镜，根据图示可分析得出条纹间距向上移动，B错误；

C.向下略微平移平面镜，。增大，条纹间距减小，C正确；

D.黄光比蓝光的波长大，由=

2a

可知，将黄光换成蓝光，条纹间距将变小，D错误。

故选ACo

11.（2025•广东省湛江市高三一模）某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所

示。该同学先测出了“水晶球”的直径为15cm,并标记了其中一条水平直径对应的两端点A、B。该同学

用激光沿平行直径408方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的。点且入射角=60。时，激

光在球内经过次反射后恰能从。点再次平行直径AO4从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为

3xl()8m/So下列说法正确的是()

A.该“水晶球”的折射率为6

B.光线经过一次折射对应的折射角为45°

C.光在“水晶球”中的传播时间为1.5乂10年5

D.若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变小

【答案】ACD

【详解】根据对称性和光路可逆性作出光路图如图所示

根据几何关系可知，=60。，y=/=30°

sinisin60°仄

则该“水晶球”的折射率为〃=--=—^=V3,A正确、B错误;

sin/sin30

由几何关系得CB=BD=2/?cos/=y/3R

光在“水晶球”中的传播速度为甘=：=京

光在“水晶球”中的传播时间为竺=3*01：$=1.5x10-9s

vc3xl08

,C项正确；当换用入射光的波长较短时，则光的频率较大，光的折射率较大，由□=£可知，光在“水晶

n

球”中的传播速度变小，故D正确

12.（2025•河南省豫西北联盟质量检测）半径为R的半圆柱形玻璃砖置于空气中，其横截面如图所示，O

为圆心，A8面水平，设光在空气中的传播速率为一束单色光与水平面成45。角照射到A8面上的。点，

。为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C,光线在。点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），

现将入射点从。点移到。点，保持入射方向始终与原入射方向平行，最终光线也照射到地面上的£点，不

考虑光的反射。则下列说法正确的是（）

A.玻璃砖对光的折射率为及艮C点到E点的距离为2R

C.C点离地面的高度为RD.光在玻璃砖中的传播速率为巫c

5

【答案】CD

光线在AB面上的入射角为。=45。

1R

根据几何关系九如爸号

则sin£=W，折射率为〃=半=典，A项错误;

<5sin32

BC.因QC平行于OE,则N/C£=Q=45。

FFEP________

根据几何关系有345。=—[=，

CF^'CFTRCE=NCF+EF2

联立解得CF=R,CE=eR,B项错误、C正确；因为〃=£

v

用,D正确。

光在玻璃砖中的传播速率v=-

n

第n卷（非选择题，共52分）

二、填空题（本题共2小题，共14分）

13.（6分）某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,

双缰间的宽度4=0.2〃7/〃，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间

的距离x=mm,通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.0m,则该激光波长4=

"变小"或"不变"）.

光具座双缝

甲

【详解】［1］刻度尺的最小分度值为1mm,A亮纹中心的读数为25.0mm,B亮纹中心的读数为90.0mm,则

A、B两亮纹间的距离

x=90.0mm-25.0mm=65.0mm

⑵用邻亮条纹间距为

根据相邻亮条纹间距公式

Ax=-2

d

⑶红光的波长比紫光的波长长，根据相邻亮条纹间距公式可知加邻亮纹间距会变大。

14,（8分）（2025•安徽阜阳一中•六模）在“测定玻璃的折射率"的实验中，实验小组在白纸上放好玻璃砖

MNPQ,画出玻璃砖与空气的两个界面和励f（如图甲）。

x丁

⑴实验小组内的两位学生在实验中：

①第一位学生为了避免笔尖触划波璃砖的折射面，画出的和%都比实际的折射面向外侧平移了一些（如

图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以和仍为折射面画出了光路图，这样测出的折射率〃的值将

（填"偏大""偏小"或"不变”）;

②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面和况匚在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使

它向M方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以加'和"为折射面画出了光路图,

这样测出的折射率〃的值将（填"偏大”"偏小〃或"不变”）。

⑵纠正错误后，实验小组得到如图丁所示的插针结果，则：

①请在图中画出光路图,并标明在入射面上的入射角仇和折射角％;

②该玻璃徜的折射率〃=

【答案】（1）偏小不变

sin01

【蟀析】（1）[1]同学1光路图如图所示

由图可知

sinor

n=-----

sinp

其中夕变大,则〃减小，即测量值偏小;

⑵同学2的光路图如图所示

由图可知

sinor

n=-----

sinp

角度保持不变，所以〃的值不变。

（2）根据结果画出的光路图如图所示

sin0.

n=----L

sin夕?

三、计算题（本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位）

5（9分（2025•河北•一模）如图所示，直角玻璃三棱镜A8C置于空气中，一单色细光束从AC的中点。垂

直于AC面入射。棱镜的折射率〃ZA=60°,AC=2L求：

⑴光第一次从棱镜内射出时的折射角九

（2）出射点到3点的距离

【答案】⑴7=45。

（2）d=-L

3

【详解】（1）光路图如图所示

设该玻璃的临界角为0，有sinO=L

n

解得6=45。

由几何关系知。=60。＞45。，则光在43面发生全反射，又夕="30。=30。＜45°

由折射定律有吗

sinp

解得7=45°

1ACRF

（2）设光线分别经过A/T面、面的E、尸点，由几何关系有=d=-^—

2cos602cos30

解得d二空L

3

16.（9分）.（2025•安徽省黄山市高三二模）光纤通信具有诸多优点。一根粗细均匀的光导纤维束置于空气

中，A8段为半圆形，光导纤维束的横截面直径为乩一束激光在光导纤维内的传播过程中到达半圆直径上

A点，方向与内表面夹角430。，之后在半圆形光导纣维内发生5次全反射（不含A、G位置），从半圆直

径上B点射出半圆形部分。已知光在光导纤维半圆的外圆表面均恰好发生全反射，过光导纤维中轴线的剖

面及光路如图所示。已知真空中光速为c。求：

（1）该光导纤维的折射率；

（2）该光束在半圆形光导纤维中传播的时间。

【答案】（1）2（2）6+63

c

【详解】（1））光在光导纤维半圆的外圆内表面恰好发生全反射，光路图如图所示

由于可知，发生全反射的临界角为30。，根据公式sin。二一

n

可得光导纤维的折射率〃=2

（2））设04长为/•，则=d+〃

根据几何关系可得00=2。4cos30。

解得以一=厘

光在光导纤维中的传播速度u=£=5

n2

光在光导纤维中的路程s=6r

则该光束在半圆形光导纤维中运动的时间为f=-=（6+3、

vc

17.（9分）（2025湖南长沙实验中学♦三模）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图所

示，将两个相同的相互独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源，水平放

在水池的水面下，通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度，人们在水面

4

上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线光源的斗径为七水的折射率为〃二二。求：

⑴若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面