202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之光學(xué)（三）

一,選擇題（共14小題）

1.（2023?重慶）某實驗小組利用雙縫干涉實驗裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現(xiàn)在相同的條

件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，

發(fā)現(xiàn)a光的折射角比b光的大。則（）

A.在空氣中傳播時，a光的波K比b光的大

B.在水中傳播時，a光的速度比b光的大

C.在水中傳播時，a光的頻率比b光的小

D.由水射向空氣時，a光的全反射臨界角比b光的小

2.（2023?浙江）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊AB以角度6人

射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)了a角，則）

B.大于90°

C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關(guān)

3.（2023?北京）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象

C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

4.（2023?江蘇）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的

距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置，則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ?/p>

IIIIIIIIII

5.（2023?福建）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實驗。瓶內(nèi)裝有

適量清水。水從小孔中流出后形成r彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直.

平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）

B.提升瓶內(nèi)液面高度

C.改用折射率更小的液體

D.增大激光器與小孔之間的水平距離

6.（2023?浙江）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度為0.9m,

水的折射率n=$細(xì)燈帶到水面的距禽h=/m,則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）

c.

7.（2022?山東）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以。為圓心，半徑為R的;圓，左側(cè)是直角梯

形，AP長為R,AC與CO夾角45°,AC中點為B,a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直AB面入射，器

件介質(zhì)對a,b光的折射率分別為1.42、L40,保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，

能在PM面全反射后，從OM面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（）

C.a、b光都可以D.a、b光都不可以

8.（2022?北京）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

9.（2022?遼寧）完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天

宮課堂”的水球光學(xué)實驗中，航天員向水球中注入空氣形成r一個內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡

與水球同心，在過球心o的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一-水球。下列說法正確的是（）

A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大

B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小

C.若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射

D.若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射

10.（2022?浙江）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

IL（2022?浙江）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注

入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮紋”

12.（2022?上海）在單縫衍射實驗中，僅減小單縫的寬度，則屏上（）

A.條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng)B.條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)

岸上救援人員

B.水的折射率為.

stn49°

C.當(dāng)他以a=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60。

D.當(dāng)他以a=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60。

（多選）16.（2023?甲卷）等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac；—平行于be邊的細(xì)光束從ab

邊射入棱鏡，在be邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點在乙光的下方，

如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是（）

A.甲光的波長比乙光的長

B.甲光的頻率比乙光的高

C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大

D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率

E.在棱鏡內(nèi)be邊反射時的入射角，甲光比乙光的大

三.填空題（共1小題）

17.（2023?上海）科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A、B,已知這兩種光的頻率、，AV、B,則它們在真空

中通過相同距離時間tAtB（選填“=”或“工”）。現(xiàn)使兩種光分別通過雙縫打到光屏上，則

光會產(chǎn)生更寬的光帶（選填"A”或"B”）。

四,解答題（共3小題）

18.（2023?山東）一種反射式光纖位移傳感器可以實現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖

可等效為圓柱狀玻璃絲M、N,相距為d,直徑均為2a,折射率為n（n<V2）oM、N下端橫截面平齊

且與被測物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從卜端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射

至N下端面，N下端面被照殼的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關(guān)。

（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為8,求8的正弦值：

（2）被測物體自上而下微小移動，使N卜.端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，玻璃絲下端面

到被測物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）。

被測物體表面

19.（2023?乙卷）如圖，一折射率為企的棱鏡的橫截面為等腰直角三角形△ABC,AB=AC=1,BC邊所

在底面上鍍有一層反射膜。一細(xì)光束沿垂直于BC方向經(jīng)AB邊上的M點射入棱鏡，若這束光被BC邊

反射后恰好射向頂點A,求M點到A點的距離。

20.（2023?全國）如圖，人體眼球等價于一個凸透鏡成像系統(tǒng)，眼球內(nèi)的晶狀體（作用同凸透鏡）的焦距

可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，使得在一定距離范圍內(nèi)的物體都能清晰地成像在視網(wǎng)膜上，小明同學(xué)近視

之前，能看清遠(yuǎn)處的小物體，晶狀體中心到視網(wǎng)膜的距離d=16.70mm,此時晶狀體的焦距即為d。

（1）小明同學(xué)近視之后，晶狀體中心到視網(wǎng)膜的距離增加二Ad=0.30mm,假設(shè)此時晶狀體的焦距不

變，他能看清小物體的距離為多少？

（2）如用近視眼鏡（凹透鏡）來矯正小明同學(xué)的視力，要求佩戴跟鏡后最遠(yuǎn)能看清30m處的小物體,

眼鏡鏡片的焦距該取何值？

d

202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之光學(xué)（三）

參考答案與試題解析

一.選擇題（共14小題）

題號1234567891011

答案DACBBCACCBC

題號121314

答案CBB

二,多選題（共2小題）

題號1516

答案RCACF.

一,選擇題（共14小題）

1.（2023?重慶）某實驗小組利用雙縫干涉實驗裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現(xiàn)在相同的條

件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比h光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，

發(fā)現(xiàn)a光的折射角比b光的大。則（）

A.在空氣中傳播時，a光的波K比b光的大

B.在水中傳播時，a光的速度比b光的大

C.在水中傳播時，a光的頻率比b光的小

D.由水射向空氣時，a光的全反射臨界角比b光的小

【考點】改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化；光的折射定律.

【專題】定性思想；推理法；類比法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；推理論證能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式4%九即可確定波長的大小，再由特殊值代入法，即可進(jìn)行

判斷，并由sEC=J,來確定折射率與臨界角的關(guān)系。

n

【解答】解：由題意可知，a光條紋間距小于b光條紋間距，根據(jù)公式』％=9九可得：a光的波長小

于b光，則可假設(shè)a光是紫光，b光是紅光。

A、在真空中傳播時，a光條紋間距小于b光條紋間距，a光的波長小于b光，故A錯誤。

BC、將a、b光以相同的入射角丫由水斜射入空氣，發(fā)現(xiàn)a光的折射角a比b光的大，由幾=袈知,

a光的折射率大，由九=:知在水中傳播時，a光的速度比b光的小。故BC錯誤。

D、根據(jù)及因紫光的折射率大，則臨界角小，而紅光的折射率小，臨界角大，所以a光的臨

IC

界角比b光的臨界角小。故D正確。

故選：D。

【點評】解決本題的關(guān)鍵在于掌握雙縫干涉條紋的間距公式，并能理解si"C=：公式的應(yīng)用，注意本題

使用特殊值代入，非常方便解題。

2.（2023?浙江）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊AB以角度6人

射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)了a角，則）

B.大于90°

C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關(guān)

【考點】光的折射定律.

【專題】定量思想：對稱法；光的折射專題；應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.

【答案】A

【分析】通過BC作出AABC的對稱圖形，根據(jù)對稱性可知光線從AC射出時與法線的夾角也為3根

據(jù)數(shù)學(xué)知識求解a角的大小。

【解答】解：題圖已經(jīng)畫由此過程中光的傳播路徑，通過BC作出AABC的對稱圖形，如空所示：

D

根據(jù)對稱性可知，從CD邊射出的光線與法線的夾角也為0,所以光線從AC射出時與法線的夾角也為

9；

由于垂直于AB的法線與垂直于AC的法線相互垂直，根據(jù)數(shù)學(xué)知識（一個角的兩邊與另一個角的兩邊

相互垂直，這兩個角相等或互補(bǔ)）可知，從AC邊射出的光線與入射光線相互垂直，故出射光線相府于

入射光線偏轉(zhuǎn)角為a=90°,故A正確、BCD錯誤。

故選：A。

【點評】本題主要是考查了光的折射，解答此類題目的關(guān)鍵是弄清楚光的傳播情況，畫出光路圖，通過

光路圖結(jié)合折射定律和幾何關(guān)系列方程聯(lián)立求解。

3.（2023?北京）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象

C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

【考點】薄膜干涉現(xiàn)象.

【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】陽光下肥皂膜上的呈彩色條紋，是薄膜干涉。

【解答】解：陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋，是肥皂膜的前后表面反射的光疊加產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，故

ABD錯誤，C正確；

故選：C.

【點評】本題考查了光的干涉和衍射發(fā)生的條件，記住這些條件即可順利解決此類題目，注意偏振、衍

射與干涉的區(qū)別.

4.（2023?江蘇）用某種單色光正行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的

距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置，則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ?/p>

IIIIIIIIII

【考點】光的干涉現(xiàn)象；光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系.

【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)圖片得出甲、乙中相鄰亮條紋間距的比值關(guān)系，根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋間距的計算公

式解答。

【解答】解：根據(jù)題意可知圖乙中相鄰亮紋間距是圖甲中的2倍，根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋間距的計

算公式4%=詈，可知在其他釜件不變的情況下，相鄰亮條紋間距與雙縫間的距離成反比關(guān)系，則雙縫

間的距離變?yōu)樵瓉淼狞c故B正確，ACD錯誤c

故選:Bo

【點評】本題主要考查了光的雙縫干涉實驗，熟記相鄰亮條紋間距的計算公式即可完成分析，難度不大。

5.（2023?福建）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實驗。瓶內(nèi)裝有

適量清水。水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直

平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）

A.減弱激光強(qiáng)度

B.提升瓶內(nèi)液面高度

C.改用折射率更小的液體

D.增大激光器與小孔之間的水平距禽

【考點】全反射的條件、判斷和臨界角；光的折射定律.

【專題】應(yīng)用題；定性思想；推理法；全反射和臨界角專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)激光能沿水流傳播，是由于光線在水流中不斷的發(fā)生全反射的特點，分析選項。

【解答】解：激光能沿水流傳播，是由于光線在水流中不斷的發(fā)生全反射，一直在液流內(nèi)部沿直線傳播，

當(dāng)液流的高度越高，則全反射的次數(shù)越多，現(xiàn)象越明顯。

A、減小激光強(qiáng)度，會使發(fā)生全反射的光束減少，現(xiàn)象不明顯，不符合題意；故A錯誤；

B、提高瓶內(nèi)液面的高度，液體壓強(qiáng)越大，水流出去的距離更遠(yuǎn)，激光發(fā)生全反射的光束更多，現(xiàn)象更

明顯；故B正確：

C、改用折射率更小的液體，全反射臨界處會越大，激光在液體中發(fā)生全反射的光束減少，不利于沿液

流傳播；故c錯誤：

D、增加激光器與小孔之間的水平距離，不會影響光束在流液中的傳播：故D錯誤。

故選：B。

【點評】本題主要考查全反射的性質(zhì)，在做題中要注意全反射的條件。

6.（2023?浙江）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度為0.9m,

水的折射率”條細(xì)燈帶到水面的距離h=/m,則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）

A.B.C,D.

【考點】光的折射定律；光的全反射現(xiàn)象.

【專題】定量思想；推理法；圖析法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】先考慮點光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀，再考慮線光源發(fā)出的光在水面上有光射

出的水面形狀，最后分析三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形

狀。根據(jù)全反射臨界角滿足的條件?，畫出示意圖，根據(jù)幾何關(guān)系解答。

【解答】解：取細(xì)燈帶上某一點作為點光源，點光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)

此圓形的半徑為R,點光源出的光線在水面恰好全反射的光略圖如圖1所示。

圖1

11QQ

由sinC=q=丁=彳，可得：tanC=^

[n3

R=h-tanC=y0x與m=0.3m

三角形發(fā)光體的每一條細(xì)燈帶發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖2所示，

三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖3所示

圖3

設(shè)直角邊的長度為a=0.9m,由幾何關(guān)系可得此三角形的內(nèi)切圓的半徑r=a-1x垃a=竽a

而R=0.3m=/a,可知：R＞「則由圖3可知有光射出的水面形狀在三角形中央?yún)^(qū)域無空缺部分，故C

正確,ABD錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了光線發(fā)生折射和全反射的問題，根據(jù)題意畫出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求解。掌握折

射定律和全反射臨界角滿足的條件。

7.（2022?山東）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以。為圓心，半徑為R的工圓，左側(cè)是直角梯

4

形，AP長為R,AC與CO夾角45°,AC中點為B,a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直AB面入射，器

件介質(zhì)對a,b光的折射率分別為1.42、1.40,保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，

A.僅有a光B.僅有b光

C.a、b光都可以D.a、b光都不可以

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射與全反射的綜合問題.

【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)題意作圖，根據(jù)光的全反射臨界角公式分析ab光的臨界角大小，從而分析解答。

【解答】解：當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點垂直于AB面入射時，激光沿直線傳播到。點，經(jīng)第一次

反射沿半徑方向直線傳播出去，光路如圖1。

圖1

保持光的入射方向不變，入射A點從A向B點B移動過程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到CO面

經(jīng)反射向PM面?zhèn)鞑?，根?jù)圖像可知，入射點從A向B移動的過程中，光線傳播到PM面的入射角逐

漸增大，如圖2。

當(dāng)入射點為B點時，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到PM面的P點，此時光線在PM面

上的入射角最大，設(shè)為a，由幾何關(guān)系得a=45°

根據(jù)全反射臨界角公式得

sinCa=46v苧

sinCb=i=1^0>T

兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為Ca<45°<Cb

故在入射光從A向B移動過程中，a光能在PM面全反射后.從OM面射出；b光不能在PM而發(fā)生全

反射，故僅有a光。A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

【點評】本題考查光的折射，解題關(guān)鍵掌握光的折射與全反射，注意全反射臨界角的計算,

8.（2022?北京）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；橫波和縱波.

【專題】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和電磁本性專題；理解能力.

【答案】C

【分析】熟悉光可以發(fā)生的現(xiàn)象及對應(yīng)的物理意義。

【解答】解：光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波的，其他現(xiàn)象不行，故C正確，ABD錯誤；

故選：Co

【點評】本題主要考查了光的相關(guān)應(yīng)用，理解光能夠發(fā)生的現(xiàn)象及其原因即可，難度不大,

9.（2022?遼寧）完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天

宮課堂”的水球光學(xué)實驗中，航天員向水球中注入空氣形成了一個內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡

與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（）

A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大

B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小

C.若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射

D.若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射

【考點】光的全反射現(xiàn)象；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定性思想：推理法：光的折射專題：推理論證能力.

【答案】C

【分析】光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，根據(jù)幾何關(guān)系分析入射角與折射角的關(guān)系，從而分析

全反射情況。

【解答】解：AB、光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，故AB錯誤。

CD、可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射

后的折射角小卜光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為八光線經(jīng)過水球

后的折射角為a、光線進(jìn)入氣泡的入射角為仇根據(jù)幾何關(guān)系有：也與竺二也竺，可得出光線2的

Rr

。大于光線1的仇故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，故C正確，D錯

誤。

故選：Co

【點評】光線從球體入射時，法線則是入射點與球心的連線；注意光的頻率是由光源決定的.

10.（2022?浙江）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

【考點】光的干涉現(xiàn)象.

【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】發(fā)生干涉的條件是兩列頻率相同的光，雙縫的作用是得到相干光源，由條紋間距干涉Ax=1/l,

知雙縫干涉的條紋是等間距的明、暗相間的條紋.

【解答】解：A、復(fù)色光投射時也可以發(fā)生干涉，在光屏上呈現(xiàn)干涉條紋，故A錯誤；

B、明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，故B正確；

C、把光屏前移或后移，也能看到明暗相間條紋，故C錯誤；

D、根據(jù)九由于藍(lán)光的波長小于紅光波長，所以藍(lán)元干涉條紋的間距比紅光的小，故D錯誤：

故選：B..

【點評】本題考查了用激光器、雙縫、光屏等器材研究光的干涉現(xiàn)象，記住條紋間距干涉，要理解雙方

干涉條紋是光通過兩個縫先衍射，后干涉的結(jié)果.

II.（2022?浙江）如圖所示，王正平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注

入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮紋”

【考點】光的折射與全反射的綜合問題：光的干涉現(xiàn)象；光的全反射現(xiàn)象.

【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90。時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這

種現(xiàn)象叫做全反射。

【解答】解：當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角等于或大于臨界角時，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象，

光從水射向空氣時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象。水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水中射入氣泡時，一

分部光在界面上發(fā)生了全反射，折射光消失，入射光幾乎全變?yōu)榉瓷涔獾木壒剩?/p>

故ABD錯誤，C正確；

故選：Co

【點評】本題主要考查了光的折射現(xiàn)象以及光的全反射現(xiàn)象，考查了光的折射的光路圖，有一定綜合性。

12.（2022?上海）在單縫衍射實驗中，僅減小單縫的寬度，則屏上（）

A.條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng)B.條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)

C.條紋變寬，光強(qiáng)減弱D.條紋變窄，光強(qiáng)減弱

【考點】光的單縫衍射和小孔衍射.

【專題】定性思想：推理法；光的衍射、偏振和電磁本性專題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】衍射條紋的寬度和亮度與單縫的寬度有關(guān)，寬度越窄，光強(qiáng)越弱，條紋的寬度越寬，當(dāng)光的波

長與障礙物尺寸差不多或比障礙物尺寸小，可以發(fā)生明顯的衍射.

【解答】解：衍射條紋的寬度與縫的寬度有關(guān)，縫變寬，條紋變窄，亮度增大，縫變窄，條紋變寬，光

強(qiáng)減弱，故C正確，ABD錯誤；

故選：Co

【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握衍射條紋的寬度和亮度與縫的寬度的關(guān)系，以及知道發(fā)生明顯有射的條件。

13.（2022?海南）如圖有一個中空的透明材料內(nèi)外半徑比為1：3,當(dāng)入射角為30°時，折射光線剛好與

內(nèi)蟹相切，則該材料的折射率為多少（）

【考點】折射率及其測定.

【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)半徑關(guān)系結(jié)合三角函數(shù)求解折射角的大小，再結(jié)合折射定律求解折射率。

【解答】解：設(shè)折射角為6,內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為R,則有sin6=5=

1

-

25

所以折射率嚅乎:-

n=1=1

-

3

故B正確，ACD錯誤。

故選：Bo

【點評】考查折射率的定義，屬「簡單題，需要利用數(shù)學(xué)幾何關(guān)系求得折射角。

14.（2022?浙江）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃傳?圓心0點，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四條細(xì)光束，其

中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度八。時，b、c、d也會隨之

A.光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度小于A0

B.光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于

C.光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度大于A8

D.光速b、c之間的夾角減小了2八6

【考點】光的折射定律；光的反射定律.

【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】由反射定律可知反射角等于入射角，由折射定律可得光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于A。，光束d

的反射角變化與光束c的折射角變化相等。

【解答】解：A.設(shè)入射光線的入射角為a,則反射角為a,光束c的折射角為B，光束d的反射角也為

B，入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度AB時，入射角變?yōu)?/p>

a'=A0+a

由反射定律可知反射角等于入射角，則光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度等于A。，故A錯誤;

B.由折射定律有

sina

~~~~=n>1

sinp

sin(a+Af)')

----------=n>1

si7i(/?+d。，)

可得

A0'<AB

即光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于△仇故B正確；

C.光束d的反射角變化與光束c的折射角變化相等，則光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度小于A3故C錯誤；

D.光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度等于A8,光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于△8,則光速b、c之間的夾角減小的角

度小于2A&故D錯誤；

故選：Bo

【點評】本題考杳光的折射與反射，解題關(guān)鍵掌握光的反射定律與折射定律，根據(jù)入射角的變化推出反

射角和折射角的變化。

二.多選題（共2小題）

（多選）15.（2023?湖南）一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)

激光光束與水面的夾角為a,如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出

的激光光束，下列說法正確的是（）

岸上救援人員

B?水的折射率為焉

C.當(dāng)他以a=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°

D.當(dāng)他以a=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°

【考點】光的折射定律；光的折射與全反射的綜合問題：激光的特點及其應(yīng)用：光的反射現(xiàn)象.

【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】BC

【分析】根據(jù)題意得出全反射的臨界角，結(jié)合全反射的臨界角公式得出折射率的大小；

根據(jù)折射率和入射角的大小得出激光束與水面夾角的大小關(guān)系。

【解答】解:AB、他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，由此可知

當(dāng)a=4「時激光恰好能發(fā)生全反射，根據(jù)全反射的臨界公式可得：

sin(90°-41°)=i

解得：n=故B正確，A錯誤;

CD、當(dāng)他以a=60°向水面發(fā)射激光時，根據(jù)幾何關(guān)系可知，此時的入射角i為30°,根據(jù)折射定律

可得:

sini

由此可知，折射角r大于30°,因此岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于6?！?故C正

確，D錯誤:

故選：RC.

【點評】本題主要考杳了折射定律的相關(guān)應(yīng)用，理解全反射角的計算公式，結(jié)合折射定律和幾何關(guān)系即

可完成分析。

（多選）16.（2023?甲卷）等腰三角形aabc為一棱鏡的橫截面，ab=ac：一平行于be邊的細(xì)光束從ab

邊射入棱鏡，在be邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點在乙光的下方,

如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是（）

A.甲光的波長比乙光的長

B.甲光的頻率比乙光的高

C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大

D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率

E.在棱鏡內(nèi)be邊反射時的入射角，甲光比乙光的人

【考點】折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式；光的全反射現(xiàn)象.

【專題】定量思想：推理法；光的折射專題；分析綜合能力，

【答案】ACE

【分析】根據(jù)折射率公式計避，結(jié)合n=軻以判斷甲、乙兩束光的折射率，頻率及波長的關(guān)系。

根據(jù)ac邊出射光線平行?，結(jié)合折射率公式及光路可逆的知識可判斷出E的正誤。

【解答】解：ABCD、作山光路圖如圖所示

兩束光線在be邊的c、f分別被反射，由幾何關(guān)系可得△cobs/Xepe，Afob^Afqc,則有:

Zcob=Zcpc?Zfob=Nfqc,

可知兩束光線在ab邊的折射角均等于在ac邊的入射角，根據(jù)光路可逆原理，可得兩束光線在ac邊的

折射角均等于在ab邊的入射角，即兩束光線在ac邊的折射角相等，故從ac邊射出的兩束光線平行，

且都與從ab邊射入光線平行。甲光的出射點在乙光的下方，由光路圖易知光束經(jīng)ab邊折射后的折射角

8甲＞0乙，根據(jù)九=騁，細(xì)光束在ab邊折射時，兩種光的入射角相同，可得n甲Vn乙，乙光的折射

SITIU2

率較大，則乙光頻率較大，波長較小。由ii=;可知乙光傳播速度較小，故AC正確，BD錯誤。

E、由前述分析，由光路圖中幾何關(guān)系可得/oebANofb,甲光線在棱鏡內(nèi)be邊反射時的入射角等于90°

-Nofb,

乙光線在棱鏡內(nèi)be邊反射時的入射角等于90°-Zoeb,故在棱鏡內(nèi)be邊反射時的入射角，甲光比乙

光的大，故E正確。

故選：ACEo

【點評】本題考查了兩束光在等腰二楂鏡內(nèi)的折射問題，難受不大。

三.填空題（共1小題）

17.（2023?上海）科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A、B,已知這兩種光的頻率VAV'B,則它們在真空

中通過相同距離時間tA=tB（選填“=”或"W"）?，F(xiàn)便兩種光分別通過雙縫打到光屏上，則A

光會產(chǎn)生更寬的光帶（選填"A”或"B”）。

【考點】光的干涉現(xiàn)象.

【專題】比較思想；模型法；光的干涉專題；理解能力.

【答案】=；A

【分析】光A、B在真空中傳播速度相等，它們通過相同距離所用時間相等。由v=\?入分析波長關(guān)系，

由雙縫干涉條紋間距公式Ax=（入分析光帶的寬度關(guān)系。

【解答】解：光A、B在真空中傳播速度相等，由知它們通過相同距離所用時間相等，即tA=tB。

根據(jù)VAVVB,由V=V入知AA>入BO

由雙縫干涉條紋間距公式Ax=:入知Ax=入，貝I]AXA>AXB,所以使兩種光分別通過雙縫打到光屏上,

則A光會產(chǎn)生更寬的光帶。

故答案為：=;A

【點評】解答本題的關(guān)鍵要掌握光速公式v=v入，以及雙縫干涉條紋間距公式Ax=1入，并能用來分析

實際問題。

四.解答題（共3小題）

18.（2023?山東）一種反射式光纖位移傳感器可以實現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖

可等效為圓柱狀玻璃絲M、N,相距為d,直徑均為2a,折射率為n（nV企）。M、N下端橫截面平齊

且與被測物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射

至N下端面，N下端面被照光的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關(guān)。

（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為仇求。的正弦值；

（2）被測物體自上而下微小移動，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，玻璃絲下端面

到被測物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）。

被測物體表面

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射與全反射的綜合問題.

【專題】計算題；定量思想；推理法；全反射和臨界角專題；推理論證能力.

【答案】（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角B的正弦值為標(biāo)了;

（）玻璃絲下端面到被測物體距離的相應(yīng)范圍為SbS

2bg277袈12T警2，、座*一1

【分析】（1）從M下端面出射的光與豎直方向的偏角最大時，激光在M內(nèi)恰好發(fā)生全反射，根據(jù)幾何

關(guān)系和折射定律列式求解即可；

（2）被測物體向下移動，N下端面剛能接收反射激光時，從M下端最右側(cè)射出的光恰好由N下端最左

側(cè)射入N,N恰好全部被照亮?xí)r，從M下端最右側(cè)射出的光恰好由N下端最右側(cè)射入N,根據(jù)幾何關(guān)

系列式求解即可。

【解答】解：（1）設(shè)激光在M內(nèi)發(fā)生全反射的入射角為a,從下端由M射出時的入射角為0,光路圖

如圖

被測物體表面

激光在M內(nèi)發(fā)生全反射，故sinaN：

由幾何關(guān)系得：a+P=90°

則sin肥埠

根據(jù)折射定律得：n=|g

則最大偏角的正弦值為sin0=Vn2-1

（2）做光路圖如圖:

當(dāng)光線剛好能照到N下端最左側(cè)時，玻璃絲下端面到被測物體距離b.=扁

光線剛好能照全部覆蓋N下端時?，玻璃絲下端面到被測物體距離b2=幕您

LLU.HU

sin8=y/n2—1

22

sinG=Jn-1ln-l

則tanB=

則玻璃絲下端面到被測物體距離的范圍為：g

答：（I）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角0的正弦值為NG；

（2）玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應(yīng)范圍為?J怒<b<竽

【點評】本題考查全反射和反射，解題關(guān)鍵是知道發(fā)生全反射的臨界條件，掌握折射定律，結(jié)合幾何關(guān)

系列式求解即小

19.（2023?乙卷）如圖，一折射率為V2的棱鏡的橫截面為等腰直角二角形△ABC,AB=AC=1,BC邊所

在底面上鍍有一層反射膜。一細(xì)光束沿垂直于BC方向經(jīng)AB邊上的M點射入楂鏡，若這束光被BC邊

反射后恰好射向頂點A,求M點到A點的距離。

【考點】光的折射定律；光的反射定律.

【專題】計算題；定量思想；圖析法；光線傳播的規(guī)律綜合專題；推理論證能力；應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問

題的能力.

3-V3

【答案】M點到A點的距離為］二1。

【分析】作光路圖，根據(jù)折射定律求解折射角，根據(jù)幾何關(guān)系、反射定律和幾何關(guān)系列式求解即可。

【解答】解：作光路圖如圖：

設(shè)光束經(jīng)過AB面時折射角為a,由折射定律得；n=S^°=V2

31，。（X

解得：a=30°

設(shè)光束經(jīng)過BC面時入射角為仇由幾何關(guān)系得：90°-a+45°+90°-6=180°

解得：6=15°

由反射定律得：ZMOA=20=2XJ5°=30°

根據(jù)幾何關(guān)系得：ZBMO=90°-a=90°-30°=60°

ZBAO=180°-90°-a-28=180°-90°-30°-2X15°=30°

ZCAO=90°-ZBAO=90°-30°=60°

則△BMOsMAO

△AMO為等腰三角形，則：MA=MO=^yAO

OMBM

AO~AC

且MA+BM=AB=1

聯(lián)立解得：MA=\gl

答：M點到A點的距離為三一1。

【點評】本題考查折射定律，解題關(guān)鍵是畫好光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系、折射定律分析即可,

20.（2023?全國）如圖，人體眼球等價于一個凸透鏡成像系統(tǒng)，眼球內(nèi)的晶狀體（作用同色透鏡）的焦距

可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，使得在一-定距離范圍內(nèi)的物體都能清晰地成像在視網(wǎng)膜匕小明同學(xué)近視

之前，能看清遠(yuǎn)處的小物體，晶狀體中心到視網(wǎng)膜的距離d=16.70mm,此時晶狀體的焦距即為d。

（1）小明同學(xué)近視之后，晶狀體中心到視網(wǎng)膜的距離增加了Ad=0.30mm,假設(shè)此時晶狀體的焦距不

變，他能看清小物體的距離為多少？

（2）如用近視眼鏡（凹透鏡）來矯正小明同學(xué)的視力，要求佩戴跟鏡后最遠(yuǎn)能看清30m處的小物體,

眼鏡鏡片的焦距該取何值？

【考點】平面鏡成像及透鏡的原理.

【專題】定量思想：推理法；光學(xué)計算專題；分析綜合能力.

【答案】（1）他能看清小物體的距離為946.33mm。

（2）眼鏡鏡片的焦距該取977.16mm。

【分析1（1）確定晶狀體的焦距和像距，應(yīng)用透鏡成像公式求解；

（2）要用近視眼鏡（凹透鏡）來矯正小明同學(xué)的視力，即使凹透鏡所成的虛像的像距等于⑴，應(yīng)用透

鏡成像公式求解。

【解答】解：（1）作用同凸透鏡的晶狀體的焦距為fi=d=16.70mm,要將所成的像在視網(wǎng)膜上，則像

距vi=d+△d=16.70min+0.30nim=17.00mmo

設(shè)他能看清小物體的距離（即對應(yīng)的物距）為山，由透鏡成像公式可得：

1

如V1-fl

代入數(shù)據(jù)解得：ui=2946.33mm。

（2）要用近視眼鏡（凹透鏡）來矯正小明同學(xué)的視力，即使凹透鏡所成的虛像的像距等于ui（忽略了

4

近視眼鏡與晶狀體之間的距離），依題意凹透鏡的物距u2=30m=3X10mm,設(shè)眼鏡鏡片的焦距為f2,

由透鏡成像公式可得：

111

“2%-h

代入數(shù)據(jù)解得：f2^977J6mmo

答：（1）他能看清小物體的距離為946.33mm。

（2）眼鏡鏡片的焦距該取977.16mm。

【點評】本題考查了透鏡成像公式的應(yīng)用，需注意在公式：工十工==中物距u總是取正值，對于像距

uvf

V,成實像時取正值，成虛像時取負(fù)值，凸透鏡的焦距取正值，凹透鏡的焦距取負(fù)值。

考點卡片

1.橫波和縱波

【知識點的認(rèn)識】

機(jī)械波的分類

（I）橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，凸起的最高處叫波峰，凹卜.的最低處叫波谷.

（2）縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同?直線上，質(zhì)點分布最密的地方叫密部，質(zhì)點分布最疏

的地方叫疏部.

【命題方向】

某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4knVs和9kmA.一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水

平彈簧振子H組成（如圖）.在一次地震中，震源地地震儀下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，則（）

A、P先開始振動，震源距地震儀約36km

R、P先開始振動，震源距地震儀約25km

C、H先開始振動,震源距地震儀約36km

D、H先開始振動，震源距地震僅約25km

xX

分析：縱波的速度快，縱波先到.根據(jù)--一=5s求出震源距地震儀的距離.

viv2

xX

解答：縱波的速度快，縱波先到，所以P先開始振動，根據(jù)一一一=5s,x=36kmo故AE確，B、C、

%v2

D錯誤。

故選：Ao

點評：解決本題的關(guān)鍵運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式判斷哪個波先到.屬于容易題.

【解題思路點撥】

1.橫波和縱波的比較

比較名稱

項目橫波縱波

在波動中.質(zhì)點的振動在波動中?質(zhì)點的振動

概念方向和波的傳播方向方向和波的傳播方向在

相互垂直一條直線上

只能作固體介質(zhì)中在固體?液體和氣體介

介質(zhì)

傳播質(zhì)中均能傳播

在波動中交替、間隔出在波動中交將、間隔出

特征

現(xiàn)波峰和波谷現(xiàn)密部和疏部

2.對波的認(rèn)識的兩點提醒

（I）水波的認(rèn)識方面：水波既不是橫波也不是縱波，它屬于比較復(fù)雜的機(jī)械波。

<2）縱波的認(rèn)識方面：在縱波中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上，而不是方向相同。

3.區(qū)別橫波、縱波只看質(zhì)點的振動方向與傳播方向的關(guān)系；對于機(jī)械波總是距波源近的質(zhì)點帶動距波源遠(yuǎn)

的質(zhì)點，起振有先后。

2.波長、頻率和波速的關(guān)系

【知識點的認(rèn)識】

描述機(jī)械波的物理量

（I）波長入：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點間的距離叫波長.

在橫波中，兩個相鄰波峰（或波谷）