第1頁（共1頁）2026年高考物理光學（2025年12月）一．選擇題（共8小題）1．如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，分為a、b兩束單色光。則（）A．玻璃對b光的折射率較大 B．在真空中a光的速度大于b光的速度 C．a光的頻率大于b光的頻率 D．如果b光是綠光，那么a光可能是紅光2．下列說法正確的是（）A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象 C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 D．電視機遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的3．如圖，一個棱鏡的頂角為θ＝41.30°，一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側面射入，在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶，各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表。當入射角逐漸減小到0°的過程中，彩色光帶的變化情況是（）色光紅橙黃綠藍紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532臨界角/（°）41.37041.34041.23041.17040.88040.750A．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光 B．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光、黃光 C．紅光最先消失，最后只剩紫光 D．紅光最先消失，最后只剩紫光、藍光4．某人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度．測量時保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m．在某位置時，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的56A．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m5．如圖甲所示，在平靜的水面下有一個點光源s，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構成的復色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）．則以下說法中正確的是（）A．a光的頻率比b光大 B．水對a光的折射率比b光大 C．a光在水中的傳播速度比b光大 D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄6．如圖，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為φ．一細光束以入射角θ從P點射入，θ＞φ．已知此光束由紅光和藍光組成．則當光束透過b板后（）A．傳播方向相對于入射光方向向左偏轉φ角 B．傳播方向相對于入射光方向向右偏轉φ角 C．紅光在藍光的左邊 D．紅光在藍光的右邊7．如圖甲所示為牛頓環(huán)裝置意識圖，將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上，用單色光照射透鏡與玻璃板，就可以觀察到一些明暗相間的同心圓環(huán)，如圖乙所示。如果將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡，如圖丙，則觀察到的條紋可能是（已知A選項中的同心圓環(huán)條紋與乙圖完全相同）（）A． B． C． D．8．如圖所示，用頻率為f的單色光（激光）垂直照射雙縫，在光屏的P點出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1﹣r2|應為（）A．c2f B．3c2f C．3cf 二．多選題（共4小題）（多選）9．下列說法正確的是（）A．光導纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象 B．全息照相利用了激光相干性好的特性 C．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 D．X射線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 E．刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象（多選）10．如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經折射后合成一束光c，則下列說法正確的是（）A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 B．a光在水中的傳播速度比b光快 C．用a、b光分別做雙縫干涉時它們的干涉條紋寬度都是不均勻的 D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角 E．若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光（多選）11．如圖所示，將一個折射率為n的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細光束入射到P點，入射角為θ．AP=A．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsin12nB．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsin55nC．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsin55n＜θ≤arcsinnD．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsin255n＜θ≤（多選）12．下列說法正確的是（）A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時，看到的物體將比物體所處的實際位置高 B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內芯的折射率比外殼的大 C．水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 D．全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象 E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象三．填空題（共4小題）13．如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R，O為球心，AB為水平直徑、M點是玻璃球的最高點，來自B點的光線BD從D點射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的傳播速度為c，則此玻璃的折射率為；光線從B到D需用時間。14．如圖所示，點光源S到平面鏡M的距離為d。光屏AB與平面鏡的初始位置平行。當平面鏡M繞垂直于紙面過中心O的轉軸以ω的角速度逆時針勻速轉過30°時，垂直射向平面鏡的光線SO在光屏上的光斑P的即時速度大小為。15．某同學用如圖1所示的實驗裝置做“雙縫干涉測光的波長”的實驗，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭（如圖2所示）測出。測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數為0.070mm，然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，如圖2所示，此時手輪上的示數為mm．已知雙縫的距離為d＝0.400mm，測得雙縫到毛玻璃屏的距離為L＝0.600m，求得相鄰亮紋的間距為Δx，寫出計算被測量波長的表達式λ＝，并算出其波長λ＝nm．（取二位有效數字）16．圖甲是用光的干涉法檢測物體表面平整程度的裝置，其中M為標準板，N為水平放置的待檢測物體，入射光豎直向下照射，圖乙為觀察到的干涉條紋。則P點所對應待檢測物的表面相對Q點所對應待檢測物的表面是（選填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N間墊高物的厚度，觀察到的干涉條紋的間距將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。四．解答題（共4小題）17．如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長也為d，一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC射入玻璃磚中，結果折射光線剛好通過半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：①光在玻璃磚中傳播的時間（不考慮光的反射）。②入射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點沿AB移動的距離為多少？這時光束在圓的底部經玻璃磚折射后的折射角為多少？18．如圖所示，等腰三角形ABC是三棱鏡的截面，底角∠A＝∠C＝30°。AB面鍍有銀，一束單色光垂直AC邊從D點射入，照射在AB邊的中點E，反射光照射在AC面上，AC面的反射光線照射到BC邊上的F（圖中未畫出）點，在F點的出射光線平行于AC。已知AB邊長為L，光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在BC面的反射。（1）試判斷光在AC面是否會發(fā)生全反射；（2）求光從D點傳播到F點所用的時間。19．如圖所示，一條長度為L＝5.0m的光導纖維用折射率為n=2的材料制成。一細束激光由其左端的中心點以α＝45（1）該激光在光導纖維中的速度v是多大？（2）該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是多少？20．如圖所示是我國航天員在“天宮”空間站進行的水球光學實驗，在水球中心注入空氣，形成球形氣泡，兩球面球心均在O點。讓一束單色光從外球面上A點與AO連線成53°角射入水球中，光束經折射后恰好與內球面B點相切。已知氣泡內球面半徑R1＝3a，外球面半徑R2＝5a，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）水的折射率；（2）改變入射角，讓從A點進入水球的折射光線剛好在內球面發(fā)生全反射，此時在A點入射角為多少。

2026年高考物理復習熱搜題速遞之光學（2025年12月）參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）題號12345678答案CBACCDBD二．多選題（共4小題）題號9101112答案BCEABDBCABE一．選擇題（共8小題）1．如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，分為a、b兩束單色光。則（）A．玻璃對b光的折射率較大 B．在真空中a光的速度大于b光的速度 C．a光的頻率大于b光的頻率 D．如果b光是綠光，那么a光可能是紅光【考點】光的折射定律．【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】根據光的偏折程度比較出a、b兩光的折射率大?。辉谡婵罩泄獾乃俣却笮【嗟龋桓鶕凵渎蚀?、頻率大、波長短完成相關判斷。【解答】解：A、由折射光路可知，玻璃對a光的折射程度較大，則折射率較大，故A錯誤；B、在真空中光的速度大小均相等，均為3×108m/s，故B錯誤；C、根據折射率大頻率大知，a光頻率大，故C正確；D、由于a光的頻率大，則波長短，如果b光是綠光，那么a光不可能是紅光，故D錯誤；故選：C。【點評】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出折射率的大小，即可判斷折射率、波速等物理量的大小關系。2．下列說法正確的是（）A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象 C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 D．電視機遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的【考點】三棱鏡色散及分析；紅外線的特點和應用；光導纖維及其應用；用薄膜干涉檢查工件的平整度．【專題】光線傳播的規(guī)律綜合專題．【答案】B【分析】用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的折射原理；光導纖維是利用了光的全反射現(xiàn)象；檢查光學平面的平整程度是利用薄膜干涉現(xiàn)象；電視機遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號來變換頻道的．【解答】解：A、用三棱鏡觀察太陽光譜是利用同一種玻璃對不同的單色光的折射率不同，使白光通過三棱鏡時發(fā)生了色散現(xiàn)象，故該操作是利用了光的折射原理，故A錯誤。B、在光導纖維束內傳送圖象是利用了光的全反射現(xiàn)象，故B正確。C、用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用薄膜干涉現(xiàn)象，故C錯誤。D、電視機遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號來變換頻道的。故D錯誤。故選：B?！军c評】掌握了各種物理現(xiàn)象發(fā)生的原理就能順利解決此類題目，故在日常學習中要注意對物理現(xiàn)象的思考．3．如圖，一個棱鏡的頂角為θ＝41.30°，一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側面射入，在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶，各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表。當入射角逐漸減小到0°的過程中，彩色光帶的變化情況是（）色光紅橙黃綠藍紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532臨界角/（°）41.37041.34041.23041.17040.88040.750A．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光 B．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光、黃光 C．紅光最先消失，最后只剩紫光 D．紅光最先消失，最后只剩紫光、藍光【考點】光的全反射現(xiàn)象．【專題】全反射和臨界角專題．【答案】A【分析】由于白光是復色光，各種色光的折射率不同，所以折射率最大的光偏折程度最大；入射角θ逐漸減小到零的過程中，導致光線射到棱鏡右側面的入射角減小，當入射角達到某光的臨界角時該光將發(fā)生全反射，分析色光的臨界角大小可得出最先發(fā)生全反射的光．當入射角小于臨界角時，則不會發(fā)生光的全反射．【解答】解：由表格數據看出，紫光的折射率最大，臨界角最小，當入射角θ逐漸減小到零的過程中，光線射到棱鏡右側面的入射角減小，紫光的入射角最先達到臨界角，發(fā)生全反射，最先消失。當入射角θ減小到零時，光線射到棱鏡右側面的入射角等于α＝41.30°，小于紅光與橙光的臨界角，所以這兩種光不發(fā)生全反射，仍能射到光屏上。故最后光屏上只剩下紅、橙兩種色光。故A正確。故選：A?！军c評】本題考查對光的全反射的理解，關鍵抓住全反射的條件：光從光密介質射入光疏介質，入射角大于臨界角，進行分析．4．某人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度．測量時保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m．在某位置時，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的56A．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m【考點】平面鏡成像及透鏡的原理．【專題】壓軸題．【答案】C【分析】正確作出光路圖，利用光路可逆，通過幾何關系計算出樹的高度．這是解決光路圖題目的一般思路．【解答】Ⅱ解：設樹高為H，樹到鏡的距離為L，如圖所示，是恰好看到樹時的反射光路圖，由圖中的三角形可得樹高鏡高=樹到鏡的距離人離樹越遠，視野越開闊，看到樹的全部所需鏡面越小，同理有H0.06×以上兩式解得：L＝29.6m、H＝4.5m。所以選項ABD是錯誤的。選項C是正確的。故選：C。【點評】平面鏡的反射成像，通常要正確的轉化為三角形求解．5．如圖甲所示，在平靜的水面下有一個點光源s，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構成的復色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）．則以下說法中正確的是（）A．a光的頻率比b光大 B．水對a光的折射率比b光大 C．a光在水中的傳播速度比b光大 D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄【考點】光的波長與干涉條紋間距的關系；折射率的波長表達式和速度表達式；光的折射與全反射的綜合問題．【專題】光的折射專題．【答案】C【分析】通過照亮的圓形區(qū)域，知道a光照射的面積較大，從而比較出兩束光的臨界角大小，折射率大小，以及頻率大?。鶕=c【解答】解：A、a光照射的面積較大，知a光的臨界角較大，根據sinC=1n，知a光的折射率較小，折射率小，頻率也小，所以a光的頻率小于b光，故A錯誤，C、根據v=cn，知a光在水中傳播的速度較大，故D、a光在水中傳播的速度較大則a光的波長較長，條件間距公式Δx=Ldλ，a光波長則條紋間距較寬。故故選：C。【點評】解決本題的關鍵從臨界角入手，比較出折射率的大小，從而得出頻率、介質中的速度大小關系．6．如圖，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為φ．一細光束以入射角θ從P點射入，θ＞φ．已知此光束由紅光和藍光組成．則當光束透過b板后（）A．傳播方向相對于入射光方向向左偏轉φ角 B．傳播方向相對于入射光方向向右偏轉φ角 C．紅光在藍光的左邊 D．紅光在藍光的右邊【考點】光的折射定律．【專題】壓軸題；光的折射專題．【答案】D【分析】要確定出射光線的傳播方向需要求出出射角和入射角的關系，這就必需根據折射定律進行計算．由于紅光的波長大于藍光的波長，故從a板出射后紅光和藍光都向左偏折，但藍光偏折的更多即藍光向底端偏折更多，由于θ＞φ，即b板左端相等于底端，故藍光向底端偏折更多．【解答】解：根據折射率公式n=sinθsinα，又α＝β，n=sinγsinβ，故sinθ＝sinγ，故θ＝γ．從平板玻璃射出的光線和射向平板玻璃的光線平行，故當光束透過由于紅光的波長大于藍光的波長，故紅光的折射率小于藍光的折射率，所以α紅＞α藍故從a射出后紅光在右邊，同理從b板射出后藍光向左端偏折更多，故當光束透過b板后紅光在藍光的右邊。故D正確。故選：D?！军c評】學習物理不能想當然，一定要通過詳細的計算來得出最終的答案．7．如圖甲所示為牛頓環(huán)裝置意識圖，將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上，用單色光照射透鏡與玻璃板，就可以觀察到一些明暗相間的同心圓環(huán)，如圖乙所示。如果將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡，如圖丙，則觀察到的條紋可能是（已知A選項中的同心圓環(huán)條紋與乙圖完全相同）（）A． B． C． D．【考點】光的干涉現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；理解能力．【答案】B【分析】從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當光程差為波長的整數倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數倍時是暗條紋，路程差等于空氣膜厚度的兩倍。使牛頓環(huán)的曲率半徑越小，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度向前移。從而得出圓環(huán)的半徑的變化?！窘獯稹拷猓和雇哥R的凸球面和玻璃平板之間形成一個空氣薄膜，當豎直向下的平行光射向平凸透鏡時，尖劈形空氣膜上、下表面反射的兩束光相互疊加而產生干涉，當光程差為波長的整數倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數倍時是暗條紋。同一半徑的圓環(huán)處的空氣膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉圖樣呈圓環(huán)狀。若將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡，即對應圖乙同一亮環(huán)，這一厚度要內移，對應的牛頓亮環(huán)的半徑變小，其它環(huán)半徑依次變小，所以圓環(huán)半徑要變小，環(huán)更密。故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c評】理解了牛頓環(huán)的產生機理就可順利解決此類題目，故對物理現(xiàn)象要知其然更要知其所以然。8．如圖所示，用頻率為f的單色光（激光）垂直照射雙縫，在光屏的P點出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1﹣r2|應為（）A．c2f B．3c2f C．3cf 【考點】光的干涉現(xiàn)象．【專題】光的干涉專題．【答案】D【分析】雙縫到光屏上P點的距離之差是波長的整數倍，則出現(xiàn)明條紋，路程之差是半波長的奇數倍，則出現(xiàn)暗條紋．【解答】解：雙縫到光屏上P點的距離之差是半波長的奇數倍，會出現(xiàn)暗條紋，第三條暗條紋距離之差為52λ=5c2f故選：D?！军c評】解決本題的關鍵掌握雙縫到光屏上P點的距離之差是波長的整數倍，則出現(xiàn)明條紋，路程之差是半波長的奇數倍，則出現(xiàn)暗條紋．二．多選題（共4小題）（多選）9．下列說法正確的是（）A．光導纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象 B．全息照相利用了激光相干性好的特性 C．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 D．X射線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 E．刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；光發(fā)生明顯衍射的條件．【答案】BCE【分析】光導纖維是利用光的全反射現(xiàn)象；全息照相利用光的干涉現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波；波長越長越容易發(fā)生衍射，頻率相同即可發(fā)生干涉；影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象．【解答】解：A、光導纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，故A錯誤；B、全息照相利用了激光相干性好的特性，運用光的干涉現(xiàn)象，故B正確；C、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C正確；D、X射線比無線電波的波長短，則衍射現(xiàn)象不明顯，故D錯誤；E、刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象，故E正確；故選：BCE。【點評】考查光的全反射、光的干涉、光的明顯衍射現(xiàn)象等條件，掌握光的偏振意義．（多選）10．如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經折射后合成一束光c，則下列說法正確的是（）A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 B．a光在水中的傳播速度比b光快 C．用a、b光分別做雙縫干涉時它們的干涉條紋寬度都是不均勻的 D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角 E．若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光【考點】光的折射與全反射的綜合問題；光的干涉現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；全反射和臨界角專題；光的干涉專題．【答案】ABD【分析】通過光路圖，分析偏折程度的大小，判斷出水對兩束光的折射率大小，從而分析出兩束光的波長和頻率大小，根據折射率和頻率大小去判斷出在水中的速度大小，以及臨界角和發(fā)生光的干涉的條紋間距與波長的關系；干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ，可得，雙縫干涉條紋間距與波長成正比；干涉條紋間距均勻相等；全反射臨界角公式sinC【解答】解：A、由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據折射定律n=sinisinr知，a光的折射率小于b光的折射率，則知根據雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故B、由v=cn知，因a光的折射率小于b光的折射率，則在水中a光的傳播速度大，故C、a光的波長長，則干涉條紋間距較大，但它們條紋寬度都是均勻的，故C錯誤；D、由全反射臨界角公式sinC=1n，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故E、若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光，故E錯誤；故選：ABD?！军c評】解決本題的關鍵是通過光路圖比較出折射率，而得知頻率、波長等關系，然后根據光學知識進行求解。（多選）11．如圖所示，將一個折射率為n的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細光束入射到P點，入射角為θ．AP=A．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsin12nB．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsin55nC．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsin55n＜θ≤arcsinnD．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsin255n＜θ≤【考點】光的折射與全反射的綜合問題；光的全反射現(xiàn)象．【專題】壓軸題；光的折射專題．【答案】BC【分析】當光束進入長方體后恰好射至AD面上D點時，角θ的值最小，由幾何知識求出此時的折射角的正弦值，由折射定律求出角θ的最小值．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，光束射AD面上的入射角要大于等于臨界角，由臨界角公式和幾何關系、折射定律結合求解角θ的范圍．【解答】解：A、B當光束進入長方體后恰好射至AD面上D點時，角θ的值最小。設此時光線在AB面的折射角為α．根據幾何知識得：sinα=由題，AP=sinα=由n=得：sinθ＝nsinα=得：θ＝arcsin55n．故A錯誤，C、D，設光束射AD面上的入射角為β，若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，則必須有β≥C，得到：sinβ≥sinC=由幾何知識得：α+β＝90°得到：sinα＝cosβ=又由n=得：sinθ＝nsinα≤則：θ≤arcsinn所以若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足：arcsin55n＜θ≤arcsinn2-1．故C故選：BC?！军c評】本題是全反射、折射定律、臨界角等知識的綜合應用，首先要正確作出光路圖，運用幾何知識研究折射角的正弦．（多選）12．下列說法正確的是（）A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時，看到的物體將比物體所處的實際位置高 B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內芯的折射率比外殼的大 C．水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 D．全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象 E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象【考點】全反射的條件、判斷和臨界角；光導纖維及其應用；光的折射與全反射的綜合問題；光的干涉現(xiàn)象；光的衍射現(xiàn)象．【答案】ABE【分析】A、根據光的折射，得出潛水員看到的高度和實際高度的關系；B、光在光纖中發(fā)生全反射，通過全反射的條件比較光纖內芯和外殼折射率的大小關系。C、水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從水射入氣泡發(fā)生全發(fā)射的緣故。D、全息照相利用光的干涉現(xiàn)象；E、沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、景物的光斜射到水面上，由光發(fā)生折射的條件知，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當光進入水中后靠近法線，射入潛水員眼睛，而潛水員由于錯覺，認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實際位置高。故A正確。B、發(fā)生全反射的條件是光從光密介質進入光疏介質，則光纖的內芯折射率大于外殼的折射率。故B正確。C、水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從水射入氣泡發(fā)生全發(fā)射的緣故。故C錯誤。D、全息照相利用光的干涉現(xiàn)象。故D錯誤；E、海市蜃樓、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而產生的，故E正確。故選：ABE?！军c評】本題考查了光的折射定律以及全反射的條件，掌握光的全反射與折射的區(qū)別，理解光的干涉原理及條件。三．填空題（共4小題）13．如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R，O為球心，AB為水平直徑、M點是玻璃球的最高點，來自B點的光線BD從D點射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的傳播速度為c，則此玻璃的折射率為3；光線從B到D需用時間3Rc【考點】折射率的波長表達式和速度表達式．【專題】定量思想；幾何法；光的折射專題；分析綜合能力．【答案】3，3Rc【分析】根據光路圖由幾何知識求出入射角和折射角，再根據折射定律計算折射率。根據幾何關系求出BD長度，由v＝cn計算光在玻璃球體中的傳播速度，再求光線從B到D【解答】解：如圖，由幾何知識可得入射角i＝∠ABD＝30°折射角r＝2∠ABD＝2×30°＝60°則此玻璃的折射率為n=BD長度為s＝2Rcos30°=3光在玻璃球內傳播的速度v=故光線從B傳到D的時間為t=故答案為：3，3Rc【點評】本題是折射定律和光速公式的應用，關鍵是結合光路圖，運用幾何知識求解入射角與折射角。14．如圖所示，點光源S到平面鏡M的距離為d。光屏AB與平面鏡的初始位置平行。當平面鏡M繞垂直于紙面過中心O的轉軸以ω的角速度逆時針勻速轉過30°時，垂直射向平面鏡的光線SO在光屏上的光斑P的即時速度大小為8ωd?！究键c】光的反射現(xiàn)象．【答案】見試題解答內容【分析】當平面鏡轉動θ＝30°角時，由光的反射定律可得，反射光線轉動2θ角度；根據運動的合成與分解，及圓周運動的角速度與半徑的關系，即可求解?！窘獯稹拷庠O平面鏡轉過30°角時，光線反射到光屏上的光斑P點，光斑速度為v，由圖可知v=v而v⊥＝l?2ω=dcos2θ?2故v=2ωdcos2故答案為：8ωd?！军c評】考查光的反射定律，掌握運動的合成與分解，理解角速度與半徑的關系，并結合幾何關系解答。15．某同學用如圖1所示的實驗裝置做“雙縫干涉測光的波長”的實驗，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭（如圖2所示）測出。測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數為0.070mm，然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，如圖2所示，此時手輪上的示數為4.948mm．已知雙縫的距離為d＝0.400mm，測得雙縫到毛玻璃屏的距離為L＝0.600m，求得相鄰亮紋的間距為Δx，寫出計算被測量波長的表達式λ＝dLΔx，并算出其波長λ＝6.5×102【考點】光的波長與干涉條紋間距的關系；用雙縫干涉測量光的波長．【專題】實驗題；光的干涉專題．【答案】見試題解答內容【分析】螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，需估讀。根據雙縫干涉條紋的間距公式Δx=L【解答】解：螺旋測微器的固定刻度讀數為4.5mm，可動刻度讀數為0.01×44.8＝0.448mm，所以最終讀數為4.948mm。相鄰亮條紋的間距Δx=4.948-0.0705×10-3m=根據雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Lλ=代入數據得：λ＝6.5×102nm。故答案為：4.948，dLΔx，6.5×【點評】解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=L16．圖甲是用光的干涉法檢測物體表面平整程度的裝置，其中M為標準板，N為水平放置的待檢測物體，入射光豎直向下照射，圖乙為觀察到的干涉條紋。則P點所對應待檢測物的表面相對Q點所對應待檢測物的表面是凸起（選填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N間墊高物的厚度，觀察到的干涉條紋的間距將變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！究键c】用薄膜干涉檢查工件的平整度．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力．【答案】凸起；變小?！痉治觥靠諝獗∧じ缮嫘纬傻臈l紋是膜的上下表面的反射光干涉產生的，根據條紋的彎曲判定被檢查表面的平整程度；相鄰明條紋間的空氣層的厚度差為λ2，MN之間墊塊的【解答】解：薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相等，明條紋右偏說明P點所對應待檢測物的表面相對Q點所對應待檢測物的表面是凸起的；發(fā)生薄膜干涉時，相鄰明條紋間的空氣層的厚度差為λ2，MN之間墊塊的故答案為：凸起；變小?！军c評】本題主要考查了薄膜干涉，解決本題的關鍵知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的反射光干涉產生的，知道空氣薄膜干涉是一種等厚干涉。四．解答題（共4小題）17．如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長也為d，一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC射入玻璃磚中，結果折射光線剛好通過半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：①光在玻璃磚中傳播的時間（不考慮光的反射）。②入射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點沿AB移動的距離為多少？這時光束在圓的底部經玻璃磚折射后的折射角為多少？【考點】折射率的波長表達式和速度表達式．【專題】計算題；定量思想；幾何法；光的折射專題；推理論證能力．【答案】見試題解答內容【分析】①由幾何關系得到光在AB面上的入射角和折射角，即可求得玻璃磚的折射率。由幾何關系求出光在玻璃磚中傳播的路程，由v=c②作出光路圖，結合幾何知識求解入射點沿AB移動的距離。根據光路可逆分析光線在玻璃磚底部的折射角?！窘獯稹拷猓孩儆蓭缀侮P系可知，光在AB面上的入射角為60°，折射角為30°。根據折射率公式有n=由幾何關系可知，光在玻璃磚中傳播的路程s＝d光在玻璃磚中的傳播速度v=光在玻璃磚中傳播的時間t=②由幾何關系可知AD求得AE=12d因此入射點沿AB移動的距離Δs＝AE﹣AD=3由幾何關系可知，光線在玻璃磚底部的入射角為30°，根據光路可逆可知，光線在玻璃磚底部的折射角為60°。答：①光在玻璃磚中傳播的時間是3d②入射點沿AB移動的距離為36d，光線在玻璃磚底部的折射角為60【點評】本題的關鍵是要掌握有關折射率的兩個公式n=sinisinr和n=c18．如圖所示，等腰三角形ABC是三棱鏡的截面，底角∠A＝∠C＝30°。AB面鍍有銀，一束單色光垂直AC邊從D點射入，照射在AB邊的中點E，反射光照射在AC面上，AC面的反射光線照射到BC邊上的F（圖中未畫出）點，在F點的出射光線平行于AC。已知AB邊長為L，光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在BC面的反射。（1）試判斷光在AC面是否會發(fā)生全反射；（2）求光從D點傳播到F點所用的時間。【考點】光的折射與全反射的綜合問題；折射率的波長表達式和速度表達式；光的全反射現(xiàn)象．【專題】整體思想；圖析法；光的干涉專題；分析綜合能力．【答案】（1）光在AC面是會發(fā)生全反射；（2）光從D點傳播到F點所用的時間為53【分析】（1）畫出光路圖，根據幾何關系求出光在AB邊入射時的入射角和折射角，再由折射定律求棱鏡對光的折射率。將折射光線照射到AC邊的入射角與臨界角進行比較，判斷能否發(fā)生全反射；（2）根據幾何關系求光從E點射入到從BC邊射出時通過的路程，由v=c【解答】解：（1）光在棱鏡中的傳播路徑如圖所示，由幾何關系可知，光在AB面的入射角和反射角均為30°，則光在AC面的入射角和反射角均為60°，則FG與AB平行，光在EC面上的入射角為i＝30°，折射角r＝60°，棱鏡對光的折射率n=由于sinC=因此C＜60°，又知光在AC面的入射角為60°，因此光在AC面上會發(fā)生全反射。（2）由幾何關系可知，EG＝GF=12L，由n=cv可得，光在棱鏡中的傳播速度v=3答：（1）光在AC面是會發(fā)生全反射；（2）光從D點傳播到F點所用的時間為53【點評】解決本題關鍵是作出光路圖，再運用幾何知識求解入射角、折射角和光程，要掌握幾何光學常用的三個規(guī)律：折射定律、光速公式和臨界角公式。19．如圖所示，一條長度為L＝5.0m的光導纖維用折射率為n=2的材料制成。一細束激光由其左端的中心點以α＝45（1）該激光在光導纖維中的速度v是多大？（2）該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是多少？【考點】光的折射與全反射的綜合問題．【專題】全反射和臨界角專題．【答案】見試題解答內容【分析】（1）由題，單色光從左端中點A射入恰好能在纖維中發(fā)生全反射，則有sinθc=1（2）根據折射定律，結合入射角θ＝45°，求出光在A點的折射角θ2。（3）根據幾何知識求出光線在光纖中通過的路程，由v=cn求出光在光纖中傳播的速度，再求解光從A點射入到從B點射出所經歷的時間【解答】解：（1）如圖所示，n=2的材料制成，其左端的中心點以θ＝45由折射定律，則有：sinθAsinθ2=n，解得：θ2＝30而有：sinθ=1n，得：θ＝由于AFAC=cosθ2而光在玻璃中傳播的速度為：v=cn=3×1082=（2）則光沿著軸線的方向的速度為v′＝vcosθ2＝3×108×32×22m/s＝1.84由上分析可得，光從A點射入到從B點射出所經歷的時間為：t=lv'解得：t＝2.72×10﹣8s。答：（1）該激光在光導纖維中的速度是2.12×108m/s；（2）激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是2.72×10﹣8s?！军c評】本題考查對“光纖通信”原理的理解，利用全反射的條件求出入射角和折射角正弦，由數學知識求出光在光纖中通過的路程與L的關系，再所用的時間。20．如圖所示是我國航天員在“天宮”空間站進行的水球光學實驗，在水球中心注入空氣，形成球形氣泡，兩球面球心均在O點。讓一束單色光從外球面上A點與AO連線成53°角射入水球中，光束經折射后恰好與內球面B點相切。已知氣泡內球面半徑R1＝3a，外球面半徑R2＝5a，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）水的折射率；（2）改變入射角，讓從A點進入水球的折射光線剛好在內球面發(fā)生全反射，此時在A點入射角為多少?！究键c】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；幾何法；光的折射專題；分析綜合能力．【答案】（1）水的折射率為43（2）此時在A點入射角為37°?！痉治觥浚?）完成光路圖，根據幾何關系求出折射角的正弦值，再由折射定律求折射率；（2）折射光線剛好在內球面發(fā)生全反射時，入射角等于臨界角C，根據sinC=1n求出臨界角C，【解答】解：（1）根據題意完成光路圖，如圖1所示。由幾何知識可得折射角正弦為sinr=R則水的折射率為n=（2）設在A點的入射角為i′時，光束折射到內球面上恰好發(fā)生全反射，如圖2所示。根據臨界角公式sinC=1sinC=在△ACO中，根據正弦定理得5asin(180°-C)結合n=sini'sinr'，解得：i′＝答：（1）水的折射率為43（2）此時在A點入射角為37°?！军c評】本題考查光的折射和全反射，解答此類問題的關鍵是畫出光路圖，根據折射定律和幾何關系列方程聯(lián)立求解。

考點卡片1．紅外線的特點和應用【知識點的認識】紅外線的波長比無線電波短，比可見光長。所有物體都發(fā)射紅外線。熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強。紅外探測器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射，這是夜視儀器和紅外攝影的基礎。用靈敏的紅外探測器接收遠處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子電路對信號進行處理，可以得知被測對象的形狀及溫度、濕度等參數。這就是紅外遙感技術。利用紅外遙感技術可以在飛機或人造地球衛(wèi)星上勘測地熱、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預報風暴和寒潮。紅外遙感技術在軍事上的應用也十分重要。人體也在發(fā)射紅外線，體溫越高，發(fā)射的紅外線越強。根據這個原理制成的紅外體溫計不與身體接觸也可以測量體溫?！久}方向】人體受到下列哪種射線照射時，可以明顯感覺到熱（）A、無線電波B、紅外線C、γ射線D、X射線分析：無線電波的作用主要是各種移動通信和無線電廣播；紅外線的主要作用是熱作用；γ射線有很強的穿透力，工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動控制，對細胞有殺傷力，醫(yī)療上用來治療腫瘤；X射線具有很高的穿透本領本領，能透過許多對可見光不透明的物質．解答：A、無線電波的作用主要是各種移動通信和無線電廣播，故不會讓人明顯感到熱，故A錯誤；B、紅外線的主要作用是熱作用，故照射到人體上，可以使人明顯感覺到熱，故B正確；C、γ射線有很強的穿透力，工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動控制。γ射線對細胞有殺傷力，醫(yī)療上用來治療腫瘤而不會使人明顯感覺到熱。故C錯誤；D、X射線具有很高的穿透本領本領，能透過許多對可見光不透明的物質，故X射線主要用在醫(yī)學上進行透視和攝片，而沒有熱作用，故照射到人身上人體不會明顯感覺到熱。故D錯誤。故選：B。點評：本題考查了無線電波、紅外線、X射線和γ射線的主要作用，內容基礎，只要熟悉教材即可順利解決．【解題思路點撥】常見電磁波的應用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線λ射線頻率（Hz）由左向右，頻率變化由小到大真空中波長由左向右，波長變化由長到短特性波動性強熱作用強感光性強化學作用，熒光效應穿透力強穿透力最強用途通訊、廣播、導航加熱、遙測、遙感、紅外攝像、紅外制導照明、照相等日光燈、殺菌消毒、治療皮膚病等檢查、探測、透視、治療探測、治療2．光的反射現(xiàn)象【知識點的認識】1.光的反射：光從第1種介質射到該介質與第2種介質的分界面時，一部分會返回道第1種介質的現(xiàn)象。2.光的反射是一種光學現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實例。光的反射遵循一定的定律，這些定律不僅解釋了光的反射行為，也為理解和應用光的反射提供了基礎。3.光的反射現(xiàn)象的基本定律包括：（1）反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側；反射角等于入射角。這些條件可以總結為“三線共面，兩線分居，兩角相等”。（2）光路的可逆性：如果光逆著原來的反射光線的方向照射到反射面上，那么反射光線會逆著原來的入射光線的方向照射出去，這說明在光的反射中，光路是可逆的。4.光的反射現(xiàn)象的例子包括：（1）鏡子：我們每天照鏡子時，就是利用了光的反射原理。（2）凸面鏡和凹面鏡：凸面鏡用于擴大視野，凹面鏡則用于聚光，如太陽能加熱器（太陽灶）。（3）潛望鏡：利用光的反射原理制作，可以在不直接看到光源的情況下觀察遠處的物體。（4）望遠鏡：通過反射鏡面的設計，收集并聚焦遠處的光線，從而放大遠處的物體。（5）夜晚似乎自身發(fā)光的自行車尾燈：利用光的反射原理，當光線照（6）射到尾燈上時，尾燈會反射光線，使車輛在夜晚更加顯眼?！久}方向】雨后初晴的夜晚，地上有積水，當我們迎著月光走時，地上發(fā)亮處是積水，這是因為（）A、地上暗處是光發(fā)生鏡面反射B、地上發(fā)亮處是光發(fā)生鏡面反射C、地上發(fā)亮處是光發(fā)生漫反射D、地上發(fā)亮處和暗處都發(fā)生鏡面反射分析：人看物體的條件：物體發(fā)光或反射光，物體發(fā)的光或反射的光線能進入人的眼睛．平行光射向平面光滑的反射面，反射光線平行射出，這種反射是鏡面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光線射向四面八方，這種反射是漫反射．解答：平靜的水面，能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射；迎著月光走，月光經水面發(fā)生鏡面反射，進入人的眼睛反射光線多，人感覺水面亮；地面發(fā)生漫反射，有很少的光線進入人的眼睛，人感覺地面黑，B正確。故選：B。點評：此題考查了光的鏡面反射和漫反射，分析問題時注意反射光線是向一個方向還是向各個不同方向【解題思路點撥】光的反射是一種光學現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實例。3．光的折射定律【知識點的認識】一、光的折射1．光的折射現(xiàn)象：光射到兩種介質的分界面上時，一部分光進入到另一種介質中去，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線兩側，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。3．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．折射率：光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質的絕對折射率，簡稱折射率。表示為n=sin實驗證明，介質的折射率等于光在真空中與在該介質中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質相比較，折射率較大的介質叫做光密介質，折射率較小的介質叫做光疏介質。5．相對折射率光從介質Ⅰ（折射率為n1、光在此介質中速率為v1）斜射入介質Ⅱ（折射率為n2、光在此介質中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質相對Ⅰ介質的相對折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介質相對Ⅰ介質的相對折射率又等于Ⅱ介質的折射率n2跟Ⅰ介質的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命題方向】如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝β．從點光源S發(fā)出的細光束SO射到棱鏡的另一側面AC上，適當調整入射光SO的方向，當SO與AC成α角時，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（）分析：由題意可知從AC面出射的光線與入射光線SO恰好重合，因此根據光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的，然后根據折射定律即可求解折射率。解答：作出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°﹣α，由幾何關系可知折射角為：r＝90°﹣β。根據折射定律：n=sin(90°-α)sin(90°-β)=cosαcosβ故選：A。點評：解決幾何光學問題的關鍵是根據題意正確畫出光路圖，然后根據幾何關系以及相關物理知識求解?！窘忸}方法點撥】光的折射問題，解題的關鍵在于正確畫出光路圖、找出幾何關系。解題的一般步驟如下：（1）根據題意正確畫出光路圖；（2）根據幾何知識正確找出角度關系；（3）依光的折射定律列式求解。4．折射率的波長表達式和速度表達式【知識點的認識】1.折射率的兩種計算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速進行計算：n=c2.對折射率計算公式的理解（l）折射率n是反映介質光學性質的物理量，它的大小由介質本身及入射光的頻率決定，與入射角、折射角的大小無關。（2）從公式n=cv看，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質中的傳播速度v，所以任何介質的折射率都大于（3）由于n＞1，從公式n=sin【命題方向】如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n=2．一束單色光與界面成θ＝45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s①該單色光在玻璃磚中的傳播速度。②玻璃磚的厚度d。一束光斜射在表面鍍反射膜的平行玻璃磚，則反射光線在豎直光屏上出現(xiàn)光點A，而折射光線經反射后再折射在豎直光屏上出現(xiàn)光點B，根據光學的幾何關系可由AB兩點間距確定CE間距，再由折射定律，得出折射角，最終算出玻璃磚的厚度。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＝作出如圖所示的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是邊長h的等邊三角形的高。故d=h答：①該單色光在玻璃磚中的傳播速度32②玻璃磚的厚度1.732cm。根據光路可逆及光的反射可得出AC與BE平行，從而確定CE的長度。【知識點的認識】折射率的定義式中n=sinθ1sinθ2的5．平面鏡成像及透鏡的原理【知識點的認識】一、平面鏡成像：1.反射定律：反射定律規(guī)定了光線在鏡子上反射時的行為，即入射角等于反射角。這意味著光線從物體反射到鏡子上，然后到達觀察者的眼睛。2.虛像形成：平面鏡產生的圖像是虛像，位于鏡子后面，與實際物體的方向相反。這是因為光線的反射是虛擬的，不會實際交匯在一點上。3.圖像特征：圖像與物體的距離與大小有關。例如，當物體在鏡子前方時，虛像會在鏡子背后，與物體的大小相等，但方向相反。二、透鏡的原理1.折射定律：折射定律規(guī)定了光線通過透鏡時的行為，即入射角和折射角之間的關系。對于凸透鏡，入射光線經過透鏡后會匯聚到一個焦點；對于凹透鏡，入射光線會看起來像從一個焦點發(fā)出。2.焦點和焦距：焦點是透鏡的焦點位置，焦距是焦點到透鏡的距離。對于凸透鏡，焦點是正的，對于凹透鏡，焦點是負的。3.光線的匯聚和分散：凸透鏡能夠將光線匯聚到焦點，而凹透鏡會分散光線，似乎來自焦點?！久}方向】燈與幕之間的距離是125cm，當會聚透鏡離銀幕25cm時，在音幕上得到燈的清晰像，那么會聚透鏡的焦距是多少？分析：凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立、縮小的實像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．u＜f，成正立、放大的虛像解答：由題意，將燈放在距離凸透鏡u＝125﹣25＝100cm的地方，像距v＝25cm，由11f=1100+1答：會聚透鏡的焦距是20cm點評：本題主要考查的是凸透鏡成像規(guī)律的應用，關鍵是記熟成像規(guī)律，搞清物距與成像特點之間的關系?！窘忸}思路點撥】?1.平面鏡成像的原理是光的反射，而透鏡成像的原理是光的折射。?2.平面鏡成像的特點包括：（1）像的大小和物體相同（等大）。（2）像和物體到鏡面的距離相等（等距）。（3）像物連線與鏡面垂直（垂直）。（4）平面鏡所成的像是正立的。（5）平面鏡成虛像。3.平面鏡的應用包括改變光的傳播方向、成像（如照鏡子）、同時改變光路和成像（如潛望鏡）。4.平面鏡成像原理遵循光的反射定律，即反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側；反射角等于入射角。這可以歸納為“三線共面，兩線分居，兩角相等，光路可逆”。當光線垂直入射時，入射角等于反射角等于0°。5.凸透鏡和凹透鏡是兩種常見的透鏡。（1）凸透鏡可以成倒立、縮小的實像或倒立、放大的實像，也可以成正立、放大的虛像。這些成像特點是由折射光線的反向延長線會聚而成的。凸透鏡所成的實像是由于折射光線會聚而成，而虛像則是由折射光線的反向延長線會聚而成。（2）透鏡的成像原理與平面鏡不同，它涉及到光的折射，即光在穿過透鏡時會發(fā)生偏折，從而導致成像。這種偏折是由于光線通過透鏡時，光路發(fā)生了改變，使得光線在不同位置會聚或發(fā)散，從而形成實像或虛像?6．全反射的條件、判斷和臨界角【知識點的認識】1．光照射到兩種介質界面上時，光線全部被反射回原介質的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象．2．發(fā)生全反射的條件：①光線從光密介質斜射向光疏介質．②入射角大于或等于臨界角．3．臨界角：折射角等于90°時的入射角．設光線從某種介質射向真空或空氣時的臨界角為C，則sinC=1光線從折射率為n1的介質斜射入折射率為n2的介質，（n1＞n2）發(fā)生全反射時的臨界角為C′，sinC′=n4．光導纖維：主要應用：a．內窺鏡；b．光纖通信．【命題方向】題型一：光的全反射及臨界角的應用如圖所示，用折射率n=2的玻璃做成內徑為R、外徑為R'=（1）球殼內部有光線射出的區(qū)域；（2）要使球殼內部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行？分析：（1）光線射到內球面時，若入射角大于或等于臨界角時，會發(fā)生全反射，光線將不能射入球殼內部．根據折射定律求出臨界角．作出光路圖，由幾何知識求出光線射到內球面剛好發(fā)生全反射時，在外球面的折射角，由數學知識求出球殼內部有光線射出的區(qū)域．（2）根據光路圖，由幾何知識求出遮光板的大小，確定如何放置．解答：（1）設光線a′a射入外球面，沿ab方向射向內球面，剛好發(fā)生全反射，則sinC=1∴C＝45°在△Oab中，Oa=2R，Ob根據數學知識得sin(180°-C)2得到sinr=即r＝30°，則∠θ＝C﹣r＝45°﹣30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr=n∴i＝45°即∠O′Ob＝i+θ＝45°+15°＝60°當射向外球面的入射光線的入射角小于i＝45°時，這些光線都會射出內球面．因此，以OO'為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內有光線射出．（2）由圖中可知，h=R所以，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO′軸并垂直該軸放置，才可以擋住射出球殼的全部光線，這時球殼內部將沒有光線射出．答：（1）球殼內部有光線射出的區(qū)域為以OO′為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內有光線射出．（2）要使球殼內部沒有光線射出，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO'軸并垂直該軸放置．點評：本題是折射定律、臨界角和幾何知識的綜合應用，作出光路圖是基礎．【解題思路點撥】解決全反射回題的思路（1）確定光是由光疏介質進入光密介質還是由光密介質進入光疏介質。（2）若由光密介質進入光疏介質時，則根據sinC=1（3）根據題設條件，畫出入射角等于臨界角的“臨界光路”。（4）運用幾何關系、三角函數關系、反射定律等進行判斷推理，進行動態(tài)分析或定量計算。7．光的全反射現(xiàn)象【知識點的認識】1.當光從光密介質射入光疏介質時，同時發(fā)生折射和反射。如果入射角逐漸增大，折射光離法線會越來越遠，而且越來越弱，反射光卻越來越強。當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫作全反射（totalreflection），這時的入射角叫作臨界角（criticalangle）。2.全反射現(xiàn)象再生活中的應用有光導纖維和全反射棱鏡等?！久}方向】下列現(xiàn)象中屬于光的全反射現(xiàn)象的是（）A、陽光照射存肥皂泡上，常看到肥皂泡上有彩色花紋B、玻璃中的氣泡，有時看上去特別明亮C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑D、飛機在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機突然變得非常明亮分析：當光從光密介質射入光疏介質，入射角大于臨界角時，光線全部反射回原介質的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象．對照全反射的定義依次分析說明．解答：A、在陽光照射下，?？吹椒试砼萆嫌胁噬y是由于薄膜干涉現(xiàn)象產生的，故A錯誤。B、玻璃中的氣泡有時看上去特別明亮，是由于光從玻璃射入氣泡時發(fā)生全反射形成的。故B正確。C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑，這是光的折射現(xiàn)象。故C錯誤。D、飛機在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機變得非常明亮，是由于光的反射形成的。故D錯誤。故選：B。點評：本題關鍵要掌握各種光現(xiàn)象形成的原因，知道全反射的定義和產生條件．【解題思路點撥】對全反射現(xiàn)象的理解（1）全反射的條件①光由光密介質射向光疏介質②入射角大于或等于臨界角。（2）全反射遵循的規(guī)律：發(fā)生全反射時，光全部返回原介質，入射光線與反射光線遵循光的反射定律，由于不存在折射光線，光的折射定律不再適用。（3）從能量角度來理解全反射：當光從光密介質射入光疏介質時，隨著入射角增大，折射角也增大﹔同時折射光線強度減弱，即折射光線能量減小，反射光線強度增強，能量增加，當入射角達到臨界角時，折射光線強度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。8．光導纖維及其應用【知識點的認識】1．光導纖維：主要應用：a.光導纖維；b.內窺鏡；c.光纖通信．2.光導纖維的原理：當光在有機玻璃棒內傳播時，如果從有機玻璃射向空氣的入射角大于臨界角，光會發(fā)生全反射，于是光在有機玻璃棒內沿著鋸齒形路線傳播。這就是光導纖維導光的原理。實用光導纖維的直徑只有幾微米到一百微米。因為很細，一定程度上可以彎折。它由內芯和外套兩層組成，內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射。3.內窺鏡的原理如果把光導纖維聚集成束，使纖維在兩端排列的相對位置一樣，圖像就可以從一端傳到另一端（下左圖）。醫(yī)學上用這種光纖制成“內窺鏡”（下右圖），用來檢查人體胃、腸、氣管等臟器的內部。實際的內窺鏡裝有兩組光纖，一組把光傳送到人體內部進行照明，另一組把體內的圖像傳出供醫(yī)生觀察。4.光纖通信的原理：光也可以像無線電波那樣，作為載體來傳遞信息。載有聲音、圖像以及各種數字信號的激光從光纖的一端輸入，就可以傳到千里以外的另一端，實現(xiàn)光纖通信。光纖通信有傳輸容量大的特點。例如，一路光纖的傳輸能力的理論值為二十億路電話，一千萬路電視。此外，光纖傳輸還有衰減小、抗干擾性及保密性強等多方面的優(yōu)點。【命題方向】如圖，光導纖維由內芯和外套兩部分組成，內芯折射率比外套的大，光在光導纖維中傳播時，光在內芯和外套的界面上發(fā)生全反射。假設外套為空氣，一束紅光由光導纖維的一端射入內芯，紅光在內芯與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，經時間t1從另一端射出；另讓一束綠光也從光導纖維的一端射入，綠光在內芯與空氣的界面上也恰好發(fā)生全反射，經時間t2從另一端射出。則內芯對紅光的折射率n1與對綠光的折射率n2之比為（）A、t1t2B、t2t1C、t1tsinC根據光路圖中的幾何關系可得紅光通過光導纖維路程時對應的路程l1又紅光的速度為v因此所用時間t整理得t同理綠光通過光導纖維所用時間t根據以上格式可以得出n1故ABD錯誤，C正確。故選：C。點評：考查光在介質中的全反射問題，會根據題意列式求解相應的物理量?！窘忸}思路點撥】解決全反射問題的思路（1）確定光是由光疏介質進入光密介質還是由光密介質進入光疏介質。（2）若由光密介質進入光疏介質時，則根據sinC=1（3）根據題設條件，畫出入射角等于臨界角的“臨界光路”。（4）運用幾何關系、三角函數關系、反射定律等進行判斷推理，進行動態(tài)分析或定量計算。9．光的折射與全反射的綜合問題【知識點的認識】1.對全反射的理解光投射到兩種介質的界面上會發(fā)生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的關系分別遵守反射定律和折射定律，當光從光密介質射向光疏介質中時，若入射角等于或者大于臨界角會發(fā)生全反射現(xiàn)象。2.對臨界角的理解光線從介質進入真空或空氣，折射角θ2＝90°時，發(fā)生全反射，此時的入射角θ1叫臨界角C。由1n=sinθ1(介3.綜合類問題的解題思路（1）確定光是由光密介質進入光疏介質，還是由光疏介質進入光密介質，并根據sinC=1（2）畫出光線發(fā)生折射、反射的光路圖（全反射問題中關鍵要畫出入射角等于臨界角的“臨界光路圖”）。（3）結合光的反射定律、折射定律及臨界角C、幾何關系進行分析與計算。【命題方向】用折射率n＝3/2的光學材料制成如圖棱鏡，用于某種光學儀器中，現(xiàn)有束光線沿MN方向從空氣射到棱鏡的AB面上，入射角的大小滿足關系sini=34，該束光經AB面折射后射到BC面的①求光在棱鏡中傳播的速率（光在空氣中的速度近似為在真空中的速度）②通過計算判斷該光束射到P點后能否發(fā)生全反射并畫出光束在棱鏡中的光路圖。①根據v=c②根據折射定律求出光線進入棱鏡后的折射角，由幾何知識求出光線射到BC面上P點的入射角，與臨界角大小進行比較，分析能否發(fā)生全反射，再作