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综合特训01 光学（最新名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）
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这是一份综合特训01 光学（最新名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共28页。试卷主要包含了选择题组，单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题组
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。人类对于光到底是什么的问题一直在探索，科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征，因此我们称光的“波粒二象性”，下面是对光的现象的一些理解：
1．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性
D．实物粒子不具有波粒二象性
2．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率大
B．光子比光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是光
3．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
4．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
D．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
5．下列说法正确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，则光先在水珠中发生全反射
C．图丙海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
【答案】1．C 2．B 3．B 4．AC 5．AC
【解析】1．A.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子或少数光子的运动表现出光的粒子性，故A错误；
B.光电效应说明光具有粒子性，故B错误；
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性，故C正确；
D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，故D错误。
故选C。
2．AB.由光路图可知，c光的偏折程度最大，可知玻璃对c光的折射率最大，则c光的频率最大，根据
可知，光子比光子的能量大，故B正确，A错误；
C．此现象是因为光在玻璃中发生折射形成的，故C错误；
D．因
可知c光的临界角最小，若减小a光的入射角，各种光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生反射，则最先消失的是c光，故D错误。
故选B。
3．A.甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样；丙图为单色光通过小圆孔的衍射图样；丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，故B正确；
C．乙图中单缝越窄，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
4．A.由于重力作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；
B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；
C.薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，所以薄膜上干涉条纹基本上是水平的故C正确；
D．根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，黄光波长大于绿光，所以D错误。
故选AC。
5．A. 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲可知，P处检查平面左边膜厚度相同，知P处凹陷，而Q出检查平面右边处空气膜厚度与后面空气膜厚度相同，故Q处凸起，故A正确；
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，根据对称性知光在水珠中均不能发生全反射，故B错误；
C．市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，照相机表面涂上增透膜是光的干涉，原理不相同，故D错误。
故选AC。
漂亮的水晶球
江苏省连云港市东海县是世界天然水晶原料集散地，素有“中国水晶之都”的美誉。五一假期，小光和同学们结伴来此游玩，临行前在当地商场购买了一个介质分布均匀的透明水晶球，如图所示。
6．在阳光的照射下，水晶球晶莹剔透、闪闪发光，小光准备用手中的相机记录下这美丽的景象。以下说法正确的是（ ）
A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前装上偏振片
B．照相机的增透膜厚度通常为入射光在增透膜中波长的一半
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在界面发生了全反射
D．单色光从空气射入水晶球中，光的波长变大
7．唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次全反射后出射形成的。小光用水晶球模拟了虹和霓的形成，如图所示，两束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，下列说法正确的是（ ）
A．从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相同
B．在水晶球中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．在同一介质中，以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光一定也能发生全反射
D．将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显
8．在运输行李的过程中，水晶球遭到磕碰，表面出现了凹槽，于是小光决定将其切割打磨成更加实用的水晶砖。为了测量水晶砖的折射率，小光利用“插针法”进行实验。下列说法中正确的是（ ）
A．为了减小测量误差，、的连线与法线NN'的夹角应尽量小一些
B．为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些
C．若、连线与法线NN'的夹角过大，光线有可能在界面发生全反射
D．可以直接用笔沿着水晶砖的边缘描出边界aa'和
9．小光经过实验测得多组入射角和折射角，以为纵轴，为横轴，得到如图3-2所示的图线。由图线可知水晶砖的折射率为（ ）
A．1.3B．1.4C．1.5D．1.6
10．完成实验后，小光注意到bb'界面与水晶砖下表面并不重合，如图3-3所示。小光通过查阅资料发现，天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，由此可以判断，小光做实验中、两枚大头针所在位置（用×表示）分别为（ ）
A．c，d B．c，f C．g，h D．无法判断
11．小光将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图4-1所示。用激光笔照射，可以观察到如图4-2所示的干涉条纹，这说明（ ）
A．玻璃茶几的上表面A处向上凸起B．水晶砖的上表面B处向上凸起
C．玻璃茶几的上表面A处向下凹陷D．水晶砖的上表面B处向下凹陷
12．小光选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（ ）
A．亮度高B．平行性好C．单色性好D．波动性好
【答案】6．AC 7．BD 8．BC 9．C 10．C 11．C 12．C
【解析】6．A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前加一偏振滤光片，利用光的偏振原理，使得反射光不能通透，故A正确；
B．照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的，故B错误；
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在从水中射入气泡界面发生了全反射的缘故，故C正确；
D．单色光从空气射入水晶球中，光速变小，则由
可知光的波长变短，故D错误。
故选AC。
7．A．七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M、Q点为紫光；N、P点为红光，即从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相反，故A错误；
B．根据光路图可知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率，由
可知在水珠中光线a的传播速度较大，故B正确；
C．b光的折射率大于a光的折射率，则在同一介质中b光发生全反射的入射角较小，故在同一介质中以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光不一定发生全反射，故C错误；
D．因b光的折射率大于a光的折射率，则b光的频率大于a光的频率，则有b光的波长较小，故将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显，故D正确。
故选BD。
8．A．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故A错误；
B．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些，故B正确；
C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．不能把玻璃砖当尺子画出直线边界aa'和，这样会污染和损坏玻璃砖，故D错误。
故选BC。
9．根据折射率定义公式有
代入数据可得玻璃砖的折射率为
故选C。
10．天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，而折射率的测量值为1.5，即测量值偏小，故折射角偏大，故折射光线为g，h。
故选C。
11．AC．A处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几左边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置玻璃茶几的上表面时是向下凹陷的，故A错误，C正确；
BD．B处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几右边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置如果玻璃茶几的上表面时是水平的话，则水晶砖的下表面向下凸起，故BD错误。
故选C。
12．频率相同的两束光相遇才能发生干涉，选用激光进行薄膜干涉实验，是利用了激光的单色性好、频率单一。
故选C。
阅读材料，回答下列问题：
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。
13．如图所示的现象中，解释成因正确的是（ ）
A．图甲所示泊松亮斑是由于光的干涉形成的
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
14．如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光射入半圆形透明介质，绿光的折射光线与底面平行。不考虑多次反射现象，红光从圆弧边射出的光线可能正确的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
15．如图，a、b分别为两束波长λa、λb的单色光经过同一实验装置得到的图样，则（ ）
A．a、b为干涉图样，λa>λb
B．a、b为干涉图样，λa<λb
C．a、b为衍射图样，λa>λb
D．a、b为衍射图样，λa<λb
16．如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”，若要使干涉条纹变宽，可以（ ）
A．增大单缝到双缝之间的距离
B．减小单缝到双缝之间的距离
C．增大双缝到屏幕之间的距离
D．减小双缝到屏幕之间的距离
17．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ2<θ<θ1的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（ ）
A．若θ>θ1，光线会从OQ边射出
B．若θ<θ2，光线会在OP边发生全反射
C．若θ>θ1，光线一定在OP边发生全反射
D．若θ<θ2，光线会从OP边射出
【答案】13．C 14．B 15．C 16．C 17．B
【解析】13．A．图甲所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的，故A错误；
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的全反射引起的，故B错误；
C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故C正确；
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故D错误。
故选C。
14．由于红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律可作出红光的光路图，如图所示
红光从介质射出时折射角大于入射角，其出射光线应为②。
故选B。
15．由图可知，条纹间距不相等，所以为衍射图样，且a图样中央亮纹较宽，说明a光的波长较长。
故选C。
16．根据条纹间距公式
若要使条纹变宽，可以双缝到光屏的距离L，也可以增大入射光的波长λ，还可以减小双缝间的距离d。
故选C。
17．如图所示
光从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角
根据题意，θ切磨在θ2<θ<θ1的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为
若θ>θ1，光线在PO上入射角为
故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出；
若θ<θ2，光线在PO上入射角为
故光线在OP边会发生全反射。
故选B。
二、单选题
18．如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率，若光从上表面AB射入的入射角，光在真空中的光速为c，则（ ）
A．折射角
B．光在玻璃中传播的时间为
C．改变入射角，光在下表面CD可能发生全反射
D．光不能从CD面射出
【答案】A
【详解】A．根据题意，由折射定律有
解得
即折射角
故A正确；
B．由公式可得，光在玻璃中传播的速度为
由几何关系可得，光在玻璃中的传播距离为
则光在玻璃中传播的时间为
故B错误；
CD．由于光在面上的入射角等于光在面上的折射角，根据光路可逆性原理得知，光一定能从面射出，不可能在下表面发生全反射，故CD错误。
故选A。
19．某种材料制成的等腰梯形棱镜的截面如图所示，θ=45°，与NQ平行的两条同种颜色的光线A、B从棱镜的MN侧面射入，经NQ侧面反射后从PQ侧面射出，该棱镜对A、B光的折射率为，不考虑光线在MN侧面的反射，则下列说法正确的是（ ）
A．光线可能从NQ侧面射出
B．从PQ侧面射出的光线仍与NQ平行
C．光线A、B从PQ侧面射出后，A仍在B的下方
D．光线A、B从PQ侧面射出后，间距可能增大
【答案】B
【详解】A．光线A、B在棱镜中传播时的光路如图所示
对任一光线，根据
可知光线从MN进入棱镜时的折射角r=30°，可求出光线到达NQ侧面时的入射角为75°，根据
可知
故光线在NQ侧面将发射全发射，因而无光线在NQ侧面射出，故A错误；
B．当光线到达PQ侧面时，求出其入射角为30°，折射角为45°，所以从PQ侧面射出的光线仍与NQ平行，故B正确；
C．由光路图可知，光线A、B从PQ侧面射出后，光线A在B的上方，故C错误；
D．由于两光线始终平行，由数学知识可推知，光线A、B从PQ侧面射出后间距不变，D错误。
故选B。
20．以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后会在a界面发生全反射
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【答案】B
【详解】A．图甲中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，无论怎么增大入射角，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从a面射出，故A错误；
B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式
可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确；
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的衍现象，故C错误；
D．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D错误。
故选B。
21．某透明均匀介质的横截面由四分之一圆和一个直角三角形构成，如图所示，其折射率，四分之一圆的半径为，面为黑色吸光板，。一束单色平行光从界面中点处射入透明介质，入射角，已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（ ）
A．光线在界面折射后折射角为60°B．光射入透明介质后能从界面射出
C．光射入透明介质后，传播速度变为D．光射入透明介质后，波长变长
【答案】B
【详解】A．根据折射定律
可得光线在界面折射后折射角为
故A错误；
B．光线在界面发生全反射的临界角为
解得
如图所示，光线在界面的入射角为，小于全反射临界角，故光射入透明介质后能从界面射出，故B正确；
C．光射入透明介质后，传播速度变为
故C错误；
D．根据
可知光射入透明介质后，波长变短，故D错误。
故选B。
22．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角θ=37°的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取sin37°=0.6，cs37°=0.8，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．光从C点入射时的折射角为37°
B．光学仪器对该光的折射率为
C．该光在光学仪器中的传播速度大小为
D．若不考虑光线在玻璃砖中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为
【答案】D
【详解】AB．光路图如图所示，根据折射定律有
，
由几何关系有
可得
，
故AB错误；
C．光在光学仪器中的传播速度大小
故C错误；
D．根据几何关系有
则
解得
故D正确。
故选D。
23．如图所示， 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°， OA边上的点光源S到顶点O的距离为L，光在玻璃中的折射率为 光线射向OB边，不考虑多次反射， OB边上有光射出部分的长度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】根据全反射临界角公式有
临界角为60°，所以光线可以从O点射出，根据几何关系及正弦定理可知
解得
故选C。
24．如图所示，半径为 R 的半圆形透明材料，折射率 n＝2。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是（ ）
A．所有光线都能透过这种材料
B．只有距圆心 O 两侧范围内的光才能通过
C．只有距圆心 O 两侧范围内的光才能通过
D．射出的光束会形成发散光束
【答案】B
【详解】透明材料折射率n＝2，所以光在这种材料中的临界角为
即
平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心O两侧为范围内的光线入射角小于临界角，光线能射出，且射出时发生折射会形成汇聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射。
故选B。
25．如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间，并且可视为点光源。透明介质的折射率为n，屏障的高度为d，相邻屏障的间隙为L。不考虑光的衍射，下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏实现防窥效果主要是因为光的干涉
B．相邻屏障间隙L越大，防窥效果越好
C．透明介质的折射率越大，可视角度越大
D．从上往下看，看到的图像比实际位置低
【答案】C
【详解】AB．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，故相邻屏障间隙L越大，防窥效果越差，故AB错误；
C．透明介质的折射率越大，折射角越大，可视角度越大，故C正确；
D．从上往下看，看到的图像比实际位置高，故D错误。
故选C。
三、多选题
26．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射向水中，光路如图所示，则关于a、b两种单色光的频率f和在水中的传播速度v，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】BC
【详解】由光路可知，从空气射入水中时，a光的偏折程度较大，可知，a光的折射率较大，a光的频率较大，即
根据
可知，a光在水中的传播速度较小，即
故选BC。
27．等腰三棱镜的顶角为，边的边长为L，光线射到边的中点O，当入射角时，光最后垂直边射出，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射，则（ ）
A．三棱镜的折射率为
B．光在三棱镜中的传播时间为
C．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光在棱镜中的传播时间一定变长
D．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光在棱镜中的传播时间可能不变
【答案】BC
【详解】AB．作出光路图如图所示
根据几何关系有折射角
根据
解得
光在棱镜镜中的传播距离为
传播速度
而
解得
故A错误，B正确；
CD．由于频率越大，折射率越大，若换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则可知折射角将减小，根据几何关系可知光的传播距离变大，而根据
可知，同时传播速度变小，因此可知光在棱镜中的传播时间一定变长，故C正确，D错误。
故选BC。
28．水面下深h处有一点光源S，发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图所示，小圆内为由a、b两种单色光构成的复合光区域，环状区域只有a光，小圆和大圆的半径分别为r和R，以下说法中正确的是（ ）
A．a光和b光在水中传播速度之比
B．b光在水中的折射率
C．若光源竖直向上运动，两圆半径之差逐渐减小
D．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小
【答案】BC
【详解】B．a光照射的面积大，可知a光的临界角大，根据几何关系有
可得a光的折射率为
同理可得b光在水中的折射率
故B正确；
A．根据
a光和b光在水中传播速度之比
故A错误；
C．a光临界角的正切值为
b光临界角的正切值为
两圆半径之差
若光源竖直向上运动，两圆半径之差逐渐减小，故C正确；
D．a光的临界角大，可知a光的折射率小，a光的频率小，根据
可知a光波长大，根据双缝干涉条纹间距公式
可知用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更大，故D错误。
故选BC。
29．某次双缝干涉实验中双缝上、下放置，用同一单色光垂直照射狭缝。现仅把下缝封住，同时把一平面反射镜M镜面向上平放在图中虚线位置，平面镜M所在平面是、的中垂面，此时在屏上（ ）
A．没有干涉条纹
B．干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分
C．光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射
D．干涉条纹的间距与仅用双缝、做干涉实验时产生的条纹间距相同
【答案】BCD
【详解】光路图如下图所示
和关于平面镜M的像（位于）成为相干光源。只是干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分，干涉条纹的间距不变，光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射。
故选BCD。
30．如图所示，一束复色光斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该复色光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是（ ）
A．a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为
B．a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为
C．在相同条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象
D．射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
【答案】AD
【详解】A．根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色的折射率为
所以a与b在玻璃砖中的折射率之比为
故A正确；
B．根据
可得
故B错误；
C．由于波长越大折射率越小，则b的折射率小波长大，在相同条件下，波长越大，越容易产生明显的衍射现象，故b光比a光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；
D．a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据对称性可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°，由几何关系可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确；
故选AD。
31．由两种单色光构成的复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示，关于两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．若a光能使某金属板发生光电效应，则b光也能使它发生光电效应
B．从介质中斜射入空气时，当入射角增加时，在空中最先消失的是a光
C．在水中传播时，a光传播速度大于b光的传播速度
D．同一种介质，a光的折射率比b光的大
【答案】AC
【详解】AD．光从水进入空气，根据折射定律
由图可知，a光折射角小于b光折射角，则
可知
a光频率小于b光频率，若a光能使某金属板发生光电效应，则b光也能使它发生光电效应，故A正确，D错误；
B．由
可知
从介质中斜射入空气时，当入射角增加时，在空中最先消失的是b光，故B错误；
C．由
可得
可知在水中传播时，a光的传播速度比b光的大，故C正确。
故选AC。
32．下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的振动周期与小球的质量有关
B．让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，红光形成的干涉条纹间距较大
C．鸣笛的火车经过人的附近时，人听到的鸣笛声的频率先增大后减小
D．紫外线照射金属锌的表面，有电子逸出，这就是光电效应现象。光电效应说明光具有波动性。
E．很多照相机镜头的镜片呈现淡紫色，是由于镜片上有一层增透膜使光发生干涉现象
【答案】BCE
【详解】A．根据单摆周期的表达式
知，单摆的周期与小球质量无关，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距的表达式
得红光形成的干涉条纹间距较大，故B正确；
C．根据多普勒效应可知鸣笛的火车经过人的附近时人听到的鸣笛声的频率先增大后减小，故C正确；
D．光电效应说明光具有粒子性，故D错误；
E．照相机镜头的镜片呈现淡紫色是由于镜头上有一层增透膜使光发生干涉，使绿光透射能力增强，从而看起来呈淡紫色，故E正确。
故选BCE。
33．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．光从C点入射时的折射角为37°
B．光学仪器对该光的折射率为
C．该光在光学仪器中的传播速度大小为
D．若不考虑光线在玻璃砖中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为
【答案】BD
【详解】AB．光路图如图所示，根据折射定律有
，
由几何关系有
可得
，
故A错误、B正确；
C．光在光学仪器中的传播速度大小
故C错误；
D．根据几何关系有
则
解得
故D正确。
故选BD。
34．如图所示，一束单色红光从半圆柱形玻璃砖（其横截面为图中所示半圆，O为圆心）的P点入射，入射角为i，射到半圆弧的M点，则下列说法正确的是（ ）
A．在M点不可能发生全发射
B．入射角i越大，射到M点的时间越长
C．把该光换成紫光，射到半圆弧的时间不变
D．半圆柱形玻璃砖的半径增大，射到半圆弧的时间不变
【答案】BC
【详解】A．光线在玻璃砖中的传播光路图如图所示
入射角i越小，折射角越小，在M点的入射角越大，可能大于临界角，在M点可能发生全发射，故A错误；
BCD．根据折射定律
设半圆形玻璃砖的半径为R，则根据几何关系可得传播距离为
传播速度
传播时间
解得
则根据时间的表达式可知，入射角i越大，射到M点的时间越长，把该光换成紫光，射到半圆弧的时间不变，半圆柱形玻璃砖的半径增大，射到半圆弧的时间变长，故BC正确，D错误。
故选BC。
一、选择题组
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。人类对于光到底是什么的问题一直在探索，科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征，因此我们称光的“波粒二象性”，下面是对光的现象的一些理解：
1．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性
D．实物粒子不具有波粒二象性
2．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率大
B．光子比光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是光
3．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
4．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
D．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
5．下列说法正确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，则光先在水珠中发生全反射
C．图丙海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
【答案】1．C 2．B 3．B 4．AC 5．AC
【解析】1．A.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子或少数光子的运动表现出光的粒子性，故A错误；
B.光电效应说明光具有粒子性，故B错误；
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性，故C正确；
D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，故D错误。
故选C。
2．AB.由光路图可知，c光的偏折程度最大，可知玻璃对c光的折射率最大，则c光的频率最大，根据
可知，光子比光子的能量大，故B正确，A错误；
C．此现象是因为光在玻璃中发生折射形成的，故C错误；
D．因
可知c光的临界角最小，若减小a光的入射角，各种光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生反射，则最先消失的是c光，故D错误。
故选B。
3．A.甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样；丙图为单色光通过小圆孔的衍射图样；丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，故B正确；
C．乙图中单缝越窄，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
4．A.由于重力作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；
B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；
C.薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，所以薄膜上干涉条纹基本上是水平的故C正确；
D．根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，黄光波长大于绿光，所以D错误。
故选AC。
5．A. 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲可知，P处检查平面左边膜厚度相同，知P处凹陷，而Q出检查平面右边处空气膜厚度与后面空气膜厚度相同，故Q处凸起，故A正确；
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，根据对称性知光在水珠中均不能发生全反射，故B错误；
C．市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，照相机表面涂上增透膜是光的干涉，原理不相同，故D错误。
故选AC。
漂亮的水晶球
江苏省连云港市东海县是世界天然水晶原料集散地，素有“中国水晶之都”的美誉。五一假期，小光和同学们结伴来此游玩，临行前在当地商场购买了一个介质分布均匀的透明水晶球，如图所示。
6．在阳光的照射下，水晶球晶莹剔透、闪闪发光，小光准备用手中的相机记录下这美丽的景象。以下说法正确的是（ ）
A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前装上偏振片
B．照相机的增透膜厚度通常为入射光在增透膜中波长的一半
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在界面发生了全反射
D．单色光从空气射入水晶球中，光的波长变大
7．唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次全反射后出射形成的。小光用水晶球模拟了虹和霓的形成，如图所示，两束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，下列说法正确的是（ ）
A．从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相同
B．在水晶球中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．在同一介质中，以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光一定也能发生全反射
D．将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显
8．在运输行李的过程中，水晶球遭到磕碰，表面出现了凹槽，于是小光决定将其切割打磨成更加实用的水晶砖。为了测量水晶砖的折射率，小光利用“插针法”进行实验。下列说法中正确的是（ ）
A．为了减小测量误差，、的连线与法线NN'的夹角应尽量小一些
B．为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些
C．若、连线与法线NN'的夹角过大，光线有可能在界面发生全反射
D．可以直接用笔沿着水晶砖的边缘描出边界aa'和
9．小光经过实验测得多组入射角和折射角，以为纵轴，为横轴，得到如图3-2所示的图线。由图线可知水晶砖的折射率为（ ）
A．1.3B．1.4C．1.5D．1.6
10．完成实验后，小光注意到bb'界面与水晶砖下表面并不重合，如图3-3所示。小光通过查阅资料发现，天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，由此可以判断，小光做实验中、两枚大头针所在位置（用×表示）分别为（ ）
A．c，d B．c，f C．g，h D．无法判断
11．小光将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图4-1所示。用激光笔照射，可以观察到如图4-2所示的干涉条纹，这说明（ ）
A．玻璃茶几的上表面A处向上凸起B．水晶砖的上表面B处向上凸起
C．玻璃茶几的上表面A处向下凹陷D．水晶砖的上表面B处向下凹陷
12．小光选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（ ）
A．亮度高B．平行性好C．单色性好D．波动性好
【答案】6．AC 7．BD 8．BC 9．C 10．C 11．C 12．C
【解析】6．A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前加一偏振滤光片，利用光的偏振原理，使得反射光不能通透，故A正确；
B．照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的，故B错误；
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在从水中射入气泡界面发生了全反射的缘故，故C正确；
D．单色光从空气射入水晶球中，光速变小，则由
可知光的波长变短，故D错误。
故选AC。
7．A．七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M、Q点为紫光；N、P点为红光，即从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相反，故A错误；
B．根据光路图可知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率，由
可知在水珠中光线a的传播速度较大，故B正确；
C．b光的折射率大于a光的折射率，则在同一介质中b光发生全反射的入射角较小，故在同一介质中以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光不一定发生全反射，故C错误；
D．因b光的折射率大于a光的折射率，则b光的频率大于a光的频率，则有b光的波长较小，故将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显，故D正确。
故选BD。
8．A．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故A错误；
B．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些，故B正确；
C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．不能把玻璃砖当尺子画出直线边界aa'和，这样会污染和损坏玻璃砖，故D错误。
故选BC。
9．根据折射率定义公式有
代入数据可得玻璃砖的折射率为
故选C。
10．天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，而折射率的测量值为1.5，即测量值偏小，故折射角偏大，故折射光线为g，h。
故选C。
11．AC．A处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几左边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置玻璃茶几的上表面时是向下凹陷的，故A错误，C正确；
BD．B处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几右边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置如果玻璃茶几的上表面时是水平的话，则水晶砖的下表面向下凸起，故BD错误。
故选C。
12．频率相同的两束光相遇才能发生干涉，选用激光进行薄膜干涉实验，是利用了激光的单色性好、频率单一。
故选C。
阅读材料，回答下列问题：
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。
13．如图所示的现象中，解释成因正确的是（ ）
A．图甲所示泊松亮斑是由于光的干涉形成的
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
14．如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光射入半圆形透明介质，绿光的折射光线与底面平行。不考虑多次反射现象，红光从圆弧边射出的光线可能正确的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
15．如图，a、b分别为两束波长λa、λb的单色光经过同一实验装置得到的图样，则（ ）
A．a、b为干涉图样，λa>λb
B．a、b为干涉图样，λa<λb
C．a、b为衍射图样，λa>λb
D．a、b为衍射图样，λa<λb
16．如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”，若要使干涉条纹变宽，可以（ ）
A．增大单缝到双缝之间的距离
B．减小单缝到双缝之间的距离
C．增大双缝到屏幕之间的距离
D．减小双缝到屏幕之间的距离
17．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ2<θ<θ1的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（ ）
A．若θ>θ1，光线会从OQ边射出
B．若θ<θ2，光线会在OP边发生全反射
C．若θ>θ1，光线一定在OP边发生全反射
D．若θ<θ2，光线会从OP边射出
【答案】13．C 14．B 15．C 16．C 17．B
【解析】13．A．图甲所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的，故A错误；
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的全反射引起的，故B错误；
C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故C正确；
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故D错误。
故选C。
14．由于红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律可作出红光的光路图，如图所示
红光从介质射出时折射角大于入射角，其出射光线应为②。
故选B。
15．由图可知，条纹间距不相等，所以为衍射图样，且a图样中央亮纹较宽，说明a光的波长较长。
故选C。
16．根据条纹间距公式
若要使条纹变宽，可以双缝到光屏的距离L，也可以增大入射光的波长λ，还可以减小双缝间的距离d。
故选C。
17．如图所示
光从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角
根据题意，θ切磨在θ2<θ<θ1的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为
若θ>θ1，光线在PO上入射角为
故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出；
若θ<θ2，光线在PO上入射角为
故光线在OP边会发生全反射。
故选B。
二、单选题
18．如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率，若光从上表面AB射入的入射角，光在真空中的光速为c，则（ ）
A．折射角
B．光在玻璃中传播的时间为
C．改变入射角，光在下表面CD可能发生全反射
D．光不能从CD面射出
【答案】A
【详解】A．根据题意，由折射定律有
解得
即折射角
故A正确；
B．由公式可得，光在玻璃中传播的速度为
由几何关系可得，光在玻璃中的传播距离为
则光在玻璃中传播的时间为
故B错误；
CD．由于光在面上的入射角等于光在面上的折射角，根据光路可逆性原理得知，光一定能从面射出，不可能在下表面发生全反射，故CD错误。
故选A。
19．某种材料制成的等腰梯形棱镜的截面如图所示，θ=45°，与NQ平行的两条同种颜色的光线A、B从棱镜的MN侧面射入，经NQ侧面反射后从PQ侧面射出，该棱镜对A、B光的折射率为，不考虑光线在MN侧面的反射，则下列说法正确的是（ ）
A．光线可能从NQ侧面射出
B．从PQ侧面射出的光线仍与NQ平行
C．光线A、B从PQ侧面射出后，A仍在B的下方
D．光线A、B从PQ侧面射出后，间距可能增大
【答案】B
【详解】A．光线A、B在棱镜中传播时的光路如图所示
对任一光线，根据
可知光线从MN进入棱镜时的折射角r=30°，可求出光线到达NQ侧面时的入射角为75°，根据
可知
故光线在NQ侧面将发射全发射，因而无光线在NQ侧面射出，故A错误；
B．当光线到达PQ侧面时，求出其入射角为30°，折射角为45°，所以从PQ侧面射出的光线仍与NQ平行，故B正确；
C．由光路图可知，光线A、B从PQ侧面射出后，光线A在B的上方，故C错误；
D．由于两光线始终平行，由数学知识可推知，光线A、B从PQ侧面射出后间距不变，D错误。
故选B。
20．以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后会在a界面发生全反射
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【答案】B
【详解】A．图甲中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，无论怎么增大入射角，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从a面射出，故A错误；
B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式
可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确；
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的衍现象，故C错误；
D．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D错误。
故选B。
21．某透明均匀介质的横截面由四分之一圆和一个直角三角形构成，如图所示，其折射率，四分之一圆的半径为，面为黑色吸光板，。一束单色平行光从界面中点处射入透明介质，入射角，已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（ ）
A．光线在界面折射后折射角为60°B．光射入透明介质后能从界面射出
C．光射入透明介质后，传播速度变为D．光射入透明介质后，波长变长
【答案】B
【详解】A．根据折射定律
可得光线在界面折射后折射角为
故A错误；
B．光线在界面发生全反射的临界角为
解得
如图所示，光线在界面的入射角为，小于全反射临界角，故光射入透明介质后能从界面射出，故B正确；
C．光射入透明介质后，传播速度变为
故C错误；
D．根据
可知光射入透明介质后，波长变短，故D错误。
故选B。
22．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角θ=37°的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取sin37°=0.6，cs37°=0.8，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．光从C点入射时的折射角为37°
B．光学仪器对该光的折射率为
C．该光在光学仪器中的传播速度大小为
D．若不考虑光线在玻璃砖中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为
【答案】D
【详解】AB．光路图如图所示，根据折射定律有
，
由几何关系有
可得
，
故AB错误；
C．光在光学仪器中的传播速度大小
故C错误；
D．根据几何关系有
则
解得
故D正确。
故选D。
23．如图所示， 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°， OA边上的点光源S到顶点O的距离为L，光在玻璃中的折射率为 光线射向OB边，不考虑多次反射， OB边上有光射出部分的长度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】根据全反射临界角公式有
临界角为60°，所以光线可以从O点射出，根据几何关系及正弦定理可知
解得
故选C。
24．如图所示，半径为 R 的半圆形透明材料，折射率 n＝2。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是（ ）
A．所有光线都能透过这种材料
B．只有距圆心 O 两侧范围内的光才能通过
C．只有距圆心 O 两侧范围内的光才能通过
D．射出的光束会形成发散光束
【答案】B
【详解】透明材料折射率n＝2，所以光在这种材料中的临界角为
即
平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心O两侧为范围内的光线入射角小于临界角，光线能射出，且射出时发生折射会形成汇聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射。
故选B。
25．如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间，并且可视为点光源。透明介质的折射率为n，屏障的高度为d，相邻屏障的间隙为L。不考虑光的衍射，下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏实现防窥效果主要是因为光的干涉
B．相邻屏障间隙L越大，防窥效果越好
C．透明介质的折射率越大，可视角度越大
D．从上往下看，看到的图像比实际位置低
【答案】C
【详解】AB．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，故相邻屏障间隙L越大，防窥效果越差，故AB错误；
C．透明介质的折射率越大，折射角越大，可视角度越大，故C正确；
D．从上往下看，看到的图像比实际位置高，故D错误。
故选C。
三、多选题
26．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射向水中，光路如图所示，则关于a、b两种单色光的频率f和在水中的传播速度v，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】BC
【详解】由光路可知，从空气射入水中时，a光的偏折程度较大，可知，a光的折射率较大，a光的频率较大，即
根据
可知，a光在水中的传播速度较小，即
故选BC。
27．等腰三棱镜的顶角为，边的边长为L，光线射到边的中点O，当入射角时，光最后垂直边射出，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射，则（ ）
A．三棱镜的折射率为
B．光在三棱镜中的传播时间为
C．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光在棱镜中的传播时间一定变长
D．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光在棱镜中的传播时间可能不变
【答案】BC
【详解】AB．作出光路图如图所示
根据几何关系有折射角
根据
解得
光在棱镜镜中的传播距离为
传播速度
而
解得
故A错误，B正确；
CD．由于频率越大，折射率越大，若换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则可知折射角将减小，根据几何关系可知光的传播距离变大，而根据
可知，同时传播速度变小，因此可知光在棱镜中的传播时间一定变长，故C正确，D错误。
故选BC。
28．水面下深h处有一点光源S，发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图所示，小圆内为由a、b两种单色光构成的复合光区域，环状区域只有a光，小圆和大圆的半径分别为r和R，以下说法中正确的是（ ）
A．a光和b光在水中传播速度之比
B．b光在水中的折射率
C．若光源竖直向上运动，两圆半径之差逐渐减小
D．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小
【答案】BC
【详解】B．a光照射的面积大，可知a光的临界角大，根据几何关系有
可得a光的折射率为
同理可得b光在水中的折射率
故B正确；
A．根据
a光和b光在水中传播速度之比
故A错误；
C．a光临界角的正切值为
b光临界角的正切值为
两圆半径之差
若光源竖直向上运动，两圆半径之差逐渐减小，故C正确；
D．a光的临界角大，可知a光的折射率小，a光的频率小，根据
可知a光波长大，根据双缝干涉条纹间距公式
可知用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更大，故D错误。
故选BC。
29．某次双缝干涉实验中双缝上、下放置，用同一单色光垂直照射狭缝。现仅把下缝封住，同时把一平面反射镜M镜面向上平放在图中虚线位置，平面镜M所在平面是、的中垂面，此时在屏上（ ）
A．没有干涉条纹
B．干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分
C．光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射
D．干涉条纹的间距与仅用双缝、做干涉实验时产生的条纹间距相同
【答案】BCD
【详解】光路图如下图所示
和关于平面镜M的像（位于）成为相干光源。只是干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分，干涉条纹的间距不变，光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射。
故选BCD。
30．如图所示，一束复色光斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该复色光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是（ ）
A．a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为
B．a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为
C．在相同条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象
D．射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
【答案】AD
【详解】A．根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色的折射率为
所以a与b在玻璃砖中的折射率之比为
故A正确；
B．根据
可得
故B错误；
C．由于波长越大折射率越小，则b的折射率小波长大，在相同条件下，波长越大，越容易产生明显的衍射现象，故b光比a光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；
D．a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据对称性可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°，由几何关系可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确；
故选AD。
31．由两种单色光构成的复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示，关于两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．若a光能使某金属板发生光电效应，则b光也能使它发生光电效应
B．从介质中斜射入空气时，当入射角增加时，在空中最先消失的是a光
C．在水中传播时，a光传播速度大于b光的传播速度
D．同一种介质，a光的折射率比b光的大
【答案】AC
【详解】AD．光从水进入空气，根据折射定律
由图可知，a光折射角小于b光折射角，则
可知
a光频率小于b光频率，若a光能使某金属板发生光电效应，则b光也能使它发生光电效应，故A正确，D错误；
B．由
可知
从介质中斜射入空气时，当入射角增加时，在空中最先消失的是b光，故B错误；
C．由
可得
可知在水中传播时，a光的传播速度比b光的大，故C正确。
故选AC。
32．下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的振动周期与小球的质量有关
B．让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，红光形成的干涉条纹间距较大
C．鸣笛的火车经过人的附近时，人听到的鸣笛声的频率先增大后减小
D．紫外线照射金属锌的表面，有电子逸出，这就是光电效应现象。光电效应说明光具有波动性。
E．很多照相机镜头的镜片呈现淡紫色，是由于镜片上有一层增透膜使光发生干涉现象
【答案】BCE
【详解】A．根据单摆周期的表达式
知，单摆的周期与小球质量无关，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距的表达式
得红光形成的干涉条纹间距较大，故B正确；
C．根据多普勒效应可知鸣笛的火车经过人的附近时人听到的鸣笛声的频率先增大后减小，故C正确；
D．光电效应说明光具有粒子性，故D错误；
E．照相机镜头的镜片呈现淡紫色是由于镜头上有一层增透膜使光发生干涉，使绿光透射能力增强，从而看起来呈淡紫色，故E正确。
故选BCE。
33．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．光从C点入射时的折射角为37°
B．光学仪器对该光的折射率为
C．该光在光学仪器中的传播速度大小为
D．若不考虑光线在玻璃砖中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为
【答案】BD
【详解】AB．光路图如图所示，根据折射定律有
，
由几何关系有
可得
，
故A错误、B正确；
C．光在光学仪器中的传播速度大小
故C错误；
D．根据几何关系有
则
解得
故D正确。
故选BD。
34．如图所示，一束单色红光从半圆柱形玻璃砖（其横截面为图中所示半圆，O为圆心）的P点入射，入射角为i，射到半圆弧的M点，则下列说法正确的是（ ）
A．在M点不可能发生全发射
B．入射角i越大，射到M点的时间越长
C．把该光换成紫光，射到半圆弧的时间不变
D．半圆柱形玻璃砖的半径增大，射到半圆弧的时间不变
【答案】BC
【详解】A．光线在玻璃砖中的传播光路图如图所示
入射角i越小，折射角越小，在M点的入射角越大，可能大于临界角，在M点可能发生全发射，故A错误；
BCD．根据折射定律
设半圆形玻璃砖的半径为R，则根据几何关系可得传播距离为
传播速度
传播时间
解得
则根据时间的表达式可知，入射角i越大，射到M点的时间越长，把该光换成紫光，射到半圆弧的时间不变，半圆柱形玻璃砖的半径增大，射到半圆弧的时间变长，故BC正确，D错误。
故选BC。
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