暑期综合提高练习（三）光学1——2026-2027学年高中物理新高三年级暑期强化训练基础卷【含答案及

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第一部分（选择题 共43分）
选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（ ）
A．这里应用的是光的偏振现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
2．如图甲所示，一顶角较大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的条纹；如图乙所示，用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触，单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时，可看到一些明暗相间的单色圆，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是干涉现象，乙图是衍射现象
B．甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀
C．乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的
D．乙图的条纹疏密均匀，若把乙图的入射光由红色换成紫色，则观察到的条纹数会减小
3．用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距不变，亮度减小B．条纹间距增大，亮度不变
C．条纹间距减小，亮度减小D．条纹间距不变，亮度增大
4．一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为，而观察者目测潜水员距水面深，则（ ）
A．潜水员实际深度大于，观察者实际高度大于
B．潜水员实际深度小于，观察者实际高度小于
C．潜水员实际深度大于，观察者实际高度小于
D．潜水员实际深度小于，观察者实际高度大于
5．如图所示，棱镜截面为等腰直角三角形，两个直角边外侧分别放置照明光源和摄像机，光垂直入射时，利用棱镜对光的全反射，摄像机所在位置可以清楚地获得光源信息。下列说法正确的是（ ）
A．棱镜对照明光的折射率可能为
B．棱镜对照明光的折射率可能为2
C．棱镜对照明光的折射率可能为
D．棱镜对照明光的折射率可能为
6．如图示是两个同种玻璃制成的棱镜，顶角略大于，两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后，出射光线与第二界面的夹角，则（ ）
A．A光束的频率比B光束的小
B．在棱镜中A光束的波长比B光束的短
C．在棱镜中B光束的传播速度比A光束的大
D．把两束光由水中射向空气，产生全反射，A光的临界角比B的临界角小
7．如图甲所示，用折射率为的玻璃做成内径为R、外径为、长为L的半圆环柱体。一束平行光射向此半圆环柱体的外表面，且与主截面的对称轴平行，如图乙所示，不计多次反射。则半圆环柱体内表面有光线射出的区域的面积是（ ）

A．B．C．D．
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．一个长方体玻璃砖截面如图所示，AB＝2BC＝2a，一束黄光从AB的中点E射入玻璃砖，方向与AB边成30°角，恰好射到C点。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在玻璃砖内的反射，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对黄光的折射率为
B．黄光在玻璃砖中的传播时间为
C．用红光替代黄光，其他条件不变，红光从CD边射出玻璃砖
D．用红光替代黄光，其他条件不变，红光在玻璃砖中的传播时间变短
9．如图示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线。现有a、b两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P处，则以下判断正确的是（ ）
A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光波长小于b光波长
C．a光通过玻璃砖的时间小于b光通过玻璃砖的时间
D．若a、b两束光从同一介质射入真空中，则a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角
10．如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹
B．之间的距离为
C．若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小
D．若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
第二部分（非选择题 共57分）
三、非选择题（本大题共5小题，共57分）
11．某实验小组用刻度尺测量半圆形玻璃砖的折射率。光屏MN与玻璃砖直径AB垂直且相切于A点，点光源S发出的单色光沿半圆形玻璃砖的半径由O点射入空气，光屏MN上出现两个光斑C、D，测得AC的长度为、AD的长度为、玻璃砖的半径为R，请回答下列问题：
(1)玻璃砖的折射率可表示为______（用、、表示）；
(2)该实验中，若点光源S发出的光始终沿半圆形玻璃砖的半径射入空气，不断增大入射角，能观察到全反射现象，发生全反射的临界角C的正弦值______（用、、表示）。
12．如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。
(1)若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中观察到__________（选填“白条纹”或“彩色条纹”）。
(2)若想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数，则应该______。
A．将单缝向双缝靠近B．使用间距更小的双缝
C．将屏向靠近双缝的方向移动D．将屏向远离双缝的方向移动
(3)某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮条纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数为__________mm，则得相邻亮条纹的间距Δx为__________mm；形成此干涉图样的单色光的波长为__________m（最后一空保留2位有效数字）。
13．如图所示，横截面为等腰三角形的透明三棱镜，其顶角一束平行BC的光线从AB边的中点射入三棱镜，已知三棱镜对该光的折射率为光在真空中的速度为c，不考虑光在三棱镜中的二次反射。
(1)试通过计算说明折射光线最终从哪个边射出；
(2)求光线在三棱镜中的传播时间t。
14．如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABO，∠A=30°，∠B=60°。一束平行于AO边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AO边发生反射后从BO边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。
(1)求三棱镜的折射率；
(2)在三棱镜的AO边是否有光线射出，写出分析过程。（不考虑多次反射）
15．如图所示，光导纤维可简化为长为的圆柱体，一束激光从端面以入射角射入，再从端面射出，已知光导纤维对该光的折射率，光在真空中传播速度为，不考虑光线在端面上反射。求：
（1）光线在端面射入后的折射角；
（2）光线在光导纤维内传播的时间。
《暑期综合提高练习（三）光学1——2026-2027学年高中物理新高三年级暑期强化训练基础卷【含答案及解析wrd版】》参考答案
1．D
【详解】AB．由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，AB错误；
CD．当抽制的丝变细，相当于遮光板上的窄缝变窄，衍射现象更明显，故屏上条纹变宽，C错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．甲、乙两图的本质均是薄膜干涉现象，故A错误；
B．甲图中圆锥形玻璃体与标准板的距离是均匀变化的，所以条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故B正确；
C．乙图的条纹是由夹在透镜和平面玻璃间的空气层的上、下表面的两束反射光线干涉产生的，故C错误；
D．乙图的条纹中间疏、边缘密，若把乙图的入射光由红色换成紫色，波长减小，则条纹间距减小，条纹变密集，条纹数会增多，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】根据干涉条纹间距公式可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。
故选A。
4．C
【详解】光线从空气射入水中时，入射角大于折射角，如图

则潜水员看到立于船头的观察者的位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅，所以潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1。
故选C。
5．B
【详解】若恰好在斜面发生全反射，则由
可知
由题知棱镜的全反射临界角，则棱镜对照明光的折射率。
故选B。
6．A
【详解】A．根据折射定律有
可知A光束的折射率比B光束的小，故A光束的频率比B光束的小，故A正确；
B．A光束的频率比B光束的小，A光束在真空中的波长比B光束的长，A光束的折射率比B光束的小，根据，可知在棱镜中A光束的波长比B光束的长，故B错误；
C．根据，可知在棱镜中B光束的传播速度比A光束的小，故C错误；
D．全反射的临界角，可知把两束光由水中射向空气，产生全反射，A光的临界角比B的临界角大，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】设光线射入外表面，沿ab方向射向内表面，刚好发生全反射

由
解得
在中，有
由正弦定理得
解得
由
解得
又因为
所以
当射向外表面的入射光线的入射角小于
时，这些光线都会射出内表面，所以半圆环柱体内部有光线射出的区域的面积是
故选D。
8．ABD
【详解】A．作出光路图如图所示
由几何关系可知
由折射定律得折射率
故A正确；
B．黄光在玻璃砖内的传播速度
EC之间的距离
则黄光在玻璃砖中的传播时间
故B正确；
C．由于红光频率小于黄光频率，可知玻璃砖对红光的折射率小于黄光，其他条件不变，用红光替代黄光后，折射角变大，则红光从BC边射出玻璃砖，故C错误；
D．红光从BC边射出玻璃砖，则红光在玻璃砖中的传播距离减小，由知红光在玻璃砖中的传播速度更大，所以红光在玻璃砖中的传播时间变短，故D正确。
故选ABD。
9．BD
【详解】A．光在真空中的传播速度均为光速，所以选项A错误；
B．由题意可知，玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，所以光的频率大于光的频率光在真空中传播时的波长
小于光在真空中传播的波长
选项B正确；
C．光在玻璃砖中的传播速度
小于光在玻璃砖中的传播速度
又因为两束光在该玻璃砖中传播的距离相等，所以
选项C错误；
D．当两束光从同一介质射入真空中时，由
可知，光发生全反射的临界角小于光发生全反射的临界角，选项D正确。
故选BD。
10．AB
【详解】A．由于O点到双缝的光程差为零，所以各种色光在O点均为亮条纹，故A正确；
B．由题意可知，之间的距离为
故B正确；
C．根据
可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，故C错误；
D．若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，故D错误。
故选AB。
11．(1)
(2)
【详解】（1）令玻璃中的入射角与空气中的折射角分别为、，根据几何关系与，
根据折射率的定义有
解得
（2）根据临界角与折射率的关系有
12．(1)彩色条纹
(2)C
(3) 17.268/17.269/17.270/17.271/17.272 2.12/2.121 6.1×10−7
【详解】（1）取下滤光片，光源发出的光为复色光，经双缝干涉后会形成彩色条纹（不同颜色的光干涉条纹间距不同，叠加成彩色）。
（2）根据双缝干涉条纹间距公式，要增加条纹个数，需减小条纹间距Δx
A．单缝与双缝间距不影响条纹间距，故A不符合题意；
B．使用间距更小的双缝即d减小，则Δx增大，故B不符合题意；
C．将屏向靠近双缝移动即l减小，Δx减小，条纹个数增加，故C符合题意；
D．将屏向远离双缝的方向移动，即l增大，Δx增大，条纹个数减小，故D不符合题意。
故选C。
（3）[1]手轮读数为固定刻度加可动刻度，故图丁中手轮上的示数为
[2]手轮读数为固定刻度加可动刻度，故图丙中手轮上的示数为
由乙图可知，则得相邻亮条纹的间距为
[3]根据双缝干涉条纹间距公式可知，形成此干涉图样的单色光的波长为
13．(1)从AC边射出
(2)t=
【详解】（1）如图所示，设光线在AB 边上的折射角为θ
根据折射定律有
解得θ=30°
光线在BC 边上的入射角为
设发生全反射的临界角为C，则有
解得φ>C，故光线在BC边上发生全反射，最终从AC边射出
（2）由几何光学可知，该光线在三棱镜中传播的距离为s=L
该光线进入三棱镜的速度大小为
传播时间为
解得
14．(1)
(2)无光线射出，见解析
【详解】（1）因为光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，知光线在AB面上的折射角等于光线在BO面上的入射角。根据几何关系知，光线在AB面上的折射角为30°。根据
（2）光线在AO面上的入射角为60°。由临界角公式得
因为
sin60°>sinC
故光线在AO面上发生全反射，无光线射出。
15．（1）；（2）
【详解】（1）由折射定律
得
得光线在端面射入后的折射角
（2）如图所示
光线在面上的入射角
发生全反射的临界角的正弦值
因为
光线在面上发生全反射，由对称性，光线在面上的入射角也为，也发生全反射。光线在光导纤维内传播的距离
光在光导纤维中的传播速度
光线在光导纤维内传播的时间
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
B
A
D
ABD
BD
AB