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专题13光——2025届浙江省物理选考三年高考一年模拟
1. （2024 浙江）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（ ）
A．激光在水和空气中速度相同
B．激光在水流中有全反射现象
C．水在空中做匀速率曲线运动
D．水在水平方向做匀加速运动
2. （2023 浙江）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（ ）
A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
3. （2023 浙江）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离hm，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A．B．C． D．
4. （2022 浙江）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A．气泡表面有折射没有全反射
B．光射入气泡衍射形成“亮斑”
C．气泡表面有折射和全反射
D．光射入气泡干涉形成“亮纹”
5. （2022 浙江）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
6. （2022 浙江）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则（ ）
A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D．光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
7. （多选）（2022 浙江）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10﹣23kg m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10﹣31kg，普朗克常量取6.6×10﹣34J s，下列说法正确的是（ ）
A．发射电子的动能约为8.0×10﹣15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10﹣11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
1. （2024 乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（ ）
A．PB间的距离
B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行
C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射
D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t
2. （2024 西湖区校级模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．光线OC为紫光
B．增大θ时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C．不论θ多大，在玻璃圆弧内表面不会发生全反射
D．两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB＜tOC
3. （2024 镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（ ）
A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关
B．紫光在出射位置与入射位置间距最大
C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为
D．光在棱镜当中传播用时最短为
4. （2024 金东区校级模拟）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3。下列说法正确的是（ ）
A．若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则
B．由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出
C．由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出
D．从冰砖正上方沿OO′方向观察，点光源的视深是
5. （2024 浙江模拟）如图所示为一底边镀银的等腰直角三角形介质，直角边长为a。一细黄光束从O点平行底边AB入射，OA间距为0.2a。光束经AB边反射后，在BC边上D点射出介质，BD间距为0.05a，不考虑光在介质内的二次反射，则（ ）
A．该介反的折射率为
B．光束在介质中传播的时间为
C．仅将入射点下移，光束可能无法从BC边射出
D．仅将黄光束改为紫光束，光束可能无法从BC边射出
6. （2024 温州二模）如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全反射，不考虑其它反射光，则（ ）
A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
C．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
7. （2024 温州三模）如图甲所示是一圆柱形玻璃茶壶，茶壶中央有一圆柱形茶叶滤网，当茶壶中盛有水时，观测者从侧边看到滤网的水下部分比水上部分粗一些，其部分光路如图乙所示。测得滤网水上部分直径d1＝8.0cm、滤网的像直径d2＝10.5cm、茶壶壁直径d＝20.0cm，忽略茶壶壁和滤网的厚度，可得茶水的折射率为（ ）
A．1.31 B．1.52 C．2.00 D．2.50
8. （2024 浙江模拟）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（ ）
A．从BC边折射出一束宽度比BC边长度小的平行光
B．从BC边折射出一束宽度比BC边长度大的平行光
C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
9. （2024 浙江模拟）一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R的圆，圆心O也是正方形的中心，C是正方形其中一个边上的中点，B是≥圆周上的一点，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速为c，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，下列说法正确的是（ ）
A．光在B点的折射角为45°
B．正方形的边长为
C．介质对此单色光的折射率为
D．光从B到C的传播时间为
10. （2024 镇海区校级模拟）有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．单色光在材料中的折射率为
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角i＝30°
D．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射
11. （2024 浙江模拟）单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。（ ）
A．光线垂直AB射入五棱镜后，光速增大
B．无论射向AB的入射角多大，光线一定会在CD和EA上发生全反射
C．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为
D．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为
12. （2024 浙江模拟）某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．表面3可以与表面2平行
B．该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的
C．仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大
D．仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动
13. （2024 绍兴二模）如图所示一束宽度为a的平行单色光，从折射率为n的介质1进入到折射率为n2的介质2中，单色光宽度变为b（b＞a），已知单色光入射点A、B两点距离为c，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率
D．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长
14. （2024 宁波二模）如图所示为一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面长2m，下表面长6m，高2m，现用两束对称光分别从A、B点射入，并于C点聚焦。若C到玻璃下表面的距离D点为2.5m，AB的距离为3m，则该玻璃的折射率取值范围是（ ）
A．（1，） B．（1，） C．（1，2） D．（1，）
15. （2024 宁波模拟）如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n＝2。SS′是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面PQMN的光线，则曲面PQMN无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（ ）
A．1：5 B．1：1 C．2：1 D．5：1
16. （2024 杭州二模）如图，一束激光在折射率自上而下逐渐变化的某材料中沿曲线传播，亮度左暗右亮。下列说法正确的是（ ）
A．激光从材料左端射入
B．材料的折射率自上而下逐渐减小
C．增加材料上下高度，光线能从上表面射出
D．增加材料左右长度，可能会形成对称的光路
17. （2024 宁波模拟）如图所示，ABCD是底角为45°的等腰梯形棱镜的横截面，与底边BC平行的两束单色光a、b（间距及位置均可调）从AB边射入，经BC边一次反射后直接从CD边射出（图中未画出）。已知棱镜对a、b两束光的折射率满足。下列说法正确的是（ ）
A．AB边入射光线与CD边的出射光线不平行
B．a、b两束光不可能从CD边同一位置射出
C．a光在棱镜中传播的时间更长
D．从CD边射出的位置b光一定在a光上面
18. （2024 嘉兴一模）如图所示，水平地面上放置一截面为等腰梯形的玻璃砖ABCD，玻璃砖的折射率为，∠BAD＝60°。在A点正下方地面上处有一光源S，一束光自S射向AB面上的P点，∠ASP＝15°，则（ ）
A．此光线射至AB面恰好发生全反射
B．此光线经折射从AD面射出时偏折了45°
C．此光线在玻璃内多次反射从AD面射出的光线都相互平行
D．若自S发出的光束入射至AP之间，此光束的折射光到AD面可能发生全反射
19. （多选）（2024 嘉兴模拟）如图所示，过玻璃球球心的平面内，一束红、蓝复合光入射到玻璃球表面。a、b是该复合光经一次折射和相同次反射后的出射光，则a、b两种光（ ）
A．a一定是蓝光
B．b一定是蓝光
C．从玻璃球出射的折射角相等
D．b在玻璃中传播时间一定大
20. （多选）（2024 嘉兴一模）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波发射时需要用到调谐技术
B．真空中的光速在不同的惯性系中大小都相同是相对论时空观的基本假设之一
C．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理
21. （多选）（2024 嘉兴一模）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，手指不能接触弹簧秤的挂钩
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积即得油酸分子直径
C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，以白光为光源将得到黑白相间条纹
D．“探究平抛运动的特点”实验中，不需要做到小球与斜槽间光滑
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专题13光——2025届浙江省物理选考三年高考一年模拟
1. （2024 浙江）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（ ）
A．激光在水和空气中速度相同
B．激光在水流中有全反射现象
C．水在空中做匀速率曲线运动
D．水在水平方向做匀加速运动
【解答】解：A、光在介质中的传播速度大小，可知同种光在不同介质中的传播速度是不同的，则激光在水和空气中速度大小不相等，故A错误；
B、类似于光导纤维，激光在水流中多次发生全反射，最终从水流的末端射出，照亮了下面桶中的水，故B正确；
CD、水在空中做平抛运动，是匀变速曲线运动，水在水平方向不受力，水平方向做匀速直线运动，故CD错误。
故选：B。
2. （2023 浙江）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（ ）
A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
【解答】解：题图已经画出此过程中光的传播路径，通过BC作出△ABC的对称图形，如图所示：
根据对称性可知，从CD边射出的光线与法线的夹角也为θ，所以光线从AC射出时与法线的夹角也为θ；
由于垂直于AB的法线与垂直于AC的法线相互垂直，根据数学知识（一个角的两边与另一个角的两边相互垂直，这两个角相等或互补）可知，从AC边射出的光线与入射光线相互垂直，故出射光线相对于入射光线偏转角为α＝90°，故A正确、BCD错误。
故选：A。
3. （2023 浙江）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离hm，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A．B．C． D．
【解答】解：取细灯带上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图1所示。
由sinC，可得：tanC
R＝h tanCm＝0.3m
三角形发光体的每一条细灯带发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图2所示。
三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图3所示
设直角边的长度为a＝0.9m，由几何关系可得此三角形的内切圆的半径r＝a
而R＝0.3ma，可知：R＞r，则由图3可知有光射出的水面形状在三角形中央区域无空缺部分，故C正确，ABD错误。
故选：C。
4. （2022 浙江）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A．气泡表面有折射没有全反射
B．光射入气泡衍射形成“亮斑”
C．气泡表面有折射和全反射
D．光射入气泡干涉形成“亮纹”
【解答】解：当光由光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角时，就会发生全反射现象，光从水射向空气时，会发生全反射现象。水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射入气泡时，一分部光在界面上发生了全反射，折射光消失，入射光几乎全变为反射光的缘故；
故ABD错误，C正确；
故选：C。
5. （2022 浙江）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
【解答】解：A、复色光投射时也可以发生干涉，在光屏上呈现干涉条纹，故A错误；
B、明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，故B正确；
C、把光屏前移或后移，也能看到明暗相间条纹，故C错误；
D、根据Δx，由于蓝光的波长小于红光波长，所以蓝光干涉条纹的间距比红光的小，故D错误；
故选：B。
6. （2022 浙江）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则（ ）
A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D．光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
【解答】解：A.设入射光线的入射角为α，则反射角为α，光束c的折射角为β，光束d的反射角也为β，入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，入射角变为
α'＝Δθ+α
由反射定律可知反射角等于入射角，则光束b顺时针旋转角度等于Δθ，故A错误；
B.由折射定律有
n＞1
n＞1
可得
Δθ′＜Δθ
即光束c逆时针旋转角度小于Δθ，故B正确；
C.光束d的反射角变化与光束c的折射角变化相等，则光束d顺时针旋转角度小于Δθ，故C错误；
D.光束b顺时针旋转角度等于Δθ，光束c逆时针旋转角度小于Δθ，则光速b、c之间的夹角减小的角度小于2Δθ，故D错误；
故选：B。
7. （多选）（2022 浙江）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10﹣23kg m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10﹣31kg，普朗克常量取6.6×10﹣34J s，下列说法正确的是（ ）
A．发射电子的动能约为8.0×10﹣15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10﹣11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
【解答】解：A、电子的动能Ek8.0×10﹣17J，故A错误；
B、发射电子波长λ5.5×10﹣11m，故B正确；
C、电子不一定成双成对通过双缝才有干涉图样，电子在运动的过程中具有波动性的特点，到达各位置的概率不相同，故C错误；
D、根据物质波是概率波的概念，对于一个粒子通过单缝落在何处，是不确定的，但是中央亮条纹，故概率最大落在中央亮纹处，也有可能落在暗纹处，但是落在暗纹处的几率很小，故D正确。
故选：BD。
1. （2024 乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（ ）
A．PB间的距离
B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行
C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射
D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t
【解答】解：A．光线垂直于AB边射入棱镜后，光路图如图所示
在BC边恰好发生全反射，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，由几何关系可得
光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示
由折射定律
得可得折射角为
r＝30°
在△BPQ由正弦定理可得
有几何关系知，∠BQP＝15°，∠BPQ＝120°，BQ＝a，代入上式解得
故A错误；
B．由对称性可知，光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点全反射后经AC面射出的光先与入射光线平行，故B错误；
C．若在AC面出射时发生全反射，则光线必须平行BC边入射到AC面，P点入射的光线不可能经BC面一次反射后在AC面出射时发生全反射，故C错误；
D．光线垂直于AB边射入棱镜后，路图如图所示，光线在棱镜中通过的路程最短，传播的时间最短，为
联立解得
故D正确。
故选：D。
2. （2024 西湖区校级模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．光线OC为紫光
B．增大θ时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C．不论θ多大，在玻璃圆弧内表面不会发生全反射
D．两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB＜tOC
【解答】解：A.由图可知，沿OC方向折射的光的折射角大，根据可知折射率小，又因为红光的折射率比紫光小，所以光线OB是紫光，故A错误；
B.设从空气中入射时与水平面的角度分别为 θB、θc，光线OB和OC分别发生全反射，设此时对应在圆弧侧的入射角为 αB、αc，且设圆心为E，则光路如下所示
从空气入射玻璃后，根据折射率可得：，
而从玻璃射入空气时，设发生全反射时，由折射定律 ，
解得，，
因为 nB＞nC，所以 θB＜θc，所以紫光先发生全反射，即先消失，故B正确；
C.由（1）知，当角度θ没到达全反射的临界角时，仍然会有光线从玻璃中射出，故C错误；
D.连接OB、CD，设光线从空气到玻璃的入射角为i，折射角为r，半径为R，则根据折射定律，
由几何知识可得光所走程路s为，则传播的时间为，
由折射定律可知 ，解得，因此传播时间对红光和紫光均相同，故D错误。
故选：B。
3. （2024 镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（ ）
A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关
B．紫光在出射位置与入射位置间距最大
C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为
D．光在棱镜当中传播用时最短为
【解答】解：A、作出光路如图：
由几何关系可知α＝r，β＝θ，则从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误；
B、根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误；
CD、由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，根据运动学公式可知光在棱镜中的传播时间 又 ，
结合几何关系可知当r＝45° 时传播时间最短，此时的折射率
结合几何关系可求出此时路程为
L＝OM+MN+NO′＝2h
则 ，故C错误，D正确。
故选：D。
4. （2024 金东区校级模拟）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3。下列说法正确的是（ ）
A．若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则
B．由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出
C．由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出
D．从冰砖正上方沿OO′方向观察，点光源的视深是
【解答】解：A、若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则临界角公式sinC得：sinC，故A错误；
BC、作出发生全反射临界光路图，如图所示。
在直角△ABO′中，由几何关系可知
故由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而
所以由灯直接发出的光照到冰砖侧面时不能从侧面任何位置射出，故B错误，C正确；
D、从冰砖正上方沿OO′方向观察，实深是OO′，设视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知
可得：，故D错误。
故选：C。
5. （2024 浙江模拟）如图所示为一底边镀银的等腰直角三角形介质，直角边长为a。一细黄光束从O点平行底边AB入射，OA间距为0.2a。光束经AB边反射后，在BC边上D点射出介质，BD间距为0.05a，不考虑光在介质内的二次反射，则（ ）
A．该介反的折射率为
B．光束在介质中传播的时间为
C．仅将入射点下移，光束可能无法从BC边射出
D．仅将黄光束改为紫光束，光束可能无法从BC边射出
【解答】解：根据题意画出光路图如图所示：
由于∠A＝∠B，∠BED＝∠AEO，则∠EDB＝∠EOA，故出射光线平行于AB。
A、根据几何关系可得△AEO～△BEO，可得：
而AE+EB
解得：AE＝0.8a，EB＝0.2a
在△AEO中，根据余弦定理可得：OE2＝OA2+AE2﹣2OA AEcos45°
解得：OE＝a
根据正弦定理可得：，解得：α＝37°
根据折射定律可得：n，故A错误；
B、根据几何关系可得：，解得：ED＝0.25a
光在介质中的传播速度为：v
则光束在介质中传播的时间为：t
解得：t，故B正确；
C、仅将入射点下移，则E点左移，光束仍从BC边射出，故C错误；
D、仅将黄光束改为紫光束，折射角偏大，光束从BC边射出时光线仍平行于AB变，故D错误。
故选：B。
6. （2024 温州二模）如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全反射，不考虑其它反射光，则（ ）
A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
C．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
【解答】解：A.M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行，其光路图如图所示
根据题意可得
α＝45°
说明光线在M点的折射角与N点时的入射角相等，从而可确定∠MON为直角，且
所以
β＝30°
根据临界角与折射率的关系
所以
C＝45°
所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为∠COD等于45°，如图所示
所以玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
，故A错误；
B.从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
，故B正确；
C.从B点入射的光在玻璃中的路程为R，所以
，故C错误；
D.由于不同颜色的光的折射率不同，所以换成绿光不会平行射出，故D错误。
故选：B。
7. （2024 温州三模）如图甲所示是一圆柱形玻璃茶壶，茶壶中央有一圆柱形茶叶滤网，当茶壶中盛有水时，观测者从侧边看到滤网的水下部分比水上部分粗一些，其部分光路如图乙所示。测得滤网水上部分直径d1＝8.0cm、滤网的像直径d2＝10.5cm、茶壶壁直径d＝20.0cm，忽略茶壶壁和滤网的厚度，可得茶水的折射率为（ ）
A．1.31 B．1.52 C．2.00 D．2.50
【解答】解：如图
根据折射率公式，由几何知识得
代入数据解得1.31，故A正确，BCD错误。
故选：A。
8. （2024 浙江模拟）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（ ）
A．从BC边折射出一束宽度比BC边长度小的平行光
B．从BC边折射出一束宽度比BC边长度大的平行光
C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
【解答】解：因sinC，所以45°＞C，光在BC面上发生全反射，光经BC面全反射后由ADC进入空气，入射角小于临界角，折射角大于入射角，故所有从曲面ADC射出的光线都向ADC的中央方向偏折，如图所示，屏上亮区宽度小于AC边长度，又AB边与AC边长度相等，所以屏上有一亮区其宽度小于AB、AC边长度，不是平行光，故D正确，ABC错误；
故选：D。
9. （2024 浙江模拟）一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R的圆，圆心O也是正方形的中心，C是正方形其中一个边上的中点，B是≥圆周上的一点，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速为c，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，下列说法正确的是（ ）
A．光在B点的折射角为45°
B．正方形的边长为
C．介质对此单色光的折射率为
D．光从B到C的传播时间为
【解答】解：AC．由于OC＝CB，△BCO为等腰三角形，根据几何关系，光在B点的折射角为30°；
根据折射定律，介质对此单色光的折射率，故AC错误；
B．设正方形的边长为a，根据数学知识
解得，故B正确；
D．根据折射率公式，光在介质中的传播速度为
光从B到C的传播时间为
代入数据解得，故D错误。
故选：B。
10. （2024 镇海区校级模拟）有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．单色光在材料中的折射率为
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角i＝30°
D．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射
【解答】解：A、在A点时，入射角为I＝60°，则由几何关系有sin∠BAO，由折射定律得n，故A错误；
B、该束单色光在该透明材料中的传播速度为v，单色光在该材料中的传播时间为t，代入数据解得t，故B错误；
C、光束从A点入射，入射角为i时光束经折射到达内球面的C点，光路图如图所示
恰好发生全反射，由于sin∠DCA，由正弦定理得，解得sin∠CAO，由折射定律得n，解得i＝30°，故C正确；
D、光束从A点入射，与AO直线的夹角i于60°时，折射光线不再打在内球面上，不再在内球面发生反射，故D错误。
故选：C。
11. （2024 浙江模拟）单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。（ ）
A．光线垂直AB射入五棱镜后，光速增大
B．无论射向AB的入射角多大，光线一定会在CD和EA上发生全反射
C．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为
D．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为
【解答】解：A、设介质的折射率为n，则光在介质内的速度v，由于n＞1，可知光线垂直AB射入五棱镜后，光速减小，故A错误；
B、若射向AB的入射角满足特定的条件，可以让AB上的折射光线垂直射到CD上，光线一定不会在CD上发生全反射，故B错误；
CD、由题意画出光路图如图所示
根据光路图和反射定律可知：4θ＝90°，则θ＝22.5°
光线在CD和AE界面上恰好发生全反射时，对应着五棱镜折射率的最小值n0，则sinθ
解得n0，故C错误，D正确。
故选：D。
12. （2024 浙江模拟）某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．表面3可以与表面2平行
B．该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的
C．仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大
D．仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动
【解答】解：A、薄膜干涉是等厚干涉，若表面3与表面2平行，则不能产生条纹，故A错误；
B、根据薄膜干涉的原理可知，该条纹是由上层玻璃下表面2与材料乙的上表面3的反射光发生干涉形成的，故B错误；
C、从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动。温度升高时，材料甲和乙均发生热膨胀，体积增大。若干涉条纹向左移动，即条纹向空气膜较薄的方向移动，则说明乙与玻璃之间的空气膜厚度增大，则材料甲膨胀程度大，故C正确；
D、仅换用频率更小的单色光，根据可知光的波长更长，由于相同的条纹个数情况下波长较长的光对应的薄膜的厚度更大，则干涉条纹将向右移动，故D错误。
故选：C。
13. （2024 绍兴二模）如图所示一束宽度为a的平行单色光，从折射率为n的介质1进入到折射率为n2的介质2中，单色光宽度变为b（b＞a），已知单色光入射点A、B两点距离为c，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率
D．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长
【解答】解：AB.设入射角为θ1，折射角为θ2，根据折射定律得
根据几何关系得
故A错误，B正确；
C.光的频率由光源决定，与介质无关，则单色光在介质1的频率等于在介质2的频率，故C错误
D.根据v知，单色光在介质1中的速度大于在介质2中的速度，根据λ知，单色光在介质1的波长大于在介质2的波长，故D错误。
故选：B。
14. （2024 宁波二模）如图所示为一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面长2m，下表面长6m，高2m，现用两束对称光分别从A、B点射入，并于C点聚焦。若C到玻璃下表面的距离D点为2.5m，AB的距离为3m，则该玻璃的折射率取值范围是（ ）
A．（1，） B．（1，） C．（1，2） D．（1，）
【解答】解：画出光的传播路径如图
根据折射定律可知n
根据题意可知AD＝1.5m
根据几何关系可知
AD＝htanr+h'tani
其中h＝2m，h'＝0.5m
解得n
故A正确，BCD错误；
故选：A。
15. （2024 宁波模拟）如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n＝2。SS′是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面PQMN的光线，则曲面PQMN无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（ ）
A．1：5 B．1：1 C．2：1 D．5：1
【解答】解：根据题意，只考虑首次射向曲面、的光线，则可知此光线包括第一次直接射向曲面的光线和直接经PQ反射后射向曲面的光线，根据全反射角的反射角与折射率之间的关系有
sinC
可得
C＝30°
画出光路图如图所示
光线恰好在T点发生全反射，OT为法线，根据正弦定理有
其中
OSR，T＝R
解得
sin∠OST
因此可知
∠OST＝45°或∠OST＝135°
根据几何关系可知，∠OST＝135°，而另一全反射的临界角为∠OMS＝45°，但光线不能射出PQ，将在界面上发生全反射，射向K点的光线发生全反射，首次射向曲面，根据几何关系可知，∠ONK＝30°，即经过K点反射的光线达到曲面N点后恰好再次被反射，则可知，射向OK段的光线经过PQ反射后都能穿过曲面，而直接射向TQ的光线会在曲面上发生全反射，从而不能透过曲面，综合可知，QO'段不能透过光线的区域只有QN，而根据几何关系可知
∠SOM＝105°
则可知
∠NOQ＝15°
根据对称性可知，首次射向曲面、的光线，不能透过光的弧长所对应的圆心角为
α＝2∠NOQ＝2×15°＝30°
则能透过光的弧长对应的圆心角为150°，由此可知，曲面、无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为
故A正确，BCD错误；
故选：A。
16. （2024 杭州二模）如图，一束激光在折射率自上而下逐渐变化的某材料中沿曲线传播，亮度左暗右亮。下列说法正确的是（ ）
A．激光从材料左端射入
B．材料的折射率自上而下逐渐减小
C．增加材料上下高度，光线能从上表面射出
D．增加材料左右长度，可能会形成对称的光路
【解答】解：A、由于左暗右亮，可知激光是从右端射入，故A错误；
B、沿光的传播方向，光线与法线的夹角逐渐增大，说明材料的折射率自上而下逐渐增大；故B错误；
C、增加材料上下高度，光线会发生全反射，光线不能从上表面射出，故C错误；
D、增加材料左右长度，当光线发生全反射时，会形成对称的光路，故D正确。
故选：D。
17. （2024 宁波模拟）如图所示，ABCD是底角为45°的等腰梯形棱镜的横截面，与底边BC平行的两束单色光a、b（间距及位置均可调）从AB边射入，经BC边一次反射后直接从CD边射出（图中未画出）。已知棱镜对a、b两束光的折射率满足。下列说法正确的是（ ）
A．AB边入射光线与CD边的出射光线不平行
B．a、b两束光不可能从CD边同一位置射出
C．a光在棱镜中传播的时间更长
D．从CD边射出的位置b光一定在a光上面
【解答】解：作出光路图如图所示。
A、根据光路图，由几何关系和折射定律以及反射定律可知，AB边入射光线与CD边的出射光线平行，故A错误；
B、由图可知，由于a、b光束的间距可调，所以若a光束上移，b光束下移，a、b光束就有可能从CD边同一位置射出，故B错误；
C、根据图中b光束的光路图，根据正弦定理有
可知
同理可得
b光束在玻璃中的路程为
b光束在玻璃运动的速度为
b光束在玻璃运动的时间为
同理可得
由于
可知sinα＜sinβ，则α＜β＜30°
即有2α＜2β＜60°
所以sin2＜sin2β
可知ta＞tb，故C正确；
D、由图可知，a光束从CD边射出可能离底边BC更远，从CD边射出的位置b光不一定在a光上面，故D错误。
故选：C。
18. （2024 嘉兴一模）如图所示，水平地面上放置一截面为等腰梯形的玻璃砖ABCD，玻璃砖的折射率为，∠BAD＝60°。在A点正下方地面上处有一光源S，一束光自S射向AB面上的P点，∠ASP＝15°，则（ ）
A．此光线射至AB面恰好发生全反射
B．此光线经折射从AD面射出时偏折了45°
C．此光线在玻璃内多次反射从AD面射出的光线都相互平行
D．若自S发出的光束入射至AP之间，此光束的折射光到AD面可能发生全反射
【解答】解：A、发生全反射的条件是光密介质到光疏介质，所以光线射至AB面不会发生全反射，故A错误；
B、根据几何关系可知：∠SPB＝45°
所以在P点入射角为45°，根据折射定律可知，折射角为r，
则有：sinr
所以：r＝30°
因为∠BAD＝60°，所以在AD面入射角为30°，这从AD面射出时折射角为45°，所以从AD面射出时偏折了45°﹣∠ASP＝30°，故B错误；
C、因为光线在AD面入射角为30°，根据反射定律可知，反射角为30°，且BC∥AD，所以再次反射到AD面入射角仍为30°，则从AD面射出的光线都相互平行，故C正确；
D、若自S发出的光束入射至AP之间，入射角变大，折射角变大，在AD面入射角变小，不会发生全反射，故D错误。
故选：C。
19. （多选）（2024 嘉兴模拟）如图所示，过玻璃球球心的平面内，一束红、蓝复合光入射到玻璃球表面。a、b是该复合光经一次折射和相同次反射后的出射光，则a、b两种光（ ）
A．a一定是蓝光
B．b一定是蓝光
C．从玻璃球出射的折射角相等
D．b在玻璃中传播时间一定大
【解答】解：AB.由题意可得，红、蓝复合光在玻璃球中的光路图如图所示，b光的偏折程度较大，说明玻璃球对b光的折射率较大，则b光的波长较小，频率较大，则b应是蓝光，a是红光，故A错误，B正确；
C.由光路可逆性原理可知，则a、b两种光从玻璃球出射的折射角相等，故C正确；
D.由光路图可知，b光在玻璃球中的运动路径大于a光在玻璃球中的运动路径，玻璃球对b光的折射率较大，由v可知，b光在玻璃球中的传播速度小于a光在玻璃球中传播速度，因此b在玻璃中传播时间较大，故D正确。
故选：BCD。
20. （多选）（2024 嘉兴一模）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波发射时需要用到调谐技术
B．真空中的光速在不同的惯性系中大小都相同是相对论时空观的基本假设之一
C．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理
【解答】解：A．在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调制，因此电磁波发射时需要调制，接收时需要调谐和解调，故A错误；
B．爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的，故B正确；
C．照相机增透膜，利用膜的内外表面反射光，相同的频率，相互叠加，从而增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故C错误；
D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，故D正确。
故选：BD。
21. （多选）（2024 嘉兴一模）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，手指不能接触弹簧秤的挂钩
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积即得油酸分子直径
C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，以白光为光源将得到黑白相间条纹
D．“探究平抛运动的特点”实验中，不需要做到小球与斜槽间光滑
【解答】解：A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，若用手指接触弹簧秤的挂钩，将影响弹簧测力计的读数，因此实验中手指不能接触弹簧秤的挂钩，故A正确；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积除以油膜面积即得油酸分子直径，而不是一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，故B错误；
C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，以白光为光源时，由于个单色光的波长不同，根据双缝干涉条纹间距公式可知，各单色光的条纹间距不同，因此在屏上将得到彩色条纹，故C错误；
D．在“探究平抛运动的特点”实验中，小球每次从斜槽上的同一位置从静止释放，小球到达斜槽末端的速度都相同，因此小球与斜槽间光滑对实验没有影响，不需要做到小球与斜槽间光滑，故D正确；
故选：AD。
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