第四章 光（培优卷.含解析）-2025-2026学年高中物理选择性必修第一册人教版（2019）
文档属性
| 名称 | 第四章 光（培优卷.含解析）-2025-2026学年高中物理选择性必修第一册人教版（2019） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-30 19:13:28 | ||
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文档简介
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单元培优卷 光
一．选择题（共10小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
2．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
3．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
4．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
5．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
6．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
7．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°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
8．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
9．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
10．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
二．多选题（共2小题）
（多选）11．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
（多选）12．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
单元培优卷 光
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；图析法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当入射角增大到某值时，折射光消失，只剩下反射光，即发生了全反射。
【解答】解：因可得临界角
即C＜45°
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故选：C。
【点评】考查对光的折射、全反射规律的理解，熟悉入射角、折射角和反射角的关系，清楚光发生全反射的条件。
2．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．
【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力．
【答案】C
【分析】相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，根据图像求解相邻两亮条纹间距；根据条纹间距公式求解双缝之间的距离。
【解答】解：AB、根据图像可知，相邻两亮条纹间距为：；相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，所以相邻两暗条纹间距也为，故AB错误；
CD、根据条纹间距公式可知，双缝之间的距离为：d，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了双缝干涉实验测量波长的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合波长的测量公式即可完成分析。
3．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】画出光路图，根据数学知识和折射定律求解该介质折射率和入射角大小；临界角公式计算临界角，结合光路图判断增大入射角，该单色光在和上是否发生全反射；
【解答】AB．根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为θ′＝45°，则由折射定律有
由n＞1
则有，可得
解得θ＞45°
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即C＞45°
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查折射定律的应用，画出光路图是解题关键。
4．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
【考点】光的全反射现象；波长、频率和波速的关系．
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力．
【答案】D
【分析】不同的介质中波的频率相同，波长不同；
发生全反射，肥皂泡内测更亮。
【解答】解：AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；
CD．在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对全反射、频率、波长规律的掌握，比较基础。
5．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
【考点】光的衍射现象．
【专题】定性思想；归纳法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．
【答案】B
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
【解答】解：A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象，容易题。
6．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；方程法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】作出光路图，能根据几何知识求解光在右侧界面的入射角和折射角，根据折射定律求解折射率。
【解答】解：在光路图中画出法线如图
由几何关系可知折射角i＝α+β；入射角r＝α
根据折射定律可得n
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】解决该题的关键是正确作出光路图，能根据几何知识求解入射角与折射角。
7．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°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
【考点】偏振现象的应用；薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式结合偏振片的透振方向知识进行分析解答。
【解答】解：根据双缝干涉条纹间距公式可知，当P2旋转时，L，d，λ均不变，故条纹间距Δx不变；但随着P2的旋转，由于透振方向与转过P2后的方向互相垂直，则透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查双缝干涉相邻亮纹的间距公式以及偏振片的透振方向知识，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据折射定律求得光线在顶点入射时的折射角，由几何关系确定光线射出时的入射角，根据光路的可逆性可知射出时的折射角，根据几何关系求解该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角。
【解答】解：设光线在顶点入射时的入射角为θ＝45°，折射角为β，光路图如下图所示：
根据折射定律可得：n，已知折射率n，解得：β＝30°
该光线从圆柱内的P点射出，由几何关系易知△AOP为等腰三角形，可知光线在P点射出时的入射角等于β，根据光路的可逆性，光线在P点射出时的折射角等于θ。
设该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角为α，由上图所示，由几何关系可得：
θ+α＝∠BOP＝60°，解得：α＝15°，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了光的折射定律，题目较简单。要知道光的传播具有可逆性。
9．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
【考点】全反射的条件、判断和临界角．
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】同一激光在不同介质中的频率是相同的；根据全反射临界角C满足：sinC，判断全反射临界角的大小关系。
【解答】解：AB、同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，根据全反射临界角C满足：sinC，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的全反射现象，基础题目。掌握全反射临界角C满足：sinC。
10．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据题意分析出现亮点到亮点消失过程满足的夹角关系，再根据全反射发生的条件和满足的规律列式求解。
【解答】解：由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足2θ＝ωΔt，光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有，在隔板和空气界面，解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查光的折射和全反射的问题，会根据题意进行准确分析解答。
二．多选题（共2小题）
（多选）11．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
【考点】全反射的条件、判断和临界角．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】根据发生全反射的条件，结合几何关系解答ABC选项；若入射光线向左移动，作出移动后的光路图，判断出射光线如何移动。
【解答】解：A.因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据：，可得：，即全反射临界角C＞45°。如下图所示，由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B.当θ＝30°时，此时在A点入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的全反射临界角C满足：，可得：C＞30°，故此时在A点不会发生全反射，故B错误；
C.若选用折射率为2的光学玻璃，同理可得此时的全反射临界角C＝30°，光线A点第一次要发生全反射，入射角一定大于30°，即θ＞30°，如上图所示，根据几何关系可知在B点第二次发生全反射时的入射角β＝2θ，即β＝2θ＞60°，故第二次全反射入射角可能为70°，故C正确；
D.若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了光的折射发生全反射的条件，掌握全反射临界角与折射率的关系。
（多选）12．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
【考点】光的双缝干涉图样；波发生稳定干涉的条件．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】根据光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式进行分析解答。
【解答】解：A.蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B.根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD.由双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，代入数据计算，则蓝光相邻亮纹之间的间距Δx1＝0.44mm，红光相邻亮纹之间的间距Δx2＝0.66mm，距中央亮条纹中心1.32mm＝3Δx1＝2Δx2，此处是蓝光的第3亮纹中心和红光的第2亮纹中心对应的位置，而1.98mm＝4.5Δx1＝3Δx2，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】考查光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式，会根据题意进行准确分析解答。
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单元培优卷 光
一．选择题（共10小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
2．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
3．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
4．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
5．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
6．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
7．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°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
8．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
9．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
10．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
二．多选题（共2小题）
（多选）11．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
（多选）12．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
单元培优卷 光
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；图析法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当入射角增大到某值时，折射光消失，只剩下反射光，即发生了全反射。
【解答】解：因可得临界角
即C＜45°
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故选：C。
【点评】考查对光的折射、全反射规律的理解，熟悉入射角、折射角和反射角的关系，清楚光发生全反射的条件。
2．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．
【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力．
【答案】C
【分析】相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，根据图像求解相邻两亮条纹间距；根据条纹间距公式求解双缝之间的距离。
【解答】解：AB、根据图像可知，相邻两亮条纹间距为：；相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，所以相邻两暗条纹间距也为，故AB错误；
CD、根据条纹间距公式可知，双缝之间的距离为：d，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了双缝干涉实验测量波长的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合波长的测量公式即可完成分析。
3．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】画出光路图，根据数学知识和折射定律求解该介质折射率和入射角大小；临界角公式计算临界角，结合光路图判断增大入射角，该单色光在和上是否发生全反射；
【解答】AB．根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为θ′＝45°，则由折射定律有
由n＞1
则有，可得
解得θ＞45°
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即C＞45°
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查折射定律的应用，画出光路图是解题关键。
4．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
【考点】光的全反射现象；波长、频率和波速的关系．
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力．
【答案】D
【分析】不同的介质中波的频率相同，波长不同；
发生全反射，肥皂泡内测更亮。
【解答】解：AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；
CD．在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对全反射、频率、波长规律的掌握，比较基础。
5．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
【考点】光的衍射现象．
【专题】定性思想；归纳法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．
【答案】B
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
【解答】解：A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象，容易题。
6．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；方程法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】作出光路图，能根据几何知识求解光在右侧界面的入射角和折射角，根据折射定律求解折射率。
【解答】解：在光路图中画出法线如图
由几何关系可知折射角i＝α+β；入射角r＝α
根据折射定律可得n
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】解决该题的关键是正确作出光路图，能根据几何知识求解入射角与折射角。
7．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°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
【考点】偏振现象的应用；薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式结合偏振片的透振方向知识进行分析解答。
【解答】解：根据双缝干涉条纹间距公式可知，当P2旋转时，L，d，λ均不变，故条纹间距Δx不变；但随着P2的旋转，由于透振方向与转过P2后的方向互相垂直，则透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查双缝干涉相邻亮纹的间距公式以及偏振片的透振方向知识，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据折射定律求得光线在顶点入射时的折射角，由几何关系确定光线射出时的入射角，根据光路的可逆性可知射出时的折射角，根据几何关系求解该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角。
【解答】解：设光线在顶点入射时的入射角为θ＝45°，折射角为β，光路图如下图所示：
根据折射定律可得：n，已知折射率n，解得：β＝30°
该光线从圆柱内的P点射出，由几何关系易知△AOP为等腰三角形，可知光线在P点射出时的入射角等于β，根据光路的可逆性，光线在P点射出时的折射角等于θ。
设该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角为α，由上图所示，由几何关系可得：
θ+α＝∠BOP＝60°，解得：α＝15°，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了光的折射定律，题目较简单。要知道光的传播具有可逆性。
9．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
【考点】全反射的条件、判断和临界角．
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】同一激光在不同介质中的频率是相同的；根据全反射临界角C满足：sinC，判断全反射临界角的大小关系。
【解答】解：AB、同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，根据全反射临界角C满足：sinC，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的全反射现象，基础题目。掌握全反射临界角C满足：sinC。
10．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
【考点】光的折射定律．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据题意分析出现亮点到亮点消失过程满足的夹角关系，再根据全反射发生的条件和满足的规律列式求解。
【解答】解：由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足2θ＝ωΔt，光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有，在隔板和空气界面，解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查光的折射和全反射的问题，会根据题意进行准确分析解答。
二．多选题（共2小题）
（多选）11．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
【考点】全反射的条件、判断和临界角．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】根据发生全反射的条件，结合几何关系解答ABC选项；若入射光线向左移动，作出移动后的光路图，判断出射光线如何移动。
【解答】解：A.因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据：，可得：，即全反射临界角C＞45°。如下图所示，由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B.当θ＝30°时，此时在A点入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的全反射临界角C满足：，可得：C＞30°，故此时在A点不会发生全反射，故B错误；
C.若选用折射率为2的光学玻璃，同理可得此时的全反射临界角C＝30°，光线A点第一次要发生全反射，入射角一定大于30°，即θ＞30°，如上图所示，根据几何关系可知在B点第二次发生全反射时的入射角β＝2θ，即β＝2θ＞60°，故第二次全反射入射角可能为70°，故C正确；
D.若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了光的折射发生全反射的条件，掌握全反射临界角与折射率的关系。
（多选）12．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
【考点】光的双缝干涉图样；波发生稳定干涉的条件．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】根据光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式进行分析解答。
【解答】解：A.蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B.根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD.由双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，代入数据计算，则蓝光相邻亮纹之间的间距Δx1＝0.44mm，红光相邻亮纹之间的间距Δx2＝0.66mm，距中央亮条纹中心1.32mm＝3Δx1＝2Δx2，此处是蓝光的第3亮纹中心和红光的第2亮纹中心对应的位置，而1.98mm＝4.5Δx1＝3Δx2，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】考查光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式，会根据题意进行准确分析解答。
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