2026届高考物理一轮复习专题训练 光（含解析）

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2026届高考物理一轮复习专题训练 光
一、单选题
1．如图所示，一人在河中游泳，其眼睛恰好在水面处，某时刻看到自己正下方的河底有一小石块，向前运动时恰好看不到小石块，河水的折射率，这条河的深度为( )
A. B. C. D.
2．如图所示为四分之一透明介质圆柱体，半径为R，高为3R，一束光垂直射到圆柱体的ABCD面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的反射透光，则弧面ABFE上的透光面积为( )
A. B. C. D.
3．在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆板和小圆孔后，得到的四幅图样如图所示，由于操作者疏忽，打乱了图样的顺序，下列说法正确的是( )
A.甲图是泊松亮斑 B.乙图是泊松亮斑
C.丙图是泊松亮斑 D.丁图是泊松亮斑
4．某实验小组用如图所示的装置做双缝干涉实验，下列方法能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大的是( )
A.仅增大双缝到屏的距离
B.仅增大双缝间的距离
C.仅增大滤光片到单缝的距离
D.仅把绿色滤光片换成紫色滤光片
5．某相机在镜头前加装滤镜消除干扰光；在镜头表面镀膜，会使反射光减少至1.5%以下；通过棱镜在视窗内呈现正立的像。该相机没有用到的光学原理是( )
A.衍射 B.干涉 C.偏振 D.全反射
6．如图所示，某透明均质光学元件的截面ABCD是长为2L、宽为L的矩形。一细束单色光从AB边上中点P，以与AB边夹角的方向由真空中射入该元件，经折射后从CD边上M点（图中未画出）出射。已知该元件对该单色光的折射率，则PM的长度为( )（取，不考虑光的反射）
A. B. C. D.
7．某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。以下操作可以使相邻亮条纹的间距增大的是( )
A.将单缝向双缝靠近
B.使用间距更大的双缝
C.更换频率更低的单色光
D.将屏向靠近双缝的方向移动
8．现有一光线以相同的入射角，射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示（），已知溶液的折射率随浓度增大而变大。对比甲、乙两杯溶液中的光现象，下列描述正确的是( )
A.甲溶液的折射率大 B.甲溶液的浓度小
C.甲溶液中光线传播的速度大 D.甲溶液中光线发生全反射的临界角大
9．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是( )
A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B.用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的
C.两束光在水中的传播过程中，a光的速度较小
D.若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光
10．如图所示，半径为R的半球形玻璃砖的折射率为，底面镀银（光线发生反射），球心为O，与底面垂直的一束光线从圆弧面射入，已知该光线与O点之间的距离为，光在真空中传播速度为c，此光线在玻璃砖内传播的时间为( )
A. B. C. D.
11．如图是等腰三棱镜的横截面，其顶角为，。一条光线从边上D点入射，从边上E点出射，入射光线与出射光线的夹角称为偏向角，理论分析表明，当入射角和出射角相等时，取得最小值，称为最小偏向角，记为，下列说法正确的是( )
A.顶角和三棱镜材质相同的情况下，不同频率的入射光最小偏向角相同
B.三棱镜材质相同的情况下，同一入射光的最小偏向角与棱镜顶角无关
C.测出入射光的和顶角可以求出该棱镜的折射率
D.当取最小值时，与不平行
12．如图所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重叠，且，下列说法中正确的是( )
A.若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射
B.用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时，a光呈现的明暗相间的条纹要宽些
C.用a、b单色光分别照射同一光电管的阴极材料时，用a光照射打出光电子的遏止电压更大
D.用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，a光发生的侧移小
二、多选题
13．如图所示，某实验小组设计了测量液体折射率的简易装置。水平放置的圆柱体容器，在底面圆周上均匀刻线，在圆柱体内灌装一半的透明待测液体，保持液面水平且过圆柱体的轴线。用激光笔发出绿色光束，由侧面上的A点对准圆心O射入液体，读出圆周上入射点和出射点处的刻度读数，即可测得待测液体的折射率。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的反射，不计容器侧壁的厚度。若某次实验的光路图如图所示，下列说法正确的是( )
A.待测液体对绿光的折射率为2
B.绿光在待测液体中的传播速度为
C.若调整光线的入射点A到刻度线20处时，则液面上方的出射光线恰好消失
D.保持入射点A不动，将绿光变为红光，出射点B对应读数会减小
14．某透明容器中存在三层平行分层介质，界面水平，光从空气（折射率可近似为1）中以入射角斜向下传播（忽略反射和吸收，不发生全反射）。若从上到下各层介质折射率分别为、、，对应的折射角分别为（上层）、（中层）、（下层），下列说法中可能正确的是( )
A.若、、，则
B.若、、，则
C.若、、，则
D.若，则
15．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为、，在该玻璃中的传播速度分别为、，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则下列说法中正确的是( )
A.， B.，
C.， D.，
16．雨后彩虹是由阳光进入水滴，折射后在水滴的背面反射，再次折射后离开水滴形成的。下图是彩虹形成的示意图，一束由两单色光组成的复色光L由左侧射入水滴，是复色光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线。下列关于a光与b光的说法正确的是( )
A.水滴对a光的折射率大
B.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，b光相邻的亮条纹间距小
C.若光以相同的入射角由同一介质射向空气，其临界角
D.光由空气折射入水滴后波长不变
三、填空题
17．某同学测量某种透明材料的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、一面镀有反射膜的平行透明材料。如图所示，直尺与透明材料平行放置。
第一次测量时，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向透明材料表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读得O、A间的距离，A、B间的距离，图中直尺到透明材料上表面的距离，透明材料厚度，反射膜的厚度可忽略不计。根据所测数据可计算得出该透明材料的折射率_______（计算结果保留3位有效数字）。第二次测量前，仅将透明材料稍向下平移，在直尺上观察到的A、B两个光点将_______（填“左移”“右移”或“不动”），A、B间的距离将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
18．激光的特点及应用
特点 性质 应用
相干性 激光具有频率相同、相位差恒定、振动方向______的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性 光纤通信
平行度 激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度 进行精确的测距；读取光盘上记录的信息等
高亮度 它可以在很小的空间和很短的______内集中很大的能量 用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”；激发核反应等
四、实验题
19．如图甲所示为用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置。如图乙所示，光屏上某点P到双缝、的距离差为。已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，该橙光的波长为___，P点出现___条纹（选填“亮”或“暗”），仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距___（选填“变大”或“变小”）。
五、计算题
20．如图所示，为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。
(1)光线从M点进入玻璃时的折射角；
(2)通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射；
(3)求该光线从M点传播到E点的时间t。
21．如图所示，跳水馆的水平跳板（厚度不计）伸向水面，右端点A距水面高，O为A点正下方在水底的投影。若跳水馆闭馆后，在水池上方只开了一盏黄色小灯M，该灯距跳板A点水平距离，离水面高度，现观察到跳板在水底的阴影右端点B到O的距离。已知黄光在水中的折射率。
(1)求水池内水的深度h；
(2)若水池足够大，关闭黄色小灯M，在水底O处打开一盏同样的黄色小灯，求水面上发光区域的面积S。
参考答案
1．答案：B
解析:由题意可知向前运动3m时恰好看不到小石块，可知石块射出的光线此时在水面发生了全反射，则
又
解得
故选B。
2．答案：C
解析:光线射到圆弧面上，法线是半径所在的直线，因此越靠近CF边射入的光线，入射角越小。找到临界光线，入射角即为临界角C，只有入射角大于临界角才能发生全反射，不能射出，如图所示，
临界角满足
解得
则弧面ABFE上的透光面积为，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．答案：C
解析:AC.单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知甲图是小圆孔衍射图样，丙图是小圆板＂泊松亮斑＂衍射图样，故A错误，C正确；
BD.单缝衍射与双缝干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则乙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样，故BD错误。故选C。
4．答案：A
解析:AB.由干涉条纹的间距公式
可知，仅增大双缝到屏的距离或仅减小双缝间的距离，都能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大，故A正确，B错误；
C.滤光片到单缝的距离与两相邻亮条纹的间距无关，故C错误；
D.由于紫光的波长比绿光的短，所以仅把绿色滤光片换成紫色滤光片，相邻亮条纹中心的间距减小，故D错误。
故选A。
5．答案：A
解析：A.衍射是光绕过障碍物或通过小孔时发生的现象，题目中所述三个功能均未涉及，故A符合题意；
B.镜头镀膜利用薄膜干涉原理，使反射光相消，故B不符合题意；
C.滤镜消除干扰光通过偏振原理选择特定振动方向的光，故C不符合题意；
D.棱镜通过全反射调整光路以实现正立的像，故D不符合题意。
故选A。
6．答案：C
解析:设该单色光从P点入射的折射角为，由，可得，故，选项C正确，故选C．
7．答案：C
解析:ABD.若想增大相邻亮条纹的间距，由公式
可知，需要增大双缝到屏的距离L、增大单色光的波长或减小双缝间的距离d，将单缝向双缝靠近，不会改变相邻亮条纹的间距，故ABD错误；
C.根据公式
由频率更低的单色光波长更长，所以相邻亮条纹的间距更大，C正确。
故选C。
8．答案：A
解析:入射角相同，由于，根据折射定律可知，故甲溶液浓度较大；根据，可知该光线在甲中的传播速度较小，由可知折射率越大临界角越小，故该光线在甲中的临界角较小.故选A.
9．答案：A
解析:A.由图中也可以看出，光线a偏折的程度小一些，故a的折射率小，根据折射率与光的频率的关系可知，a光的频率小，根据可知，a的波长大；根据双缝干涉的公式可知，用同一双缝干涉实验装置分别以光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确；
B.根据双缝干涉的特点可知，用光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是均匀的，B错误；
C.根据可知，折射率小的a光在水中的速度大，C错吴；
D.根据全反射临界角公式可知，若两束光以相同入射角从水射向空气，a光的折射率小，临界角大，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是b光，D错误。
故选A。
10．答案：B
解析：折射率
由几何关系可知，解得
解得折射率
由光路图可知，光线传播路程为
光线在玻璃砖内传播的速度
时间
故B正确。
11．答案：C
解析:A.顶角和三棱镜材质相同的情况下，频率越大的入射光线的折射率越大，则光线的偏折程度越大，则最小偏向角越大，选项A错误；
BC.三棱镜材质相同的情况下，由光的折射定律由几何关系可知可知同一入射光的最小偏向角与棱镜顶角有关；测出入射光的和顶角可以求出该棱镜的折射率，选项B错误，C正确；
D.因为当入射角和出射角相等时，取得最小值，则此时DE与BC平行，选项D错误。
故选C。
12．答案：C
解析:A.根据光路可逆，若让a、b光沿a光的反射光线射入，a光发生了全反射，b光没有发生全反射，故A错误；
B.结合A的分析可知，A的临界角小，则a光的折射率比b光更大，a的频率比b光大，波长比b光短，若用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时，a光呈现的明暗相间的条纹要更窄，故B错误；
C.若用a、b单色光分别照射同一光电管的阴极材料时，根据光电效应方程
可知用a光照射打出光电子的最大初动能大；
结合，可知a光对应的遏止电压更大，故C正确；
D.若用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，a光发生的偏折更大，则出射时发生的侧移也大，故D错误。
故选：C。
13．答案：BD
解析:A.由题图可知，空气中折射角
液体中入射角
根据折射定律可得折射率
故A错误；
B.绿光在待测液体中的传播速度为
故B正确；
C.全反射时，临界角C满足
解得
则
光线的入射点A到刻度线20处时，
则液面上方的出射光线在角时恰好消失，故入射点A到刻度线20处时，也消失，但不是恰好消失，故C错误；
D.绿光变为红光，折射率减小，折射角减小，出射点B对应读数会减小，故D正确。
故选BD。
14．答案：AB
解析：ABC.光在分界面上发生折射时，根据折射定律有、、
由此可得若，则，所以折射率越大，折射角越小，故AB正确，C错误；
D.若，则
由于，所以，故D错误。
故选AB。
15．答案：BC
解析:
16．答案：AC
解析：A.由图可知，b光的折射角大于a光的折射角，根据折射定律可知，水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确；
B.折射率越大，波长越短，则a光波长比b光的波长短，根据双缝干涉间距公式可知，用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故B错误；
C.因为水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，根据公式可知，a光的临界角小于b光的临界角，即，故C正确；
D.设光在真空中的波长为，光在介质中的波长为λ，根据公式和可得
则
故a、b光在由空气进入水滴后波长要变短，故D错误。
故选AC。
17．答案：1.18；右移；不变
解析：作第一次测量时的光路图如图所示，根据几何关系知，激光入射角i的正弦值为，折射角r的正弦值为，根据折射定律得，取。与第一次测量时相比较，第二次测量时，射到透明材料上的入射光线的入射角不变，入射点向右下方移动，则透明材料上表面反射的光线的反射角不变，反射光线照在直尺上的光点右移；因为透明材料厚度不变，则直尺上两光点A、B间的距离不变，即A、B两个光点均将向右移动，而不变。
18．答案：一致；时间
解析：
19．答案：；暗；变大
解析:橙光的波长为
由于
可知，P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹；
根据干涉条纹干涉有，在其他条件不变的情况下，将橙光换成红光，由于红光的波长大于橙光的波长，则相邻两亮条纹的中心间距变大。
20．答案：(1)
(2)会发生全反射
(3)
解析:（1）光路如图所示，由几何关系可知，该光线在M点的入射角设该光线在M点的折射角为r，有解得设临界角为，有解得由几何关系可知，该光线在E点的入射角，因为，即，所以该光线射到E点时会发生全反射。
（2）由几何关系可知该光线从M点传播到E点的时间又折射率与速度关系为解得。
21．答案：(1)3.5m
(2)
解析:（1）光路如图所示
根据几何关系可得入射角的正弦为
可得
由折射定律
可得
则有
由几何关系可得
解得
（2）如图所示
光发生全反射的临界角为
则有
发光区域的半径为
水面上发光区域的面积为
联立解得
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