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高考物理考前冲刺押题预测 光学
一．选择题（共10小题）
1．（2025 岳麓区校级模拟）光导纤维可简化为长玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，图甲所示为一段长直光纤，由内芯和外套构成，一束激光由光纤内芯左端的O点以α＝45°的入射角射入置于真空中的直线光纤内芯，恰好在内芯的侧面（侧面与过O的法线平行）A点发生全反射，如图乙所示。已知内芯的长度为L，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
B．内芯对这种激光的折射率为
C．图乙中光在内芯中传播的时间为
D．图乙中若内芯对某种光的折射率n＝2，则该光不能在内芯中正常传播
2．（2025 全国一模）如图所示，一截面为半圆形的玻璃砖置于水平地面上，直径AB垂直于水平地面，O为圆心。一束光从玻璃砖的右侧圆弧面沿半径方向射入，经AB折射后分为a、b两束光，若将入射光绕圆心O在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转至与AB间的夹角θ＝60°时，光束b恰好消失，此时光束a与水平地面间的夹角α＝45°，则光束a、b在玻璃砖中传播速度的比值等于（　　）
A． B． C． D．
3．（2025 武汉二模）开普勒在《折光学》中记录了如下实验及思考：如图所示，GG'为空气与玻璃的分界面，①光线从空气沿各个方向经O点进入玻璃后，组成顶角为84°的锥形MOM'。②他设想：一束光∑从玻璃射向界面，若入射角大于42°，到达O点后，既不能进入空气，也不能进入MOM′区域，必定反射为∑'。关于这段记录，下列分析错误的是（　　）
A．①描述的是光的折射现象
B．由描述①可知，实验中玻璃对该光的折射率为
C．②设想的主要依据是光路可逆原理
D．仅换用波长更短的光完成①中实验，锥形MOM′的顶角变大
4．（2025 顺德区模拟）如图甲，婚庆公司因装饰，在玻璃砖下安装一个圆形红灯。简化为如图乙，红灯直径为d，灯面到砖顶面的距离均为h。已知红光在玻璃砖中的折射率为，砖面面积远大于灯的面积。则有（　　）
A．红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为d
B．红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为（h+d）
C．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于（h）
D．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径为（h+d）
5．（2025 洛龙区校级模拟）如图所示，半径为R、折射率n的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖的直径AB与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O′点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c。现使玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，从AB边射出的光线在光屏上的光点移动的方向和单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间分别为（　　）
A．向右移动、 B．向左移动、
C．向右移动、 D．向左移动、
6．（2025 湖南模拟）为了研究不同材料的透光性，实验小组将折射率为n的材料做成厚度极小、半径为R的圆置于空气中。现将一点光源置于该材料内部，会发现光源处于某些位置时发出的光第一次到达圆边界时全部能够折射出圆边界，实验小组将能满足这样现象的光源位置组成的区域命名为“全亮区”，则全亮区的面积是（　　）
A． B． C．πn2R2 D．
7．（2025 西安一模）对于如图四幅图，以下说法不正确的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，出射光一定与入射光平行
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的
8．（2025 深圳一模）早期浸入式光刻技术是利用光由介质Ⅰ入射到介质Ⅱ后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，α＞γ，正确的判断是（　　）
A．频率变小
B．波长变短
C．速度变大
D．介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率
9．（2025 越秀区校级模拟）关于下列材料或仪器的原理说法正确的是（　　）
A．光纤由纤芯和包层组成，纤芯的折射率小于包层的折射率
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．超声波测速仪是利用了多普勒效应，汽车驶向测速仪的速度越大，接收到的反射波频率就越高
D．钳形电流表既可以测交变电流的大小，也可以测恒定电流的大小
10．（2025 南昌一模）用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成37°，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　）
A． B． C． D．
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 重庆模拟）由两种不同频率的光组成的复色光以相同的入射角射到介质Ⅰ和Ⅱ的界面MN，折射后分为a、b两束光。若a、b光的频率分别为fa和fb，在介质Ⅰ中传播速度分别为va和vb，则下列说法正确的是（　　）
A．a光在介质Ⅱ中传播速度比在介质Ⅰ中传播快
B．真空中，a光的波长比b光的波长大
C．增大复色光的入射角，b光先发生全反射
D．在介质Ⅰ中时，a光的折射率大于b光的折射率
（多选）12．（2025 长春二模）如图为某同学用激光照射一半圆形透明玻璃砖，研究光的传播规律，下面说法正确的是（　　）
A．AO为入射光，OB为反射光，OC为折射光
B．若入射光绕O点逆时针转动，反射光和折射光也随之逆时针转动
C．若入射光绕O点逆时针转动，反射光越来越强，折射光越来越弱
D．若入射光与界面MON成θ角时，折射光恰好消失，则折射率
（多选）13．（2025 黔南州二模）单色性很好的两种光a、b，已知这两种光的频率νa＜νb，下列关于光a、b的说法正确的是（　　）
A．光a、b在真空中传播相同距离，它们所需的时间相等
B．光a、b从空气进入玻璃中，因传播速变小所以频率也变小
C．在真空中，光a的波长大于光b的波长
D．在真空中，使光a、b分别通过同一双缝干涉装置，光a、b的条纹宽度相同
（多选）14．（2025 灞桥区校级模拟）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则（　　）
A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
（多选）15．（2024 河北模拟）利用光的干涉规律可以测量细铁丝的直径，此种方法的好处是使得测量精度更加精准。现将粗细均匀的细铁丝夹在精度很高的标准玻璃板之间，如图甲所示，用平行单色光照射时，得到如图乙所示的干涉条纹，该干涉条纹自玻璃板右侧至左侧共有7条。已知所用单色光的波长为λ，铁丝位置恰好对应第七条亮条纹的中心位置。下列说法正确的是（　　）
A．干涉条纹是上侧玻璃板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变小
C．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变大
D．当换用介质中光速更小的某单色光照射时会使条纹间距变小
三．解答题（共5小题）
16．（2025 合肥模拟）如图所示为某种透明介质材料制成的截面为直角梯形的柱体，其中∠A和∠B均为直角，∠BCD＝60°。一细光束由AB的左侧与AB边成30°由O点斜射入介质，该细光束在BC边的E发生一次反射后从CD边的F射出，且出射光线与CD边垂直，E、F两位置图中均未标出。已知BC＝35cm，。
光在空气中的传播速度c＝3×108m/s。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）该光束由O经E到F所需的总时间。
17．（2025 1月份模拟）如图，半径为R的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度CD为10mm。一束单色激光自中心轴上距液面15mm的A处以60°入射角射向液面B处，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，液体折射率为。求：
（1）光线在B点进入液体的折射角；
（2）凹面镜半径R。
18．（2025 白云区一模）为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。如图，ABCD为玻璃的截面，AD长为3cm，AB长为2cm，若用一束激光从A点与竖直方向成37°射入玻璃，恰好从BC边中点射出，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）玻璃的折射率。
（2）视场角的度数。
19．（2025 南通模拟）如图所示，一细束白光从O点射入某矩形透明材料，经下表面反射后在上表面形成一条光带AB。已知透明材料的厚度为d，O、A间的距离为d，O、B间的距离为kd，透明材料对从A处射出光的折射率为na，真空中的光速为c。
（1）从A处射出的是紫光还是红光？求该光在材料中的速度大小v；
（2）求透明材料对从B处射出光的折射率nb。
20．（2025 重庆一模）如图所示，某种均匀介质制成的圆柱形透明物体，其上表面为水平圆，圆心为O1，半径为6d；下底面为倾斜椭圆，椭圆的中心O2，MN为长轴，长，短轴方向平行于上表面。圆柱体左侧侧线PM的长度最长。在O1正下方4d处放置一点光源。从上表面射出的光形成一半径为3d的圆形亮斑，A为直径PQ与亮斑边缘的交点。已知光在真空中的传播速度为c。
（1）求该介质的折射率；
（2）光线SA经圆柱体侧面反射后到达椭圆中心O2，求其从S发出至到达O2的时间。
高考物理考前冲刺押题预测 光学
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 岳麓区校级模拟）光导纤维可简化为长玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，图甲所示为一段长直光纤，由内芯和外套构成，一束激光由光纤内芯左端的O点以α＝45°的入射角射入置于真空中的直线光纤内芯，恰好在内芯的侧面（侧面与过O的法线平行）A点发生全反射，如图乙所示。已知内芯的长度为L，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
B．内芯对这种激光的折射率为
C．图乙中光在内芯中传播的时间为
D．图乙中若内芯对某种光的折射率n＝2，则该光不能在内芯中正常传播
【考点】光的折射与全反射的综合问题；全反射的条件、判断和临界角；光导纤维及其应用．
【专题】计算题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】光纤通信应用了光的全反射，外套的折射率小于内芯的折射率；由折射定律结合折射率的定义及运动学公式即可解题。
【解答】解：A、光纤通信应用了光的全反射，所以外套的折射率小于内芯的折射率，故A错误；
B、若α＝45° 时，单色光刚好不从内芯射出，则光路图如图甲所示：
根据折射定律可得：，临界角为：，根据几何关系有：C+r＝90°，则光导纤维的折射率为，故B错误；
C、光在内芯传播的路程为：，光的传播速度大小为：，则光在内芯中的传播时间为：，故C正确；
D、如图乙所示，光能在内芯中正常传播的临界条件是沿着90°方向从端面射入后，刚好在界面上能发生全反射，此时折射率为：，则该光能在内芯中正常传播，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查光导纤维，需要学生根据全反射定律和折射定律分析解题，难度不大。
2．（2025 全国一模）如图所示，一截面为半圆形的玻璃砖置于水平地面上，直径AB垂直于水平地面，O为圆心。一束光从玻璃砖的右侧圆弧面沿半径方向射入，经AB折射后分为a、b两束光，若将入射光绕圆心O在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转至与AB间的夹角θ＝60°时，光束b恰好消失，此时光束a与水平地面间的夹角α＝45°，则光束a、b在玻璃砖中传播速度的比值等于（　　）
A． B． C． D．
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】结合光路图，根据折射定律、折射率与临界角之间的关系、折射率的表达式分析计算即可。
【解答】解：若将入射光绕圆心O在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转至与AB间的夹角θ＝60°时，光束b恰好消失，说明光束b发生了全反射，入射角等于临界角，由几何关系可得：，由临界角的定义可知：，解得：
光束a与水平地面间的夹角α＝45°，可知折射角为：θ2＝90°﹣α＝90°﹣45°＝45°
由折射定律可得：，解得：
由可得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查光的折射和全反射。解决问题的关键是清楚全反射的条件，结合光路图，根据折射定律、折射率与临界角之间的关系、折射率的表达式分析计算。
3．（2025 武汉二模）开普勒在《折光学》中记录了如下实验及思考：如图所示，GG'为空气与玻璃的分界面，①光线从空气沿各个方向经O点进入玻璃后，组成顶角为84°的锥形MOM'。②他设想：一束光∑从玻璃射向界面，若入射角大于42°，到达O点后，既不能进入空气，也不能进入MOM′区域，必定反射为∑'。关于这段记录，下列分析错误的是（　　）
A．①描述的是光的折射现象
B．由描述①可知，实验中玻璃对该光的折射率为
C．②设想的主要依据是光路可逆原理
D．仅换用波长更短的光完成①中实验，锥形MOM′的顶角变大
【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】D
【分析】A.①中描述的是光线从一种介质进入另一种介质的现象，据此分析判断
B.由①描述，根据光的折射定律列式，即可分析判断；
C.结合题意，即可分析判断；
D.波长越短的色光频率越大，其折射率越大，结合光的折射定律，即可分析判断。
【解答】解：A.①中描述的是光线从一种介质进入另一种介质的现象，是光的折射现象，故A正确；
B.由①描述知，当入射角i＝90°时，折射角为：，
由光的折射定律可知，实验中玻璃对该光的折射率为：，故B正确；
C.由题知，②设想的主要依据是光路可逆原理，故C正确；
D.波长越短的色光频率越大，其折射率越大，则仅换用波长更短的光完成①中实验，其折射率更大，
由光的折射定律可知：，
则当入射角i＝90°时，折射角r变小，则锥形MOM'的顶角θ＝2r变小，故D错误；
本题选错误的：
故选：D。
【点评】本题考查光的折射定律，解题时需注意：确定光的相关参量，根据几何知识正确找出角度关系，依光的折射定律列式求解。
4．（2025 顺德区模拟）如图甲，婚庆公司因装饰，在玻璃砖下安装一个圆形红灯。简化为如图乙，红灯直径为d，灯面到砖顶面的距离均为h。已知红光在玻璃砖中的折射率为，砖面面积远大于灯的面积。则有（　　）
A．红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为d
B．红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为（h+d）
C．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于（h）
D．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径为（h+d）
【考点】光的折射与全反射的综合问题；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】C
【分析】AB.由临界角公式列式，结合题意及几何关系，即可分析判断；
CD.绿光在玻璃中的折射率大于红光，故临界角比红光小，结合前面分析，即可分析判断。
【解答】解：AB.设红光的临界角为C，由题意可得下图：
因为红光在玻璃砖中的折射率为，则由临界角公式可得：，
则：C＝45°，
则由几何关系可知：x＝h，
由此可知，红光在砖面的发光半径为（h+0.5d），故AB错误；
CD.绿光在玻璃中的折射率大于红光，故临界角比红光小，则结合前面分析可知，x将小于h，则发光区域的半径小于（h），
故C正确，D错误；
故选：C。
【点评】本题考查光的折射与全反射的综合问题，解题时需注意，光投射到两种介质的界面上会发生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的关系分别遵守反射定律和折射定律，当光从光密介质射向光疏介质中时，若入射角等于或者大于临界角会发生全反射现象。
5．（2025 洛龙区校级模拟）如图所示，半径为R、折射率n的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖的直径AB与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O′点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c。现使玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，从AB边射出的光线在光屏上的光点移动的方向和单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间分别为（　　）
A．向右移动、 B．向左移动、
C．向右移动、 D．向左移动、
【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式．
【专题】定量思想；几何法；光的折射专题；分析综合能力．
【答案】A
【分析】玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，转过的角度等于光线在AB边的入射角，根据折射角与入射角的关系判断光点移动的方向。根据临界角公式求出临界角C。当玻璃砖转过的角度等于C时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长。由几何知识和光速公式相结合求出最长时间。
【解答】解：玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，转过的角度等于光线在AB边的入射角，而折射角大于入射角，所以光线在光屏上的光点向右移动。
设全反射临界角为C，由临界角公式可得
sinC
解得
C＝45°
即当玻璃砖转过45°时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长，设光点为D点，如图所示。
光点D到O′的距离为
xDO′＝h
则
光在玻璃砖中的传播速度为
vc
光在玻璃砖中的传播时间为
t1
光从玻璃砖射出后到D点传播时间为
则单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间为
tmax＝t1+t2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查光的折射定律，熟悉光的传播特点，结合几何关系即可完成分析。
6．（2025 湖南模拟）为了研究不同材料的透光性，实验小组将折射率为n的材料做成厚度极小、半径为R的圆置于空气中。现将一点光源置于该材料内部，会发现光源处于某些位置时发出的光第一次到达圆边界时全部能够折射出圆边界，实验小组将能满足这样现象的光源位置组成的区域命名为“全亮区”，则全亮区的面积是（　　）
A． B． C．πn2R2 D．
【考点】光的折射定律；光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力．
【答案】A
【分析】先根据正弦定理得到临近位置，再根据几何关系求出面积。
【解答】解：光路图如图所示
根据正弦定理
其中
OA＝R
所以，当α＝C，β＝90°时，OB最大。设与圆心距离为r时发出的光线到圆边界时的最大入射角刚好为临界角
所以
全亮区的位置构成一个圆
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查全反射的临近情况，关键是掌握这种题目的解题思路。
7．（2025 西安一模）对于如图四幅图，以下说法不正确的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，出射光一定与入射光平行
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的
【考点】光的偏振现象及原理；光的折射定律；光的干涉现象．
【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；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】D
【分析】根据折射率和光的传播速度之间的关系n可知，折射率越大，传播速度越小，根据图中的光线关系，判断折射率的大小，从而知道传播速度的大小；
入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光不会消失，故肯定有光线从bb'面射出；
光的偏振现象表明光是一种横波；
根据薄膜干涉的特点判断。
【解答】解：A．由题图可知，复色光射入水珠后a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则水珠对a光的折射率小于对b光的折射率，根据，可知a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度，故A正确；
B．根据几何关系可知，单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以单色光在下表面的出射角等于上表面的入射角，即出射光一定与入射光平行，故B正确；
C．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C正确；
D．由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误。
本题选择不正确的，
故选：D。
【点评】本题要知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的。以及知道薄膜干涉是一种等厚干涉，本题涉及的知识点较多，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。
8．（2025 深圳一模）早期浸入式光刻技术是利用光由介质Ⅰ入射到介质Ⅱ后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，α＞γ，正确的判断是（　　）
A．频率变小
B．波长变短
C．速度变大
D．介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率
【考点】光的折射定律；机械波及其形成与传播；波长、频率和波速的关系．
【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；理解能力．
【答案】B
【分析】频率是由振源决定的；根据折射情况分析折射率大小，由此得到光速大小，根据v＝fλ判断波长。
【解答】解：A、频率是由振源决定的，光从一种介质进入另一种介质频率不变，故A错误；
BCD、根据图像可知，光从介质Ⅰ进入介质Ⅱ，折射角小于入射角，介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅱ的折射率，则光速减小，根据v＝fλ可知，波长变短，故B正确、CD错误。
故选：B。
【点评】本题主要是考查光的折射和波的传播，关键是知道波速、波长和频率之间的关系v＝fλ。
9．（2025 越秀区校级模拟）关于下列材料或仪器的原理说法正确的是（　　）
A．光纤由纤芯和包层组成，纤芯的折射率小于包层的折射率
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．超声波测速仪是利用了多普勒效应，汽车驶向测速仪的速度越大，接收到的反射波频率就越高
D．钳形电流表既可以测交变电流的大小，也可以测恒定电流的大小
【考点】光导纤维及其应用；多普勒效应及其应用；红外线的特点和应用．
【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】C
【分析】A.光从一端进入，另一端传出，在纤芯和包层的界面上不停地发生全反射，据此分析判断；
B.根据红外线的特点，即可分析判断；
C.根据对多普勒效应的了解，即可分析判断；
D.钳形电流表是根据电磁感应原理制成的，据此分析判断。
【解答】解：A.光从一端进入，另一端传出，在纤芯和包层的界面上不停地发生全反射，所以纤芯的折射率大于包层的折射率，故A错误；
B.自然界中的一切物体只要它们的温度高于绝对零度﹣273℃，都会有红外辐射，这是由于物体内部分子热运动的结果，且温度越高热辐射越强，所以人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计，故B错误；
C.超声波测速仪是利用了多普勒效应，汽车驶向测速仪的速度越大，接收到的反射波频率就越高，故C正确；
D.钳形电流表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交变电流，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查多普勒效应及其应用，解题时需注意：当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率变大；当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率变小。
10．（2025 南昌一模）用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成37°，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　）
A． B． C． D．
【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】A
【分析】由反射定律，可知反射角与入射角大小；由图中反射光线与折射光线关系，可计算折射角大小，根据折射率定义，即可计算折射率。
【解答】解：由反射定律，可知反射角与入射角大小均为：90°﹣37°＝53°；
由图中反射光线与折射光线关系，可知折射角大小为：90°﹣（90°﹣37°）＝37°，
根据折射率定义，即可得折射率为：，解得：n，故BCD错误，A正确。
故选：A。
【点评】本题考查折射率的计算，关键是根据反射定律，结合反射光线与折射光线垂直，得到折射角。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 重庆模拟）由两种不同频率的光组成的复色光以相同的入射角射到介质Ⅰ和Ⅱ的界面MN，折射后分为a、b两束光。若a、b光的频率分别为fa和fb，在介质Ⅰ中传播速度分别为va和vb，则下列说法正确的是（　　）
A．a光在介质Ⅱ中传播速度比在介质Ⅰ中传播快
B．真空中，a光的波长比b光的波长大
C．增大复色光的入射角，b光先发生全反射
D．在介质Ⅰ中时，a光的折射率大于b光的折射率
【考点】全反射的条件、判断和临界角；折射率的波长表达式和速度表达式．
【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】由光从介质Ⅰ中传播到介质Ⅱ中时的入射角与折射角的关系，可知两种介质的折射率相对大小关系，根据折射率与光速的关系，可比较a光在两种介质中的传播速度相对大小；由a光与b光从介质Ⅰ中传播到介质Ⅱ中时的折射角相对大小，可分析两种光的频率相对大小，结合真空中的光速与频率、波长的关系，可比较真空中两种光的波长相对大小；由两种光的频率，可得到两种光的临界角相对大小，分析哪种光先发生全反射。
【解答】解：A、由光从介质Ⅰ中传播到介质Ⅱ中时的入射角小于折射角，可知两种介质的折射率相对大小关系为：na1＞na2，
根据折射率与光速的关系：，可知a光在两种介质中的传播速度相对大小为：va1＜va2，故A正确；
B、由a光与b光从介质Ⅰ中传播到介质Ⅱ中时的折射角相对大小，可知两种光的频率相对大小为：fa＞fb，
由真空中的光速与频率、波长的关系：c＝λf，可得真空中两种光的波长相对大小为：λa＜λb，故B错误；
CD、由两种光的频率：fa＞fb，可知在同种介质中，折射率满足：na＞nb，
由折射率与临界角的关系：，可得到两种光的临界角相对大小满足：Ca＜Cb，即a光先发生全反射，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查光的折射，注意图中的两种介质都不是真空；理解折射率表示的是：介质对光的偏折程度。
（多选）12．（2025 长春二模）如图为某同学用激光照射一半圆形透明玻璃砖，研究光的传播规律，下面说法正确的是（　　）
A．AO为入射光，OB为反射光，OC为折射光
B．若入射光绕O点逆时针转动，反射光和折射光也随之逆时针转动
C．若入射光绕O点逆时针转动，反射光越来越强，折射光越来越弱
D．若入射光与界面MON成θ角时，折射光恰好消失，则折射率
【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】ACD
【分析】根据光的反射定律、折射定律，可知反射光线、折射光线均与入射光线分居法线两侧，结合图中的光线位置，即可区分入射光、反射光、折射光；由反射定律和折射定律，可知入射光线绕O点逆时针转动时，反射光线和折射光线的转动方向；由反射光强、折射光强与入射角的关系，可分析入射光线绕O点逆时针转动时，反射光和折射光的强度变化；由折射光恰好消失时入射光线的位置，即可得到临界角，结合临界角与折射率的关系，可计算折射率。
【解答】解：A、根据光的反射定律、折射定律，可知反射光线、折射光线均与入射光线分居法线两侧，结合图中的光线位置，即可知入射光为AO、反射光为OB、折射光为OC，故A正确；
B、由图可知入射光线绕O点逆时针转动时，入射角增大，由反射定律，可知反射角增大，反射光线顺时针转动；由折射定律，可知折射角转动，即逆时针转动，故B错误；
C、由图可知入射光线绕O点逆时针转动时，入射角增大，由反射光强、折射光强与入射角的关系，可知反射光强变强，折射光强变弱，故C正确；
D、由折射光恰好消失时入射光线的位置，即可得到临界角为：C＝90°﹣θ，结合临界角与折射率的关系：，可得折射率为：，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查光的折射，关键是根据光的反射和折射定律，分析反射和折射时的角度、光强的变化特点。
（多选）13．（2025 黔南州二模）单色性很好的两种光a、b，已知这两种光的频率νa＜νb，下列关于光a、b的说法正确的是（　　）
A．光a、b在真空中传播相同距离，它们所需的时间相等
B．光a、b从空气进入玻璃中，因传播速变小所以频率也变小
C．在真空中，光a的波长大于光b的波长
D．在真空中，使光a、b分别通过同一双缝干涉装置，光a、b的条纹宽度相同
【考点】光的双缝干涉图样；折射率的波长表达式和速度表达式．
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】所有色光在真空中传播速度相同；光从一种介质进入另一种介质时，频率不变；根据c＝λν分析；根据分析。
【解答】解：A、光a、b在真空中传播的速度相同，所以它们在真空中传播相同距离，所需的时间相等，故A正确；
B、光a、b从空气进入玻璃中，频率不变，故B错误；
C、根据c＝λν以及这两种光的频率νa＜νb，可知，在真空中光a的波长大于光b的波长，故C正确；
D、根据，又在真空中光a的波长大于光b的波长，所以a的条纹宽度大于b的条纹宽度，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查对于光的传播、干涉以及波长和频率之间的关系。
（多选）14．（2025 灞桥区校级模拟）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则（　　）
A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；光的折射定律．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】AB
【分析】AC：根据光的偏折程度判断折射率大小，再根据传播速度与折射率关系判断传播速度大小；
B：根据折射率与波长的关系判断波长大小；
D：根据Δxλ分析条纹间距大小。
【解答】解：AC.根据题图可知，a光偏折更明显，则玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，又由于
v
可得a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确，C错误；
B.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率较大，根据λ可知，因此在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正确；
D.根据Δxλ可知，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查光的折射和干涉，要求学生熟练掌握光的折射和干涉条纹间距公式相关的规律及其应用。
（多选）15．（2024 河北模拟）利用光的干涉规律可以测量细铁丝的直径，此种方法的好处是使得测量精度更加精准。现将粗细均匀的细铁丝夹在精度很高的标准玻璃板之间，如图甲所示，用平行单色光照射时，得到如图乙所示的干涉条纹，该干涉条纹自玻璃板右侧至左侧共有7条。已知所用单色光的波长为λ，铁丝位置恰好对应第七条亮条纹的中心位置。下列说法正确的是（　　）
A．干涉条纹是上侧玻璃板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变小
C．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变大
D．当换用介质中光速更小的某单色光照射时会使条纹间距变小
【考点】薄膜干涉现象．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】空气薄层干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的；当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从而即可求解。
【解答】解：A．干涉条纹是中间空气薄膜的上下表面的反射光干涉形成的，故A错误；
BC．如下图所示，当稍向右移动图甲中的细铁丝时，两板间夹角θ增大，根据
两极间夹角θ增大，条纹间距Δx变小，故B正确，C错误；
D．介质中光速小，折射率大，对应单色光的波长短，根据
当换用波长短的单色光照射时，条纹间距Δx变小，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题以生活实践情境为切入点，以薄膜干涉的应用为情境载体，考查干涉等知识，解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 合肥模拟）如图所示为某种透明介质材料制成的截面为直角梯形的柱体，其中∠A和∠B均为直角，∠BCD＝60°。一细光束由AB的左侧与AB边成30°由O点斜射入介质，该细光束在BC边的E发生一次反射后从CD边的F射出，且出射光线与CD边垂直，E、F两位置图中均未标出。已知BC＝35cm，。
光在空气中的传播速度c＝3×108m/s。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）该光束由O经E到F所需的总时间。
【考点】全反射的条件、判断和临界角；折射率的波长表达式和速度表达式．
【专题】定量思想；几何法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】（1）该透明介质的折射率为；
（2）该光束由O经E到F所需的总时间为2×10﹣9s。
【分析】（1）作出细光束在透明介质中的光路图，求出入射角和折射角，由折射定律求解折射率；
（2）根据折射率求出光在透明介质材料中的传播速度，由几何关系求解经过的路程，进而求得光束由O经E到F所需的总时间。
【解答】解：（1）作出细光束在透明介质中的光路图，如图所示
由几何关系知：入射角θ1＝90°﹣30°＝60°，折射角θ2＝30°，由折射定律：，解得；
（2）光在透明介质材料中的传播速度，
由几何关系可知，，，
光束由O经E到F的路程为，
则上述过程所用的时间。
答：（1）该透明介质的折射率为；
（2）该光束由O经E到F所需的总时间为2×10﹣9s。
【点评】本题以某透明介质为背景，考查折射定律、光在介质中的传播等知识，意在考查考生的分析综合能力。
17．（2025 1月份模拟）如图，半径为R的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度CD为10mm。一束单色激光自中心轴上距液面15mm的A处以60°入射角射向液面B处，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，液体折射率为。求：
（1）光线在B点进入液体的折射角；
（2）凹面镜半径R。
【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】（1）光线在B点进入液体的折射角为30°；
（2）凹面镜半径为55mm。
【分析】（1）根据折射定律分析解答；
（2）根据题意作图，根据几何关系分析解答。
【解答】解：（1）根据光的折射定律可知，光线在B点进入液体的折射角满足
可知
r＝30°
光线在B点进入液体的折射角为30°；
（2）因折射光经凹面镜反射后沿原路返回，可知折射光线垂直于凹面镜。如图所示，折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O，如图所示，由几何关系得
∠ABC＝∠COB＝30°
由题干可知AC＝15mm，CD＝10mm，BC的距离为
OC的距离为
由几何关系得凹面镜半径
R＝OC+CD
解得R＝55mm
答：（1）光线在B点进入液体的折射角为30°；
（2）凹面镜半径为55mm。
【点评】本题考查了光的折射定律，根据题意作出光路图是解题的前提，应用折射定律与几何知识可以解题。
18．（2025 白云区一模）为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。如图，ABCD为玻璃的截面，AD长为3cm，AB长为2cm，若用一束激光从A点与竖直方向成37°射入玻璃，恰好从BC边中点射出，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）玻璃的折射率。
（2）视场角的度数。
【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；推理论证能力．
【答案】（1）玻璃的折射率为。
（2）视场角的度数为53°。
【分析】作出光路图，根据几何知识求出折射角的正弦，再由折射定律求解折射率。
【解答】解：（1）根据题意作图
根据几何关系可知i＝90°﹣37°＝53°
sinr
根据折射定律有n
解得n
（2）根据题意可知视场角的度数为i＝53°
答：（1）玻璃的折射率为。
（2）视场角的度数为53°。
【点评】对于几何光学问题，正确 画出光路图是解答的基础，同时要充分运用几何知识，辅助求解。
19．（2025 南通模拟）如图所示，一细束白光从O点射入某矩形透明材料，经下表面反射后在上表面形成一条光带AB。已知透明材料的厚度为d，O、A间的距离为d，O、B间的距离为kd，透明材料对从A处射出光的折射率为na，真空中的光速为c。
（1）从A处射出的是紫光还是红光？求该光在材料中的速度大小v；
（2）求透明材料对从B处射出光的折射率nb。
【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；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】（1）从A处射出的是紫光，该光在材料中的速度大小为；
（2）透明材料对从B处射出光的折射率为。
【分析】（1）根据光的偏折分析折射率大小，根据频率与折射率关系分析，光在材料中的速度大小v；
（2）根据折射定律结合几何关系分析解答。
【解答】解：（1）从A处射出的光偏折较大，则从A处射出的光折射率较大，为紫光，该光在材料中的速度大小v
（2）设入射角为i，折射角为r，根据折射定律有na
nb
根据几何关系可知sinrb
sinra
解得nb
答：（1）从A处射出的是紫光，该光在材料中的速度大小为；
（2）透明材料对从B处射出光的折射率为。
【点评】解决本题的关键是运用几何关系，再根据折射定律和光速公式相结合解答。
20．（2025 重庆一模）如图所示，某种均匀介质制成的圆柱形透明物体，其上表面为水平圆，圆心为O1，半径为6d；下底面为倾斜椭圆，椭圆的中心O2，MN为长轴，长，短轴方向平行于上表面。圆柱体左侧侧线PM的长度最长。在O1正下方4d处放置一点光源。从上表面射出的光形成一半径为3d的圆形亮斑，A为直径PQ与亮斑边缘的交点。已知光在真空中的传播速度为c。
（1）求该介质的折射率；
（2）光线SA经圆柱体侧面反射后到达椭圆中心O2，求其从S发出至到达O2的时间。
【考点】光的折射与全反射的综合问题；折射率的波长表达式和速度表达式．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】（1）该介质的折射率为；
（2）其从S发出至到达O2的时间为。
【分析】（1）根据全反射临界角结合几何关系作答；
（2）根据几何关系解得光程，从而计算传播时间。
【解答】解：（1）设该介质的临界角为α
根据几何关系有
解得
（2）根据光速与折射率关系有
SA+AE+EO2＝vt
SA＝5d
根据正弦定理有
解得
答：（1）该介质的折射率为；
（2）其从S发出至到达O2的时间为。
【点评】处理几何光学相关的问题，关键是做出光路图，作图一定要准确，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度。
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