资源简介

2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了，这是利用了光的（　　）
A．全反射 B．衍射 C．偏振 D．干涉
2．用平行单色光a进行杨氏双缝干涉实验，相邻两条亮条纹中心间的距离为；若保持其他条件不变，仅将单色光a换为单色光b，相邻两条亮条纹中心间的距离为。已知，则单色光a、b的（　　）
A．波长之比为 B．波长之比为
C．频率之比为 D．频率之比为
3．下面是某单色光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，点O 是半圆形玻璃砖的圆心。可能正确的光路图是（ ）
A． B．
C． D．
4．小明运动出汗较多，他想喝一杯淡盐水，在搅拌盐水时，看到筷子在液面处出现“折断”现象。杯子是薄壁圆柱体玻璃杯，当他沿水平方向（垂直于纸面）观看时，与实际情况相符合的是（　　）
A． B．
C． D．
5．一水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，截面如图所示。由红光与绿光组成的复色光从P点射向圆心O后分成a、b两束光，则（　　）
A．a中只有绿光
B．b中只有红光
C．红光光子的动量比绿光光子的大
D．红光从P点传播到O点的时间比绿光的长
6．如图所示，有一个长为12cm的线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（　　）
A． B． C． D．
7．如图是光学仪器——道威棱镜的简要结构，等腰梯形ABCD是棱镜的横截面，其底角为45°。现有红紫两条与底边BC平行的光线射向AB，经AB折射后，均能直接到达BC边，并都在BC边发生全反射，光均未到达AD面，不考虑光在CD面上的反射，下列说法正确的是（　　）
A．光有可能从AD射出棱镜
B．从CD射出的两条光线不再平行
C．从CD射出的两条光线，紫光在上红光在下
D．两条光线有可能从CD边同一点射出
8．倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄且均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（如图甲所示）折射形成。光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角增大到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见，简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（　　）
A．光线有可能在下表面发生全反射
B．光线从空气进入冰晶后传播速度变大
C．红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小
D．随太阳高度角增大，紫光比红光先在侧面发生全反射
9．如图所示为某透明介质制成的棱镜截面，该截面由扇形和直角三角形构成，已知，，一细光束由平面上的A点斜射入棱镜，细光束在点刚好发生全反射，已知弧长等于弧长的倍，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　）
A．该透明介质的折射率为
B．光束在点入射角的正弦值为
C．光线第一次射出棱镜时从边射出
D．光束从点射入到第一次从棱镜中射出的时间为
10．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（　　）
A．该液体的折射率为
B．该液体的折射率为
C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀
D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射
二、多选题
11．下列说法正确的是 （　　）
A．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率一定等于驱动力频率
B．单摆简谐运动的周期与振幅有关，振幅越大周期越长
C．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理
D．当波源和观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率小于波源发出的频率
E．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的偏振现象
12．如图所示，一透明体的横截面为四分之一圆弧AB，O点为圆心，半径为R，C点在圆弧AB上且C点到AO的距离为。一光线平行AO方向从C点射入透明体后，通过OB上的D点，光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（　　）

A．透明体对该光线的折射率为
B．透明体对该光线的折射率为
C．该光线从C点传播到D点的时间为
D．该光线从C点传播到D点的时间为
13．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲中，使摆球A先摆动，摆球B、C接着摆动起来，B摆的振幅最大
B．图乙为某金属在光的照射下，光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像。若用频率分别为和的两种单色光同时照射该金属，都能使该金属发生光电效应
C．图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图，在水珠中a光束的传播速度一定大于b光束的传播速度
D．图丁所示为双缝干涉示意图，挡板到屏的间距越小，相邻亮条纹间距越大
14．雨过天晴，空气中悬浮着大量小水滴，若太阳光从背后近乎水平入射，观察者便会看到彩虹（如图）。有时能够同时观察到两道彩虹，内层彩虹被称为“虹”，外层彩虹被称为“霓”。这是由于阳光在小水滴内部反射次数不同而导致的。彩虹现象形成时，阳光在小水滴中的大致光路图如图所示。关于彩虹现象，下列说法中正确的有（　　）
A．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”
B．“霓”对应光路图中2级光，色序表现为“内红外紫”
C．对同一束入射日光，产生“虹”现象时红光在水滴内传播时间小于紫光
D．对同一束入射日光，产生“虹”现象时紫光在水滴内传播时间小于红光
三、实验题
15．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）某同学在做杨氏双缝干涉实验时，分别用波长 λ1 和 λ2的单色光，经同一干涉装置得到如图甲和乙所示的干涉条纹，可知 λ1 ________λ2（选填“>”“=”或“<”）。
16．现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能，通常在挡风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图a所示，由右侧发光二极管发射红外线，射向挡风玻璃并全部发生全反射，红外线被光电二极管接收。下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，从而让雨刮器工作。试回答以下问题：

（1）下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，部分光线发生了 （填“折射”或“全反射”）；
（2）雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，若雨刮器内部电路结构简化成图甲和图乙，其中A为光电传感器模块，B为电动机模块，则能够实现雨量越大雨刮越快的是 （填“甲”或“乙”）；

（3）小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机，铭牌上标有额定电压12V，额定功率30W，通过测量发现电动机电压达到6V才能转动。为保护电动机，不转动时，电流不能超过1A。
小明同学打算测量电动机内阻。
①他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测，他选择了×1挡后，先进行 ，再进行测量，读数如图b所示，则读数为 Ω；

②为精确测量，实验室提供了如下器材：恒压电源U（12V），电压表V（8V，约1kΩ）电流表A（1A，约1Ω），滑动变阻器R（0~10Ω），定值电阻，导线、开关。他设计了如图c所示的电路图。
请回答以下问题：

（ⅰ）为了多测几组数据，图c中的电路图，电压表应该接在 端（填a或b）。
（ⅱ）若某次测量，电压表读数为U0，电流表为I0，则电动机内阻为 （用题中符号表示）。
17．某同学设计如图所示的装置测量弹性轻杆（满足胡克定律）的劲度系数。图中A是待测弹性轻杆，竖直固定；B是一长度为L的轻质刚性杆，一端通过铰链与A连接，另一端与轻质平面镜M的中心O′垂直固定相连，M在水平实验台上且可以绕连接点转动；C是装满细砂、总重为G的小桶；PQ是半径为r、带有弧长刻度的透明圆弧，O是PQ的中心。开始时，A下端不挂小桶C，B水平，圆弧PQ的圆心在M的中心O′处，一束细光经PQ的O点水平射到平面镜O′点后原路返回；测量时，A下端挂装满细砂的小桶C，可以认为同一束入射光仍射到M的O′点，静止时，该同学读得反射光在透明圆弧上移动的弧长为s。
回答下列问题：
(1)本实验采用了 （选填“放大”或“控制变量”）法；
(2)弹性轻杆A下端挂装满细砂小桶C，该同学测得A的形变量x= （用L、r、s表示）；
(3)弹性轻杆A的劲度系数k= （用L、r、s、G表示）。
18．小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物，为了弄清这个球形物体的材质是什么，小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径，测量结果如图甲所示，球体直径 cm；
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图，他将该球体固定在水平桌面上，找来一支激光笔，射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上，调整水平激光的高度，当看到光线在进出球体时没有发生偏折时，说明激光通过了球体的球心（如图中），在球体上光线出射的位置做一个记号（图中点）。将激光笔竖直向上移动，保持入射光线水平，当光线经球体发生折射后恰好能从点射出时，将激光笔固定，测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为 （，计算结果保留两位有效数字）；
(3)若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，他仍按照（2）中原理计算折射率，实验结果将 （填“偏大”、“偏小”或“没有影响"）；
(4)如果将光线继续上移， （填“能”或“不能”）看到光在球体内发生全反射。
四、解答题
19．如图所示，是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，已知AD边长L＝0.1m，AB边长为，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°。现有一束光从距离A点处垂直AB边射入该介质，在CD面上刚好发生全反射，若该光在介质中的波长。求：
(1)该光在此介质中传播的总时间；
(2)参考下表，通过计算说明该光是什么颜色的光。各色光在真空中的波长和频率
光的颜色 波长/nm 频率/Hz 光的颜色 波长/nm 频率/Hz
红 760~630 3.9~4.8 青 500~450 6.0~6.7
橙 630~600 4.8~5.0 蓝 450~430 6.7~7.0
黄 600~570 5.0~5.3 紫 430~400 7.0~7.5
绿 570~500 5.3~6.0
20．如图所示的透明介质，横截面为长方形，在下表面镀上不透光物质，边长为，一束激光与边的夹角为，从边上的点射入，折射光线经过边上的点反射后正好到达点。已知点的入射光线与反射光线垂直，、两点间的距离为，光在真空中的传播速度大小为，求∶
(1)透明介质对此激光束的折射率；
(2)此激光束从到再到传播的总时间。
21．某透明介质的剖面如图所示，单色光从M点垂直MN边入射，在OP边恰好发生全反射，该入射光线在OP边上的入射点为OP的中点，该入射光线与OP边的夹角，，，，不考虑多次反射，光在真空中传播的速度大小为c。求：
(1)单色光对该透明介质的折射率；
(2)单色光在该透明介质中传播的时间。
22．如图1、2所示，置于空气中的半圆柱形玻璃的折射率，在垂直于柱体轴的平面内，光线以角入射在半圆柱的平表面上．问光线从半圆柱的什么范围内射出？（用角度表示）
五、综合题
23．如图所示，是由均匀介质制成的半圆柱体玻璃的横截面，为直径且保持水平，一束由光和光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，并分别从点、点射出。已知、与竖直方向的夹角分别为和，，光在真空中的传播速度为。求：
(1)玻璃对光的折射率（结果可保留根号）；
(2)通过计算证明：玻璃砖中光由到的时间和光由到的时间相等。
24．激光
激光具有单色性佳、相干性强、方向性好、能量集中等特点，广泛应用于多个领域。
(1)利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源S，S发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得S到平面镜、光屏的垂直距离分别为a、L（aL），光屏上相邻明条纹的中心间距为Δx，则激光的波长λ= ；将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将 （选填：A．变大 B．变小 C．不变）。
(2)玻璃三棱柱的横截面如图中ΔPMN所示。现有一束激光从O点以α角入射，经MN面折射后，依次在PM、PN面发生反射，最终垂直于MN面射出。已知该三棱柱对该激光的折射率为n=1.31。
①补全三棱柱内的光路示意图 。
②（计算）求α角的大小（结果保留2位有效数字） 。
③在三棱柱的PM、PN面上
A．仅PM面有光线射出 B．两个面均有光线射出
C．仅PN面有光线射出 D．两个面均无光线射出
(3)一种利用光电效应原理工作的电源，简化结构如图所示。A电极为有小缺口的无色透明导电球壳，K电极为放置在球壳中心的金属球，K电极的引线与球壳缺口之间不接触、不放电。现用频率为ν的激光照射装置，仅K电极表面有电子逸出并向A电极运动。忽略光电子的重力及之间的相互作用。已知激光穿过A电极时光子频率不变，K电极金属材料的逸出功为W，电子电荷量为 e，光速为c，普朗克常量为h。
①入射激光的一个光子动量p= 。
②两电极K、A之间的最大电压UkAm= 。
光具有能量，也有动量，光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光镊技术就是用一束高度汇聚的激光形成辐射压力，在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触、无损活体的操作，如同“隔空取物”的光学镊子。
25．科学家研究发现，光子的动量与光的传播方向一致，其大小p=，h为普朗克常量，λ为光的波长。该公式表明：光具有的特性是 。频率为ν的光子垂直照射到平面镜，在反射的过程中，动量改变量的大小Δp= ，从而对平面镜产生一定的压力（光速取真空中的速度c）。
26．光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。
（1）实验中测出折射角β小于入射角α，则光线在微球内的传播速度 真空中的光速c。从B点射出后的折射角θ= （用α、β表示）。
（2）光束经过微球的过程中，其动量变化量( )
A．由A指向B，对微球产生的光压指向B
B．由A指向B，对微球产生的光压指向A
C．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向上
D．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向下
27．运用时，可以将两束相同的光同时对称的射入微球，相当于镊子的两个臂，产生对称的压力，从而稳定捕捉微球。
（1）如图，对称的入射光a、b射入微球甲，c、d射入微球乙，入射方向关于中心线对称，则两球所受合力的方向( )
A．两球所受合力均向上
B．两球所受合力均向下
C．甲球受合力向下，乙球受合力向上
D．甲球受合力向上，乙球受合力向下
（2）已知微球偏离平衡位置微小位移x时，光线对微球总的作用力近似满足F=-kx，则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像为( )
A．B．C．D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习1》参考答案
1．C
【知识点】偏振的应用、偏振现象及其解释
【详解】观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的偏振现象。
故选C。
2．C
【知识点】波长、频率和波速的关系、干涉条纹间距与波长的关系
【详解】AB．根据杨氏双缝干涉实验原理其他条件不变得，故AB错误；
CD．根据可知，故C正确，D错误。
故选C。
3．B
【知识点】根据反射与折射定律画出光路图
【详解】AB．光线在圆心处发生折射，当光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，故A错误，B正确；
CD．由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，故CD错误。
故选B。
4．A
【知识点】光的折射现象、光路的可逆性
【详解】ABD．水中筷子发出的光进入空气发生折射，且折射角大于入射角，当筷子位于O点左侧时，看到的水中筷子应该偏向左“折断”； 当筷子位于O点右侧时，看到的水中筷子应该偏向右“折断”，故A正确，BD错误；
C．当筷子刚好位于O点时，入射角和折射角刚好都为零，则看到的水中筷子不发生“折断”，故C错误。
故选A。
5．B
【知识点】德布罗意波的公式、折射和全反射的综合问题、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】AB．因红光的折射率小于绿光的折射率，由全反射的临界角公式可知，绿光的临界角小于红光的临界角，两束光在透明液体面上的入射角相等，可知绿光产生全反射，所以b中是单色光只有红光，红光没有产生全反射，因此a中不是只有绿光，还有红光，A错误，B正确；
C．由光子的动量公式可知，由于红光的波长比绿光的波长大，因此红光光子的动量比绿光光子的动量小，C错误；
D．由光在介质中的传播速度与折射率的关系公式可知，因红光的折射率小于绿光的折射率，因此红光的传播速度大于绿光的传播速度，则红光从P点传播到O点的时间比绿光的小，D错误。
故选B。
6．C
【知识点】发生全反射的条件、临界角
【详解】如图所示
在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在中，根据正弦定理有
解得
当时，有最大值
为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有
所以
故选C。
7．C
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】光在介质中的光路图如下
A．由几何关系和不考虑光在CD面上的反射，结合几何光学可知光不可能从AD射出棱镜，故A错误；
B．由几何关系得从CD射出的两条光线仍平行，故B错误；
C．从CD射出的两条光线，紫光在上红光在下，故C正确；
D．由光路图分析可知两条光线从CD边同一点射出，需要AB面的入射点重合，所以不符合，故D错误。
故选C。
8．D
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】A．冰晶上下表面平行，根据折射原理可知，光线从上表面入射的光线与下表面射出的光线平行，故光线不可能在下表面发生全反射。故A错误；
B．光线从空气中的传播速度大于在固体中的传播速度。故B错误；
C．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据可知，红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大。故C错误；
D．全反射的条件为入射角度达到临界角，根据
可知，冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率的情况下，紫光的临界角更小，更容易发生全反射，即紫光比红光先在侧面发生全反射。故D正确。
故选D。
9．D
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A．由题意，弧等于弧的2倍，则弧所对应的圆心角为，所以为正三角形，光束在棱镜中的临界角为，由临界角公式得
解得
故A错误；
B．设光束在A点的入射角为i，光束由A点射入棱镜的折射角为，由折射定律得
解得
故B错误；
C．光线在点的反射光线与垂直，光在面的入射角为，即光线在面发生全反射，光线射到面时的入射角为，小于临界角，光线第一次射出棱镜时从边射出，故C错误；
D．作出光束在棱镜中的光路图，如图所示
由以上分析可知，光线在点的反射光线与垂直，假设垂足为，由几何关系，则
又
又由几何关系得
光在棱镜中传播的距离为
光在棱镜中的速度为
光束从A点射入到第一次从棱镜中射出的时间
故D正确。
故选D。
10．D
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】AB．题意知光线1恰好消失时，光恰好发生全发射，几何关系可知，光在液体内部的入射角为（临界角），则有
整理得
故AB错误；
C．由
可知越靠近A端越小，越大，但与不成正比，即刻度不均匀，故C错误；
D．若为薄壁容器，激光不垂直容器壁入射时，在容器壁处会发生折射，此时不再等于光在液体内部的入射角，会对测量液体折射率产生干扰，所以激光也必须垂直容器壁入射，故D正确。
故选D。
11．ACD
【知识点】影响单摆周期的因素、单摆周期公式、周期性外力作用下物体的振动频率、多普勒效应、薄膜干涉现象和原理、单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】A．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率等于驱动力频率，故A正确。
B．由单摆简谐运动的周期公式
可知，单摆做简谐运动的周期与振幅无关，故B错误。
C．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理，故C正确。
D．当波源和观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率小于波源发出的频率，故D正确。
E．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，故E错误。
故选ACD。
12．AD
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、光的折射定律、折射率
【详解】AB．设该光线在C点发生折射时的入射角与折射角分别为和，根据几何关系可得
解得
由于，可知为等腰三角形，则有
则透明体对该光线的折射率为
故A正确，B错误；
CD．根据几何关系可知，C，D两点间的距离为
该光线在透明体中传播的速度大小为
该光线从C点传播到D点的时间为
故C 错误，D正确。
故选AD。
13．BC
【知识点】光电效应方程的函数图象、改变双缝到光屏距离判断条纹间距的变化、 折射率的波长表达式和速度表达式、共振现象产生的条件及特点
【详解】A．根据单摆的周期公式
可知，在图甲中A、C两球摆长相同，因此两球摆动周期相同，固有频率相同。当摆球A摆动时，摆球B、C做受迫振动，C球与A球发生共振，当摆动稳定时，B、C两摆中C摆球的振幅最大，故A错误；
B．根据爱因斯坦的光电效应方程
结合图乙可知，图像与横轴交点即为表示金属的截止频率，而只要入射光的频率大于金属的截止频率，即可发生光电效应，因此若用频率分别为和的两种单色光同时照射该金属，都能使该金属发生光电效应，故B正确；
C．过入射点做出法线，如下图所示
显然，在入射角相同的情况下，a光的折射角大于b光的折射角，所以a光的折射率小于b光的折射率。根据折射率与传播速度之间的关系式
可知，折射率越小光在介质中的传播速度越大，因此在水珠中a光束的传播速度一定大于b光束的传播速度，故C正确；
D．根据条纹间距公式
式中表示挡板（双缝）到屏的距离，则可知，对于确定的入射光，挡板（双缝）到屏的间距越小，相邻亮条纹间距越小，故D错误。
故选BC。
14．BC
【知识点】光的折射定律、折射率、根据反射与折射定律画出光路图
【详解】A．如图所示为“虹”的光路，即为光路图中1级光，色序表现为“内紫外红”，故A错误；
B．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中2级光，色序排列次序与“虹”相反，表现为“内红外紫”，故B正确；
CD．对同一束入射日光，产生“虹”现象时，设折射角为，球形水滴的半径为，有
光传播的路程为
则光的传播时间为
红光和紫光有相同的入射角，而紫光的折射率大于红光的折射率，则紫光的传播时间大于红光的传播时间，故C正确，D错误。
故选BC。
15．＞
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系
【详解】[1]由双缝干涉条纹间距公式知，甲的条纹间距大于乙，所以甲的波长大，即λ1>λ2。
16． 折射 乙 欧姆调零 4.0
【知识点】多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数、根据全反射条件判断光能否发生全反射、伏安法测量未知电阻
【详解】（1）[1] 下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，玻璃之外是雨水，雨水的折射率大于空气，故有一部分光线通过界面发生折射。
（2）[2] 雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，由此可知雨量越大时通过电动机的电流越大，由闭合电路欧姆定律可知，能够实现雨量越大雨刮越快的是图乙的电路。
（3）[3][4] 欧姆表选择了×1挡后，先进行欧姆调零，再进行测量，读数如图b所示，则读数为4.0Ω；
[5] 为了多测几组数据，要求电压表的测量时的变化范围更大一些，故电压表应该接在端。
[6]由欧姆定律可知，电动机内阻为
17．(1)放大
(2)
(3)
【知识点】光的反射现象
【详解】（1）本实验中杆发生微小形变，通过平面反射将微小量放大进行测量，所以采用了放大法。
（2）挂上砂桶后，弹性杆产生形变，连接平面镜的刚性杆A倾斜，平面镜绕O′点逆时针旋转角度θ，由于L远大于弹性杆的形变量，，所以O′角较小，满足
根据反射定律与几何关系可得
弧长
联立解得
（3）根据胡克定律可得
解得
18．(1)5.00
(2)1.8
(3)偏大
(4)不能
【知识点】光的折射定律、折射率、根据全反射条件判断光能否发生全反射
【详解】（1）球体直径
（2）如图所示
设光线由A点射入，入射角为，折射角为，则
，
，
则
（3）若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，则会造成d偏小，即AP偏大，n的测量值偏大。
（4）如果将光线继续上移，由于光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必小于，不能发生全反射。
19．(1)
(2)红色,
【知识点】折射和全反射的综合问题、了解光谱和太阳光谱
【详解】（1）由题意可知，该光的临界角C＝30°
根据
解得
根据光路图和数学知识可知：光在介质中的传播路程为
结合
联立解得
故光在此介质中传播的总时间
（2）根据波速、波长、频率的关系可知，
结合
联立解得
参考表格数据可知：该光颜色为红色。
20．(1)n =
(2)t =
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】（1）由几何关系可得激光束在E点的入射角i = 60°
折射角
由题意可得∠DFE = 90°，则∠EFB = ∠DFC = 45°
可得r = 45°
由n =
解得n =
（2）由几何关系有EF = ，BF = L，，FD =
又n =
此激光束从E到F再到D传播的总时间t =
解得t =
21．(1)
(2)
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】（1）由几何关系可知，单色光在OP边恰好发生全反射，入射角
由
解得
（2）由几何关系可知，光在介质中传播的距离
光在介质中的传播速度大小
单色光在该透明介质中传播的时间
解得
22．
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】光线射入玻璃后，如图2所示，根据光的折射定律
可知进入玻璃时，折射角
由于折射率为，可知临界角为
C=45o
当光线恰好从C点射出时
恰好从D点射出时
因此光线的出射范围是
23．(1)
(2)见详解
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式、不同色光在同一介质中的波长与波速
【详解】（1）对光线，由
得
（2）对光线，设光线与竖直方向的夹角为，则
如图所示，
由
得
同理可得
则，即玻璃砖中光由到的时间和光由到的时间相等。
24．(1) B
(2) 41° C
(3)
【知识点】折射和全反射的综合问题、改变双缝间距判断条纹间距的变化、爱因斯坦光电效应方程
【详解】（1）[1]从S发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光，相当于从S关于平面镜的像点D发出的光射到屏上，也就相当于一个间距 为2a的双缝，根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式
则波长
[2]根据
可知将平面镜略微向下平移，a增大，干涉条纹的间距将变小，即选B。
（2）[1][2]玻璃临界角
可知
由三棱柱内光路图中的几何关系可知激光射入MN面后的折射角
由数学知识可得PM面入 射角为，PM面入射角为，光路如图所示
则折射率
解得
[3]由以上分析可知两个面均无光线射出。
故选D。
（3）[1]根据
可知一个光子动量
[2]随着K电极逸出的光电子运动到A电极，A、K之间的电压逐渐增大，当K电极正指A电极逸出的动能最大的光电子恰好运动不到A电极时，两极之间的电压达到最大，对动能最大的光电子的运动过程由动能定理有
由爱因斯坦光电效应方程有
解得
25． 波粒二象性 26． 小于 α C 27． D B
【知识点】光压、光子的动量及其公式、光的折射定律、折射率、从弹簧振子认识简谐运动的特征、计算物体的动量及动量的变化
【解析】25．[1]光子动量公式，其中动量表示光具有粒子性，而波长表示光具有粒子性，因此通过光子动量公式表明光具有波粒二象性；
[2]光被平面镜反射后速度大小不变，取反射光的动量方向为正，则其动量的变化量
而
，
可得
26．（1）[1]由于折射角β小于入射角α，根据折射定律可得微球的折射率
则光在微球中的传播速度
可知光线在微球中的传播速度小于真空中的光速。
[2]根据几何关系可知，三角形AOB为等腰三角形，可得
而折射率
由此可知从B点射出后的折射角。
（2）[3]做出入射光动量方向、折射光动量方向以及折射后光线动量的变化量如图所示
可知光束经过微球的过程中，其动量变化量与AB垂直，根据动量定理可知，微球对光束作用力的方向与动量变化量的方向相同，其方向垂直AB向下，而根据牛顿第三定律可知，光束对微球的作用力与微球对光束的作用力大小相等、方向相反，可知光束对微球的作用力垂直AB向上。
故选C。
27．（1）[1]做出两束对称光束分别经过微球甲乙后动量的变化量，以及根据平行四边形定则做出动量变化量的合动量，如图所示
根据动量定理可知，微球甲对光束的合力竖直向下，微球乙对光束的合力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，光束对甲球的合力竖直向上，光束对乙球的合力竖直向下。
故选D。
（2）[2]根据题意，光线对微球总的作用力近似满足F=-kx，则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像满足简谐振动，其图像为正弦函数的图像。
故选B。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．汽车尾灯都是红色的，一个重要的原因是红光在大雾天气能被更远处的人看见，这是因为（　　）
A．红光比其它色光频率更高，更容易沿直线传播
B．红光比其它色光折射率更大，折射光路弯折更大
C．红光比其它色光波长更长，更容易发生明显衍射
D．红光比其它色光波长更长，波长长才能发生衍射
2．将两支铅笔并排放在一起，通过中间狭缝看与其平行的日光灯，观察到彩色条纹的现象属于光的（ ）．
A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象
3．生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（ ）
A．甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大
B．乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定
D．如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片
4．如图所示，一条含有两种单色光的细光束，从真空中由均质玻璃砖的上表面入射后，分成折射角分别为θ1、θ2的a、b光线，则a、b光线在该玻璃砖中运动的速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
5．一束在空气中波长为660nm的红光垂直照射在竖直放置的肥皂膜上，肥皂膜对该光的折射率为1.5。由于重力作用，肥皂膜形成上薄下厚的楔形结构。已知光由空气射向肥皂膜时，反射光会存在半波损失，致使在肥皂膜表面两束相干光传播路程之差为（为光在肥皂膜中的波长，，，，）处为暗条纹。若观察到肥皂膜上某处出现了亮条纹，则该处的膜厚度可能为（　　）
A．165nm B．220nm C．495nm D．550nm
6．如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线从某半球形玻璃砖的A点以入射角射入穿过玻璃砖自下表面射出（不考虑多次反射）。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和，速度分别为和，则下列说法正确的是（　　）
A．折射光线AB是红光 B．
C．光发生折射时波长不变 D．
7．日晕是一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的单色光，形成围绕太阳的彩色光环，如图甲所示。图乙为一束太阳光射到一冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（　　）
A．在冰晶中，b光的折射率大
B．在冰晶中，a光的传播速度比b光小
C．相同条件下，b光的衍射现象更明显
D．相同条件下，a光的双缝干涉条纹间距小
8．如图（a），玻璃半球半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的单色光垂直入射到半球的底面。已知玻璃对单色光的折射率为，如图（b）所示，球冠（不含圆底面）的表面积为，只考虑首次射到球面的光。下列说法正确的是（ ）

A．所有射入到半球底面的光有会发生全反射
B．整个半球面透光的面积为
C．从半球球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为
D．仅将单色光换为频率更高的单色光，则半球面透光的面积增大
9．如图所示，某水池下方水平放置一直径为d=0.6m的圆环形发光细灯带，O点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离h可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度h1时，发现水面上形成两个以O为圆心的亮区，其中半径r1=1.2m的圆内光强更强，已知水的折射率，则（　　）
A．湖面能被照亮的区域半径为1.5m
B．若仅增大圆环灯带的半径，则湖面上中间光强更强的区域也变大
C．灯带的深度
D．当时，湖面中央将出现暗区
二、多选题
10．完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。中国空间站的“天宫课堂”曾完成一项水球光学实验，航天员向水球中注入空气，形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，水球整体半径R和气泡半径r，有。在过球心的平面内，用一束单色光以60°的入射角照射水球的A点，经折射后射到水球与气泡边界的N点，AN=r。已知光在真空中的传播速度为c、下列说法正确的是（　　）
A．此单色光在水中的折射率
B．此单色光从空气进入水球，光的传播速度一定变大
C．此单色光在N点不会发生全反射
D．此单色光从A到N的传播时间为
11．如图所示，一个单色发光源S紧贴在半球形透光物体球心正下方的圆弧内表面上，发光源S向物体的上表面发射单色光，上表面恰好有一半的面积有光线射出。不考虑二次反射，真空中光速c=3×108m/s，下列说法正确的是（　　）
A．半球形物体对该单色光的折射率为
B．半球形物体对该单色光的折射率为
C．单色光在球形物体内的传播速度为
D．单色光在球形物体内的传播速度为
12．如图，是某种透明材料三棱镜的横截面，已知，一束仅含有红光和紫光的复色光垂直于AB边射入棱镜，已知该棱镜对红光的折射率，下列说法中正确的是（　　）
A．紫光的波长比红光长
B．紫光在BC边上没有发生全反射
C．红光在棱镜中的传播速度比紫光大
D．红光在AC边的出射光线方向与BC边平行
13．如图所示，直角三角形ABD为某种透明介质的横截面，，P为BD边上的一点，。某单色光从P点垂直BD射入介质，在AB边恰好发生全反射，且回到P点。真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．介质对该光的折射率为2 B．介质对该光的折射率为
C．该光在介质中传播的时间为 D．该光在介质中传播的时间为
三、实验题
14．测量某半圆形玻璃砖的折射率，操作步骤如下
I．在白纸上画一条直线，半圆形玻璃砖放白纸上，玻璃砖直径与直线重合，描出直径两端点和，取走玻璃砖，用刻度尺求圆心点，过点作垂线，放回玻璃砖，将光屏垂直贴近玻璃砖点放置。
II．沿玻璃砖由向缓慢移动激光笔，使得入射光线平行纸面且始终沿着半径方向射向圆心，从玻璃砖射出的激光在下方的光屏上恰好消失，记下激光入射点，取走玻璃砖，过点作的垂线。
(1)步骤II中，当激光从点入射到点在面下方光屏上恰好消失时是光的_____。
A．色散现象 B．衍射现象 C．全反射现象
(2)用刻度尺测得、，则玻璃砖的折射率 。
15．在光栅衍射实验中，光栅方程是 ，其中d是 ，是 ，k是 。
16．低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下：
①在白纸上画出一条直线a作为界面，过直线a上的一点O做出法线NN＇，并画出AO作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线a对齐，并画出玻璃砖的下界面b；
②在表示入射光线的AO上插上大头针、；
③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针和，位置如图甲所示。
(1)在步骤③中，插大头针时，需要挡住 ；
(2)撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图，如图甲所示，、的连线与直线b交于E点，AO延长线与直线b交于F点，NN＇与直线b交于O＇点，测得，，，该玻璃砖的折射率可以表示为n＝ （结果用d、、表示）；
(3)由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中E、F两点离得很近，为了减小实验误差，该同学在直线b的下方再画一条平行线c，分别延长OE和OF至直线c，再进行相应测量，计算出折射率，如图乙所示。直线c离直线b的距离适当 （选填“远”或者“近”）一些比较好。
17．小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物，为了弄清这个球形物体的材质是什么，小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径，测量结果如图甲所示，球体直径 cm；
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图，他将该球体固定在水平桌面上，找来一支激光笔，射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上，调整水平激光的高度，当看到光线在进出球体时没有发生偏折时，说明激光通过了球体的球心（如图中），在球体上光线出射的位置做一个记号（图中点）。将激光笔竖直向上移动，保持入射光线水平，当光线经球体发生折射后恰好能从点射出时，将激光笔固定，测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为 （，计算结果保留两位有效数字）；
(3)若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，他仍按照（2）中原理计算折射率，实验结果将 （填“偏大”、“偏小”或“没有影响"）；
(4)如果将光线继续上移， （填“能”或“不能”）看到光在球体内发生全反射。
四、解答题
18．一种“光开关”的“核心区”构造如图中虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同且截面边长均为的等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行且略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现“开关”功能。若一细束单色光从1的左侧面上点垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对单色光的折射率为1.5，与底面间的距离为，单色光在真空中的传播速度为。在两棱镜之间不充入介质情况下：
（1）请通过推导说明是否能实现“开”功能；
（2）求单色光在棱镜中传播的时间。
19．如图为一半径为R的半圆柱透明介质的横截面，O为圆心，线段AB为直径，紧贴B点放置与AB共线的光屏。一束平行于直径AB的红、蓝复色光从真空射到半圆柱透明介质上的C点，经两次折射后在光屏上形成D、E两个光点。已知，B、D两点的距离为。
（1）画出形成光点D的大致光路图并判断光点D的颜色；
（2）求介质对形成光点D的光束的折射率。
20．如图，折射率为的半圆形透明柱体，其横截面的半径为R，圆心为O，AB为水平直径，如图所示。点光源S置于O点正下方距O点R处的圆面内，不考虑光在AB界面上的反射。（夹角很小时，）求：
（1）求光照在半圆形弧形界面ASB上发生全反射的区域长度l；
（2）若从O点正上方观察光源S，求观察到的光源距O点的距离h。
21．如图所示，将厚度为d1=5.20cm的玻璃砖放置在水平桌面上，其下表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的正上方与玻璃砖平行放置，距玻璃砖上表面距离为d2=10.00cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O点射向玻璃砖上表面，在刻度尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为6.00cm。已知光在真空中的速度=3.0×108m/s，取。求：（结果保留两位有效数字）
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）激光从O点传到A、B两点的时间差。

五、综合题
22．我国研制的某型号光刻机光学镜头投影原理简化如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，点为AC上一点，为垂直于半球形玻璃砖的水平底面的轴线，间距为的两束平行紫外光线a、b从棱镜左侧垂直于AB边射入，经AC边全反射后关于轴线对称进入半球形玻璃砖，最后汇聚于硅片上表面的M点（图中未画出）。已知半球形玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
(1)为使紫外光线a、b在AC边发生全反射，三棱镜折射率的最小值；
(2)紫外光线a在D点发生折射的折射角；
(3)紫外光线a在半球形玻璃砖中的传播时间t。（不考虑多次反射）
23．物质性质
如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变）
(1)水流出的过程中，瓶内气体（　　）
A．吸收热量，对外界做功 B．吸收热量，外界对其做功
C．放出热量，对外界做功 D．放出热量，外界对其做功
(2)水流开始流动前，水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后，水面与小孔之间的高度差为，此时瓶中气体的压强为 ，开孔前瓶内封闭气体的体积为 。
(3)（多选）在水流动的过程中，以下一定能让水停止流出的是
A．塑料瓶做自由落体运动 B．塑料瓶做竖直上抛运动
C．手托住塑料瓶竖直向上加速 D．手托住塑料瓶竖直向下加速
(4)如图，用激光笔透过塑料瓶照亮小孔时，观察到光能沿着水流传播，则（　　）
A．激光在水中的速度大于在空气中的速度
B．激光在水流中有全反射现象
C．水流的形状发生变化时激光传播方向不变化
航天科技
我国的航天科技飞速发展，在运载火箭、人造卫星、载人航天、天体探测以及失重条件下的各种实验等方面都取得了辉煌的成就。
24．总质量为M（含燃料）的小型试验火箭，在极短的时间内将质量为m的气体以相对地面v0的速度竖直向下喷出后，火箭在重力作用下开始做匀变速直线运动。已知重力加速度大小为g，则气体喷出后，火箭获得的速度为 ，火箭上升的最大高度为 。
25．（多选）关于空间站的运行速度，正确的是（　　）
A．空间站离地越高，运行速度越小
B．空间站离地越高，运行速度越大
C．空间站的运行速度小于地球第一宇宙速度
D．空间站的运行速度介于地球第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
26．天宫搭载的红外线热成像仪，是通过收集待成像物体辐射的红外线能量而成像的。红外线与可见光相比，红外线（　　）
A．频率更高
B．更容易发生衍射现象
C．真空中传播速度更快
D．在同一装置中双缝干涉条纹更窄
27．航天科技的应用离不开相对论。按照狭义相对论观点，空间站内的钟会因为高速运动而变 ；根据广义相对论观点，钟的快慢与引力场的强弱有关，在空间站的钟要比在地面走得 。
28．如图所示，在机械臂作用下，微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，且微型卫星、空间站、地球位于同一直线。则连接微型卫星与空间站的机械臂对微型卫星的作用力（　　）
A．大小为零
B．大小不为零，方向指向空间站
C．大小不为零，方向背离空间站
水中的物理原理
许多物理原理与水有着密切的关系，我们可以利用水完成很多物理实验。
29．在平静的湖面上，用一根树枝周期性地轻轻点动水面，形成一个振动的波源，水波向四周传开。把水波看成是简单的机械横波。发现水面上传播出去的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，是波源位置。产生这一现象的可能原因（　　）
A．树枝振动强度逐渐增强 B．树枝振动强度逐渐减弱
C．树枝振动频率逐渐加大 D．树枝振动频率逐渐减小
30．把一列水波看作是简谐横波，图为某时刻的波形图。此时点沿轴正方向向上运动，经过0.75s第一次返回平衡位置。则该波的传播方向为 （填“向左”或“向右”），其波速 m/s。
31．在平静湖面的底部有个固定的水下景观点光源，分别向各个方向交替发射红光和蓝光，已知水对两种光的折射率分别为和，且。可以在湖面上看到一个圆形亮斑，则红光亮斑面积 蓝光亮斑面积（填：“大于”、“等于”或“小于”），若光源离湖面的深度为，则红光亮斑的面积大小为 。
32．在湖底腐烂的植物释放出沼气，形成一个气泡。假设气泡内气体质量保持不变，且可以看作理想气体。
（1）计算：若上升过程中泡内气体温度保持不变，气泡达到湖面时体积变为原来的1.5倍。湖面处大气压为，水的密度，重力加速度。求湖水的深度是多少？ （保留三位有效数字）
（2）若把气泡看作是一个封闭系统，在上升过程中，其对外做功，同时内能增加，则气体一定
A．放出热量 B．吸收热量 C．放出热量 D．吸收热量
33．如图所示，在一足够宽的河面上，一渡船从河岸边的A点出发，相对河水由静止开始做匀加速直线运动，加速度，方向始终垂直河岸。已知河水的速度不变。
（1）船相对河岸的运动轨迹可能是
A． B．
C． D．
（2）船运动20s时相对河岸的位移大小 m，方向与河岸的夹角为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习2》参考答案
1．C
【知识点】光发生明显衍射的条件、光的折射定律、折射率
【详解】红光比其它色光波长更长，频率更低，折射率更小，更容易发生明显衍射，因此能够绕过雾气传播更远的距离，发生明显衍射的条件是波长大于等于障碍物尺寸即可。
故选C。
2．B
【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】将两支铅笔并排放在一起，通过中间狭缝看与其平行的日光灯，观察到彩色条纹的现象属于光的衍射现象。
故选B。
3．B
【知识点】偏振的应用、检查工件的平整度、薄膜干涉现象和原理、光导纤维
【详解】A．光导纤维能够使光在有机玻璃内传播是利用光的全反射原理，要想发生全反射光必须从光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，A正确；
B．肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，B错误；
C．劈尖干涉中任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定，C正确；
D．要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，D正确。
本题选错误的，故选B。
4．B
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】根据光的折射定律可得
根据光在介质中的传播速度与折射率的关系有
所以
故选B。
5．D
【知识点】薄膜干涉现象和原理
【详解】根据，，
可得光在肥皂膜中的波长为
若观察到肥皂膜上某处出现了亮条纹，根据题意可得在肥皂膜表面两束相干光传播路程之差满足（，，，）
可得该处的膜厚度满足（，，，）
当时，可知；当时，可知。
故选D。
6．D
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】A．由于红光波长长，蓝光波长短，红光折射率小，蓝光折射率大，根据折射定律
入射角相同，蓝光的折射角小，所以折射光线AB是蓝光，故A错误；
B．根据
红光在介质中的传播速度较大，即
故B错误；
C．光发生折射时波速变化，频率不变，所以波长改变，故C错误；
D．光在介质中传播的时间为
由此可知，红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间相等，即
故D正确。
故选D。
7．A
【知识点】光的折射定律、折射率、干涉条纹间距与波长的关系、光发生明显衍射的条件
【详解】A．由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，b光的折射角小于a光的折射角，即
根据折射率公式
可知
故A正确；
B．因为
所以
故B错误；
C．b光的折射率大于a光的折射率，故b光的频率大于a光的频率，即
根据
可知
故a光的衍射现象更明显，故C错误；
D．根据
可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距较小，故D错误；
故选A。
8．B
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、折射和全反射的综合问题
【详解】A．如图所示

设发生全反射的临界角为，则
解得
发生全反射的光入射位置的面积
故所有射入到半球底面的光有会发生全反射，故A错误；
B．结合题图（b）可知
则透光面积
故B正确；
C．射出的光中，在玻璃内的传播路径最短为，单色光在玻璃中的传播速度
则
故C错误；
D．光的频率越高，折射率越大，临界角越小，半球面透光的面积越小，故D错误。
故选B。
9．C
【知识点】发生全反射的条件、临界角
【详解】B．水面上形成两个以O为圆心的亮区，若仅增大圆环灯带的半径，光环向外扩大，重叠的区域变小，即湖面上中间光强更强的区域变小，B错误；
AC．当重叠区域半径r1=1.2m时，如图所示
解得
湖面被照亮的区域半径为
A错误，C正确；
D．设重叠区域恰好为零时，灯带的深度为h0，如图所示
解得
当时，湖面中央将出现暗区，D错误。
故选C。
10．AD
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A．根据几何关系可知，折射角
，
此单色光在水中的折射率
故A正确；
B．此单色光从空气进入水球，根据
可知，速度变小，故B错误；
C．在N点入射角为
临界角
所以会发生全反射，故C错误；
D．此单色光从A到N的传播时间为
故D正确。
故选AD。
11．BC
【知识点】发生全反射的条件、临界角、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】AB．由于上表面恰好有一半的面积有光线射出，令临界角为C，球形半径为R，有光线射出区域圆的半径为r，则有
根据几何关系有
解得
则有
根据临界角与折射率的关系有
解得
故A错误，B正确；
CD．根据折射率与光速关系式有
结合上述解得
故C正确，D错误。
故选BC。
12．CD
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A．紫光的波长比红光短，选项A错误；
B．作出光路图如图：
棱镜对红光的折射率比紫光小，可知紫光在棱镜中发生全反射的临界角比红光小，而红光的临界角
所以
由几何关系可知
红光和紫光射到BC边的入射角均为60°，即红光和紫光在BC边上均发生了全反射，选项B错误；
C．棱镜对红光的折射率比紫光小，根据
可知红光在棱镜中的传播速度比紫光大，选项C正确；
D．红光从BC边全反射后射到AC边上的入射角为30°，由折射定律可知
解得
即红光经AC边折射后，其出射光线的折射角为60°，与AC边夹角为30°，与BC边平行，选项D正确。
故选CD。
13．AC
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】AB．该光到P点的光路图如下
根据反射定律结合图可知，是等边三角形。由几何关系得
则介质对该光的折射率为
故A正确，B错误；
CD．该光完整的光路图如下
由几何关系得
该光在介质中传播的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
14．(1)C
(2)1.6
【知识点】发生全反射的条件、临界角
【详解】（1）当激光从点入射到点在面下方光屏上恰好消失时，此时光线在AB面发生全反射，故是光的全反射现象。
故选C。
（2）根据前面分析可知此时入射角等于临界角，即，故可得
根据
可得玻璃砖的折射率
15． 光栅常数 衍射角 条纹级数
【知识点】衍射光栅
【详解】[1][2][3][4]在光栅衍射实验中，光栅方程是
其中d是光栅常数，是衍射角，k是条纹级数。
16．(1)、的像和
(2)
(3)远
【知识点】用插针法测介质折射率的实验步骤和数据处理、光的折射定律、折射率
【详解】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播, 所以插大头针时，需要挡住、的像和。
（2）入射角的正弦为
折射角的正弦为
由折射定律得
解得该玻璃砖的折射率可以表示为
（3）由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中E、F两点离得很近不方便测量，那么可以采用等比例放大，所以直线c离直线b的距离适当远一点好。
17．(1)5.00
(2)1.8
(3)偏大
(4)不能
【知识点】光的折射定律、折射率、根据全反射条件判断光能否发生全反射
【详解】（1）球体直径
（2）如图所示
设光线由A点射入，入射角为，折射角为，则
，
，
则
（3）若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，则会造成d偏小，即AP偏大，n的测量值偏大。
（4）如果将光线继续上移，由于光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必小于，不能发生全反射。
18．（1）不能；（2）
【知识点】发生全反射的条件、临界角、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】（1）发生全反射的临界角满足
故不充入介质情况下，单色光在1中发生全反射，不能实现“开”的功能。
（2）单色光在棱镜中的传播速度为
由几何关系可知单色光在1中运动的路程
又
代入数据解得
19．（1）见解析；（2）
【知识点】光的折射定律、折射率、根据反射与折射定律画出光路图
【详解】（1）形成光点D的大致光路图，如图
红色光比蓝色光的频率低，红色光比蓝色光折射率小，偏折小，所以光点D的颜色是蓝色。
（2）如图
在中
即
解得
则
所以
介质对形成光点D的光束的折射率
20．（1）；（2）
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】（1）光在介质内刚好发生全反射时的光路图如图所示
光在D点恰好发生全反射
，
解得
无光线射出的部分对应的圆心角
故无光线射出的长度
解得
（2）从O点正上方观察时光路如图所示
由图中几何关系可得
由于较小，故
由折射定律得
可得观察到得光源的深度为
21．（1）1.4；（2）
【知识点】光的折射定律、折射率、根据反射与折射定律画出光路图、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】（1）激光在C点分别发生了反射和折射，形成两个光斑A、B，作出光路图如图所示

在C点，入射角
设折射角为r，根据几何知识可知
解得
根据折射定律得
（2）光在玻璃砖中传播速度为
到达A、B两点的激光的路程差为
由图可得
所以激光从O点传到A、B两点的时间差为
22．(1)
(2)
(3)
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、折射和全反射的综合问题
【详解】（1）为使紫外光线a、b在AC边发生全反射，
由于三棱镜的横截面为等腰直角三角形，则有
由
解得
即三棱镜的折射率的最小值为。
（2）作出紫外光线a的光路如图所示：
令紫外光线a在D点折射的入射角为，折射角为，则有
根据几何关系有

解得：，
（3）由上问可知，
根据几何关系有

由
紫外光线a在半球形玻璃砖中传播的速度和时间
解得：
23．(1)A
(2)
(3)AB
(4)B
【知识点】超重和失重的概念、应用波意耳定律解决实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】（1）水流出的过程中，瓶内气体体积增大，对外做功，即
但由于环境温度不变，所以气体温度不变，内能不变，即
根据可知，，所以气体吸收热量。
故选A。
（2）[1]水流停止后瓶内气体的压强设为，则水流停止后有
所以
[2]开孔前瓶内气体的压强为，设开孔前瓶内气体的体积为，由玻意耳定律得
解得
（3）AB．塑料瓶做自由落体运动和竖直上抛运动时，水处于完全失重状态，小孔内外压强相等，水将停止流出，故AB正确；
C．手托住塑料瓶竖直向上加速，水处于超重状态，小孔内外压强差增大，水将从小孔更快流出，故C错误；
D．手托住塑料瓶竖直向下加速，水处于失重状态但并不是完全失重，水仍会从小孔流出但流出的速度变慢，故D错误。
故选AB。
（4）A．根据，且水的折射率大于空气，可知激光在水中的速度小于在空气中的速度，故A错误；
B．水没有从水流侧壁射出，说明激光在水流中发生了全反射，故B正确；
C．水流的形状发生变化时，激光在水流中射向侧壁的入射角会发生变化，不论能否发生全反射，传播方向都会变化，故D错误。
故选B。
24． 25．AC 26．B 27． 慢 快 28．B
【知识点】红外线的特性及作用、干涉条纹间距与波长的关系、火箭的原理、卫星的各个物理量计算、第一宇宙速度的意义及推导
【解析】24．[1]在燃气喷出后的瞬间，根据动量守恒可得
解得在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
[2]火箭上升的最大高度为
25．假定地球质量为M、引力常量为G，绕地球圆周运动空间站的质量为m、轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可知
则有
由题意可知，空间站离地越高，运行速度越小；由于天宫空间站的轨道半径大于地球半径，而第一宇宙速度的轨道半径为地球半径，则空间站的运行速度小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度。
故选AC。
26．A．红外线波长更大，则频率更低，A错误；
B．因红外线的波长更大，则更容易发生衍射现象，B正确；
C．电磁波在空气中传播速度都相同，C错误。
D．根据
可知，相同条件下，因红外线的波长更大，则双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽，D错误。
故选B。
27．[1][2]航天科技的应用离不开相对论。按照狭义相对论观点，空间站内的钟会因为高速运动而变慢；根据广义相对论观点，钟的快慢与引力场的强弱有关，在空间站的钟要比在地面走得快。
28．设机械臂的长度为d，微型卫星与空间站一起做角速度为ω的匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，微型卫星质量为m，空间站质量为，空间站轨道半径为r，由万有引力提供向心力，对空间站有
微型卫星
其中
联立解得
所以连接微型卫星与空间站的机械臂对微型卫星的作用力大小不为零，方向指向空间站。
故选B。
29．C 30． 向左 4 31． 大于 32． B 33． B
【知识点】机械波相关物理量的计算、应用波意耳定律解决实际问题、计算系统内能改变、吸放热及做功、发生全反射的条件、临界角
【解析】29．AB．机械波的强度与振幅有关，强度越大，振幅越大；强度越小，振幅越小。而题目中给出的波形图反映的是波的频率等特性相关变化情况，并没有体现出振幅的变化，波形图中波峰到平衡位置、波谷到平衡位置的距离并没有改变，也就是振幅没有改变。所以树枝振动强度逐渐增强或逐渐减弱都不符合波形图所展示的现象，故AB错误；
CD．频率决定了单位时间内波振动的次数，当树枝振动频率逐渐加大时，在相同的传播距离内，会有更多的波峰和波谷出现，也就是波长会变短；相反，当树枝振动频率逐渐减小，在相同的传播距离内，波峰和波谷的数量会减少，波长会变长。观察题目中给出的波形图可以发现，越远离波源，波峰和波谷的间距（即波长）在逐渐变长，这意味着越远离波源的区域，频率越小，而振源最近时间内的振动产生的波靠近振源，此区域内波峰和波谷的间距（即波长）较小，频率较大，故推知产生这一现象的可能原因是树枝振动频率逐渐加大，故C正确，D错误。
故选C。
30．[1][2]点沿轴正方向向上运动，根据同侧法知，波的传播方向为向左，又经过0.75s第一次返回平衡位置，根据波形图知
解得
故波速
31．[1]水下点光源发出的光射向湖面，当入射角大于临界角时会发生全反射，在湖面能看到的圆形亮斑是由于光能够折射出水面以及在临界角范围内的光形成的。根据
及
知红光临界角大，所以在湖面上形成的圆形亮斑半径更大，根据圆的面积公式（r为圆半径）可知，红光亮斑面积大于蓝光亮斑面积。
[2]对于红光
联立解得
故亮斑的面积大小为
32．[1]上升过程中泡内气体温度保持不变，根据玻意耳定律
解得
又
联立解得
[2]根据题意有，
根据热力学第一定律
解得
故则气体一定吸收热量。
故选B。
33．[1]根据合运动及分运单的关系，及曲线向力的方向弯曲知轨迹向垂直河岸方向弯曲。
故选B。
[2]船运动20s时相对河岸的位移大小
又
故方向与河岸的夹角为。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于光的说法合理的是（　　）
A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
B．图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动、N缓慢转动时，光屏P上光斑的亮度出现明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若到S1、S2（S1、S2到S等距）的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮纹中心
2．下面四幅图中能说明光具有粒子性的是（　　）
A．双缝干涉示意图
B．光电效应示意图
C．单缝衍射示意图
D．泊松亮斑
3．关于双缝干涉和单缝衍射实验，下列说法正确的是（　　）
A．用同一个单缝衍射装置做实验，入射光频率越高，中央亮纹越宽
B．用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
C．在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显
D．用复色光照射双缝或单缝，在光屏上看不到条纹
4．“冷光灯 ”照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放 置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线在真空中的波长，n 为薄膜对该光的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最小应为（　　）
A． B． C． D．
5．一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长为，光在真空中的传播速度。该激光在光导纤维中传输所经历的时间为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对蓝光的折射率n=2，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在D处有一蓝色点光源，在纸面内照向弧线AC，若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，已知光在真空中速度为c，则以下说法正确的是（　　）
A．蓝光从该材料射到空气发生全反射的临界角为
B．蓝色点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
C．照射在AC圆弧上的入射光，有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出
D．将点光源换成紫光，则BC边上有光射出的长度增大
7．一椭球形玻璃置于真空中，其中心截面的椭圆长轴和短轴长度分别为10cm和6cm。一束从左焦点射向最高点P的激光，恰好在P点发生全反射。已知光在真空中的速度为c，则该光线在玻璃中传播的速度为（ ）
A． B． C． D．
8．一乘客在候车室座椅上看手机，手机屏幕处于水平面内，此手机屏幕用防窥屏制作成。这种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图所示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。透明介质的折射率，屏障高度，屏障间隙，发光像素单元紧贴屏下并位于相邻屏障正中央，下列说法正确的是（　　）
A．防窥屏实现防窥效果是因为光发生了全反射
B．此防窥屏的可视角度
C．若增加透明介质的折射率，则可增强防窥效果
D．若增大，则可视角度增大
9．如图所示，一个长方体玻璃柱，其高为，底面正方形边长为a，在玻璃柱正中央竖直固定一长为a的线状红光光源。已知玻璃柱对红光的折射率为，忽略线状光源的粗细，则玻璃柱一个侧面发光部分的形状为（　　）
A． B．
C． D．
10．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。一细束白光以入射角从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。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．光在棱镜中用时最短的光的折射率为
C．紫光在出射位置与入射位置间距最大
D．红光在棱镜中走过的路程最短
二、多选题
11．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．若把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，可增加目镜中亮纹的条数
B．把绿色滤光片换成红色，干涉条纹间距变大
C．若改用间距为0.3mm的双缝，干涉条纹间距变小
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
12．某实验小组用图1所示的装置研究光的波动现象，若使用红色的激光通过缝屏（单缝或双缝）后在光屏上呈现的图案如图2、3所示，则下列说法正确的是（　　）
A．图2所用的缝为双缝，图3所用的缝为单缝
B．图2所用的缝为单缝，图3所用的缝为双缝
C．如果改为用蓝色激光进行实验，图2、3中的条纹间距都会变大
D．如果改为用蓝色激光进行实验，图2、3中的条纹间距都会变小
13．对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射
14．关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是（　　）
A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象
B．乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C．丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样
D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波
三、实验题
15．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）某同学在做杨氏双缝干涉实验时，分别用波长 λ1 和 λ2的单色光，经同一干涉装置得到如图甲和乙所示的干涉条纹，可知 λ1 ________λ2（选填“>”“=”或“<”）。
16．某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长。该同学调整好实验装置后，分别用图所示的氢原子在可见光区的四条谱线中的Hβ和Hγ两条谱线的光照射双缝。已知氢原子四条谱线的波长满足，其中对应Hα，为常量）。在干涉图样中，条纹间距较小的是谱线 所对应的光形成的。（选填“Hβ”或
“Hγ”）
17．有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验来测定其折射率。
步骤如下：
①用游标卡尺测出该球形摆件的直径如图乙所示；
②用激光笔射出沿水平方向的激光束M照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发生偏折；
③用另一同种激光笔射出沿水平方向的激光束N照在球体上，调整入射位置，让该光束经球体上Q点折射进入球体，并恰好能与激光束M都从球面上同一点P射出；
④利用投影法测出入射点Q和出射点P之间的距离L，光路图如图丙所示。
请回答以下问题：
(1)由图乙可知，该球形摆件的直径 cm；
(2)球形摆件对该激光的折射率 （用D和L表示）；
(3)继续调整激光束N的入射位置， （填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全反射。
18．下列是《普通高中物理课程标准》列出的必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置示意图。实验中 （填“需要”或“不需要”）满足钩码的总质量远小于小车的质量；图乙是规范操作下得到的一条点迹清晰的纸带，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上A、B、C、D、E、F和G，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。
(2)在“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验中，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，读数是 N，通过实验得到弹力大小F与弹簧长度x的关系图线如图丁所示，由此图线可得该弹簧的劲度系数 。
(3)在“薄膜干涉”实验中，用平行单色光垂直照射一透明薄膜，若薄膜厚度d随坐标x的变化如图戊所示，则观察到干涉条纹可能是_________（填正确答案标号）。
A． B．
C． D．
四、解答题
19．如图所示，某种透明介质的截面是边长为的正方形，一束单色光从边1射入介质，经边2反射后射到边3上，入射光与边1的夹角为a，折射光与边2的夹角为，反射光与边3的夹角为，此单色光在该介质中发生全反射的临界角为C，已知，，光在真空中传播的速度为。求：
（1）该介质对此单色光的折射率n；
（2）不考虑多次反射情况，则光在该透明介质中传播的时间t。

20．2021年12月9日，航天员王亚平在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课，她在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，如图所示，MN是通过该水球球心O的一条直线，与球右表面交于C点，一束单色光AB平行于MN从B点射入球体时，光线从C点射出，已知水球半径为R，光线AB距MN的距离为，光在真空中的速度为c。求：
（1）水对此单色光的折射率；
（2）此单色光在水球内传播所用的时间。

21．如图所示为横截面为圆环的玻璃柱形容器，其内径为R，外径为，为截面条直径。一束单色光，在纸面内从A点以的入射角射入容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，求：
①玻璃容器对该单色光的折射率；
②将入射光线在纸面内绕A点沿顺时针方向转动，直至折射光线恰好在容器内壁上发生全反射，入射光线转过的角度为多少。
22．如图所示，直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面，AB=L，C=90°，A=60°一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖，入射角为45°，DB=，折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E，已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间。
五、综合题
汽车智能化
我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。
23．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　）
A．仅激光是横波 B．激光与超声波都是横波
C．仅超声波是横波 D．激光与超声波都不是横波
24．一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率，汽车受到的阻力大小为 N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，此时汽车的制动力大小为 N，加速度大小为 。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失）
光
人类对光的认识经历了非常曲折的过程，从最初的微粒说、波动说，到电磁波理论的建立，到最后的光子说，人类最终认识到不能用一种性质去描述光的所有行为，只能认为光具有波粒二象性。
25．如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的 现象。（选填：“A：干涉”、“B：衍射”）
26．给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花。该实验能够证明 的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到 时，氖管发光最亮。
27．不同的电磁波有不同的应用。图中病人正进行伽玛刀手术，该手术是使用钴-60产生的射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。
（1）射线本质上是 （A．光子　B．中子　C．电子）
（2）下列哪些情况下不能释放出射线( )
A．原子核发生衰变 B．原子弹爆炸
C．用紫外线照射锌板 D．氢原子从基态跃迁到激发态
28．用光子能量为的光照射图示光电管极板K时发生光电效应，产生光电流。若K的电势高于A的电势，且电势差为0.9V，此时光电流刚好截止。此金属的逸出功是 那么，当A的电势高于K的电势，且电势差也为0.9V时，光电子到达A极时的最大动能是
29．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为，电子的速度方向与入射方向夹角为，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长，普朗克常量为h。则碰撞后光子的波长 。
30．科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。
（1）求飞船加速度 ；
（2）若太阳帆是黑色的，飞船的加速度 。
游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。
31．游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是 。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为 （选择：A．图1 B．图2）所示。
32．如图所示，游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上正以匀速直线运动的方式向前游动，他的双手对浮板施加的力
A．水平向前 B．竖直向下
C．向前偏斜向上 D．向前偏斜向下
33．某人使图游过黄浦江，他以一定速度，且视线始终垂直河岸向对岸游去，设江水匀速流动，则（　　）
A．江水的流速越大，渡江时间越短
B．渡江时间与江水的流速大小无关
C．江水的流速越大，渡江路程越短
D．渡江路程与江水的流速大小无关
34．一游客静止地漂浮在海滨浴场的水面上，发现一列水波平稳地向他传来，从第1个波峰通过他身体开始计时，到第10个波峰通过时恰好为15s。若该水波为简谐横波，则水波的频率为 Hz，第12 s末时游客浮动的速度方向为 。
35．质量m=100kg的小船静止在水面上，船上左、右两端各站着质量m甲=60kg、m乙=40kg的游泳者。当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，不计水的阻力，则小船的运动方向为 ；运动速率为 m/s。
36．（计算）有一游泳池，在沲底水深h=1.5m处有一个点光源，已知水的折射率n=1.3，试求：游泳池边上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径R（结果保留两位有效数字）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习3》参考答案
1．D
【知识点】光导纤维、已知光程差和频率判断某点的明暗条纹、泊松亮斑、偏振现象及其解释
【详解】A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，利用的是光在内芯中发生全反射，所以内芯的折射率比外套的折射率大，故A错误；
B．图乙是“牛顿环”，一种薄膜干涉现象，不是“泊松亮斑”， “泊松亮斑”是圆盘衍射，故B错误；
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上的光度将明、暗交替变化，即偏振现象，只有横波才有偏振现象，表明光波是横波，故C错误；
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若P1到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，即为波长的整数倍，说明P1点是振动加强的点，即P1处是亮条纹，故D正确。
故选D。
2．B
【知识点】发生双缝干涉的条件、单缝衍射和小孔衍射图样、泊松亮斑、光电效应现象及其解释
【详解】A．双缝干涉现象说明光具有波动性，A错误；
B．光电效应现象说明光具有粒子性，B正确；
C．单缝衍射现象说明光具有波动性，C错误；
D．泊松亮斑是光的衍射现象，说明光具有波动性，D错误。
故选B。
3．C
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系、单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】A．用同一个单缝衍射装置做实验，入射光频率越高，波长越短，则中央亮纹越窄、A错误；
B．蓝光的波长小于红光的波长，用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，B错误；
C．在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显，C正确；
D．用复色光照射双缝或单缝，在光屏上能看到彩色条纹，D错误。
故选C。
4．A
【知识点】增透膜与增反膜
【详解】当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光相干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，则
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
故厚度d的最小值为，其中为红外线在薄膜中的波长，由题意可知
则
故选A。
5．D
【知识点】光导纤维
【详解】由题意可知，光的入射角α=60°，由几何知识可知，折射角
β=30°
由折射定律可知，折射率
激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，设激光在光导纤维中传播的距离为s，光路图如图所示

由几何知识得
x=OAsinθ
光在光导纤维中的传播速度
该激光在光导纤维中传输所经历的时间
代入数据解得
t=4×10-7s
故选D。
6．B
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A．根据可知临界角为，故A错误；
B．由题意可知，沿DB方向到达AB面上的光在材料中的传播距离最大，时间最长，做出如图所示光路图
由几何关系可知光从光源到AC面的传播距离为R，材料中的传播距离为
在材料中的传播时间为
光在空气中传播的时间为
点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
故B正确；
C．根据，可知临界角为
由图可知，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则
同理沿DG方向射到BC面上的光线刚好发生全反射，则
故
即照FG射在AC边上的入射光，有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出，故C错误；
D．将点光源换成紫光，因紫光的折射率比蓝光的大，根据可知紫光的临界角比蓝光的小，所以AB边上刚好发生全反射的入射点将左移，AB边上有光射出的长度减小，故D错误。
故选B。
7．D
【知识点】发生全反射的条件、临界角
【详解】如图所示
由题意可知∠C为单色光发生全反射的临界角，设椭圆的半长轴为a，半短轴为b，则离心率
由几何关系得
由折射定律可知透明柱体对单色光的折射率为
所以单色光在柱形物体中传播的速度为
故选D。
8．B
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A．防窥屏实现防窥效果是因为有吸光屏障，故A错误；
BCD．如图所示
根据几何关系得
根据光的折射率
联立得
则可视角度为120°，若减小透明介质的折射率，则减小，可视角度减小，可增强防窥效果；若增大，则减小，则减小，可视角度减小，故B正确，CD错误。
故选B。
9．B
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】根据全反射条件可知全反射的临界角
解得临界角
则随机取线光源的某点为研究对象，则该点在侧面上的发光面为以该点投影为圆心的一个圆，该圆的半径符合
解得
线光源由无数个点光源组成，则侧面的发光面积为无数个半径为的圆叠加而成。如下图所示：
故选B。
10．B
【知识点】根据反射与折射定律画出光路图
【详解】A．作出光路如图：

由几何关系可知
则从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，选项A错误；
C．由图可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，则其出射位置与入射位置间距最小，选项C错误；
D．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，红光的折射率最小，在棱镜中走过的路程最长，选项D错误；
B．光在棱镜中的传播时间
又
，
结合几何关系可知当时传播时间最短，此时的折射率
选项B正确。
故选B。
11．BC
【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、更换光的颜色判断条纹间距的变化、改变双缝间距判断条纹间距的变化、改变双缝到光屏距离判断条纹间距的变化
【详解】A．根据双缝干涉时相邻两个亮（或暗）条纹中心间距公式
若把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则L变大，变大，即条纹变稀疏，故可目镜中亮纹的条数减少，故A错误；
B．把绿色滤光片换成红色，则波长变大，故干涉条纹间距变大，故B正确；
C．若改用间距为0.3mm的双缝，则d变大，干涉条纹间距变小，故C正确；
D．去掉滤光片后，光源发出多种颜色光，每种颜色光都能发生干涉，会出现彩色干涉条纹，干涉现象不会消失，故D错误。
故选BC。
12．BD
【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、干涉条纹间距与波长的关系、单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】AB．由双缝干涉图样条纹间距相等，单缝衍射图样中央亮纹较宽、较亮，可知图2所用的缝为单缝，图3所用的缝为双缝，故A错误，B正确；
CD．如果改为用蓝色激光进行实验，由于蓝色光的波长小于红色光的波长，根据可知，图2、3中的条纹间距都会变小，故C错误，D正确。
故选BD。
13．ABE
【知识点】发生全反射的条件、临界角、光导纤维、泊松亮斑、激光的特点及其应用、红外线的特性及作用
【详解】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。
故选ABE。
14．BD
【知识点】光导纤维、增透膜与增反膜、泊松亮斑、偏振的应用
【详解】A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误；
B．乙图中光导纤维利用光的全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确；
C．丙图中的“泊松亮斑”，是不透光的小圆盘衍射形成的图样，故C错误；
D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，故D正确。
故选BD。
15．＞
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系
【详解】[1]由双缝干涉条纹间距公式知，甲的条纹间距大于乙，所以甲的波长大，即λ1>λ2。
16．
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系、理解巴尔末公式及其应用
【详解】根据题意，由公式结合图像可知Hβ、Hγ分别是氢原子从第4能级和第5能级跃迁到第2能级发出的光，可知λHβ＞λHγ
由条纹间距公式可知，纹间距较小的是谱线Hγ所对应的光形成的。
17．(1)5.20
(2)
(3)不能
【知识点】用插针法测介质折射率的实验步骤和数据处理、发生全反射的条件、临界角
【详解】（1）由图乙可知，该球形摆件的直径
（2）设入射角为，折射角为，如图所示
则有，
根据光的折射规律可得
（3）调整入射光束的入射位置，光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必然小于，所以不能发生全反射。
18．(1) 不需要 0.50
(2) 4.6 50
(3)D
【知识点】计算某点的瞬时速度、用逐差法计算加速度、探究弹力和弹簧伸长量的关系的数据处理与误差分析、薄膜干涉现象和原理
【详解】（1）[1]实验“探究小车速度随时间变化的规律”中不需要满足悬挂钩码的总质量远小于小车的质量；
[2]每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为；由逐差法可求得小车的加速度大小为
（2）[1]由图丙可知弹簧测力计的最小分度值为，因此不估读到下一位，读数为；
[2]由图丁可知弹簧的劲度系数为。
（3）薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发生干涉，同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等。由于厚度d随x坐标增大而增大，且d增大的幅度越来越大，所以条纹间距会越来越窄，条纹宽度也越来越窄。
故选D。
19．（1）；（2）
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、折射和全反射的综合问题
【详解】（1）由题知
可得
由几何关系得
解得
，，
根据发生全反射的临界角公式知
解得
（2）由几何关系可得光在介质中传播的距离为
在介质中的传播速度为
不考虑多次反射情况，则光在该透明介质中传播的时间为
20．（1）；（2）
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】（1）依题意，可画出光线在水球内的折射光线如图所示
根据几何知识可得
根据折射定律，可得水对此单色光的折射率为
（2）光在该水球中的传播速度为
由几何知识可得，光在水球中传播的距离为
则此单色光在水球内传播所用的时间
21．①；②
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】①由题意知，光在A点入射角，设折射角为r，根据几何关系
则玻璃容器对光的折射率
②设折射光线在容器内壁上发生全反射时，光在A点的入射角为，折射角为，根据题意可知，光照射到内壁上时刚好发生全反射，则光照射到内壁上时的入射角为全反射临界角C，则
根据正弦定理
解得
根据折射率公式，解得
则
因此在A点的入射光线转过的角度
22．（1） （2）
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】（1）作出光路图，如图所示
过E点的法线是三角形的中位线，由几何关系可知为等腰三角形
由几何知识可知光在AB边折射时折射角为
所以玻璃砖的折射率为
（2）设临界角为，有
可解得
由光路图及几何知识可判断，光在BC边上的入射角为60 ，大于临界角，则光在BC边上发生全反射，光在AC边的入射角为30°，小于临界角，所以光从AC第一次射出玻璃砖
根据几何知识可知
则光束从AB边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为
而
可解得
23．A 24． 600
【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度、激光的特点及其应用
【解析】23．车载雷达系统发出的激光是横波，超声波信号是纵波。
故选A。
24．[1]根据题意可知，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，则有
其中
，
解得
[2]根据题意，由可得，汽车的制动力大小为
[3]由牛顿第二定律可得，加速度大小为
25．B 26． 电磁波 两矩形线框面积相同 27． A CD 28． 2.2eV 1.8eV 29． 30．
【知识点】光发生明显衍射的条件、电磁波的发射和接收、遏止电压的本质及其决定因素、光子的动量及其公式、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【解析】25．如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的衍射现象。
26．[1]给莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花，电路中产生变化的电流，变化的电流又产生变化的磁场。该实验能够证明电磁波的存在。
[2]在实验中，两莱顿瓶是相同的，它们的电容相同，滑动接收框上的金属滑杆，使两个矩形线框的面积相同，它们的电感也相同。这时，两个电路的振荡频率相同，电磁波会使接收电路中产生最强的电流，氖管最亮。
27．（1）[1]射线本质上是光子。
（2）[2]原子核发生衰变和原子弹爆炸能释放出射线，用紫外线照射锌板可以产生光电子，氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收光子。故AB不符合题意；CD符合题意。
故选CD。
28．[1]根据
解得
[2]根据
又
联立，解得
29．设碰撞后电子的动量为p，在水平方向上，由动量守恒定律可得
在竖直方向上，有
联立，解得
30．（1）[1]光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为
设光对太阳帆的压力为F，单位时间打到太阳帆上的光子数为N，则
取光子初速度方向为正方向，对飞船由动量定理，有
又
联立，解得
对飞船，由牛顿第二定律，可得
（2）[2]若太阳帆是黑色的，光子垂直打在太阳帆上不反弹，光子动量变化量为
太阳帆上受到的光压力为
对飞船，由牛顿第二定律，可得
31． 牛顿第三定律 A 32．D 33．B 34． 0.6 竖直向下（向下） 35． 向右 0.6 36．1.8m
【知识点】过河时间最短问题、反冲运动的定义、发生全反射的条件、临界角
【解析】31．[1]游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是牛顿第三定律。
[2]在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为图1，因为图1中在人体前进方向上横截面的投影面积小，受到的阻力小。
故选A。
32．游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上正以匀速直线运动的方式向前游动，根据受力平衡可知，浮板对双手的作用力斜向上偏后，则双手对浮板施加的力向前偏斜向下。
故选D。
33．设人渡江时垂直河岸的速度为，河岸宽度为，则渡江时间为
可知渡江时间与江水的流速大小无关；渡江过程沿河岸方向的位移为
可知江水的流速越大，渡江过程沿河岸方向的位移越大，则渡江路程越大。
故选B。
34．[1]由题意可知，水波的周期为
则水波的频率为
[2]由于
可知第12 s末时游客处于从波峰向平衡位置运动的过程中，则游客浮动的速度方向竖直向下。
35．[1][2]以甲、乙小船为系统，可知系统满足动量守恒，以向左为正方向，则有
代入数据解得
可知小船的运动方向向右，运动速率为。
36．点光源射到“圆形区域”边缘的光刚好发生全反射，如图所示
设临界角为C，则有
可得
又
联立解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习4
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是（　　）
A．α粒子散射实验 B．光电效应实验
C．光的单缝衍射实验 D．光的双缝干涉实验
2．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，下列说法正确的是（ ）
A．甲图的亮斑是“泊松亮斑”，属于圆盘衍射
B．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心确实有这个亮斑
C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是清晰的
D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里
3．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下（　　）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较高的一部分光才能到达地面
D．没有光能够到达地面
4．如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为（　　）

A． B． C． D．
5．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能增大紫外线反射的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5，紫外线的频率为8.1×1014 Hz。那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（　　）
A．9.25×10-8 m B．1.85×10-7 m
C．1.23×10-7 m D．6.18×10-8 m
6．如图所示，“阶跃型”光导纤维由“纤芯”和“包层”两个圆柱体组成，其截面为同心圆，中心部分是“纤芯”，“纤芯”以外的部分称为“包层”。下列说法正确的是（　　）
A．光导纤维只能传输可见光
B．光导纤维中“纤芯”的折射率小于“包层”的折射率
C．不同频率的光从同一根光导纤维的一端传输到另一端的时间相同
D．光从“纤芯”一端传到另一端的时间与从“纤芯”端面射入时的入射角有关
7．在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，通过改变相机镜头口径值（F值）进行实验，实验结果如图2所示；实验二：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，光圈F值14，通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是（ ）

A．为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值）
B．两组实验均采用了控制变量法
C．保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长
D．有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象
8．用薄膜干涉法检查平面的平整程度的示意图如图所示。其中AB是透明的标准样板，CD是被检查的平面。用单色光从上面竖直地照射下来，从AB上方观察到有明暗相间的条纹，这是由两束反射光叠加形成的。下列说法正确的是（　　）
A．两束反射光分别是从AB的上表面和AB的下表面反射的
B．两束反射光分别是从AB的上表面和CD的上表面反射的
C．两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的
D．如果将右边BD间垫的薄片变薄些，观察到相邻亮条纹间的距离将减小
9．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．
10．如图所示为光分别通过狭缝、圆孔后产生的衍射图样（缝和孔的形状标于各图的右下方）。当光通过正四边形小孔时，会在光屏上产生的衍射图样是下列四幅图中哪个（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
11．关于折射率，下列说法正确的是（ ）
A．由n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
B．由n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
C．由n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比
D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比
E．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关
12．如图所示，渔民在清澈的河水中用鱼叉叉鱼，可改用激光束捕鱼，关于两种捕鱼方法下列说法正确的有（ ）
A．用鱼叉叉鱼时，应该瞄准人所看到鱼的位置
B．用鱼叉叉鱼时，应该瞄准人所看到鱼的下方
C．用激光捕鱼时，应该瞄准人所看到的鱼
D．用激光捕鱼时，应该瞄准人所看到鱼的下方
13．关于折射率，下列说法正确的是（　　）
A．某种介质的折射率等于光在介质中的传播速度v与光在真空中的传播速度c的比值
B．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小
C．两种介质相比较，折射率小的介质折光能力较差
D．任何介质的折射率都大于1
14．如图所示，一束复合光垂直玻璃砖界面进入球形气泡后分为a、b两种色光，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖的气泡缺陷处显得更亮是光的全反射现象
B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小
C．a光的频率比b光的频率小
D．若保持复合光的方向不变仅将入射点上移，则a光先消失
三、实验题
15．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器：
A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 E、光屏
(1)把以上仪器装在光具座上时，正确的先后排列顺序应该是 （填写字母代号）。
(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm，双缝之间的距离d=0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s=100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲，前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。则入射光的波长λ= m（结果保留2位有效数字）。
(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有___________。
A．增大双缝到屏的距离
B．增大双缝间距
16．实验原理
(1)干涉条纹和光的波长之间的关系
若设双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，光的波长为λ，当时，则双缝干涉中相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为 。
(2)实验设计
双缝干涉的实验装置如图所示，图中光源发出的白光通过透镜把单缝照亮，单缝相当于一个 ，它又把双缝照亮，通过双缝的两束光产生 ，在屏上出现彩色干涉条纹，为了测量单色光的波长，可在单缝前加上 获得单色光，在屏上将出现明暗相间的干涉条纹，若已知双缝到屏的距离l、双缝的间距d，再通过调节目镜和测量头测出相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离Δx，可由 得出单色光的波长。
17．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 ；
A．单缝及双缝必须平行放置
B．干涉条纹与双缝垂直
C．干涉条纹疏密程度与单缝宽度有关
D．若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小
（2）某同学在做该实验时，在同一视野中选取了A、B两条纹，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图乙），游标尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图丁），游标尺的示数如图戊所示。已知双缝间距为0.50mm，双缝到屏的距离为1.00m，则图丙游标尺的示数为 mm，两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为 mm。所测单色光波长为 m。
四、解答题
18．马路积水的表面常漂有一层油膜，油膜呈现彩色图样，这是光的什么现象？
19．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。（真空中的光速c＝3.0×108 m/s）
（1）画出光路图；
（2）当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？
20．如图所示△ABC为某透明棱镜的横截面，其中∠B = 60°，∠C = 45°。一束单色光由真空从边上的P点射入棱镜，在AC边上恰好没有光线射出，最终为单色光线垂直于BC边射出棱镜。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）棱镜对该单色光的折射率以及单色光在棱镜中的传播速度；
（2）光线从P进入棱镜时的入射角。

21．如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面，入射角i＝45°，光束中包含两种波长的光，玻璃板对这两种波长光的折射率分别为n1＝1.5，n2＝。
（1）求每种波长的光射入上表面后的折射角r1、r2；
（2）为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为多少？并画出光路示意图。

试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习4》参考答案
1．B
【知识点】光电效应现象及其解释、杨氏双缝干涉实验的实验目的、原理、单缝衍射和小孔衍射图样、α粒子散射实验的装置、现象和结果分析
【详解】A．α粒子散射实验说明原子具有核式结构，与光的性质没有关系，A错误；
B．光电效应实验证实光具有粒子性，B正确；
CD．光的单缝衍射实验和光的双缝干涉实验都说明光具有波动性，CD错误。
故选B。
2．D
【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】A．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，属于圆盘衍射，故A错误；
B．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B错误；
C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C错误；
D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故D正确。
故选D。
3．B
【知识点】光发生明显衍射的条件
【详解】根据光发生明显衍射现象的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光能到达地面，据知，到达地面的光是频率较低的一部分光。
故选B。
4．B
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系
【详解】第一条暗条纹到两个波源的光程差为，第二条暗条纹到两个波源的光程差为，由于
因此
故选B。
5．C
【知识点】薄膜干涉现象和原理
【详解】为了使入射光从该膜的前后两个表面反射出来叠加后加强，则路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ'的整数倍，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的。紫外线在真空中的波长是
λ==3.7×10-7 m
在膜中的波长是
λ'==2.467×10-7 m
故膜的厚度至少是1.23×10-7 m。
故选C。
6．D
【知识点】光导纤维
【详解】A．只要满足全反射条件，光导纤维能传播所有电磁波，A错误；
B．在光导纤维发生全反射，光导纤维中“纤芯”的折射率应大于“包层”的折射率，B错误；
C．设光程为s，光纤长度为l，则
又
得
不同频率则不同折射率，光从同一根光导纤维的一端传输到另一端的时间不相同，C错误；
D．入射角不同，则光程不同，时间不同，D正确。
故选D。
7．D
【知识点】光发生明显衍射的条件
【详解】A．由实验一可知F越大，星芒线越短，照片越清晰，故A正确；
B．研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时，控制与相机镜头口径值（F值）相同，两实验均采用了控制变量法，故B正确；
C．由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故C正确；
D．没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射现象，故D错误。
本题选不正确的，故选D。
8．C
【知识点】检查工件的平整度
【详解】ABC．AB是等厚的透明样板，CD是不透明的，发生干涉现象是由两者之间的空气膜造成的。即两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的，故AB错误，C正确；
D．垫片变薄后，在同一位置，两束反射光的光程差变小，而相邻亮条纹的光程差是一个波长，由于AB倾角变小，因此相邻亮条纹间的距离应增大，故D错误。
故选C。
9．D
【知识点】折射和全反射的综合问题
【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。
10．B
【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】光的衍射是指光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，根据题目中光分别通过狭缝、圆孔后产生的衍射图样，可以看出，光通过狭缝（两个边缘）向两边衍射，通过圆孔时，向整个圆周围衍射，可推测光的衍射方向与缝或孔的边缘数有关，所以光通过正四边形小孔时，应向四边衍射，B正确，ACD错误。
故选B。
11．CDE
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】ABE．介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，AB错误，E正确；
C．由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比，C正确；
D．由
v＝λf
当f一定时，v与λ成正比，又因为n与v成反比，故n与λ也成反比，D正确。
故选CDE。
12．BC
【知识点】光的折射现象、光路的可逆性
【详解】AB．用鱼叉叉鱼时，从鱼身上发出的光，经水面出射到空气中后会发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会看到鱼的位置比实际高了，则应该瞄准人所看到鱼的下方，故A错误，B正确；
CD．用激光捕鱼时，因为光路可逆，所以光线会沿同路径折射回去，人看到鱼的位置就是实际位置，则应该瞄准人所看到的鱼，故C正确，D错误。
故选BC。
13．CD
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、光的折射定律、折射率
【详解】A．某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中的传播速度v的比值，A错误；
B．折射率与折射角和入射角的大小无关，B错误；
C．折射率小的介质折光能力较差，C正确；
D．某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中的传播速度v的比值，由于光在真空中的传播速度最大，因此任何介质的折射率都大于1，D正确。
故选CD。
14．ABD
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】A．光线从玻璃砖射入气泡时发生全反射，这会使气泡看起来显得更亮，故A正确；
BC．光线从玻璃射入气泡时入射角r相同，a光的折射角i较大，由
可知，a光的折射率n较大，则a光在玻璃中的传播速度较小，a光的频率较大，故B正确、C错误；
D．由公式
可知，a光的临界角较小，当保持复合光的方向不变仅将入射点上移时，会使入射角增大，a光先发生全反射而消失，故D正确。
故选ABD。
15．(1)ADCBE
(2)
(3)A
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系、杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理、游标卡尺的使用与读数
【详解】（1）在本实验中，白炽灯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另一侧的空间发生干涉，最后在光屏上呈现出干涉条纹，所以光具座上仪器的正确排列顺序为白炽灯、滤光片、单缝、双缝、光屏，即ADCBE
（2）由题图可知游标卡尺读数精确度为0.1mm。A位置游标卡尺读数为
B位置读数为
则相邻两亮条纹的间距为
根据
解得
（3）根据可知，要增大条纹间距，可改用波长较长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距。
故选A。
16．(1)
(2) 线光源 干涉 滤光片
【知识点】杨氏双缝干涉实验的实验目的、原理、干涉条纹间距与波长的关系
【详解】（1）双缝干涉中相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为。
（2）[1][2][3]双缝干涉的实验装置如图所示，图中光源发出的白光通过透镜把单缝照亮，单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮，通过双缝的两束光产生干涉，在屏上出现彩色干涉条纹，为了测量单色光的波长，可在单缝前加上滤光片获得单色光，在屏上将出现明暗相间的干涉条纹。
[4]由双缝干涉中相邻两条亮条纹的中心间距可得，单色光的波长。
17． AD/DA 11.5 1.3
【知识点】更换光的颜色判断条纹间距的变化、杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理
【详解】（1）[1]
AB．为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，A正确，B错误；
CD．根据公式
可知，干涉条纹疏密程度与双缝间距离、双缝到屏的距离和光的波长有关，绿光的波长小于红光的波长，若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小，C错误，D正确。
故选AD。
（2）[2][3][4]由图丙可知，读数为
由图戊可知，读数为
由图乙和图丁可知，A、B两条纹间有4个间距，则两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为
根据公式
代入数据解得所测单色光波长为
18．光的薄膜干涉现象
【知识点】薄膜干涉现象和原理
【详解】光照射在马路水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，是光的薄膜干涉现象。
19．（1）；（2）
【知识点】光的折射定律、折射率
【详解】（1）光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线，OC为反射光线。
（2）折射率
当入射角为45°时，n不变，由
得
20．（1），；（2）45°
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】（1）在AC上刚好没有光射出，光垂直BC边射出，而∠C = 45，则可以确定临界角为45，由临界角公式得
解得
该单色光在棱镜中的传播速度
解得
（2）根据题意作出光路图如图所示

经P点射入棱镜的光线平行于BC边，根据几何关系知折射角为
r = 30°
根据折射定律得
sini = nsinr
解得
i = 45°
21．（1）arcsin，arcsin；（2），光路图如解析图所示
【知识点】根据反射与折射定律画出光路图
【详解】（1）由
＝n
得
sin r1＝＝
sin r2＝＝
故
r1＝arcsin
r2＝arcsin
（2）光路图如图所示，为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的最小厚度记为dmin，由图可得

dmintan r1－dmintan r2＝
dmin＝
其中
tan r1＝tan＝
tan r2＝tan＝
解得
dmin＝
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习5
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于光的干涉、衍射、偏振等现象，下列说法正确的是（　　）
A．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象
C．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象
D．利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是纵波
2．如图甲所示，一束单色光a沿半径方向射入半圆形玻璃砖，光线a与直径的夹角为，反射光线b的强度随夹角的变化关系如图乙所示，则该单色光的折射率为（　　）
A．2 B． C． D．
3．下列物理量没有单位的是（　　）
A．电阻率 B．折射率n C．静电力常量k D．万有引力常量G
4．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，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．
5．以下说法中正确的是（　　）
A．波要发生衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象
B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C．波长越短的波，越容易发生明显的衍射
D．只有波才有衍射现象
6．1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果受到光照，就容易产生电火花。这就是最早发现的光电效应。如图所示为研究光电效应的电路图，分别用1、2两种材料作K极进行探究，颜色不同的a、b两束光分别照射1、2两种材料，光电流I随电压U变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
7．如图所示，一束白光通过三棱镜发生色散，a、b是其中的两束单色光，这两束光相比较（ ）
A．在真空中，a光的速度大
B．在真空中，a光的波长大
C．水对b光的折射率小
D．光从水中射向空气，b光的临界角大
8．利用如图所示的实验装置可以测定液体中的光速。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形，其中倾角θ很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻条纹间距为；若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的传播速度为（　　）

A． B． C． D．
9．下列说法错误的是（　　）
A．用偏振镜头拍摄水面下游鱼与观看立体电影的原理相同
B．应用超声波多普勒效应可测量星球上某些元素发出的光波频率
C．筷子竖直插入装有水的薄圆柱形玻璃杯中，筷子发生了侧移是光的折射现象
D．收音机LC接收电路的固有频率与某信号电磁波频率不相等时，也会接收该电磁波
10．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方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（　　）
A．逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射
B．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射
C．紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大
D．紫光先从半圆柱体玻璃中射出
二、多选题
11．下列说法中正确的是（　　）
A．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
C．光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
D．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
E．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大
12．下列说法正确的是______________
A．只有机械波能产生多普勒效应，电磁波不会产生多普勒效应
B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢
C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
D．红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大
E．用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时
13．如图，一束复色光以入射角从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．内芯的折射率大于外套的折射率
B．a光的频率小于b光的频率
C．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射
E．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短
14．如图所示，由不同频率的a、b两种单色光组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径MO方向以入射角θ1 = 37°射向玻璃砖的圆心O，其出射光束OP中只有a光，且出射光束的出射角θ2= 53°。则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a光比对b光的折射率小
B．玻璃砖对a光的折射率为0.75
C．若a为蓝光，则b光可能为黄光
D．a光将比b光先从ON方向射出
E．将a、b两种光分别通过同一双缝装置时，a光的干涉条纹间距大
三、实验题
15．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线．
（1）在图甲上补画出所需的光路．
（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上画出这两个角，分别用i和r表示．
（3）为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当 （选填“小一些”、“无所谓”或“大一些”）．
（4）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n= ．
16．如图1为双缝干涉测光波波长的实验装置，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）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遮光筒内发生干涉。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，并根据测量的量计算出光的波长。
（1）图1中仪器A是 ，仪器B是 （填写仪器的名称）；
（2）用刻度尺测量双缝到光屏的距离；
（3）用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数为 ，图3读数为 ；
（4）已知双缝间距，根据以上实验，测得光的波长是 。
17．某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。
(1)某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的a、b两种光的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是 （选填“单缝”或“双缝”）。
(2)由图乙中两条曲线的特征可知__________。
A．a光频率较大
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量小
C．以相同的入射角从空气斜射到水中，a光的折射角大
D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光
(3)当做干涉现象研究时，选用间距较大的双缝相比于间距较小的双缝，在光屏上可观察到 （选填“更多”“更少”或“一样多”）的条纹个数。
18．低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下：
①在白纸上画出一条直线a作为界面，过直线a上的一点O做出法线NN＇，并画出AO作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线a对齐，并画出玻璃砖的下界面b；
②在表示入射光线的AO上插上大头针、；
③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针和，位置如图甲所示。
(1)在步骤③中，插大头针时，需要挡住 ；
(2)撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图，如图甲所示，、的连线与直线b交于E点，AO延长线与直线b交于F点，NN＇与直线b交于O＇点，测得，，，该玻璃砖的折射率可以表示为n＝ （结果用d、、表示）；
(3)由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中E、F两点离得很近，为了减小实验误差，该同学在直线b的下方再画一条平行线c，分别延长OE和OF至直线c，再进行相应测量，计算出折射率，如图乙所示。直线c离直线b的距离适当 （选填“远”或者“近”）一些比较好。
四、解答题
19．在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面。已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）液体对该光的折射率n；
（2）射出的光线在液体中传播的最短时间。
20．如图所示为一半径为R的透明半球体过球心O的横截面，面上P点到直径MN间的垂直距离为．一细光束沿PO方向从P点入射，经过面MON恰好发生全反射．若此光束沿平行MN方向从P点入射，从圆上Q点射出，光在真空中的传播速度为c，求：
①透明半球体的折射率n；
②沿MN方向从P点入射的光在透明物中的传播时间t．
21．某柱形样品由甲、乙两种材料的玻璃砖构成，其横截面如图所示。是边长为的正方形，圆是其外接圆，半径平行于。一束单色光平行于该截面，以入射角从真空中由点射入该样品，经边折射后直接射到点。已知材料甲对该单色光的折射率为，求：
(1)材料乙对该单色光的折射率；
(2)不考虑光在样品内的反射，若改变光在点的入射角，求边上能被光照射到部分的长度。
22．如图所示，为一透明材料制成的立方柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率，其中部分被切掉，是半径为的圆弧，部分不透光，O点为圆弧圆心，在同一直线上。已知，，光在真空中的传播速度为。在O处有一点光源，光线经圆弧射入柱形光学元件。则：
（1）光从边射出区域的长度是多少？
（2）若射入元件的光线经过界面的全反射后第一次到达面，求这些光线在介质中传播的时间范围。
五、综合题
23．如图所示，是由均匀介质制成的半圆柱体玻璃的横截面，为直径且保持水平，一束由光和光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，并分别从点、点射出。已知、与竖直方向的夹角分别为和，，光在真空中的传播速度为。求：
(1)玻璃对光的折射率（结果可保留根号）；
(2)通过计算证明：玻璃砖中光由到的时间和光由到的时间相等。
24．激光
激光具有单色性佳、相干性强、方向性好、能量集中等特点，广泛应用于多个领域。
(1)利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源S，S发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得S到平面镜、光屏的垂直距离分别为a、L（aL），光屏上相邻明条纹的中心间距为Δx，则激光的波长λ= ；将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将 （选填：A．变大 B．变小 C．不变）。
(2)玻璃三棱柱的横截面如图中ΔPMN所示。现有一束激光从O点以α角入射，经MN面折射后，依次在PM、PN面发生反射，最终垂直于MN面射出。已知该三棱柱对该激光的折射率为n=1.31。
①补全三棱柱内的光路示意图 。
②（计算）求α角的大小（结果保留2位有效数字） 。
③在三棱柱的PM、PN面上
A．仅PM面有光线射出 B．两个面均有光线射出
C．仅PN面有光线射出 D．两个面均无光线射出
(3)一种利用光电效应原理工作的电源，简化结构如图所示。A电极为有小缺口的无色透明导电球壳，K电极为放置在球壳中心的金属球，K电极的引线与球壳缺口之间不接触、不放电。现用频率为ν的激光照射装置，仅K电极表面有电子逸出并向A电极运动。忽略光电子的重力及之间的相互作用。已知激光穿过A电极时光子频率不变，K电极金属材料的逸出功为W，电子电荷量为 e，光速为c，普朗克常量为h。
①入射激光的一个光子动量p= 。
②两电极K、A之间的最大电压UkAm= 。
人类对于光的认识经历了一个漫长的历史过程，从牛顿的微粒说，到惠更斯的波动说，麦克斯韦的电磁说，一直到光的波粒二象性学说，认识不断深入。
25．光的微粒说认为光子由大量具有质量的微粒构成，这些微粒在均匀介质中以确定速度传播。微粒说对折射定律的解释如下：弹性粒子由空气入射到介质表面时受到介质对其的引力作用，其方向垂直介质表面指向介质内部，因此入射粒子与介质表面平行的速度分量并不改变，即v0||=v||，而垂直介质表面的速度分量由于引力作用而由v0⊥增大为v⊥，入射粒子和折射粒子的速度及其分量如图（a）所示，由此可以得到入射角大于折射角。根据你所掌握的光学知识指出这一解释与事实不符之处： 。
26．冰的折射率为1.31，用直径为10cm、长为1m的冰柱代替玻璃制作“冰纤”，使光在冰柱内沿图（b）所示路径传播，入射角为，则sin= （保留2位有效数字）。
27．干涉、衍射现象是光的波动性的表现。
（1）双缝干涉实验装置如图（c）所示，双缝干涉条纹分布特征是 ，可使用 传感器来观察干涉图样；根据，通过测量L、d、x这三个物理量可以间接测得波长λ，该关系式中L是 ，调节L使其减小，相邻条纹间距x将 ；为减小x的测量误差，测得相邻N个条纹的间距为D，则x= 。
（2）在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将 。衍射现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理光学部分分类提高练习5》参考答案
1．B
【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样、泊松亮斑、偏振现象及其解释、激光的特点及其应用
【详解】A．衍射是波的特有现象，激光的方向性好，激光仍然能发生衍射现象，故A错误；
B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑，这是泊松亮斑，是光的衍射现象，故B正确；
C．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的衍射现象，故C错误；
D．利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是横波，故D错误。
故选B。
2．C
【知识点】发生全反射的条件、临界角
【详解】当时反射光线b的强度开始减少，即有折射光打出，故该单色光的全反射临界角
故选C。
3．B
【知识点】万有引力常量的测定、库仑定律表达式和简单计算、电阻定律的内容及表达式、光的折射定律、折射率
【详解】A．根据可得
可知电阻率的单位是，故A错误；
B．根据
可知，折射率没有单位，是一个比值，故B正确；
C．根据可得
可知静电力常量的单位是，故C错误；
D．根据可得
可知万有引力常量的单位是，故D错误。
故选B。
4．A
【知识点】光的折射定律、折射率
【详解】根据题意可知，入射角，折射角，所以该介质的折射率为
故选A。
5．D
【知识点】光发生明显衍射的条件
【详解】A．衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已；波要发生明显衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生明显衍射现象，A错误；
B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟水波的波长相差不多，或者比水波的波长更小时，才能观察到水波的明显衍射现象，B错误；
C．波长越短的波，越不容易发生明显的衍射，C错误；
D．只有波才有衍射现象，D正确。
故选D。
6．B
【知识点】光的折射定律、折射率、发生全反射的条件、临界角、干涉条纹间距与波长的关系、光电子的最大初速度
【详解】A．根据
可知光的频率较大，照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大，故A错误；
B．光的频率较大，则波长较短，光波长较长，根据可知通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大，故B正确；
C．光频率大，则折射率大，从同种玻璃射入空气发生全反射时，根据可知b光的临界角小，故C错误；
D．光频率大，则折射率大，通过同一玻璃三棱镜时，光的偏折程度大，故D错误。
故选B。
7．B
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】C．由题图可看出，a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律有
sini1 = nsini2
得出
na < nb
C错误；
A．在真空中光速都相同，都为3.0 × 108m/s，A错误；
B．由选项C可知
na < nb
则
λa > λb
B正确；
D．根据
sinC =
可知
Ca > Cb
D错误。
故选B。
8．B
【知识点】薄膜干涉现象和原理
【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差
由于很小，根据几何关系有
则
即
又
同种单色光频率相同，则
则
故选B。
9．B
【知识点】产生机械波的条件、生活中的波动现象、光的折射现象、光路的可逆性、偏振的应用、电磁波的发射和接收
【详解】A．用偏振镜头拍摄水面下游鱼与观看立体电影的原理相同，都是利用了光的偏振，故A正确，不符合题意；
B．超声波属于波长极短得机械波，而机械波得传播需要依靠介质，其在真空中不能传播，因此，应用超声波多普勒效应不能测量星球上某些元素发出的光波频率，故B错误，符合题意；
C．筷子竖直插入装有水的薄圆柱形玻璃杯中，人眼看到筷子发生了侧移是光的折射现象，故C正确，不符合题意；
D．收音机LC接收电路的固有频率与某信号电磁波频率相等时，接收电路发生电谐振，电流最强，不相等时，也会接收该电磁波，只是接收电路中得电流较弱，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．A
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】AB．作出光路如图
紫光的频率大，折射率大，根据可知紫光的临界角小，逐渐减小入射角i，θ减小，90°-θ增大，最先大于紫光的临界角，因此紫光先发生全反射，选项A正确，B错误；
C．紫光的频率大，折射率大，根据可知紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较小，选项C错误；
D．由几何关系知光在玻璃中传播的距离
则光在玻璃中传播的时间
故两种光在玻璃中传播的时间相等，选项D错误。
故选A。
11．ACE
【知识点】简谐运动的振幅、周期、频率、波发生稳定干涉的条件、改变双缝间距判断条纹间距的变化、偏振现象及其解释、狭义相对论的两个基本假设
【详解】A，反射光和折射光都是偏振光，所以除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光，故A正确；
B．机械波的传播速度只与介质有关，与频率无关，故B错误；
C．真空中的光速对任何观察者来说都是相同的，所以光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故C正确；
D．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大，但位移不是始终保持最大；振动减弱区域的质点，其振幅最小，但位移不是始终保持最小，故D错误；
E．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx，根据可知，如果只增大双缝到光屏之间的距离l，Δx将增大，故E正确。
故选ACE。
12．BCE
【知识点】用单摆测重力加速度的注意事项和误差分析、多普勒效应、干涉条纹间距与波长的关系、偏振现象及其解释、“同时”的相对性
【详解】机械波和电磁波都能产生多普勒效应，选项A错误；由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢，选项B正确；电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，选项C正确；根据 ，因红光的波长大于绿光，则红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距小，选项D错误；用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时，选项E正确；
故选BCE.
13．ACE
【知识点】光导纤维
【详解】A．发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确；
B．由图可知b光的折射角大，说明光导纤维对b光的折射率小，则b光的频率小，故B错误；
C．光导纤维对b光的折射率小，根据公式
可知，在内芯中单色光a的传播速度比b小，故C正确；
D．作出光路图如图所示
根据折射定律
若入射角i越大，则折射角r也越大，θ越小，所以a、b光越不容易在内芯和外套的交界面上发生全反射，故D错误；
E．设光导纤维的总长为d，在发生全反射的条件下，a、b光在内芯中的传播时间为
若i越小，则r越小，cosr越大，则t越小，故E正确。
故选ACE。
14．ADE
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、干涉条纹间距与波长的关系
【详解】A．b光发生全反射，说明入射角θ1满足∶ Cb<θ1na，所以b光的频率大于a光频率，故A正确；
B．a光的折射率
故B错误；
C．a光的折射率小，频率低，b光频率高，若a为蓝光，则b不可能为黄光，因为蓝光比黄光的频率大，故C错误；
D．因为nb> na，由光在介质中的传播速度，知a光传播速度大些，先从ON方向射出（路程相同），故D正确；
E．a光的折射率、频率小些，波长大些，由双缝干涉条纹间距公式，可知a光的干涉条纹间距大，故E正确。
故选ADE。
15． 小一些 1.5
【知识点】光的折射定律、折射率
【详解】（1）连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图如图：
（2）标出需要测量的入射角i和折射角γ，如上图．
（3）为防止光线在弧面CD发生全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些．
（4）根据折射定律得．
16． 单缝 目镜 1.750 9.300 604
【知识点】杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理、干涉条纹间距与波长的关系、螺旋测微器的读数
【详解】（1）[1][2]根据双缝干涉测光波波长的实验装置结构可知仪器A是单缝，仪器B是目镜，故填单缝，目镜；
（3）[1][2]根据螺旋测微器读数规则，由图2、3可知
故填1.750，9.300；
（4）相邻两条亮纹间距的表达式为
根据
联立解得
根据题意可知，代入数据解得
故填604。
17．(1)单缝
(2)A
(3)更多
【知识点】干涉条纹间距与波长的关系、单缝衍射和小孔衍射图样
【详解】（1）由题图乙可知，条纹中间宽、两边窄，是衍射条纹，这位同学在缝屏安装的是单缝。
（2）由于a光衍射条纹间距较小，则a光波长较短。
A．根据，可知a光频率较大，故A正确；
B．在同一介质中，频率大的光折射率大，因此a光折射率更大，偏转角度更大．因此以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量大，故B错误；
C．由于a光折射率更大，根据折射定律，可知a光折射角较小，故C错误；
D．a光频率较大，折射率较大，根据知a光临界角较小，以相同的入射角从水中射入空气，a光先发生全反射，在空气中只能看到一种光时，一定是b光，故D错误。
故选A。
（3）根据，可知选用间距较大的双缝相比于间距较小的双缝，条纹间距小，在光屏上可观察到更多条纹个数。
18．(1)、的像和
(2)
(3)远
【知识点】光的折射定律、折射率、用插针法测介质折射率的实验步骤和数据处理
【详解】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播, 所以插大头针时，需要挡住、的像和。
（2）入射角的正弦为
折射角的正弦为
由折射定律得
解得该玻璃砖的折射率可以表示为
（3）由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中E、F两点离得很近不方便测量，那么可以采用等比例放大，所以直线c离直线b的距离适当远一点好。
19．（1）；（2）
【知识点】 折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角
【详解】（1）由题意可得，该单色光在液面发生全反射时的临界角为
液体对该光的折射率为
（2）该单色光在液体中的传播速度为
当光的路程最短时，射出的光线在液体中传播的最短时间
20．①②
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】试题分析：光线从P点入射，经过面MON恰好发生全反射，说明在MON面的入射角等于临界角C，由几何关系求出临界角进而求出折射率；由几何关系求出光线在P点的入射角，由折射定律求折射角，由几何关系求出光线在透明物中传播的距离，求出光线在透明物中传播的速度，从而求得传播时间．
①设透明半球体的临界角为C，光路如图所示：

则由几何关系有：
又有：
解得：
②光在P点的入射角
设对应的折射角为r，则
解得：
光在透明半球体中的传播距离
光在透明半球体中的传播时间
光在透明半球体中的传播速度：
联立解得：
点睛：本题主要考查了折射定律的应用，关键是掌握全反射的条件和临界角，要画出光路图，运用几何知识求解入射角与折射角，即可求解．
21．(1)
(2)
【知识点】光的折射定律、折射率
【详解】（1）光路图，如图所示
由折射定律可得
解得
则
所以光在E点折射角的正切值
所以材料乙对该单色光的折射率
（2）如图所示
光在E点的入射角接近90°时，折射角的正弦值为
则
光在F点发生折射有
由几何知识可得AB边上能被光照射到部分的长度为
22．（1）；（2）
【知识点】根据条件画出全反射的光路图、 折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】（1）当光线在BC边上G点恰好发生全反射时，如图所示
设光线发生全反射的临界角为，则有
解得
根据几何关系可得
解得
可知光从BC边射出区域的长度。
（2）当光线在BC边恰好发生全反射时，光线在柱形光学元件中经过全反射后第一次到达CD面的路程最大，如图所示
根据图中几何关系可得
光在柱形光学元件中的传播速度为
则有
当光线直接从C点射出时，光线在柱形光学元件中经过全反射后第一次到达CD面的路程最小，如图所示
根据图中几何关系可得
则有
这些光线在介质中传播的时间范围为
23．(1)
(2)见详解
【知识点】光的折射定律、折射率、 折射率的波长表达式和速度表达式、不同色光在同一介质中的波长与波速
【详解】（1）对光线，由
得
（2）对光线，设光线与竖直方向的夹角为，则
如图所示，
由
得
同理可得
则，即玻璃砖中光由到的时间和光由到的时间相等。
24．(1) B
(2) 41° C
(3)
【知识点】折射和全反射的综合问题、改变双缝间距判断条纹间距的变化、爱因斯坦光电效应方程
【详解】（1）[1]从S发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光，相当于从S关于平面镜的像点D发出的光射到屏上，也就相当于一个间距 为2a的双缝，根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式
则波长
[2]根据
可知将平面镜略微向下平移，a增大，干涉条纹的间距将变小，即选B。
（2）[1][2]玻璃临界角
可知
由三棱柱内光路图中的几何关系可知激光射入MN面后的折射角
由数学知识可得PM面入 射角为，PM面入射角为，光路如图所示
则折射率
解得
[3]由以上分析可知两个面均无光线射出。
故选D。
（3）[1]根据
可知一个光子动量
[2]随着K电极逸出的光电子运动到A电极，A、K之间的电压逐渐增大，当K电极正指A电极逸出的动能最大的光电子恰好运动不到A电极时，两极之间的电压达到最大，对动能最大的光电子的运动过程由动能定理有
由爱因斯坦光电效应方程有
解得
25．这个解释会得出“空气中的光速小于介质中的光速”的结论，这与光疏介质中的光速大于光密介质的事实不符 26．0.13 27． 明暗条纹等间距分布 光强分布 光屏到双缝的距离 增大 变小 光的波长比障碍物小得多
【知识点】光的折射定律、折射率、干涉条纹间距与波长的关系、杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理、光发生明显衍射的条件
【解析】25．这个解释会得出“空气中的光速小于介质中的光速”的结论，这与光疏介质中的光速大于光密介质的事实不符
26．设折射角为i，根据折射定律有
由于折射角较小，则满足
解得
27．（1）[1] [2]双缝干涉条纹分布特征是明暗条纹等间距分布，可使用光强分布传感器来观察干涉图样；
[3] [4] [5]系式中L是光屏到双缝的距离，调节L使其减小，相邻条纹间距将增大；为减小测得相邻N个条纹的间距为D，则
=
（2）[6] [7] 保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将减小；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在光的波长比障碍物小得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑