2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：光學(xué)（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：光學(xué)（10題）一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?浙江模擬）一束紅紫混合光以θ（θ＜45°）角射入玻璃磚，a、b光從上方到下方用時分別為ta、tb，則（）A．a(chǎn)為紅光 B．ta＞tb C．a(chǎn)為紫光 D．ta＜tb（多選）2．（2024?重慶模擬）如圖為我國航天領(lǐng)域某透明光學(xué)部件截面示意圖，其截面一側(cè)是半徑為R的四分之一圓弧，其余兩側(cè)為直面AC與BC，且AC＝BC＝R。該部件獨特的性能是放在O點的光源發(fā)出的光線，在圓弧AB上有三分之二最終不能從AC、BC面射出，光速為c。下列說法正確的是（）A．該透明光學(xué)部件的全反射臨界角為30° B．該透明光學(xué)部件的折射率為32C．光線透過該部件最長時間為2(2D．該透明光學(xué)部件AC邊不透光長度為3（多選）3．（2024?河南二模）人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，一束單色藍光照射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點。已知光線的入射角為30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列說法正確的是（）A．材料對藍光的折射率為105B．藍光在介質(zhì)中的傳播時間為10﹣9s C．順時針旋轉(zhuǎn)入射光線至合適位置，可以在樹脂上表面出現(xiàn)全反射現(xiàn)象 D．若將入射光換成紅光，則P點將向右移動（多選）4．（2024?山東模擬）如圖所示，在真空中放置兩個完全相同的直角三棱鏡A、B，頂角為30°，A、B兩棱鏡斜面相互平行正對放置，兩斜面間的距離為d。棱鏡的邊長MN＝EF＝L0，一束激光從A棱鏡上方的P點垂直MN入射，P到棱鏡頂端N點的距離為L，光在棱鏡中的折射率為3，在B棱鏡下方有一平行于下表面的光屏。光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點到P′點（P'點為P點在光屏上的投影）的距離x及光在棱鏡中傳播的時間t，下列選項正確的是（已知光在真空中的傳播速度為c）（）A．x=3d B．x＝dC．t=L0-dc （多選）5．（2024?黑龍江三模）關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 B．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，波長變短 C．光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，這是光的干涉現(xiàn)象 D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削弱反射光的干擾（多選）6．（2024?汕頭一模）下列四幅生活情景，關(guān)于光的理論，說法正確的是（）A．甲圖，陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象 B．乙圖，海市蜃樓是光的反射現(xiàn)象 C．丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的折射現(xiàn)象 D．丁圖，偏光太陽鏡可以減少炫光，是光的偏振現(xiàn)象（多選）7．（2024?黑龍江模擬）如圖所示，玻璃球冠的半徑為R，底面鍍有反射膜，底面的半徑為32R。在紙面內(nèi)有一條過球心O的光線，經(jīng)過底面AB反射后恰好從M點射出。已知出射光線的反向延長線恰好經(jīng)過A點，光在真空中的速度為A．該玻璃球冠的折射率為3 B．入射光線與底面AB的夾角為60° C．光線從入射到射出經(jīng)歷的時間為(1+3D．即使底面不鍍反射膜，光線也能完全從M點射出（多選）8．（2024?河南一模）如圖三棱鏡截面中∠B＝30°、∠C＝45°，某種顏色的細光束從AB邊的D點射入介質(zhì)，入射角為θ（為未知量），折射光線射到BC邊上的E點，正好發(fā)生全反射，反射光線垂直射到AC邊的F點，B、D兩點間的距離為d，光在真空中的傳播速度為c，A．光線在D點的折射角為20° B．三棱鏡對此單色光的折射率為2 C．sinθ的值為3-1D．光線從D到E傳播的時間為d（多選）9．（2024?新余二模）如圖為一透明均勻介質(zhì)球的橫截面，O為圓心，AB為直徑。一束單色光以θ＝60°從A點入射，ACB弧面出射的光與AB平行。下列說法正確的是（）A．介質(zhì)球的折射率約為2 B．介質(zhì)球的折射率約為3 C．若入射光為白光，ACB弧面上出射光形成彩色光帶 D．θ在小于90°范圍變化時，ACB弧面上能觀察到全反射現(xiàn)象（多選）10．（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ＝30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）A．該材料對紅光的折射率為3 B．若θ＝45°，光線c消失 C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光 D．若入射光a變?yōu)樽瞎猓饩€b和c仍然垂直

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：光學(xué)（10題）參考答案與試題解析一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?浙江模擬）一束紅紫混合光以θ（θ＜45°）角射入玻璃磚，a、b光從上方到下方用時分別為ta、tb，則（）A．a(chǎn)為紅光 B．ta＞tb C．a(chǎn)為紫光 D．ta＜tb【考點】折射率的波長表達式和速度表達式；光的折射定律．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；光的折射專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮緽C【分析】AC.根據(jù)折射定律求解折射率的大小，根據(jù)折射率與頻率的關(guān)系分析判斷；BD.根據(jù)折射率公式和勻速直線運動公式求解作答。【解答】解：AC.設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律n=由圖可知，a光的折射角小于b光的折射角，即ra＜rb因此na＞nb折射率越大的光，頻率越大，因此a光的頻率大于b光的頻率，a為紫光，b為紅光，故A錯誤，C正確；BD.設(shè)玻璃磚的厚度為d，則光在玻璃磚中傳播的距離為s=根據(jù)折射率公式v=則光在玻璃磚中的傳播時間為t=由于θ＜45°，則有2r＜90°，由于a光的折射角小于b光的折射角，則有ta＞tb。綜上分析，故D錯誤，B正確。故選：BC?！军c評】本題考查光學(xué)的知識，要掌握折射定律，會利用折射率公式求出光在介質(zhì)中傳播的速度，解題時要抓住玻璃磚厚度相同這一條件。（多選）2．（2024?重慶模擬）如圖為我國航天領(lǐng)域某透明光學(xué)部件截面示意圖，其截面一側(cè)是半徑為R的四分之一圓弧，其余兩側(cè)為直面AC與BC，且AC＝BC＝R。該部件獨特的性能是放在O點的光源發(fā)出的光線，在圓弧AB上有三分之二最終不能從AC、BC面射出，光速為c。下列說法正確的是（）A．該透明光學(xué)部件的全反射臨界角為30° B．該透明光學(xué)部件的折射率為32C．光線透過該部件最長時間為2(2D．該透明光學(xué)部件AC邊不透光長度為3【考點】光的折射與全反射的綜合問題．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】AC【分析】由幾何知識結(jié)合全反射臨界角公式解得區(qū)域長度；由幾何關(guān)系求出傳送距離，即可得傳播時間?！窘獯稹拷猓篈B．若射到E點和G點的光線恰能發(fā)生全反射，可知射到AE之間和GB之間的光線都能從透明光學(xué)部件中射出，由題意可知該兩部分占圓弧的三分之二，可知∠ADE＝C＝30°折射率n=1故A正確，B錯誤；C．光線在該部件中的速度v=光線透過該部件最長時間為從C點射出的光線，則最長時間t=解得t=故C正確；D．該透明光學(xué)部件AC邊不透光長度為EC＝R﹣Rtan30°=3-故D錯誤。故選：AC。【點評】對于幾何光學(xué)問題的分析，能正確的畫出光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系進行分析是關(guān)鍵。（多選）3．（2024?河南二模）人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，一束單色藍光照射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點。已知光線的入射角為30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列說法正確的是（）A．材料對藍光的折射率為105B．藍光在介質(zhì)中的傳播時間為10﹣9s C．順時針旋轉(zhuǎn)入射光線至合適位置，可以在樹脂上表面出現(xiàn)全反射現(xiàn)象 D．若將入射光換成紅光，則P點將向右移動【考點】全反射的條件、判斷和臨界角；光的折射定律；折射率的波長表達式和速度表達式．【專題】定量思想；幾何法；光的折射專題；理解能力；分析綜合能力．【答案】BD【分析】A、由幾何關(guān)系得出OA、AB、OP的長度，計算出折射角的大小，由此得出折射率；B、根據(jù)光速與折射率的關(guān)系式求出藍光在介質(zhì)中的速度；C、比較折射角與入射角的大小，分析光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)，判斷是否會發(fā)生全反射；D、根據(jù)波長與折射率的關(guān)系，波長越大折射率越小，分析折射角的變化。【解答】解：A、由幾何關(guān)系得OP=設(shè)折射角為θ，則有sinθ=折射率為n=sin30°sinθ=B、光在該介質(zhì)中的速度v=cn，傳播時間為t=OPv=OP×ncC、由圖可知，折射角小于入射角，光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不會發(fā)生全反射，故C錯誤；D、紅光的波長大于藍光的波長，所以紅光的折射率小于藍光的折射率，由n=sin30°sinθ可知，紅光的折射角增大，P點將向右移動，故故選：BD?！军c評】考查到光的折射、全反射、光的傳播速度及波長與折射率的關(guān)系，要熟練運用公式分析求解。（多選）4．（2024?山東模擬）如圖所示，在真空中放置兩個完全相同的直角三棱鏡A、B，頂角為30°，A、B兩棱鏡斜面相互平行正對放置，兩斜面間的距離為d。棱鏡的邊長MN＝EF＝L0，一束激光從A棱鏡上方的P點垂直MN入射，P到棱鏡頂端N點的距離為L，光在棱鏡中的折射率為3，在B棱鏡下方有一平行于下表面的光屏。光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點到P′點（P'點為P點在光屏上的投影）的距離x及光在棱鏡中傳播的時間t，下列選項正確的是（已知光在真空中的傳播速度為c）（）A．x=3d B．x＝dC．t=L0-dc 【考點】折射率的波長表達式和速度表達式．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】BC【分析】根據(jù)折射定律結(jié)合幾何關(guān)系解得x，根據(jù)速度與折射率的公式結(jié)合幾何關(guān)系解得時間?！窘獯稹拷猓汗鈧鞑サ墓饴穲D如圖所示：由折射定律可知n=解得r＝60°該單色光在棱鏡A、B之間的光程為s=根據(jù)幾何關(guān)系可知，單色光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點距P'點的距離x＝s?sin（r﹣θ）解得x＝d光在介質(zhì)中的傳播速度v=傳播時間為t=解得t=故BC正確，AD錯誤；故選：BC。【點評】本題主要是考查了光的折射，解答此類題目的關(guān)鍵是弄清楚光的傳播情況，畫出光路圖，通過光路圖根據(jù)幾何關(guān)系、折射定律進行分析。（多選）5．（2024?黑龍江三模）關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 B．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，波長變短 C．光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，這是光的干涉現(xiàn)象 D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削弱反射光的干擾【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；光的折射定律；光的干涉現(xiàn)象；光的衍射現(xiàn)象．【專題】定性思想；歸納法；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電磁本性專題；理解能力．【答案】BD【分析】光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波；根據(jù)折射率判斷速度的變化，根據(jù)波速和波長、頻率的關(guān)系分析波長的變化；光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，這是光的衍射現(xiàn)象；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削弱反射光的干擾?！窘獯稹拷?；A、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故A錯誤；B、一束單色光由空氣射入玻璃，根據(jù)v=cn可知這束光的速度變慢，光的頻率不變，根據(jù)v＝λf可知波長變短，故C、光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，這是光的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削弱反射光的干擾，使照片更加清晰，故D正確。故選：BD?！军c評】只有橫波才會發(fā)生偏振現(xiàn)象，知道光從空氣進入到一種介質(zhì)中，光速會變小，但頻率不變。（多選）6．（2024?汕頭一模）下列四幅生活情景，關(guān)于光的理論，說法正確的是（）A．甲圖，陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象 B．乙圖，海市蜃樓是光的反射現(xiàn)象 C．丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的折射現(xiàn)象 D．丁圖，偏光太陽鏡可以減少炫光，是光的偏振現(xiàn)象【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；光的反射現(xiàn)象；光的折射現(xiàn)象；光的干涉現(xiàn)象．【專題】常規(guī)題型；比較思想；圖析法；光的折射專題．【答案】AD【分析】根據(jù)各種光現(xiàn)象形成的原因，確定是哪種光現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、甲圖，肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色是肥皂膜內(nèi)外反射的光線，相互疊加產(chǎn)生干涉形成的，故A正確；B、乙圖，是海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，故B錯誤；C、丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、丁圖，偏光眼鏡的鏡片，是根據(jù)光線的偏振原理制造而成，它能有選擇性地過濾來自某個方向的光線，通過過濾掉漫反射中的許多偏振光，減弱太陽光光線的強度，增強視覺中不同視覺物的反差，可以有效減弱或者消除非金屬表面的反光，故D正確。故選：AD?！军c評】本題是物理知識在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用，要理解常見光現(xiàn)象形成的原因，在平時學(xué)習(xí)中要注意多積累。（多選）7．（2024?黑龍江模擬）如圖所示，玻璃球冠的半徑為R，底面鍍有反射膜，底面的半徑為32R。在紙面內(nèi)有一條過球心O的光線，經(jīng)過底面AB反射后恰好從M點射出。已知出射光線的反向延長線恰好經(jīng)過A點，光在真空中的速度為A．該玻璃球冠的折射率為3 B．入射光線與底面AB的夾角為60° C．光線從入射到射出經(jīng)歷的時間為(1+3D．即使底面不鍍反射膜，光線也能完全從M點射出【考點】折射率的波長表達式和速度表達式；光的折射定律．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】AB【分析】作出光路圖，根據(jù)幾何知識求解該條光線入射方向與底面AB的夾角。求出光線在M點的入射角和折射角，再求該玻璃球的折射率；由幾何知識求該條光線從射入玻璃球到射出玻璃球經(jīng)歷的路程，由v=cn求出光在玻璃磚中傳播速度，從而求得光經(jīng)歷的時間，根據(jù)臨界角關(guān)系分析【解答】解：AB、光線從P點射入，設(shè)球底面圓心為O′，連接OO′，如圖所示。由題意可知cos∠OAO'=解得：∠OAO′＝30°由于MA⊥AB，則∠OAM＝60°，△OAM為等邊三角形，由幾何關(guān)系有OO′//MA令∠NOO′＝θ，由△ONO′∽△MNA，可得OO'=RR2tanθ+Rtanθ=解得：θ＝30°可知：∠PNO′＝60°該條光線入射方向與底面AB的夾角為60°。由幾何關(guān)系可知∠ONE＝∠ENM＝30°則有：i＝60°，r＝30°由折射定律可得n=故AB正確；C、光線從P點射入到從M點射出經(jīng)歷的路程為s＝R+Rcos30°光在玻璃磚中傳播速度為v=該條光線從射入玻璃球到射出玻璃球經(jīng)歷的時間為t=聯(lián)立解得t=故C錯誤；D、全反射的臨界角為sinC=底面不鍍反射膜，光線在AB面的入射角為30°，由于sin30°=1則光線不會發(fā)生全反射，不能從M點射出，故D錯誤；故選：AB?！军c評】本題主要考查光的折射，解答此類問題的關(guān)鍵是畫出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求解相關(guān)角度和光程，結(jié)合折射定律解答。（多選）8．（2024?河南一模）如圖三棱鏡截面中∠B＝30°、∠C＝45°，某種顏色的細光束從AB邊的D點射入介質(zhì)，入射角為θ（為未知量），折射光線射到BC邊上的E點，正好發(fā)生全反射，反射光線垂直射到AC邊的F點，B、D兩點間的距離為d，光在真空中的傳播速度為c，A．光線在D點的折射角為20° B．三棱鏡對此單色光的折射率為2 C．sinθ的值為3-1D．光線從D到E傳播的時間為d【考點】光的折射與全反射的綜合問題；折射率的波長表達式和速度表達式．【專題】定量思想；電磁學(xué)；全反射和臨界角專題；分析綜合能力．【答案】BD【分析】根據(jù)光路圖，由幾何關(guān)系求解臨界角和在D點的折射角，求出折射率；根據(jù)折射定律求出sinθ的值；根據(jù)正弦定律求解DE的距離，根據(jù)n=cv結(jié)合t=xv求解光從【解答】解：AB、設(shè)光線在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角為C，光線在D點恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可知C＝45°，光線在D點的折射角β＝15°，根據(jù)臨界角公式得n=1sinC=1sin45°C、根據(jù)折射定律n=sinθsinβ，則sinθ=nsinβ=2D、由幾何關(guān)系可得∠DEB＝45°，對△BDE由正弦定理可得：dsin45°=DE光線在介質(zhì)中的傳播v=光線在介質(zhì)中的傳播時間t=聯(lián)立解得：t=dc，故故選：BD?！军c評】幾何光學(xué)畫出光路圖是解題的基礎(chǔ)，常常是幾何知識和折射定律的綜合。（多選）9．（2024?新余二模）如圖為一透明均勻介質(zhì)球的橫截面，O為圓心，AB為直徑。一束單色光以θ＝60°從A點入射，ACB弧面出射的光與AB平行。下列說法正確的是（）A．介質(zhì)球的折射率約為2 B．介質(zhì)球的折射率約為3 C．若入射光為白光，ACB弧面上出射光形成彩色光帶 D．θ在小于90°范圍變化時，ACB弧面上能觀察到全反射現(xiàn)象【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射與全反射的綜合問題．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】BC【分析】AB.畫出折射光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求解入射角和折射角，由折射率公式代入數(shù)據(jù)求解折率；C.根據(jù)白光中不同單色光的折射率進行分析判斷；D.根據(jù)題意分析光線在介質(zhì)中出射點對應(yīng)的入射角大小，結(jié)合全反射發(fā)生的條件進行解答?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)題意，由折射定律畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系有∠OAD＝∠ODA，根據(jù)sinθsin∠OAD=sinαsin∠ODA，可知α＝θ＝60°，有∠OAD＝∠ODA＝30°，折射率n=sinθC.若入射光為白光，由于各種顏色的光的折射率不同，則各種顏色的光在ACB弧面上的出射點不一樣，將形成彩色光帶，故C正確；D.由AB分析可知，光線在ACB弧面上的入射角等于在A點的折射角，θ在小于90°范圍變化時，不可能在ACB弧面上能觀察到全反射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：BC?！军c評】考查光的折射和全反射問題，會根據(jù)題意找到相應(yīng)的幾何關(guān)系，結(jié)合折射率等知識進行解答。（多選）10．（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ＝30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）A．該材料對紅光的折射率為3 B．若θ＝45°，光線c消失 C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光 D．若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直【考點】光的折射定律．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力．【答案】ABC【分析】A.根據(jù)反射定律和折射定律求解折射率；B.根據(jù)臨界角公式求解臨界角，然后根據(jù)全反射的條件分析作答；C.根據(jù)反射定律分析光線的反射角，再分析反射光線是否會發(fā)生色散，然后作答；D.紫光與紅光的折射率不同，根據(jù)折射定律和反射定律分析作答。【解答】解：A.根據(jù)反射定律，反射角α＝θ＝30°由于反射光b和折射光c剛好垂直，因此折射角β＝180°﹣90°﹣α＝180°﹣90°﹣30°＝60°根據(jù)折射定律，該材料對紅光的折射率n=sinβsinθ=B.根據(jù)臨界角公式sinC=當(dāng)θ＝45°時，入射角大于臨界角，入射光線在界面發(fā)生全反射，折射光線c消失，故B正確；C.入射光線a為白光，所有反射光的反射角都相同，反射光線b也為白光，故C正確；D.若入射光a變?yōu)樽瞎猓鶕?jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角不發(fā)生變化；根據(jù)折射定律n由于透明材料對紅光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光線b和c不能垂直，故D錯誤。故選：ABC?！军c評】本題主要考查了光的反射和折射，理解光發(fā)生全反射的條件，掌握折射定律和臨界角公式是解題的關(guān)鍵。

考點卡片1．光的反射現(xiàn)象【知識點的認識】1.光的反射：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分會返回道第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。2.光的反射是一種光學(xué)現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質(zhì)的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實例。光的反射遵循一定的定律，這些定律不僅解釋了光的反射行為，也為理解和應(yīng)用光的反射提供了基礎(chǔ)。3.光的反射現(xiàn)象的基本定律包括：（1）反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。這些條件可以總結(jié)為“三線共面，兩線分居，兩角相等”。（2）光路的可逆性：如果光逆著原來的反射光線的方向照射到反射面上，那么反射光線會逆著原來的入射光線的方向照射出去，這說明在光的反射中，光路是可逆的。4.光的反射現(xiàn)象的例子包括：（1）鏡子：我們每天照鏡子時，就是利用了光的反射原理。（2）凸面鏡和凹面鏡：凸面鏡用于擴大視野，凹面鏡則用于聚光，如太陽能加熱器（太陽灶）。（3）潛望鏡：利用光的反射原理制作，可以在不直接看到光源的情況下觀察遠處的物體。（4）望遠鏡：通過反射鏡面的設(shè)計，收集并聚焦遠處的光線，從而放大遠處的物體。（5）夜晚似乎自身發(fā)光的自行車尾燈：利用光的反射原理，當(dāng)光線照（6）射到尾燈上時，尾燈會反射光線，使車輛在夜晚更加顯眼?！久}方向】雨后初晴的夜晚，地上有積水，當(dāng)我們迎著月光走時，地上發(fā)亮處是積水，這是因為（）A、地上暗處是光發(fā)生鏡面反射B、地上發(fā)亮處是光發(fā)生鏡面反射C、地上發(fā)亮處是光發(fā)生漫反射D、地上發(fā)亮處和暗處都發(fā)生鏡面反射分析：人看物體的條件：物體發(fā)光或反射光，物體發(fā)的光或反射的光線能進入人的眼睛．平行光射向平面光滑的反射面，反射光線平行射出，這種反射是鏡面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光線射向四面八方，這種反射是漫反射．解答：平靜的水面，能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射；迎著月光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，進入人的眼睛反射光線多，人感覺水面亮；地面發(fā)生漫反射，有很少的光線進入人的眼睛，人感覺地面黑，B正確。故選：B。點評：此題考查了光的鏡面反射和漫反射，分析問題時注意反射光線是向一個方向還是向各個不同方向【解題思路點撥】光的反射是一種光學(xué)現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質(zhì)的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實例。2．光的折射現(xiàn)象【知識點的認識】1.定義：光的折射是指光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折的現(xiàn)象。2.光的折射與反射的關(guān)聯(lián)：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光線則進入到另一種介質(zhì)中。在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。一般來講，在兩種介質(zhì)的分界處，不僅會發(fā)生折射，也發(fā)生反射。例如在水中，部分光線會反射回去，部分光線會進入水中。反射光線光速與入射光線相同，折射光線光速與入射光線不相同。3.如下圖所示：光的折射和反射同時發(fā)生4.生活中的折線現(xiàn)象有：叉魚時要往深處叉；杯中的吸管看起來是折斷的，海市蜃樓等?！久}方向】關(guān)于岸上的人看到的水中的魚，下列說法中正確的是（）A、人看到魚的像是實像，比實際位置淺B、人看到魚的像是虛像，比實際位置淺C、魚看到的是人的實像，位置偏低些D、魚看到的是人的虛像，位置偏高些分析：當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，光線的傳播方向會發(fā)生改變，折射時形成的像是虛像；當(dāng)光從空氣中斜射入水中時，折射光線向法線方向偏折．解答：AB、因為人看到水中的魚是由于光線從水中通過折射進入空氣，再進入人的眼睛的，因此是光的折射現(xiàn)象形成的虛像。由于折射角大于入射角，人逆著折射光線方向所看到魚的像故比實際位置淺。故A錯誤，B正確；CD、魚看到的是人是由于光線從空氣經(jīng)折射進入水中，再進入魚的眼睛，所以也是由于光的折射現(xiàn)象形成的虛像。由于折射角小于入射角，魚逆著光線方向看到的人像比實際位置要高。故選C錯誤，D正確。故選：BD。點評：本題主要考查了光的折射現(xiàn)象及應(yīng)用．做題時要仔細，看清各個選項中給出的是“實像還是虛像．可以利用光路可逆性原理，理解人和魚所看到的像的位置關(guān)系．【解題思路點撥】對光的折射現(xiàn)象的理解1.光的方向光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般要發(fā)生變化（斜射），并非一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時，傳播方向就不發(fā)生變化。2.光的傳播速度光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面人射時，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，光傳播的速度也發(fā)生變化。3.入射角與折射角的大小關(guān)系（1）光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角的大小關(guān)系不能一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。（2）當(dāng)光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時，入射角大于折射角﹔當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時，入射角小于折射角。3．光的折射定律【知識點的認識】一、光的折射1．光的折射現(xiàn)象：光射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部分光進入到另一種介質(zhì)中去，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。3．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。表示為n=sin實驗證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。5．相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ（折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1）斜射入介質(zhì)Ⅱ（折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命題方向】如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝β．從點光源S發(fā)出的細光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成α角時，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（）分析：由題意可知從AC面出射的光線與入射光線SO恰好重合，因此根據(jù)光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的，然后根據(jù)折射定律即可求解折射率。解答：作出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°﹣α，由幾何關(guān)系可知折射角為：r＝90°﹣β。根據(jù)折射定律：n=sin(90°-α)sin(90°-β)=cosαcosβ故選：A。點評：解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵是根據(jù)題意正確畫出光路圖，然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識求解?！窘忸}方法點撥】光的折射問題，解題的關(guān)鍵在于正確畫出光路圖、找出幾何關(guān)系。解題的一般步驟如下：（1）根據(jù)題意正確畫出光路圖；（2）根據(jù)幾何知識正確找出角度關(guān)系；（3）依光的折射定律列式求解。4．折射率的波長表達式和速度表達式【知識點的認識】1.折射率的兩種計算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速進行計算：n=c2.對折射率計算公式的理解（l）折射率n是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身及入射光的頻率決定，與入射角、折射角的大小無關(guān)。（2）從公式n=cv看，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率都大于（3）由于n＞1，從公式n=sin【命題方向】如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n=2．一束單色光與界面成θ＝45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s①該單色光在玻璃磚中的傳播速度。②玻璃磚的厚度d。一束光斜射在表面鍍反射膜的平行玻璃磚，則反射光線在豎直光屏上出現(xiàn)光點A，而折射光線經(jīng)反射后再折射在豎直光屏上出現(xiàn)光點B，根據(jù)光學(xué)的幾何關(guān)系可由AB兩點間距確定CE間距，再由折射定律，得出折射角，最終算出玻璃磚的厚度。解：①由折射率公式n=解得v=②由折射率公式n=解得sinθ2=12，θ2＝作出如圖所示的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是邊長h的等邊三角形的高。故d=h答：①該單色光在玻璃磚中的傳播速度32②玻璃磚的厚度1.732cm。根據(jù)光路可逆及光的反射可得出AC與BE平行，從而確定CE的長度?！局R點的認識】折射率的定義式中n=sinθ1sinθ2的5．全反射的條件、判斷和臨界角【知識點的認識】1．光照射到兩種介質(zhì)界面上時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象．2．發(fā)生全反射的條件：①光線從光密介質(zhì)斜射向光疏介質(zhì)．②入射角大于或等于臨界角．3．臨界角：折射角等于90°時的入射角．設(shè)光線從某種介質(zhì)射向真空或空氣時的臨界角為C，則sinC=1光線從折射率為n1的介質(zhì)斜射入折射率為n2的介質(zhì)，（n1＞n2）發(fā)生全反射時的臨界角為C′，sinC′=n4．光導(dǎo)纖維：主要應(yīng)用：a．內(nèi)窺鏡；b．光纖通信．【命題方向】題型一：光的全反射及臨界角的應(yīng)用如圖所示，用折射率n=2的玻璃做成內(nèi)徑為R、外徑為R'=（1）球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域；（2）要使球殼內(nèi)部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行？分析：（1）光線射到內(nèi)球面時，若入射角大于或等于臨界角時，會發(fā)生全反射，光線將不能射入球殼內(nèi)部．根據(jù)折射定律求出臨界角．作出光路圖，由幾何知識求出光線射到內(nèi)球面剛好發(fā)生全反射時，在外球面的折射角，由數(shù)學(xué)知識求出球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域．（2）根據(jù)光路圖，由幾何知識求出遮光板的大小，確定如何放置．解答：（1）設(shè)光線a′a射入外球面，沿ab方向射向內(nèi)球面，剛好發(fā)生全反射，則sinC=1∴C＝45°在△Oab中，Oa=2R，Ob根據(jù)數(shù)學(xué)知識得sin(180°-C)2得到sinr=即r＝30°，則∠θ＝C﹣r＝45°﹣30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr=n∴i＝45°即∠O′Ob＝i+θ＝45°+15°＝60°當(dāng)射向外球面的入射光線的入射角小于i＝45°時，這些光線都會射出內(nèi)球面．因此，以O(shè)O'為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內(nèi)有光線射出．（2）由圖中可知，h=R所以，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO′軸并垂直該軸放置，才可以擋住射出球殼的全部光線，這時球殼內(nèi)部將沒有光線射出．答：（1）球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域為以O(shè)O′為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內(nèi)有光線射出．（2）要使球殼內(nèi)部沒有光線射出，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO'軸并垂直該軸放置．點評：本題是折射定律、臨界角和幾何知識的綜合應(yīng)用，作出光路圖是基礎(chǔ)．【解題思路點撥】解決全反射回題的思路（1）確定光是由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)還是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)。（2）若由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，則根據(jù)sinC=1（3）根據(jù)題設(shè)條件，畫出入射角等于臨界角的“臨界光路”。（4）運用幾何關(guān)系、三角函數(shù)關(guān)系、反射定律等進行判斷推理，進行動態(tài)分析或定量計算。6．光的全反射現(xiàn)象【知識點的認識】1.當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，同時發(fā)生折射和反射。如果入射角逐漸增大，折射光離法線會越來越遠，而且越來越弱，反射光卻越來越強。當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫作全反射（totalreflection），這時的入射角叫作臨界角（criticalangle）。2.全反射現(xiàn)象再生活中的應(yīng)用有光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡等?！久}方向】下列現(xiàn)象中屬于光的全反射現(xiàn)象的是（）A、陽光照射存肥皂泡上，?？吹椒试砼萆嫌胁噬yB、玻璃中的氣泡，有時看上去特別明亮C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑D、飛機在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機突然變得非常明亮分析：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，入射角大于臨界角時，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象．對照全反射的定義依次分析說明．解答：A、在陽光照射下，?？吹椒试砼萆嫌胁噬y是由于薄膜干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的，故A錯誤。B、玻璃中的氣泡有時看上去特別明亮，是由于光從玻璃射入氣泡時發(fā)生全反射形成的。故B正確。C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑，這是光的折射現(xiàn)象。故C錯誤。D、飛機在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機變得非常明亮，是由于光的反射形成的。故D錯誤。故選：B。點評：本題關(guān)鍵要掌握各種光現(xiàn)象形成的原因，知道全反射的定義和產(chǎn)生條件．【解題思路點撥】對全反射現(xiàn)象的理解（1）全反射的條件①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)②入射角大于或等于臨界角。（2）全反射遵循的規(guī)律：發(fā)生全反射時，光全部返回原介質(zhì)，入射光線與反射光線遵循光的反射定律，由于不存在折射光線，光的折射定律不再適用。（3）從能量角度來理解全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，隨著入射角增大，折射角也增大﹔同時折射光線強度減弱，即折射光線能量減小，反射光線強度增強，能量增加，當(dāng)入射角達到臨界角時，折射光線強度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。7．光的折射與全反射的綜合問題【知識點的認識】1.對全反射的理解光投射到兩種介質(zhì)的界面上會發(fā)生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的關(guān)系分別遵守反射定律和折射定律，當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中時，若入射角等于或者大于臨界角會發(fā)生全反射現(xiàn)象。2.對臨界角的理解光線從介質(zhì)進入真空或空氣，折射角θ2＝90°時，發(fā)生全反射，此時的入射角θ1叫臨界角C。由1n=sinθ1(介3.綜合類問題的解題思路（1）確定光是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，還是由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，并根據(jù)sinC=1（2）畫出光線發(fā)生折射、反射的光路圖（全反射問題中關(guān)鍵要畫出入射角等于臨界角的“臨界光路圖”）。（3）結(jié)合光的反射定律、折射定律及臨界角C、幾何關(guān)系進行分析與計算。【命題方向】用折射率n＝3/2的光學(xué)材料制成如圖棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中，現(xiàn)有束光線沿MN方向從空氣射到棱鏡的AB面上，入射角的大小滿足關(guān)系sini=34，該束光經(jīng)AB面折射后射到BC面的①求光在棱鏡中傳播的速率（光在空氣中的速度近似為在真空中的速度）②通過計算判斷該光束射到P點后能否發(fā)生全反射并畫出光束在棱鏡中的光路圖。①根據(jù)v=c②根據(jù)折射定律求出光線進入棱鏡后的折射角，由幾何知識求出光線射到BC面上P點的入射角，與臨界角大小進行比較，分析能否發(fā)生全反射，再作出光路圖。解：①光在棱鏡中傳播的速率為：v=cn=3×10②由折射定律得：n=解得光線在AB面上的折射角為：r＝30°由幾何知識得光線在BC面的入射角為：θ＝45°由sinC=1n=23則θ＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射，之后垂直AC面射出棱鏡畫出光路圖如圖所示。答：①光在棱鏡中傳播的速率v是2×108m/s。②該光束射到P點后能發(fā)生全反射，光束在棱鏡中的光路圖如圖所示。本題要根據(jù)折射定律和幾何知識，通過計算來研究光路，要注意當(dāng)光從光密進入光疏介質(zhì)時要考慮能否發(fā)生全反射?！窘忸}思路點撥】（1）解決幾何光學(xué)問題應(yīng)先準(zhǔn)確畫好光路圖。（2）用光的全反射條件來判斷在某界面是否發(fā)生全反射；用折射定律找入射角和折射角的關(guān)系。（3）在處理幾何光學(xué)問題時應(yīng)充分利用光的可逆性、對稱性、相似性等幾何關(guān)系。8．光的干涉現(xiàn)象【知識點的認識】1.光的干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：光的干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象。1801年，英國物理學(xué)家托馬斯?楊（1773—1829）在實驗室里成功地觀察到了光的干涉。2.光的干涉現(xiàn)象的定義：兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象，證實了光具有波動性。3.光的干涉現(xiàn)象的意義：光能發(fā)生干涉現(xiàn)象說明光是一種波?！久}方向】下列幾種應(yīng)用或技術(shù)中，用到光的干涉原理的是（）A、照相機鏡頭上的增透膜B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色C、在磨制平面時，檢查加工表面的平整度D、在醫(yī)療中用X射線進行透視分析：波的干涉則是兩列頻率完全相同的波相互疊加時，會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．而波的衍射則是能繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象．解答：A、照相機鏡頭上的增透膜，利用薄膜得到頻率相同的兩列光波，進行相互疊加，出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，故A正確；B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色，這是單縫衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C、在磨制平面時，檢查加工表面的平整度，這是利用磨制平面與標(biāo)準(zhǔn)平面形成頻率相同的兩列光波，相互疊加進行干涉，從而由明暗條紋的平行性，來確定加工表面的平整度，故C正確；D、在醫(yī)療中用X射線進行透視，則是利用X射線的穿透性。故D錯誤；故選：AC。點評：干涉與衍射均是波的特性，穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同，而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長比阻礙物尺寸大得多或相差不大．而在干涉圖樣中，振動加強區(qū)位移時大時?。窘忸}思路點撥】高中階段主要介紹光的雙縫干涉和薄膜干涉，光的干涉現(xiàn)象再生產(chǎn)和生活中都有廣泛的應(yīng)用。9．光的衍射現(xiàn)象【知識點的認識】1．定義：光離開直線路徑繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象叫光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至比光波波長還小時，出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象常見的衍射現(xiàn)象有單縫衍射，圓孔衍射和泊松亮斑等．3.現(xiàn)象：（1）單縫衍射①單色光入射單縫時，出現(xiàn)明暗相間的不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮；兩邊亮條紋較窄、較暗。②白光衍射時中央是白條紋，兩側(cè)是彩色條紋。（2）圓孔衍射光入射微小的圓孔時，出現(xiàn)明暗相間不等距的圓形條紋。如果用白光照射時，中間亮圓為白色，周圍是彩色圓環(huán)。（3）圓盤衍射圓盤陰影區(qū)的中央有個亮斑———泊松亮斑。圓盤陰影區(qū)的周圍有明暗相間的圓形衍射條紋。亮環(huán)或暗環(huán)的間距隨半徑的增大而減小，即越向外條紋越窄。（4）光柵衍射①衍射光柵由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學(xué)元件。包括透射光柵和反射光柵兩種。②衍射圖樣與單縫衍射圖樣分布特征相同，但其條紋變窄、亮度增加。4.對光的衍射的理解（1）干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。（2）衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看作是沿直線傳播的。5.光的衍射的意義：光能發(fā)生衍射現(xiàn)象說明光是一種波?！久}方向】關(guān)于光的衍射，下列說法中錯誤的是（）A、光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物的現(xiàn)象B、只有兩列頻率相同的光波疊加后才能發(fā)生衍