2023年高三物理二轮练习25 光的折射、全反射和光的干涉

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破

专题25光的折射、全反射和光的干涉

专练目标____________________________________专练内容____________________________________

目标1高考真题（IT—6T）

目标2光的折射和全反射（7T—12T）

目标3光的干涉（13T—18T）

【典例专练】

一、高考真题

1.下列现象能说明光是横波的是（）

A.光的衍射现象E!.光的折射现象

C.光的偏振现象C）.光的干涉现象

2.如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3»当细光束以30。的

入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切,则该透明材料的折射率为（）

3.如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边N8以角度9入射，依次经/C和

8C两次反射，从直角边/C出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（）

B.大于90。

C.小于90。D.与棱镜的折射率有关

4.如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了

一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）

A.气泡表面有折射没有全反射

B.光射入气泡衍射形成"亮斑"

C.气泡表面有折射和全反射

D.光射入气泡干涉形成"亮纹"

5.如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯（可

视为点光源），均质球对两种色光的折射率分别为"红和为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折

射（不考虑光线在球内反射后的折射），若红灯到水面的最大距离为∕⅛,

（1）求蓝灯到水面的最大距离；

（2）两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方？为什么？

6.如图，一个半径为R的玻璃球，。点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在工点射出，出射光

线/8与球直径SC平行，6=30。。光在真空中的传播速度为c。求：

（i）玻璃的折射率；

（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。

二、光的折射和全反射

7.如图所示，一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上（反射面）镀有银，则

图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是（）

8.光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，三角形48C为

一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R,球心为。，OO'为玻璃砖的对称轴。间距为QR的两条平

行光线，从左侧垂直ZB边射入三棱镜，经/C边反射后进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上“点。已知

半球形玻璃砖的折射率为6,反射光线关于轴线。O'对称。则OM两点间距离为（）

9.大一同学用玻璃砖和贴纸搭建了一个魔术装置，如图（α）所示在透明玻璃砖左侧贴上贴纸，已知贴纸

与玻璃砖之间有一层很薄的空气膜。大一同学让大中同学只能在虚线MN上进行观察，大中同学发现在4

点观察时恰好看不到贴纸（在之间观察时可以看到贴纸）。可以认为光线沿四面八方从。点入射，如图

⑹所示。已知疝30。=4亩60。=且,sin45。=变,sin37。=。，则玻璃砖的折射率为（）

2225

10.为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱

体的径向与其底面过。的法线成。角射入。Cz）为光学传感器，可以探测光的强度，从/8面反射回来的光

强随角。变化的情况如图乙所示.现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射

率与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面M射入，且光线与EF夹角为£,如图丙所示。则（）

A.图甲中若减小入射角仇则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

B.该新材料的折射率为加

C.若该激光在真空中波长为X,则射入该新材料后波长变为受4

2

D.若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则0角需满足0°</<180。

11.如图所示为科学家用某种透明均匀介质设计的"光环"，圆心为O,半径分别为R和2&48部分是超薄

光线发射板，发射板右侧各个位置均能发射出水平向右的光线，发射板左侧为光线接收器.通过控制发射光

线的位置，从C位置发射出一细单色光束，发现该光束在"光环"中的路径恰好构成一个正方形，且没有从"光

环"射出，光在真空中的速度为c,下列说法正确的是（）

A.只有从C位置发射的细光束才能发生全反射

B.该光束在“光环”中走过的路程为8√∑R

C."光环”对该光束的折射率可能是1.5

D.该光束在"光环”中运行的时间可能是"E

C

12.为测量双层玻璃中间真空层的厚度，用激光笔使单色光从空气以入射角。射入玻璃，部分光线如图所示。

测得玻璃表面两出射点8、C与入射点4的距离分别为不和巧。已知玻璃的折射率为〃，光在真空中的速度

为Co求：

（1）真空层的厚度d；

13.光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影

精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的折射率为1∙65,

当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm,则加上液体后（）

A.紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加

B.传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的2各0

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C.紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率

D.在液体中的曝光波长约为117nm

14.劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃。放置在另一玻璃板6上，在一端夹入两张

纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（）

甲乙

A.任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等

B.弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等

C.若抽去一张纸片，条纹变密

D.若换用蓝光从上方入射，条纹变疏

15.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填

充到特制容器中（不考虑器壁对光的影响），放置在双缝与荧光屏之间（之前为空气），如图所示，特制容

器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距X2和填充前的干涉条纹间距X/就可以计算出该矿泉水的折射率。

若实验测得双缝间距d=0.4mm,缝屏间距L=O.6m,x∕=0.75mm,x2=0.60mm,则该矿泉水的折射率为（）

16.G、G为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行,

检测员用一块标准的平行透明平板T压在G∣、&的上方，7与G-0支架分别形成尖劈形空气层，如图所

示。G、G,的上表面与平板的夹角分别为α和4，P为平板7上表面上的一点。用单色光从上方照射平板

T,G、。的上方都能观察到明显的干涉条纹可以推知（）

A.若a=β,则Gl上方的干涉条纹间距小于灯上方的干涉条纹间距

B.若α>∕,则Gl上方的干涉条纹间距大于色上方的干涉条纹间距

C.若将G、&的间距缩短些，则。上方的干涉条纹分布变得更密

D.若在尸处用较小的力下压平板7,则Gl上方的干涉条纹分布变密

17."用双缝干涉测量光的波长"的实验示意图如图所示，双缝S/和S间距为0.80mm,双缝到屏的距离为

0.80m。波长为50Onm的单色平行光垂直入射到双缝S/和Sz上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方

第1条亮纹中心位置在B处，第3条亮纹中心位置在尸2处。现有1号、2号虫子分别从S/和&出发以相

同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到尸/,2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到

Pz假设两条虫子爬行速率均为IXIer3m∕s,下列说法正确的是（）

"P2

S2"Pl

O-ZJ