光学-2024年新高考物理压轴题专项训练含答案

光学-2024年新高考物理压轴题专项训练

法枯找兆#

NO.1

压轴题解读

1.本专题是光学部分的典型题型，包括光的折射、光的全反射的知识解决实际问题。高考中经常在选择题中命

题，计算题中也有考到，2024年高考对于光学的考查仍然是热点。

2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。

3.用到的相关知识有:光的全反射，光的反射定律和折射定律知识等。近几年的高考命题中一直都是以压轴题

的形式存在,重点考几何光学作图，利用折射定律计算等。

NO.2

压轴题密押

0解题要领归纳

考向一:光的折射和折射率

i.折射定律

A

气

空

水

力

N'B

(1)内容:如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入

射角的正弦与折射角的正弦成正比。

⑵表达式：驾■=坳2(%2为比例常数)。

sin

2.折射率

_sin优

(1)定义式:

sin%

⑵计算公式：九=9.因为。所以任何介质的折射率都大于1。

V

3.对折射率的理解

(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在该介质中传播速度的大小？=

n

(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小。

②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。

4.光路的可逆性

在光的折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射

光线发生折射。•M

5.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

项目平行玻璃徜三棱镜圆柱体(球)

结构上下表面平行横截面为三角形横截面是圆

A7

h/、、、

对光线*

ABC

的作用圆界面的法线是过圆心的直线，

通过平行玻璃砖的光不改通过三棱镜的光经过两次折经过两次折射后向圆心偏折

变传播方向,但要发生侧移射后，出射光向棱镜底边偏折

全反射棱镜，改变光的传播方

应用测定玻璃的折射率改变光的传播方向

向

考向二，全反射

1.光密介质与光疏介质

介质光密介质光疏介质

折射率大小

光速小大

若71甲＞71乙，则甲相对乙是光密介质

相对性

若打甲V,则甲相对丙是光疏介质

2.全反射

(1)定义:光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象.

(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质.②入射角大于或等于临界角。

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角.若光从介质(折射率为⑴射向真空或空气时,发生全反射的临界角

为。,由n=幽雾,得sinC=工。介质的折射率越大,发牛全反射的临界角越小.

3.光导纤维:光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)。

4.分析综合问题的基本思路

(1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质。

(2)判断入射角是否大于或等于临界角，明确是否会发生全反射现象。

(3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图，然后结合几何知识推断和

求解相关问题。

5.求解全反射现象中光的传播时间的注意事项

(1)在全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即。=二。

n

（2）在全反射现象中，光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。

⑶利用£=亘求解光的传播时间。

V

题型空押

♦题型01折射定律折射率

题目U如图所示,半径为R的玻璃半圆柱体,圆心为O。两条平行红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线

1的入射点A为圆柱的顶点,光线2的入射点为8,ZAOB=60二已知该玻璃对红光的折射率n=两

条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d等于（）

B.争

A.D.冬R

•5

♦题型02全反射

题目如图所示，截面为半圆形玻璃豉的半径为R,一束单色平行光向右垂直直面射向玻璃砖，在玻璃砖右

侧可看到圆弧面上有三分之二的区域被照亮。已知光在真空中的速度为c。

（1）求该玻璃砖对此单色光的折射率；

（2）自不同点入射的光在玻璃砖中的传播时间不同，计算得出最短传播时间（不考虑光在玻璃砖内的多次

反射）。

N0.3

压轴题速练

一、单海B

题目0（2024•江西南昌・二模）如图所示，昌昌同学为了测量某溶度糖水折射率,将圆柱形透明薄桶放在水平

桌面上，倒入半桶糖水;再将圆柱体竖直插入水中，圆柱体的中轴线与圆桶的中轴线重合;用刻度尺测量圆

柱体在糖水中成的像的直径心=5.80cm；已知圆柱体截面直径为4=4.00cm,透明圆桶直径d:i=10.00cm。

则该糖水折射率（）

•M

C.2.00D.2.50

题目叵1（2024・广东•二模）图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六

角形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路，则在冰晶中（）

A.a的折射率比b的大B.Q的频率比b的大

C.。的传播速度比b的小D.a的波长比b的大

题目叵（2024.重庆.二模）EW光刻机是利用波长为13.5nm的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为

EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为L5的浸

没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光波（）

光线

掩膜版一j=XXX=i

投影物镜一.

浸没液体真空区域

光刻胶/一'硅片

A.在浸没液体中的频率变为原来的L5倍B.在浸没液体中的波长变为9rlm

C.光从真空区域进入浸没液体传播速，变不变D.在浸没液体中比在空气中更容易发生衍射

题目［7］（2024•浙江嘉兴•二模）如图所示，过玻璃球球心的平面内，一束红、蓝复合光入射到玻璃球表面。。、

6是该复合光经两次折射和一次反射后的出射光，则a、b两种光判断错误的是（）

A.。一定是蓝光B.b一定是蓝光

C.从玻璃球出射的折射角相等D.b在玻璃中传播时间一定大

题目回（2024•河南濮阳•一模）如图所示，某同学设计了一种测量圆形玻璃砖折射率的方法：是圆的直

径，从4点斜射入一束单色光，观察从圆弧面上第一次出射的光线CD,调节光在4点的入射角，直到C。

与AB平行，测得此时光在A点的入射角为仇则玻璃砖对该单色光的折射率为（）

D

B

A.2cos3B.2sin-1-C.28s0D.2sinG

题目［〕（2024•广西柳州•三模）如图所示为一圆柱形玻璃砖的截面，O为圆心，4B为一条直径，光线Q、b均

从C点射入，光线a平行于AB,光线b与光线。的夹角a=15°,两条光线的折射光线均经过B点，0=60°,

则光线a、b在玻璃豉中传播的时间之比为（）

题目0（2024.安徽.二模）光导纤维作为光传导工具。已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由

折射率不同的内芯和包层构成，如图所示，和CD为光导纤维横截面的直径，与C。平行，和

长度均为d,一束单色光经力B的中点与工B横截面成45°角从空气入射到光导纤维中，折射光线与

AD的夹角为30°,光在真空中传播的速度大小为c,则下列说法中正确的是（）

A.光导纤维对该单色光的折射率为当

B.光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率

C.如果增大入射光线与横截面的夹角，光线可能在4B的横截面上发生全反射

D.若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从4B传播到C。所用的最长时间为我

c

题目叵］（2024•河北邯郸.一模）如图所示,一棱镜的截面为直角三角形48cNA=30°,一束单色光从AC边

的P点进入棱镜，棱镜对该单色光的折射率为g当入射角等于i时,折射到AB边上的光线刚好发生全

反射，则入射角i的正弦值为（）

A

D瓜+五

题目叵）（2024・天津•一模）如图所示，水面下单色点光源S发出的一条细光束投射到水面的O点后射出水

面，下列说法正确的是（）

A.从。点射出水面的光线可能为aB.从O点射出水面的光线可能为占

C.折射光与入射光的光速相同D.从S发出的投射到水面的所有光束都能射出水面

题目应（2024.辽宁.一模）翡翠文化在我国源远流长，翡翠手镯一直以来都备受人们的喜爱。翡翠的折射率

是鉴定翡翠的重要依据之一，某位同学想亲自鉴定一下家里的一块环形翡翠手镯，他将手镯平放在水平桌

面上，过环心的横截面如图所示（俯视图），内圆的半径为小图中是过环心。的一条直线，该同学用激

光笔发出一细光束平行于力B射入手镯,调整光束与工6的距离d,使光束折射后在内环面上恰好发生全反

射（不考虑多次折射和反射）。则下列说法正确的是（）

A.光线由空气进入翡翠手镯后，传播速度变大

B.光束与AB的距离d与内圆的半径为『大小相等

C.减小光束与AB的距离d，光束折射后在内环面上仍能发生全反射

D.增大光束与AB的距离d,光束折射后不经过内环面,直接照射到外环面,则有可能在外环面发生全反

射

二、多选JB

题目叵（2024.湖南衡阳.二模）“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示，等腰梯形4BC0

是“道威棱镜”的横截面,底角为45°,光1和光2均沿与平行的方向射入棱镜，且均在8C面上发生一次

全反射后从CD面射出。已知棱镜对光1的折射率为物=2，对光2的折射率电＞2，＞光在真空

中的传播速度为。,则（）

A.光1和光2经过棱镜后从CD边射出时均与BC边平行

B.光1在棱镜中的传播时间为逑

C.光1在棱镜中经过的路程小于光2在棱镜中经过的路程

D.光1在棱镜中传播的时间小于光2在棱镜中传播的时间

题目叵（2024・全国•二模）如图,半径为R的玻璃半球体，。点为球心，左表面竖直，其下半部分放有一毛玻

璃屏,在半球体右侧竖直放置一平面镜。某同学用激光笔发出一细束与过球心的水平直线OO］平行且间

距为。4二9八的激光从A点射入，该同学缓慢地向左移动平面镜，发现L=时,在毛玻璃上的H点

观察到清晰的亮点，且4点与A点关于。点对称。已知光在真空中的速度为c。则下列说法正确的是

()

C.激光在该玻璃中的传播速度为喀cD.激光由8点射入到从4点射出的时间1=迪

题目叵（2024•辽宁辽阳•二模）一位潜水爱好者在水下利用激光器向岸上救援人员发射激光信号时,发现激

光束只有在如图所示的锥形范围内才能射出水面，已知圆锥的底面直径为6zn、母线长4m,卜列说法正

A.水的折射率为1.5

B.潜水者不能看见岸上的救援人员

C.救援人员看见潜水者的位置比潜水者的实际位置高

D.潜水者在锥形范围内看见岸上的救援人员的位置比救援人员的实际位置高

题目叵（2024・广东•二模）图示为一半圆柱形透明体横截面，横截面的圆心为。，半圆柱的半径为R,居为直

径AB上的点，OR=樵透明体的折射率为V2o现有一细光束MP.以入射角0=45°从E点射入半圆

A.细光束MR经两次折射后会从弧面4R射出

B.细光束MR经面折射，在弧面发生两次全反射后再从面射出透明体

C.细光束第一次射出透明体时，折射角为45°

D.细光束第一次射出透明体时，折射角为30°

三、解衡R

题目叵(23-24高三，・陕西安康•期末)某透明介质的横截面如图所示，截面由半径为2R的四分之一圆弧

ABO和一个长方形BCDO组成，00:40=(V6+V2)：2o一单色光线从圆弧43的中点E沿垂直于DC

边的方向射入，折射光线刚好到达。点，光在真空中的传播速度为c,不考虑光在介质中的反射，求：

(1)介质对该光的折射率九；

(2)该光在介质中传播的时间to

题目加］(2024.内蒙古包头•二模)负折射率材料是一种折射率为负值的材料，当光从空气照射到负折射率材

料界面时,光波的折射与常规折射相反,入射光线和折射光线分布在法线的同侧，折射角取负值。如图为一

负折射率材料制成的棱镜横截面，截面为一等边三角形,边长为4m。一束单色光在截面所在平面内，从中

点D射入棱镜，入射角为60°,正好从界面的中点E射出，不考虑光线在棱镜中的反射，真空中光速为。=3

x108m/s求

(1)该棱镜的折射率；

(2)光在棱镜中的传播时间。

A

题目叵(2024.黑龙江牡丹江.一模)随着监控技术的不断发展，现在大街小巷、家家户户都安装了监控摄像

等设备。如图所示为一监控设备上取下的半径为R的半球形透明材料,球心为O点，A点为半球面的顶

点,且满足40与镀有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于40射向半球面的B点，折射光线通过底面

。点，经。点反射后射向半球面上的E点(图中未画出)，光真空传播速度为c。已知B到连线的距离

为乂碧，0。长为零。求：

(1)此材料的折射率；

(2)求该单色光在半球形透明材料中传播时间

题目®(2024・重庆・二模)如图所示，一圆柱形均质实心玻璃体竖直固定在真空中,其上底面中心S处有一

点光源，可向下方各个方向发射某种单色光。该点光源从S处射向该玻璃体下底面边缘圆周上的光恰好发

生全反射，已知该玻璃体的底面圆半径为『、高为d,其下底面到水平屏的高度为R真空中的光速为c,不考

虑光在玻璃体侧面的折射以及光的反射。求：

(1)该玻璃体对该单色光的折射率；

(2)该单色光从S处沿竖直向下方向到达水平屏所经过的时间。

水平屏

题目叵(2024•内蒙古呼和浩特•二模)如图所示长方体玻璃砖，长为3cm,宽与高均为2cm。AB边上

有一单色光源S。该单色光相对于玻璃的折射率为V2,当右侧面BCCB恰好全部都有光线射出时：

(1)光源S离B点的距离是多少；

(2)左侧面力。。4有光线射出的面积是多少。

题目［1匕（2024•广东韶关•二模）如图,半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面

与桌面相切于4点。一细束单色光经球心。从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°,出射

光线射在桌面上B点处。测得之间的距离为现将入射光束在纸面内向左平移,平移到E点时,

恰好在球面上。点发生全反射，（不考虑光线在玻璃体内的多次反射）求：

（1）玻璃体的折射率71；

（2）OE的距离。

题目叵：（2024.广东佛山•二模）如图所示，用激光束竖直射向水平放置的盛水容器底部，在容器底部。会形

成一个光点，由于激光束在O点发生漫反射，O点可视为一个点光源，向四周各个方向射出反射光,最后在

容器底部形成一个以。点为圆心的圆形“暗区”。测得当水的深度无=2.65cm时,“暗区”的半径约为「=

6cm。已知光经过水和空气交界面时，当反射和折射同时存在，反射光较折射光弱很多，水的折射率九二

试分析与猜想暗区和亮区的形成原因，并通过计算证明你的猜想。（己知：/=2.645751）

O

题目叵（2024•河北石家庄•二模）如图所示,一特制玻璃砖的截面由等边三角形48。和以。为圆心、为

直径的半圆组成。一束宽度等于30且平行于49的单色光射到月3面上，折射光线恰与力C平行。已知

sin35.5°=今，不考虑半圆面的反射光。求：

（1）玻璃砖的折射率；

（2）半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角。

10

题目叵1(2024・安徽池州・二模)如题图所示，有一折射率为方的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径

为R的扇形一束平行光平行于横截面，以30°入射角照射到上，OR不透光，若只考虑首次入射

到圆弧AB上的光，(已知sin28°a率，sin20°七斗，sinl6°»李)求：

(1)这束光在玻璃柱体内的折射角；

(2)照射到圆弧AB上最右侧的光线距离B点、的弧长；

(3)圆弧A8上有光透出部分的弧长。

题目叵：(2024.宁夏银川•一模)如图,截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中，已知乙4=60°,ZC=90°,

一束极细的光于AC边的中点尸处垂直AC面入射，AC=2《cm,玻璃的折射率为n=血,光在真空的速

度为c=3x10*m/s。求：

(1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角；

(2)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间。

题目区1(2024・贵州毕节•二模)如图,为某一扇形透明柱状介质的横截面，其中乙403=60,OM为N49B

的角平分线，从M点发出一束平行于80的光线，射向OA界面，在。点处同时发生折射和反射，其中折射

光线平行于OM,反射光线射到08界面上的。点(图中。点未画出)。

(1)求介质折射率的大小，并作出经。点反射到。点的光路图；

(2)若。。的距离为L,光在真空中的传播速度为c,求光在介质内第一次从M点到。点所用的时间？(计

算结果可用根式表示)

11

A

四、填现

题目回：(2024.山东济南.二模)目前新建住宅为取得良好的保温效果，窗户广泛采用双层玻璃，如图所示，某

双层玻璃由厚度均为d=0.5cm的单层玻璃组成,两玻璃板平行且中间有干燥的空气，玻璃的折射率为九

=«，一束光线以入射角a=45°射向玻璃,从另一侧射出，求：

(1)出射光线相对于入射光线的侧移量5；

(2)透过窗户玻璃仰视窗外的飞鸟时，看到鸟的高度比实际高度o(只需回答"高”、“低”或“相同”，

不需要论证过程)

12

NO.1

压轴题解读

1.本专题是光学部分的典型题型，包括光的折射、光的全反射的知识解决实际问题。高考中经常在选择题中命

题，计算题中也有考到，2024年高考对于光学的考查仍然是热点。

2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。

3.用到的相关知识有:光的全反射，光的反射定律和折射定律知识等。近几年的高考命题中一直都是以压轴题

的形式存在,重点考几何光学作图，利用折射定律计算等。

NO.2

压轴题密押

0解题要领归纳

考向一，光的折射和折射率

1.折射定律

A

气

空

水

力

N'B

(1)内容:如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入

射角的正弦与折射角的正弦成正比。

⑵表达式：驾■=坳2(%2为比例常数)。

sin

2.折射率

_sin优

(1)定义式:

sin%

⑵计算公式：九=9.因为。所以任何介质的折射率都大于1。

V

3.对折射率的理解

(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在该介质中传播速度的大小？=

n

(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小。

②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。

4.光路的可逆性

在光的折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射

光线发生折射。•M

5.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

项目平行玻璃砖二棱镜圆柱体(球)

结构上下表面平行横截面为三角形横截面是圆

A7

h/、、、

“

对光线

ABC

的作用圆界面的法线是过圆心的直线，

通过平行玻璃砖的光不改通过三棱镜的光经过两次折

经过两次折射后向圆心偏折

变传播方向,但要发生侧移射后，出射光向棱镜底边偏折

全反射棱镜，改变光的传播方

应用测定玻璃的折射率改变光的传播方向

向

考向二，全反射

1.光密介质与光疏介质

介质光密介质光疏介质

折射率大小

光速小大

若71甲＞71乙，则甲相对乙是光密介质

相对性

若打甲V,则甲相对丙是光疏介质

2.全反射

(1)定义:光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象.

(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质.②入射角大于或等于临界角。

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角.若光从介质(折射率为⑴射向真空或空气时,发生全反射的临界角

为。,由n=幽雾,得sinC=工。介质的折射率越大,发牛全反射的临界角越小.

3.光导纤维:光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)。

4.分析综合问题的基本思路

(1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质。

(2)判断入射角是否大于或等于临界角，明确是否会发生全反射现象。

(3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图，然后结合几何知识推断和

求解相关问题。

5.求解全反射现象中光的传播时间的注意事项

(1)在全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即。=二。

n

(2)在全反射现象中，光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。

⑶利用£=亘求解光的传播时间。

V

题型空押

♦题型01折射定律折射率

题目U如图所示,半径为R的玻璃半圆柱体,圆心为O。两条平行红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线

1的入射点A为圆柱的顶点,光线2的入射点为8,ZAOB=60二已知该玻璃对红光的折射率n=两

条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d等于()

修'

A.-B.争C.々RD.冬R

•5

【答案】C

【解析】如图所示，光线1通过玻璃半圆柱体后不偏折。

光线2在圆柱面上的入射角i=60°

由九二

sinr

sin%

n

由几何知识得V=G00-r=30°

由几何关系得卒R

则d=OCtan30°=故选项。正确。

♦题型02全反射

题目［2如图所示，截面为半圆形玻璃砖的半径为H,一束单色平行光向右垂直直面射向玻璃砖，在玻璃砖右

侧可看到圆弧面上有三分之二的区域被照亮。已知光在真空中的速度为c。

•M

（1）求该玻璃成对此单色光的折射率；

（2）自不同点入射的光在玻璃砖中的传播时间不同，计算得出最短传播时间（不考虑光在玻璃砖内的多次

反射）。

【答案】⑴挈⑵噜

【解析】（1）如图所示，设光射到P点处恰好发生全反射，临界角为。。

由几何知识可得此单包光在玻璃砖中全反射的临界角。=60°

又有sinC=—

n

可得该玻墙砖对此单色光的折射率

_2瓜

n=——o

O

（2）光在玻璃砖中的最短传播距离

s=Reos60°

又有7i=4-,s=o£

v

可得最短传播时间£=建2。

3c

NO.3

压轴题速练

一、单

题目[]：（2（）24•江西南昌•二模）如图所示，昌昌同学为了测量某溶度糖水折射率,将圆柱形透明薄桶放在水平

桌面上，倒入半桶糖水:再将圆柱体竖直插入水中，圆柱体的中轴线与圆桶的中轴线重合;用刻度尺测量圆

柱体在糖水中成的像的直径心=5.80cm；已知圆柱体截面直径为d】=4.00cm,透明圆桶直径d：产10.00cm。

则该糖水折射率（）

JJ、-圆岭

像

L_4__J\透明HI柱体

—jj出射光线

•~~截面示意图

A.1.45B.1.72C.2.00D.2.50

【答案】A

【详解】作出对应的光路图如图所示

/网柱体

U竟不像

透明圆柱体

_dj_

0

根据几何关系可得sint=-7一,sinr=+

a

~2-2-

则该糖水折射率为九二萼_必_5.8

sinrd\4

故选力。

角形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路，则在冰晶中（）

太阳光

转动的

六角形冰晶

甲

A.Q的折射率比b的大B.Q的频率比b的大

C.Q的传播速度比b的小D.a的波长比b的大

【答案】。

【详解】由图可知，太阳光射入冰晶时，a光的偏折程度比b光的偏折程度小，则a的折射率比b的小，a的频

率比b的小，a的波长比b的大；根据。£■，可知a的传播速度比b的大。

n

故选。。

题目区（2024・重庆・二模）EUU光刻机是利用波长为13.5nm的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为

光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为1.5的浸

没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光波（）

光线

掩膜版一

投影物镜一

浸没液体亏真空区域

光刻胶尸

硅片

A.在浸没液体中的频率变为原来的1.5倍B.在浸没液体中的波长变为9nm

C.光从真空区域进入浸没液体传播速度不变D.在浸没液体中比在空气中更容易发生衍射

【答案】B

【详解】光的频率由光源决定，与介质无关，可知在加入设液体和没有加液体前后，光的频率不变，故4错

误;根据九=£~=&,可得4=9nm,故8正确：根据=2,可知，光从真空区域进入浸没液体传播速度变

VAV

小，故。错误；由于波长变短，在浸没液体中比在空气中更不容易发生衍射，故。错误。

故选以

题目0（2024.浙江嘉兴.二模）如图所示，过玻璃球球心的平面内，一束红、蓝复合光入射到玻璃球表面。。、

b是该复合光经两次折射和一次反射后的出射光，则Q、b两种光判断错误的是（）

A.。一定是蓝光B.b一定是蓝光

C.从玻璃球出射的折射角相等D.b在玻璃中传播时间一定大

【答案】4

【详解】由题意可得，红、蓝复合光在玻埔球中的光路图如图所示，b光的偏折程度较大，说明玻璃球对b光

的折射率较大，则b光的波长较小，频率较大，则b应是蓝光，a是红光，工错误，符合题意，8正确，不符合

由光路可逆性原理可知，则a、b两种光从玻璃球出射的折射角相等，。正确，不符合题意；由光路图可知，6

光在玻璃球中的运动路径大于a光在玻璃球中的运动路径，玻璃球对b光的折射率较大，由&=£■可知，b

n

光在玻璃球中的传播速度小于Q光在玻璃球中传播速度，因此b在玻璃中传播时间较大，。正确，不符合题

意。

故选力。

题目叵：（2024.河南濮阳•一模）如图所示,某同学设计了一种测量圆形玻璃成折射率的方法：43是圆的直

径,从4点斜射入一束单色光,观察从圆弧面上第一次出射的光线CD,调节光在A点的入射角，直到CD

与AB平行,测得此时光在4点的入射角为。，则玻璃砖对该单色光的折射率为（）

D

A.2cos-yB.2sin-1-C.28soD.2sin0

【答案】A

【详解】光路如图

根据几何关系可知y方，根据折射定律有但煞=需，解刖=2cos^

故选4。

题目叵：（2024.广西柳州•三模）如图所示为一圆柱形玻璃砖的截面，O为圆心，A3为一条直径，光线均

从C点射入，光线。平行于力b光线b与光线。的夹角。=15°,两条光线的折射光线均经过B点，。=60°,

则光线a、b在玻璃转中传播的时间之比为（）

.乎空

Bc音D.

【答案】3

【详解】如图所示

根据几何关系可得£=30°,根据折射定律&=驾，飞=sE（f，光线在玻璃中传播的速度。=9,设

sinpsmpn

CB长为，则光线在玻墙中传播的时间£=上,联立可得光线a、b在玻墙砖中传播的时间之比&■=

vtb2

故选5。

题目叵］（2024.安徽.二模）光导纤维作为光传导工具。已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由

折射率不同的内芯和包层构成，如图所示，和CD为光导纤维横截面的直径，与C。平行，和

BC长度均为d,一束单色光经力8的中点与力B横截面成45°角从空气入射到光导纤维中，折射光线与

AD的夹角为30°,光在真空中传播的速度大小为。，则下列说法中正确的是（）

内芯

A.光导纤维对该单色光的折射率为乎

B.光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率

C.如果增大入射光线与横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射

D,若外部包层的折射率与空气的折射率相同,则光从传播到CD所用的最长时间为我

c

【答案】。

【详解】4.根据题意，由折射定律和几何关系可得，光导纤维对该单色光的折射率为九=典%=2,故

sin30

A错误；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角达到临界角，则光线在内芯和包层的界面

上发生全反射，光导纤维内芯的折射率大于包层的折射率，无论入射光线与横截面的夹角多大，光线不

可能在力石的横微面上发生全反射，故3C错误；若外部包层的折射率与空气的折射率相同，设光在4。面

的入射角为明则光在光导纤维内芯中的传播距离为$=*-,可知，当a角最小，等于临界角C时，光从

sina

d

4B传播到8所用的时间最长，最长时间为1='=皿仁="旦=21,故。正确。

Vc_cC

n

故选。。

题目叵：（2024.河北邯郸—模）如图所示,一棱镜的截面为直角三角形A8CNA=30°,一束单色光从4C边

的P点进入棱镜，棱镜对该单色光的折射率为瓜当入射角等于i时,折射到AB边上的光线刚好发生全

反射，则入射角i的正弦值为（）

A

K

C1---------

AA/3nA/2r>A/3—A/2nA/3+A/2

A-B.丁C-2-D.^—

【答案】C

【详解】作出光路图如图

A

由几何关系可得30°=C—T

]

又由71=

sinC

联立求得sin£=瓜?品

。正确。

故选。。

题目回（2024.天津.一模）如图所示，水面下单色点光源S发出的一条细光束投射到水面的O点后射出水

面，下列说法正确的是（）

A.从O点射出水面的光线可能为QB.从。点射出水面的光线可能为6

C.折射光与入射光的光速相同D.从S发出的投射到水面的所有光束都能射出水面

【答案】A

【详解】光从水中斜射入空气中会发生拧射，折射角大于入射角，所以从。点射出水面的光线可能为。，故

4正确，8错误；根据?1=且，可知折射光与入射光的光速不相同，故。错误；光从光密物质进入光疏物质

v

入射角大于临界角时会发生全反射，所以从S发出的投射到水面的光束当入射角大于临界角时，发生全反

射不能射出水面，故。错误。

故选力。

题目应〕（2024・辽宁•一模）翡翠文化在我国源远流长，翡翠手镯一直以来都备受人们的喜爱。翡翠的折射率

是鉴定翡翠的重要依据之一，某位同学思亲自鉴定一下家里的一块环形翡翠手镯，他将手镯平放在水平桌

面上，过环心的横截面如图所示（俯视图），内圆的半径为图中是过环心。的一条直线，该同学用激

光笔发出一细光束平行于射入手镯，调整光束与的距离d,使光束折射后在内环面上恰好发生全反

射（不考虑多次折射和反射）。则下列说法正确的是（）

•M

A.光线由空气进入翡翠手镯后，传播速度变大

B.光束与AB的距离d与内圆的半径为『大小相等

C.减小光束与的距离d,光束折射后在内环面上仍能发生全反射

D.增大光束与AB的距离d,光束折射后不经过内环面,直接照射到外环面,则有可能在外环面发生全反

射

【答案】8

【详解】A.光线由空气进入翡翠手镯后，传播速度变小，选项A错误：

谩外圆半径为R.光线在E点的入射角为叫折射角为£,光线在。点发生全反射,临界角为C,则在4ODE

中由正弦定理/才=—4k•，在E点九=卓器■，在。点时sinC=L,由几何关系可知sina=