2025年高考物理复习之小题狂练600题（多选题）：光学（10题）

第1页（共1页）2025年高考物理复习之小题狂练600题（多选题）：光学（10题）一．多选题（共10小题）（多选）1．（2024•浙江模拟）一束红紫混合光以θ（θ＜45°）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为ta、tb，则（）A．a为红光 B．ta＞tb C．a为紫光 D．ta＜tb（多选）2．（2024•重庆模拟）如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图，其截面一侧是半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且AC＝BC＝R。该部件独特的性能是放在O点的光源发出的光线，在圆弧AB上有三分之二最终不能从AC、BC面射出，光速为c。下列说法正确的是（）A．该透明光学部件的全反射临界角为30° B．该透明光学部件的折射率为32C．光线透过该部件最长时间为2(2D．该透明光学部件AC边不透光长度为3（多选）3．（2024•河南二模）人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图所示，一束单色蓝光照射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列说法正确的是（）A．材料对蓝光的折射率为105B．蓝光在介质中的传播时间为10﹣9s C．顺时针旋转入射光线至合适位置，可以在树脂上表面出现全反射现象 D．若将入射光换成红光，则P点将向右移动（多选）4．（2024•山东模拟）如图所示，在真空中放置两个完全相同的直角三棱镜A、B，顶角为30°，A、B两棱镜斜面相互平行正对放置，两斜面间的距离为d。棱镜的边长MN＝EF＝L0，一束激光从A棱镜上方的P点垂直MN入射，P到棱镜顶端N点的距离为L，光在棱镜中的折射率为3，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏。光通过两棱镜后，打在光屏上的点到P′点（P'点为P点在光屏上的投影）的距离x及光在棱镜中传播的时间t，下列选项正确的是（已知光在真空中的传播速度为c）（）A．x=3d B．x＝dC．t=L0-dc （多选）5．（2024•黑龙江三模）关于光现象，下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是纵波 B．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短 C．光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的干涉现象 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰（多选）6．（2024•汕头一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（）A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象（多选）7．（2024•黑龙江模拟）如图所示，玻璃球冠的半径为R，底面镀有反射膜，底面的半径为32R。在纸面内有一条过球心O的光线，经过底面AB反射后恰好从M点射出。已知出射光线的反向延长线恰好经过A点，光在真空中的速度为A．该玻璃球冠的折射率为3 B．入射光线与底面AB的夹角为60° C．光线从入射到射出经历的时间为(1+3D．即使底面不镀反射膜，光线也能完全从M点射出（多选）8．（2024•河南一模）如图三棱镜截面中∠B＝30°、∠C＝45°，某种颜色的细光束从AB边的D点射入介质，入射角为θ（为未知量），折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，反射光线垂直射到AC边的F点，B、D两点间的距离为d，光在真空中的传播速度为c，A．光线在D点的折射角为20° B．三棱镜对此单色光的折射率为2 C．sinθ的值为3-1D．光线从D到E传播的时间为d（多选）9．（2024•新余二模）如图为一透明均匀介质球的横截面，O为圆心，AB为直径。一束单色光以θ＝60°从A点入射，ACB弧面出射的光与AB平行。下列说法正确的是（）A．介质球的折射率约为2 B．介质球的折射率约为3 C．若入射光为白光，ACB弧面上出射光形成彩色光带 D．θ在小于90°范围变化时，ACB弧面上能观察到全反射现象（多选）10．（2024•甘肃）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（）A．该材料对红光的折射率为3 B．若θ＝45°，光线c消失 C．若入射光a变为白光，光线b为白光 D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直

2025年高考物理复习之小题狂练600题（多选题）：光学（10题）参考答案与试题解析一．多选题（共10小题）（多选）1．（2024•浙江模拟）一束红紫混合光以θ（θ＜45°）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为ta、tb，则（）A．a为红光 B．ta＞tb C．a为紫光 D．ta＜tb【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】信息给予题；定性思想；推理法；光的折射专题；实验能力．【答案】BC【分析】AC.根据折射定律求解折射率的大小，根据折射率与频率的关系分析判断；BD.根据折射率公式和匀速直线运动公式求解作答。【解答】解：AC.设折射角为r，根据折射定律n=由图可知，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，频率越大，因此a光的频率大于b光的频率，a为紫光，b为红光，故A错误，C正确；BD.设玻璃砖的厚度为d，则光在玻璃砖中传播的距离为s=根据折射率公式v=则光在玻璃砖中的传播时间为t=由于θ＜45°，则有2r＜90°，由于a光的折射角小于b光的折射角，则有ta＞tb。综上分析，故D错误，B正确。故选：BC。【点评】本题考查光学的知识，要掌握折射定律，会利用折射率公式求出光在介质中传播的速度，解题时要抓住玻璃砖厚度相同这一条件。（多选）2．（2024•重庆模拟）如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图，其截面一侧是半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且AC＝BC＝R。该部件独特的性能是放在O点的光源发出的光线，在圆弧AB上有三分之二最终不能从AC、BC面射出，光速为c。下列说法正确的是（）A．该透明光学部件的全反射临界角为30° B．该透明光学部件的折射率为32C．光线透过该部件最长时间为2(2D．该透明光学部件AC边不透光长度为3【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；推理能力．【答案】AC【分析】由几何知识结合全反射临界角公式解得区域长度；由几何关系求出传送距离，即可得传播时间。【解答】解：AB．若射到E点和G点的光线恰能发生全反射，可知射到AE之间和GB之间的光线都能从透明光学部件中射出，由题意可知该两部分占圆弧的三分之二，可知∠ADE＝C＝30°折射率n=1故A正确，B错误；C．光线在该部件中的速度v=光线透过该部件最长时间为从C点射出的光线，则最长时间t=解得t=故C正确；D．该透明光学部件AC边不透光长度为EC＝R﹣Rtan30°=3-故D错误。故选：AC。【点评】对于几何光学问题的分析，能正确的画出光路图，结合几何关系进行分析是关键。（多选）3．（2024•河南二模）人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图所示，一束单色蓝光照射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列说法正确的是（）A．材料对蓝光的折射率为105B．蓝光在介质中的传播时间为10﹣9s C．顺时针旋转入射光线至合适位置，可以在树脂上表面出现全反射现象 D．若将入射光换成红光，则P点将向右移动【考点】全反射的条件、判断和临界角；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；理解能力；分析综合能力．【答案】BD【分析】A、由几何关系得出OA、AB、OP的长度，计算出折射角的大小，由此得出折射率；B、根据光速与折射率的关系式求出蓝光在介质中的速度；C、比较折射角与入射角的大小，分析光疏介质与光密介质，判断是否会发生全反射；D、根据波长与折射率的关系，波长越大折射率越小，分析折射角的变化。【解答】解：A、由几何关系得OP=设折射角为θ，则有sinθ=折射率为n=sin30°sinθ=B、光在该介质中的速度v=cn，传播时间为t=OPv=OP×ncC、由图可知，折射角小于入射角，光从光疏介质射入光密介质，不会发生全反射，故C错误；D、红光的波长大于蓝光的波长，所以红光的折射率小于蓝光的折射率，由n=sin30°sinθ可知，红光的折射角增大，P点将向右移动，故故选：BD。【点评】考查到光的折射、全反射、光的传播速度及波长与折射率的关系，要熟练运用公式分析求解。（多选）4．（2024•山东模拟）如图所示，在真空中放置两个完全相同的直角三棱镜A、B，顶角为30°，A、B两棱镜斜面相互平行正对放置，两斜面间的距离为d。棱镜的边长MN＝EF＝L0，一束激光从A棱镜上方的P点垂直MN入射，P到棱镜顶端N点的距离为L，光在棱镜中的折射率为3，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏。光通过两棱镜后，打在光屏上的点到P′点（P'点为P点在光屏上的投影）的距离x及光在棱镜中传播的时间t，下列选项正确的是（已知光在真空中的传播速度为c）（）A．x=3d B．x＝dC．t=L0-dc 【考点】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；推理能力．【答案】BC【分析】根据折射定律结合几何关系解得x，根据速度与折射率的公式结合几何关系解得时间。【解答】解：光传播的光路图如图所示：由折射定律可知n=解得r＝60°该单色光在棱镜A、B之间的光程为s=根据几何关系可知，单色光通过两棱镜后，打在光屏上的点距P'点的距离x＝s•sin（r﹣θ）解得x＝d光在介质中的传播速度v=传播时间为t=解得t=故BC正确，AD错误；故选：BC。【点评】本题主要是考查了光的折射，解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，通过光路图根据几何关系、折射定律进行分析。（多选）5．（2024•黑龙江三模）关于光现象，下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是纵波 B．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短 C．光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的干涉现象 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰【考点】光的偏振现象及原理；光的折射定律；光的干涉现象；光的衍射现象．【专题】定性思想；归纳法；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】BD【分析】光的偏振现象说明光是横波；根据折射率判断速度的变化，根据波速和波长、频率的关系分析波长的变化；光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的衍射现象；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰。【解答】解；A、光的偏振现象说明光是横波，故A错误；B、一束单色光由空气射入玻璃，根据v=cn可知这束光的速度变慢，光的频率不变，根据v＝λf可知波长变短，故C、光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的衍射现象，故C错误；D、拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，使照片更加清晰，故D正确。故选：BD。【点评】只有横波才会发生偏振现象，知道光从空气进入到一种介质中，光速会变小，但频率不变。（多选）6．（2024•汕头一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（）A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象【考点】光的偏振现象及原理；光的反射现象；光的折射现象；光的干涉现象．【专题】常规题型；比较思想；图析法；光的折射专题．【答案】AD【分析】根据各种光现象形成的原因，确定是哪种光现象。【解答】解：A、甲图，肥皂泡在阳光下呈现彩色是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生干涉形成的，故A正确；B、乙图，是海市蜃楼是光的全反射现象，故B错误；C、丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的衍射现象，故C错误；D、丁图，偏光眼镜的镜片，是根据光线的偏振原理制造而成，它能有选择性地过滤来自某个方向的光线，通过过滤掉漫反射中的许多偏振光，减弱太阳光光线的强度，增强视觉中不同视觉物的反差，可以有效减弱或者消除非金属表面的反光，故D正确。故选：AD。【点评】本题是物理知识在现实生活中的具体应用，要理解常见光现象形成的原因，在平时学习中要注意多积累。（多选）7．（2024•黑龙江模拟）如图所示，玻璃球冠的半径为R，底面镀有反射膜，底面的半径为32R。在纸面内有一条过球心O的光线，经过底面AB反射后恰好从M点射出。已知出射光线的反向延长线恰好经过A点，光在真空中的速度为A．该玻璃球冠的折射率为3 B．入射光线与底面AB的夹角为60° C．光线从入射到射出经历的时间为(1+3D．即使底面不镀反射膜，光线也能完全从M点射出【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；推理能力．【答案】AB【分析】作出光路图，根据几何知识求解该条光线入射方向与底面AB的夹角。求出光线在M点的入射角和折射角，再求该玻璃球的折射率；由几何知识求该条光线从射入玻璃球到射出玻璃球经历的路程，由v=cn求出光在玻璃砖中传播速度，从而求得光经历的时间，根据临界角关系分析【解答】解：AB、光线从P点射入，设球底面圆心为O′，连接OO′，如图所示。由题意可知cos∠OAO'=解得：∠OAO′＝30°由于MA⊥AB，则∠OAM＝60°，△OAM为等边三角形，由几何关系有OO′//MA令∠NOO′＝θ，由△ONO′∽△MNA，可得OO'=RR2tanθ+Rtanθ=解得：θ＝30°可知：∠PNO′＝60°该条光线入射方向与底面AB的夹角为60°。由几何关系可知∠ONE＝∠ENM＝30°则有：i＝60°，r＝30°由折射定律可得n=故AB正确；C、光线从P点射入到从M点射出经历的路程为s＝R+Rcos30°光在玻璃砖中传播速度为v=该条光线从射入玻璃球到射出玻璃球经历的时间为t=联立解得t=故C错误；D、全反射的临界角为sinC=底面不镀反射膜，光线在AB面的入射角为30°，由于sin30°=1则光线不会发生全反射，不能从M点射出，故D错误；故选：AB。【点评】本题主要考查光的折射，解答此类问题的关键是画出光路图，根据几何关系求解相关角度和光程，结合折射定律解答。（多选）8．（2024•河南一模）如图三棱镜截面中∠B＝30°、∠C＝45°，某种颜色的细光束从AB边的D点射入介质，入射角为θ（为未知量），折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，反射光线垂直射到AC边的F点，B、D两点间的距离为d，光在真空中的传播速度为c，A．光线在D点的折射角为20° B．三棱镜对此单色光的折射率为2 C．sinθ的值为3-1D．光线从D到E传播的时间为d【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；电磁学；全反射和临界角专题；分析综合能力．【答案】BD【分析】根据光路图，由几何关系求解临界角和在D点的折射角，求出折射率；根据折射定律求出sinθ的值；根据正弦定律求解DE的距离，根据n=cv结合t=xv求解光从【解答】解：AB、设光线在介质中发生全反射的临界角为C，光线在D点恰好发生全反射，由几何关系可知C＝45°，光线在D点的折射角β＝15°，根据临界角公式得n=1sinC=1sin45°C、根据折射定律n=sinθsinβ，则sinθ=nsinβ=2D、由几何关系可得∠DEB＝45°，对△BDE由正弦定理可得：dsin45°=DE光线在介质中的传播v=光线在介质中的传播时间t=联立解得：t=dc，故故选：BD。【点评】几何光学画出光路图是解题的基础，常常是几何知识和折射定律的综合。（多选）9．（2024•新余二模）如图为一透明均匀介质球的横截面，O为圆心，AB为直径。一束单色光以θ＝60°从A点入射，ACB弧面出射的光与AB平行。下列说法正确的是（）A．介质球的折射率约为2 B．介质球的折射率约为3 C．若入射光为白光，ACB弧面上出射光形成彩色光带 D．θ在小于90°范围变化时，ACB弧面上能观察到全反射现象【考点】光的全反射现象；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；推理能力．【答案】BC【分析】AB.画出折射光路图，根据几何关系求解入射角和折射角，由折射率公式代入数据求解折率；C.根据白光中不同单色光的折射率进行分析判断；D.根据题意分析光线在介质中出射点对应的入射角大小，结合全反射发生的条件进行解答。【解答】解：AB.根据题意，由折射定律画出光路图，如图所示由几何关系有∠OAD＝∠ODA，根据sinθsin∠OAD=sinαsin∠ODA，可知α＝θ＝60°，有∠OAD＝∠ODA＝30°，折射率n=sinθC.若入射光为白光，由于各种颜色的光的折射率不同，则各种颜色的光在ACB弧面上的出射点不一样，将形成彩色光带，故C正确；D.由AB分析可知，光线在ACB弧面上的入射角等于在A点的折射角，θ在小于90°范围变化时，不可能在ACB弧面上能观察到全反射现象，故D错误。故选：BC。【点评】考查光的折射和全反射问题，会根据题意找到相应的几何关系，结合折射率等知识进行解答。（多选）10．（2024•甘肃）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（）A．该材料对红光的折射率为3 B．若θ＝45°，光线c消失 C．若入射光a变为白光，光线b为白光 D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直【考点】光的折射定律．【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力．【答案】ABC【分析】A.根据反射定律和折射定律求解折射率；B.根据临界角公式求解临界角，然后根据全反射的条件分析作答；C.根据反射定律分析光线的反射角，再分析反射光线是否会发生色散，然后作答；D.紫光与红光的折射率不同，根据折射定律和反射定律分析作答。【解答】解：A.根据反射定律，反射角α＝θ＝30°由于反射光b和折射光c刚好垂直，因此折射角β＝180°﹣90°﹣α＝180°﹣90°﹣30°＝60°根据折射定律，该材料对红光的折射率n=sinβsinθ=B.根据临界角公式sinC=当θ＝45°时，入射角大于临界角，入射光线在界面发生全反射，折射光线c消失，故B正确；C.入射光线a为白光，所有反射光的反射角都相同，反射光线b也为白光，故C正确；D.若入射光a变为紫光，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角不发生变化；根据折射定律n由于透明材料对红光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光线b和c不能垂直，故D错误。故选：ABC。【点评】本题主要考查了光的反射和折射，理解光发生全反射的条件，掌握折射定律和临界角公式是解题的关键。

考点卡片1．光的反射现象【知识点的认识】1.光的反射：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分会返回道第1种介质的现象。2.光的反射是一种光学现象，指的是光在传播到不同物质的分界面上时，改变传播方向并返回原来物质中的现象。这种现象在日常生活中随处可见，从镜子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的实例。光的反射遵循一定的定律，这些定律不仅解释了光的反射行为，也为理解和应用光的反射提供了基础。3.光的反射现象的基本定律包括：（1）反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。这些条件可以总结为“三线共面，两线分居，两角相等”。（2）光路的可逆性：如果光逆着原来的反射光线的方向照射到反射面上，那么反射光线会逆着原来的入射光线的方向照射出去，这说明在光的反射中，光路是可逆的。4.光的反射现象的例子包括：（1）镜子：我们每天照镜子时，就是利用了光的反射原理。（2）凸面镜和凹面镜：凸面镜用于扩大视野，凹面镜则用于聚光，如太阳能加热器（太阳灶）。（3）潜望镜：利用光的反射原理制作，可以在不直接看到光源的情况下观察远处的物体。（4）望远镜：通过反射镜面的设计，收集并聚焦远处的光线，从而放大远处的物体。（5）夜晚似乎自身发光的自行车尾灯：利用光的反射原理，当光线照（6）射到尾灯上时，尾灯会反射光线，使车辆在夜晚更加显眼。【命题方向】雨后初晴的夜晚，地上有积水，当我们迎着月光走时，地上发亮处是积水，这是因为（）A、地上暗处是光发生镜面反射B、地上发亮处是光发生镜面反射C、地上发亮处是光发生漫反射D、地上发亮处和暗处都发生镜面反射分析：人看物体的条件：物体发光或反射光，物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛．平行光射向平面光滑的反射面，反射光线平行射出，这种反射是镜面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射．解答：平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射；迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，B正确。故选：B。点评：此题考查了光的镜面反射和漫反射，分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向【解题思路点拨】光的反射是一种光学现象，指的是光在传播到不同物质的分界面上时，改变传播方向并返回原来物质中的现象。这种现象在日常生活中随处可见，从镜子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的实例。2．光的折射现象【知识点的认识】1.定义：光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。2.光的折射与反射的关联：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。在折射现象中，光路是可逆的。一般来讲，在两种介质的分界处，不仅会发生折射，也发生反射。例如在水中，部分光线会反射回去，部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同，折射光线光速与入射光线不相同。3.如下图所示：光的折射和反射同时发生4.生活中的折线现象有：叉鱼时要往深处叉；杯中的吸管看起来是折断的，海市蜃楼等。【命题方向】关于岸上的人看到的水中的鱼，下列说法中正确的是（）A、人看到鱼的像是实像，比实际位置浅B、人看到鱼的像是虚像，比实际位置浅C、鱼看到的是人的实像，位置偏低些D、鱼看到的是人的虚像，位置偏高些分析：当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，光线的传播方向会发生改变，折射时形成的像是虚像；当光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折．解答：AB、因为人看到水中的鱼是由于光线从水中通过折射进入空气，再进入人的眼睛的，因此是光的折射现象形成的虚像。由于折射角大于入射角，人逆着折射光线方向所看到鱼的像故比实际位置浅。故A错误，B正确；CD、鱼看到的是人是由于光线从空气经折射进入水中，再进入鱼的眼睛，所以也是由于光的折射现象形成的虚像。由于折射角小于入射角，鱼逆着光线方向看到的人像比实际位置要高。故选C错误，D正确。故选：BD。点评：本题主要考查了光的折射现象及应用．做题时要仔细，看清各个选项中给出的是“实像还是虚像．可以利用光路可逆性原理，理解人和鱼所看到的像的位置关系．【解题思路点拨】对光的折射现象的理解1.光的方向光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化（斜射），并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化。2.光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面人射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度也发生变化。3.入射角与折射角的大小关系（1）光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不能一概而论，要视两种介质的折射率大小而定。（2）当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角﹔当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角。3．光的折射定律【知识点的认识】一、光的折射1．光的折射现象：光射到两种介质的分界面上时，一部分光进入到另一种介质中去，光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3．在折射现象中，光路是可逆的。4．折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比，叫做介质的绝对折射率，简称折射率。表示为n=sin实验证明，介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比，即n=c大于1，．两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质。5．相对折射率光从介质Ⅰ（折射率为n1、光在此介质中速率为v1）斜射入介质Ⅱ（折射率为n2、光在此介质中的速率为v2）发生折射时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比，即n21=n由以上两式，可得到光的折射定律的一般表达式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命题方向】如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC＝β．从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射率为（）分析：由题意可知从AC面出射的光线与入射光线SO恰好重合，因此根据光路可逆可知SO的折射光线是垂直于BC的，然后根据折射定律即可求解折射率。解答：作出光路图，依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合，则光在AC面的入射角为90°﹣α，由几何关系可知折射角为：r＝90°﹣β。根据折射定律：n=sin(90°-α)sin(90°-β)=cosαcosβ故选：A。点评：解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。【解题方法点拨】光的折射问题，解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系。解题的一般步骤如下：（1）根据题意正确画出光路图；（2）根据几何知识正确找出角度关系；（3）依光的折射定律列式求解。4．折射率的波长表达式和速度表达式【知识点的认识】1.折射率的两种计算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速进行计算：n=c2.对折射率计算公式的理解（l）折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。（2）从公式n=cv看，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于（3）由于n＞1，从公式n=sin【命题方向】如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=2．一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s①该单色光在玻璃砖中的传播速度。②玻璃砖的厚度d。一束光斜射在表面镀反射膜的平行玻璃砖，则反射光线在竖直光屏上出现光点A，而折射光线经反射后再折射在竖直光屏上出现光点B，根据光学的几何关系可由AB两点间距确定CE间距，再由折射定律，得出折射角，最终算出玻璃砖的厚度。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＝作出如图所示的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高。故d=h答：①该单色光在玻璃砖中的传播速度32②玻璃砖的厚度1.732cm。根据光路可逆及光的反射可得出AC与BE平行，从而确定CE的长度。【知识点的认识】折射率的定义式中n=sinθ1sinθ2的5．全反射的条件、判断和临界角【知识点的认识】1．光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象．2．发生全反射的条件：①光线从光密介质斜射向光疏介质．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．设光线从某种介质射向真空或空气时的临界角为C，则sinC=1光线从折射率为n1的介质斜射入折射率为n2的介质，（n1＞n2）发生全反射时的临界角为C′，sinC′=n4．光导纤维：主要应用：a．内窥镜；b．光纤通信．【命题方向】题型一：光的全反射及临界角的应用如图所示，用折射率n=2的玻璃做成内径为R、外径为R'=（1）球壳内部有光线射出的区域；（2）要使球壳内部没有光线射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行？分析：（1）光线射到内球面时，若入射角大于或等于临界角时，会发生全反射，光线将不能射入球壳内部．根据折射定律求出临界角．作出光路图，由几何知识求出光线射到内球面刚好发生全反射时，在外球面的折射角，由数学知识求出球壳内部有光线射出的区域．（2）根据光路图，由几何知识求出遮光板的大小，确定如何放置．解答：（1）设光线a′a射入外球面，沿ab方向射向内球面，刚好发生全反射，则sinC=1∴C＝45°在△Oab中，Oa=2R，Ob根据数学知识得sin(180°-C)2得到sinr=即r＝30°，则∠θ＝C﹣r＝45°﹣30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr=n∴i＝45°即∠O′Ob＝i+θ＝45°+15°＝60°当射向外球面的入射光线的入射角小于i＝45°时，这些光线都会射出内球面．因此，以OO'为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内有光线射出．（2）由图中可知，h=R所以，至少用一个半径为R的遮光板，圆心过OO′轴并垂直该轴放置，才可以挡住射出球壳的全部光线，这时球壳内部将没有光线射出．答：（1）球壳内部有光线射出的区域为以OO′为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内有光线射出．（2）要使球壳内部没有光线射出，至少用一个半径为R的遮光板，圆心过OO'轴并垂直该轴放置．点评：本题是折射定律、临界角和几何知识的综合应用，作出光路图是基础．【解题思路点拨】解决全反射回题的思路（1）确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质。（2）若由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC=1（3）根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”。（4）运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，进行动态分析或定量计算。6．光的全反射现象【知识点的认识】1.当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射（totalreflection），这时的入射角叫作临界角（criticalangle）。2.全反射现象再生活中的应用有光导纤维和全反射棱镜等。【命题方向】下列现象中属于光的全反射现象的是（）A、阳光照射存肥皂泡上，常看到肥皂泡上有彩色花纹B、玻璃中的气泡，有时看上去特别明亮C、在阳光下用白纸对着凸镜前后移动时，在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑D、飞机在阳光下作特技飞行时，有时会看到飞机突然变得非常明亮分析：当光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角时，光线全部反射回原介质的现象叫全反射现象．对照全反射的定义依次分析说明．解答：A、在阳光照射下，常看到肥皂泡上有彩色花纹是由于薄膜干涉现象产生的，故A错误。B、玻璃中的气泡有时看上去特别明亮，是由于光从玻璃射入气泡时发生全反射形成的。故B正确。C、在阳光下用白纸对着凸镜前后移动时，在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑，这是光的折射现象。故C错误。D、飞机在阳光下作特技飞行时，有时会看到飞机变得非常明亮，是由于光的反射形成的。故D错误。故选：B。点评：本题关键要掌握各种光现象形成的原因，知道全反射的定义和产生条件．【解题思路点拨】对全反射现象的理解（1）全反射的条件①光由光密介质射向光疏介质②入射角大于或等于临界角。（2）全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光线与反射光线遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。（3）从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大﹔同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。7．光的折射与全反射的综合问题【知识点的认识】1.对全反射的理解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。2.对临界角的理解光线从介质进入真空或空气，折射角θ2＝90°时，发生全反射，此时的入射角θ1叫临界角C。由1n=sinθ1(介3.综合类问题的解题思路（1）确定光是由光密介质进入光疏介质，还是由光疏介质进入光密介质，并根据sinC=1（2）画出光线发生折射、反射的光路图（全反射问题中关键要画出入射角等于临界角的“临界光路图”）。（3）结合光的反射定律、折射定律及临界角C、几何关系进行分析与计算。【命题方向】用折射率n＝3/2的光学材料制成如图棱镜，用于某种光学仪器中，现有束光线沿MN方向从空气射到棱镜的AB面上，入射角的大小满足关系sini=34，该束光经AB面折射后射到BC面的①求光在棱镜中传播的速率（光在空气中的速度近似为在真空中的速度）②通过计算判断该光束射到P点后能否发生全反射并画出光束在棱镜中的光路图。①根据v=c②根据折射定律求出光线进入棱镜后的折射角，由几何知识求出光线射到BC面上P点的入射角，与临界角大小进行比较，分析能否发生全反射，再作出光路图。解：①光在棱镜中传播的速率为：v=cn=3×10②由折射定律得：n=解得光线在AB面上的折射角为：r＝30°由几何知识得光线在BC面的入射角为：θ＝45°由sinC=1n=23则θ＞C，故光线在BC面上发生全反射，之后垂直AC面射出棱镜画出光路图如图所示。答：①光在棱镜中传播的速率v是2×108m/s。②该光束射到P点后能发生全反射，光束在棱镜中的光路图如图所示。本题要根据折射定律和几何知识，通过计算来研究光路，要注意当光从光密进入光疏介质时要考虑能否发生全反射。【解题思路点拨】（1）解决几何光学问题应先准确画好光路图。（2）用光的全反射条件来判断在某界面是否发生全反射；用折射定律找入射角和折射角的关系。（3）在处理几何光学问题时应充分利用光的可逆性、对称性、相似性等几何关系。8．光的干涉现象【知识点的认识】1.光的干涉现象的发现：光的干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象。1801年，英国物理学家托马斯•杨（1773—1829）在实验室里成功地观察到了光的干涉。2.光的干涉现象的定义：两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象，证实了光具有波动性。3.光的干涉现象的意义：光能发生干涉现象说明光是一种波。【命题方向】下列几种应用或技术中，用到光的干涉原理的是（）A、照相机镜头上的增透膜B、透过羽毛看到白炽灯呈现彩色C、在磨制平面时，检查加工表面的平整度D、在医疗中用X射线进行透视分析：波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象．而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象．解答：A、照相机镜头上的增透膜，利用薄膜得到频率相同的两列光波，进行相互叠加，出现干涉现象，故A正确；B、透过羽毛看到白炽灯呈现彩色，这是单缝衍射现象，故B错误；C、在磨制平面时，检查加工表面的平整度，这是利用磨制平面与标准平面形成频率相同的两列光波，相互叠加进行干涉，从而由明暗条纹的平行性，来确定加工表面的平整度，故C正确；D、在医疗中用X射线进行透视，则是利用X射线的穿透性。故D错误；故选：AC。点评：干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大．而在干涉图样中，振动加强区位移时大时小．【解题思路点拨】高中阶段主要介绍光的双缝干涉和薄膜干涉，光的干涉现象再生产和生活中都有广泛的应用。9．光的衍射现象【知识点的认识】1．定义：光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象叫光的衍射．2．光发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至比光波波长还小时，出现明显的衍射现象常见的衍射现象有单缝衍射，圆孔衍射和泊松亮斑等．3.现象：（1）单缝衍射①单色光入射单缝时，出现明暗相间的不等距条纹，中间亮条纹较宽，较亮；两边亮条纹较窄、较暗。②白光衍射时中央是白条纹，两侧是彩色条纹。（2）圆孔衍射光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹。如果用白光照射时，中间亮圆为白色，周围是彩色圆环。（3）圆盘衍射圆盘阴影区的中央有个亮斑———泊松亮斑。圆盘阴影区的周围有明暗相间的圆形衍射条纹。亮环或暗环的间距随半径的增大而减小，即越向外条纹越窄。（4）光栅衍射①衍射光栅由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。包括透射光栅和反射光栅两种。②衍射图样与单缝衍射图样分布特征相同，但其条纹变窄、亮度增加。4.对光的衍射的理解（1）干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。（2）衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的。5.光的衍射的意义：光能发生衍射现象说明光是一种波。【命题方向】关于光的衍射，下列说法中错误的是（）A、光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象B、只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍