【每日检测】光学——高考物理核心考点过关检测

1. 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质、传播方向____的现象；折射定律——折射光线、入射光线和法线在____，分居法线____，入射角的正弦与折射角的正弦____。

2. 在折射现象中，光路是____的。

3. 折射率定义：光从真空射入某介质时，____与____之比；定义式 n=____（θ₁ 表示真空中光线与法线夹角，θ₂ 表示介质中夹角）。

4. 折射率与光速：n=____，其中 c 表示光在____中的速度、v 表示光在____中的速度。

5. 任何介质的折射率均____1；折射率由____决定，与入射角大小____；折射率与介质的密度____（有关/无关）。

6. 同一种介质中，频率越大的色光折射率越____、传播速度越____、波长越____（按 v=λf，频率大则 v 小、λ 小）。

7. 全反射：光从____介质射向____介质，且入射角____临界角；临界角公式 sinC=____。

8. 双缝干涉：光屏上路程差为波长____倍处出现亮条纹、为半波长____倍处出现暗条纹；相邻亮条纹间距 Δx=____；白光干涉时除中央亮纹为____外，两侧均为____。

9. 薄膜干涉光程差为____（n 为薄膜折射率，d 为该处膜厚）；亮纹条件____、暗纹条件____；同一级亮（暗）条纹出现在膜的厚度____处，故又称____干涉。

10. 通过平行玻璃砖的光线不改变传播____，但要发生____；通过三棱镜的光线经两次折射后向棱镜____偏折；光导纤维内芯折射率比外套____，光在界面上发生____；光的偏振充分说明光是____波。

1. 光从光疏介质射向光密介质时，只要入射角足够大也能发生全反射。（　）

2. 水的密度比酒精大，所以水是光密介质、酒精是光疏介质。（　）

3. 折射率越大的介质，光在其中传播的速度越小。（　）

4. 全反射发生时，折射光线完全消失、能量全部被反射回原介质。（　）

5. 双缝干涉条纹等宽等间距，单缝衍射的中央亮条纹最宽。（　）

6. 薄膜干涉中前后表面的反射光光程差就是 2d（d 为膜厚）。（　）

7. 光的偏振现象充分说明光是纵波。（　）

8. 两个偏振片透振方向相互垂直（正交）时，透过第二个偏振片的光几乎为零。（　）

9. 白光通过三棱镜后，红光偏折角最大，因为它折射率最大。（　）

10. 光导纤维中光信号是靠折射在内外界面之间传递的。（　）

1. 关于折射率 n=sinθ₁/sinθ₂，下列说法正确的是（　）

A. θ₁ 是介质中光线与法线的夹角，θ₂ 是真空中光线与法线的夹角

B. θ₁ 是真空中（或空气中近似）光线与法线的夹角，θ₂ 是介质中光线与法线的夹角

C. 折射率与入射角的大小成正比

D. 折射率由入射光的频率决定，与介质无关

2. 下列情形中，能够发生光的全反射的是（　）

A. 光从水射向空气，入射角小于临界角

B. 光从空气射向水

C. 光从玻璃射向空气，入射角大于临界角

D. 光从空气射向玻璃，入射角任意

3. 在双缝干涉实验中，其他条件不变，下列说法正确的是（　）

A. 增大入射光波长，相邻条纹间距减小

B. 增大双缝间距 d，相邻条纹间距增大

C. 增大双缝到屏的距离 l，相邻条纹间距增大

D. 改用白光照射，中央亮条纹变为彩色

4. 关于薄膜干涉，下列说法正确的是（　）

A. 前后表面反射光的光程差为 2d（d 为膜厚）

B. 光程差为 2nd（n 为膜折射率），亮纹条件 2nd=kλ

C. 薄膜干涉是光的衍射现象

D. 同一级亮纹出现在膜厚度不同的位置

5. 关于光的衍射，下列说法正确的是（　）

A. 只有缝比波长大得多时才能明显衍射

B. 障碍物或孔的尺寸与波长相差不多、或比波长更小，才发生明显衍射

C. 衍射是横波特有的现象

D. 著名的泊松亮斑是光的干涉现象

6. 关于光的偏振，下列说法正确的是（　）

A. 自然光沿各个方向振动的光强不同

B. 偏振光只在垂直于传播方向的某一特定方向振动

C. 光的偏振现象说明光是纵波

D. 偏振片对所有方向的光一视同仁

7. 关于平行玻璃砖与三棱镜对光线的作用，下列说法正确的是（　）

A. 平行玻璃砖使光线改变传播方向并发生侧移

B. 平行玻璃砖不改变传播方向，只发生侧移

C. 三棱镜使出射光向顶角偏折

D. 三棱镜不能改变光的传播方向

8. 关于光导纤维，下列说法正确的是（　）

A. 内芯折射率小于外套折射率

B. 光信号在内外界面靠折射传递

C. 内芯折射率大于外套折射率，光在界面上发生全反射

D. 光纤通信的主要缺点是容量小

1. 全反射与临界角：某透明介质折射率 n=1.5，光从介质射向空气。①求临界角 C；②若入射角 i=30°，能否发生全反射？若能，说明原因；若不能，求折射角 r；③若入射角 i=45°，能否发生全反射？

2. 双缝干涉计算：双缝间距 d=0.50 mm，双缝到屏的距离 l=1.0 m，用波长 λ=600 nm 的单色光照射。①求相邻亮条纹间距 Δx；②若改用 λ'=400 nm 的光，Δx' 变为多少？

3. 全反射棱镜几何：一等腰直角三角形全反射棱镜，玻璃折射率 n=√2≈1.414。光垂直一直角面射入，到达斜面时入射角为 45°。①求该玻璃的临界角 C；②在斜面能否发生全反射？③光路最终偏转多少度？

4. 介质中的光速与波长：真空中红光波长 λ₀=700 nm、光速 c=3.0×10⁸ m/s。①求其在真空中的频率 f；②若进入折射率 n=1.33 的水中，其频率、速度 v、波长 λ' 各变为多少（提示：波从一介质进入另一介质频率不变）？

1. 折射光路作图要点填空：①"两判断"——光从哪里来、要到哪里去；②"一借助"——____原理（光路可逆）；③"一规范"——规范作图。全反射判断程序：先看是否____，再看入射角是否____临界角。

2. 双缝干涉与单缝衍射图样区别填空：①双缝干涉条纹____、相邻间距____；单缝衍射中央亮纹最____、两侧亮纹____；②双缝干涉各亮纹光强分布____（近似），单缝衍射光强主要集中在____（占 95% 以上）；③白光双缝干涉中央亮纹为____、两侧为____。

3. 真实情境与科技前沿填空：①海市蜃楼、沙漠"绿洲"奇观本质是空气密度不均匀造成的光____（全反射/折射）；②光纤通信以____为载体传递信息，主要优点是容量____、衰减____、抗干扰性强；③照相机镜头镀增透膜利用____干涉使某种色光的反射减弱、透射增强；④3D 电影眼镜利用光的____原理，两镜片透振方向____。

一、基础填空

1. 发生改变；同一平面内；两侧；成正比　2. 可逆　3. 入射角的正弦；折射角的正弦；sinθ₁/sinθ₂　4. c/v；真空；介质　5. 大于；介质本身性质；无关；无关　6. 大；小；小　7. 光密；光疏；大于或等于；1/n　8. 整数；奇数；λl/d；白色；彩色的干涉条纹　9. 2nd；2nd=kλ；2nd=(2k+1)λ/2；相同；等厚　10. 方向；侧移；底边；大；全反射；横

二、判断辨析

1. ×（全反射必须光从光密介质射向光疏介质，光疏→光密无论入射角多大都不可能全反射）　2. ×（折射率与密度无关；水密度虽大于酒精，但水 n 小于酒精 n，故水是光疏介质、酒精是光密介质）　3. √（n=c/v，n 越大，光在介质中速度 v 越小）　4. √（全反射时折射光线完全消失，入射光能量全部返回原介质）　5. √（双缝干涉等宽等间距，单缝衍射中央亮纹最宽、两侧对称等宽）　6. ×（光程差为 2nd，n 为薄膜折射率；仅当薄膜折射率与外侧介质相同时才可近似为 2d）　7. ×（偏振现象是横波特有的，充分说明光是横波）　8. √（两偏振片正交，几乎没有光透过第二个偏振片）　9. ×（白光通过三棱镜，紫光折射率最大、偏折角最大，红光偏折角最小）　10. ×（光导纤维靠内芯与外套界面的全反射传递光信号，不是折射）

三、单项选择

1. B　2. C　3. C　4. B　5. B　6. B　7. B　8. C

解析：1—n=sinθ₁/sinθ₂，θ₁ 为真空/空气角、θ₂ 为介质角；n 由介质本身决定、与入射角无关。2—全反射须"光密→光疏"且 i≥C。3—Δx=λl/d：λ 增大→Δx 增大、d 增大→Δx 减小、l 增大→Δx 增大；白光中央亮纹为白色。4—薄膜光程差为 2nd，亮纹 2nd=kλ。5—明显衍射条件是尺寸与波长相差不多或更小；衍射是一切波共有的现象；泊松亮斑是衍射。6—偏振光只在某一特定方向振动，证明光是横波。7—平行玻璃砖不改变方向只侧移；三棱镜向底边偏折。8—内芯 n 大于外套 n，界面发生全反射；光纤通信容量大。

四、计算与综合分析

1. ①sinC=1/n=1/1.5≈0.667，C≈41.8°。②i=30°<C，不发生全反射；由 n sin i=sin r 得 sin r=1.5×sin30°=1.5×0.5=0.75，r≈48.6°。③i=45°>C，发生全反射，无折射光射出。　2. ①Δx=λl/d=600×10⁻⁹×1.0/(0.50×10⁻³)=1.2×10⁻³ m=1.2 mm；②Δx'=λ'l/d=(400/600)×1.2 mm=0.80 mm（或 400×10⁻⁹×1.0/(0.50×10⁻³)=0.80 mm）。　3. ①sinC=1/n=1/√2，C=45°；②入射角 45°=C，恰好发生全反射；③光垂直入射直角边、在斜面全反射，光路最终偏转 90°。　4. ①f=c/λ₀=3.0×10⁸/(700×10⁻⁹)≈4.29×10¹⁴ Hz；②进入水中频率不变（仍为 4.29×10¹⁴ Hz）；v=c/n=3.0×10⁸/1.33≈2.26×10⁸ m/s；λ'=λ₀/n=700/1.33≈526 nm。

五、图像与情境

1. ②可逆　③光从光密介质射向光疏介质（光密→光疏）；大于或等于（≥）　2. ①等宽；相等；宽；等宽　②相同（近似相等）；中央亮条纹　③白色；彩色（干涉条纹）　3. ①全反射　②激光；大；小　③薄膜　④偏振；互相垂直（正交）