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第十六章 光学
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·黑龙江·大庆实验中学高三开学考试）如图所示为一束太阳光射到截面为六角形
的冰晶上时的光路图， 、 为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法不正确的是（
）
A．在冰晶中， 光的传播速度较大
B．通过同一装置发生双缝干涉， 光的相邻条纹间距较大
C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时， 光的临界角较小
D．用同一装置做单缝衍射实验， 光的中央亮条纹更宽
【答案】B
【解析】A．太阳光射入六角形冰晶时，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律
冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由
判断可知，在冰晶中，b光的传播速度较小，故A正确；
B．a光的折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，由于
c=λf
所以a光的波长大于b光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
知a光相邻条纹间距大，故B正确；
C．由临界角公式
可知，a光的折射率较小，a光的临界角较大，故C错误；
D．由于a光的波长大于b光的波长，根据单缝衍射实验中，入射光的波长越长，中央亮条
纹越宽，故a光中央亮条纹更宽，故D正确。本题选择错误的，故选C。
2．（2022·浙江宁波·模拟预测）如图所示，有一个长为12cm的线光源AB，其表面可以朝
各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球
形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径
R至少为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】如图所示
在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，
则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出
球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在 中，根据正弦定理有
解得
当 时， 有最大值
为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有
所以
故选C。
3．（2022·浙江温州·一模）如图所示 是底角为 的等腰梯形的棱镜横线面，与底
边 平行两束单色光a、b（间距可调）从 边射入，经 边反射从 边射出（图中
未画出）。已知棱镜对a、b两束光的折射率满足 ，下列说法正确的是（ ）A．a、b两束光不可能从 边同一位置射出
B．a光从 边射出位置一定离底边 更近
C．b光从 边射入到 边射出时间一定更短
D．a，b两束光从 边射入到 边射出时间可能一样长
【答案】C
【解析】作出光路图
根据图像及题意有
A.由图可知，由于a、b光束的间距可调，故a光束上移，b光束下移，a、b光束就有可能
从CD边同一位置射出，故A错误；
B.由图可知，a光束从CD边射出可能离底边BC更远，故B错误；
CD.根据图中b光束的光路图，根据正弦定理有
可知
同理可得
b光束在玻璃中的路程为
b光束在玻璃运动的速度
b光束在玻璃运动的时间同理可得
由于
可知
可知
故C正确D错误；
故选C。
4．（2022·广东·惠州一中高三阶段练习）如图所示，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，
∠A＝30°．一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对
红光的折射率为（ ）
A．1.5 B． C． D．2.0
【答案】C
【解析】由图根据几何知识可知光线在AC边入射角为
此时折射角为
则玻璃对红光的折射率为
故选C。
5．（2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试）如图所示，一束含有两种频率的复色光斜
射向一块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入
射面一侧射出，分成了两束单色光a和b、则下列说法正确的是（ ）A．a、b两束出射光不会是平行的
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距
C．在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小
D．若将该复色光从玻璃砖斜射向空气中，逐渐增大光在玻璃中的入射角，则在空气中的
折射光，b光最先消失
【答案】D
【解析】A．作出光路图如图所示
因为a、b两光在左边表面的折射角与反射后在左边表面的入射角分别相等，根据几何知识
可知出射光束一定相互平行，A错误；
B．根据频率越大，折射率越大以及
c=λf
因为b光偏折大因此光的频率大，即b光的波长小于a光的波长结合
可知用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，b光干涉条纹间距小于a光干涉条纹间距，B
错误；
C．根据公式
可知，折射率越大，速度越小，而由B项可知，b光的频率大，故b光的速度小，C错误；
D．由B项可知，b光的频率大，则b光的折射率也越大，由
可得，从玻璃射向空气中，b光的全反射临界角越小，故b光最先消失，D正确。故选D。
6．（2022·河北衡水·高三阶段练习）如图甲所示，a、b两束激光分别通过同一套双缝干涉
装置，它们的第5条亮条纹分别在屏上的 点和 点；如图乙所示，由a、b两束微光组成
的复合光通过三棱镜后形成I、Ⅱ两条光线，则下列说法中正确的是（ ）
A．a激光的波长较长 B．光线Ⅱ是b激光的传播光路
C．b激光在三棱镜中传播时间较短 D．激光a与b有可能形成稳定的干涉图样
【答案】C
【解析】A．根据
可知b激光的波长较长，A错误；
B．三棱镜对b激光的折射率较小，光线Ⅱ是a激光的传播光路，B错误；
C．根据
可知b激光在三棱镜中传播速度较大，由图可知b激光的路程较小，由
可知，激光传播时间较短，C正确；
D．由于激光a、b频率不同，不可能形成稳定的干涉图样，D错误。
故选C。
7．（2022·河北秦皇岛·高三开学考试）如图所示，由波长为 和 的单色光组成的一束
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复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在
屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P 和P 分别是波长为 和
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的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面
M和N位置射出。已知两束光照射某种金属时均可以发生光电效应。则（ ）A． < B．波长为 的光对应的折射率大
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C．N是波长为 的光的出射位置 D．波长为 的光对应的电子最大初动能大
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【答案】C
【解析】AB．由双缝干涉条纹间距的公式
可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位
置可知
可知两束光频率
折射率
n
