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专题强化小卷（十三）光
2027 届高考物理一轮复习
一、单选题
1．如图所示，两束单色光A、B 分别沿半径方向由真空射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下
列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对A 光折射率大于B 光
B．在该玻璃砖中，A 光的速度小于B 光的速度
C．在真空中，A 光波长大于B 光
D．在玻璃砖中，A 光的临界角比B 光的临界角小
2．在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，
得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P 点射入树脂砖的光，出射后的光线
可能是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
3．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（ ）
A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的折射
B．图乙中，减小单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变宽
C．图丙中，用3D 眼镜看3D 电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的
D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P 为凸处、Q 为凹处
4．如图所示，长为
的光纤由内芯和外套组成，内芯对某激光束的折射率为
，外套对该激光束的折射率
为
，真空中的光速为，让该激光束从左侧面斜射入光纤的内芯，在内芯和外套的界面发生全反射，若
激光束射入内芯的最大入射角为（未知）。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．改变入射角，激光束在光纤中传播的最短时间为
D．改变入射角，激光束在光纤中传播的最长时间为
5．如图所示，三棱镜横截面为正三角形，一束单色光射向三棱镜，当三棱镜中折射光线与其底面平行
时，出射光线相对最初入射光线偏转角为
，则三棱镜的折射率为（ ）
A．
B．
C．2
D．1.5
6．某同学做双缝干涉实验，装置如图所示，虚线为双缝a、b 的中垂线且垂直光屏交于O 点，单缝位于虚
线上。红色激光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．若把整个装置浸没在水中，其余条件不变，则光屏上的条纹间距不变
B．若将单缝向双缝靠近，其余条件不变，则光屏上的条纹间距会变小
C．若将b 缝挡住，其余条件不变，则光屏上仍会出现明暗相间的条纹
D．若将a 缝挡住，其余条件不变，则光屏上就没有明暗相间的条纹
7．一个圆柱桶的底面直径与桶高均为2d。如图（a），当桶内没有液体时，从点A 恰能看到桶底边缘的点
B。如图（b），当桶内液体的深度等于桶高的一半时，仍沿AB 方向看去，恰好看到桶底上的点C，B、C 两
点相距
。已知光在真空中传播速度为c，则（ ）
A．任何单色光从真空传到该液体中频率都变大
B．该液体材料折射率为
C．光在该液体中传播速度为
D．若桶内盛有相同体积的折射率更小的液体，则C 点右移
二、多选题
8．如图所示，S 为位于泳池底部的一点光源，光源距水面的深度为h，从水面上看水面有光亮的圆形区域
的面积为S1，水对该光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ）
A．若向泳池内注水增加水深，水面被照亮区域的面积会增大
B．若将池水换成折射率比水大的某种液体，液面被照亮区域的面积会增大
C．
D．光在水中传播到圆形区域边缘的时间
9．如图所示为太阳光在球形透明玻璃中发生色散的示意图，光线
、
、、
为其中四束折射光线，则
下列说法正确的是（ ）
A．光线
在球形玻璃中传播速度最慢
B．光线
的波长最短
C．光线
在球形玻璃中经过的路程小于光线
D．光线
在球形玻璃中运动的时间大于光线
10．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为，外圆半径为
,
。
现有一束单色光垂直于水平端面
射入透明柱体，该光束在透明体中反射两次垂直
端面射出。设透明柱
体材料的折射率为n，若在
端面任意位置垂直
端面射入透明体的光都不从透明侧壁射出，透明体的折
射率n 可能的值为（ ）
A．n 可能为2
B．n 可能为1.5
C．n 可能为1.4
D．n 可能为1.2
11．如图，玻璃柱体的横截面是半径为R 的四分之一圆，在截面ABC 的平面内，有一束与AB 边平行、波长
为
的单色光从圆弧AC 入射，入射光线到AB 边的距离
。已知该光在玻璃柱体中的折射率
，不考虑光在玻璃柱体内的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．单色光在玻璃柱体中的波长为
B．单色光在玻璃柱体中的波长为
C．单色光从BC 边射出的位置到B 点的距离为
D．单色光从BC 边射出的位置到B 点的距离为
三、解答题
12．半球形透明体的圆面朝上水平放置，半径为R，球心为O，顶点为B，如图所示。圆面上有一点A，
。有一点光源S（未画出），在透明体上方，与A、O、B 在同一竖直平面内，S 与O 水平距离为
，竖直距离为
，光线SA 经透明体折射后恰好过B 点。光线SA 和SO 经透明体折射后，在另一侧
点相交。求
(1)画出光线SA、SO 经透明体折射后到达
的光路图；
(2)透明体折射率n；
(3)
到O 的水平距离d（第（3）问只写结果，不要求写计算过程）。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
C
A
C
C
AC
AD
AB
题号
11
答案
AC
1．C
【详解】A．两束光从玻璃砖射向真空，出射折射角相同，由图可知，A 光在玻璃中的入射角
大于B 光
的入射角
。根据折射定律
（
为真空侧折射角），可得玻璃砖对A 光的折射率
，故A 错
误；
B．由光速与折射率的关系
，
越小光的速度越大，因为
，因此
，故B 错误；
C．光的折射率越小，频率
越小，真空中波长满足
，频率越小波长越大。
因为
，因此真空中
，故C 正确；
D．全反射临界角满足
，折射率越小临界角越大。因为
，因此A 光的临界角大于B 光，故D
错误。
故选C 。
2．B
【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行；
由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线
在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。
故选B。
3．B
【详解】A．水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，故A 错误；
B．单缝衍射中，单缝宽度越窄衍射现象越明显，减小单缝宽度，中央亮条纹变宽，故B 正确；
C．3D 眼镜利用光的偏振现象，形成立体影像，故C 错误；
D．薄膜干涉中，同一条亮纹（或暗纹）对应的空气膜厚度相同，P 处条纹向左侧弯曲，说明P 处空气膜厚
度与右侧相同，故P 为凹处，Q 处条纹向右侧弯曲，说明Q 处空气膜厚度与左侧相同，故Q 为凸处，故D 错
误。
故选B。
4．C
【详解】A．光在内芯和外套界面发生全反射，必须满足条件：光从光密介质射入光疏介质，即内芯折射
率大于外套折射率，即
，故A 错误；
B．若激光束射入内芯的最大入射角为，如图所示
设激光束在内芯与外套界面的临界角为
，有
根据折射定律有
，
联立可得
，故B 错误；
C．激光在内芯中的传播速度为
当激光沿光纤轴线传播时，路径最短（长度为L），传播时间最短
，故C 正确；
D．当入射角为最大时，在内芯中折射角最大，此时传播路径与轴线的夹角最大，路径长度最长，路径长
度为
可得传播的最长时间为
，故D 错误。
故选C。
5．A
【详解】三棱镜横截面为正三角形，顶角
，因棱镜内折射光线平行底面，由几何关系得第一次折射
的折射角
、第二次折射的入射角
满足
结合对称性得
总偏转角
，由对称性可知出射角
，已知偏转角
解得入射角
根据折射定律
6．C
【详解】A．光进入水中，频率不变，波速减小，根据
可知波长变短，即
。根据双缝干
涉条纹间距公式
在
和
不变的情况下，
减小，则条纹间距
变小，故A 错误；
B．双缝干涉条纹间距公式为
其中
为双缝到光屏的距离，
为双缝间的距离。将单缝向双缝靠近，并没有改变双缝到光屏的距离
，也没有改变双缝间距
和入射光波长
，因此条纹间距
不变，故B 错误；
C．若将
缝挡住，光通过
缝发生单缝衍射，光屏上会出现衍射条纹，衍射条纹也是明暗相间的，
故C 正确；
D．若将
缝挡住，光通过
缝发生单缝衍射，光屏上会出现明暗相间的衍射条纹，故D 错误。
故选C。
7．C
【详解】A．改变介质材料，不会改变入射光频率，A 错误；
B．由题干信息可知，入射角为
，折射角为
可得
根据折射定律，该液体材料折射率为
，B 错误；
C．根据公式
，光在该液体中传播速度为
，C 正确；
D．若桶内盛有相同体积的折射率更小的液体，则光线在O 点的折射角变大，则
点左移，D 错误。
故选C。
8．AC
【详解】A．设在水面形成的光斑的半径为
，水面上形成的光斑边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临
界角
，根据几何关系知
继续向泳池内注水，增加水深，临界角
不变，被光源照亮的水面的半径增大，被照亮区域的面积增大，
A 正确；
B．根据
可知，将水换成折射率比水大的某种液体，临界角
减小，根据
可知，被光源照亮的液面的半径减小，被照亮区域的面积减小，B 错误；
C．由数学关系可知
由圆的面积计算公式可得
联立求解得
，C 正确；
D．光在水中传播到圆形区域边缘的距离
传播时间
，D 错误。
故选AC。
9．AD
【详解】AB．由几何关系可知，光线
射入球形玻璃的入射角相同，折射角满足
，根据
折射定理可知，光线
在球形玻璃的折射率最小，所以
的波长最长；
在球形玻璃的折射率最大，所以
在球形玻璃中速度最慢。A 正确，B 错误；
CD．由几何关系可知，光线
在球形玻璃中经过的路程大于光线，光线
在球形玻璃中的速度小于光线
，所以光线
在球形玻璃中运动的时间大于光线 。C 错误，D 正确。
故选AD 。
10．AB
【详解】如图，垂直于
端面与内圆相切的光线在侧壁反射时入射角最小。
若该光线能发生全反射，则所有垂直
端面入射的光线都能全反射，设该光的入射角为
，设光线从透明
体向外折射发生全反射的临界角为
，则有
则
由于
解得
。
故选AB。
11．AC
【详解】AB．设该单色光的频率为f，则
又
，联立解得
，故A 正确，B 错误。
CD．如图，画出光路图如下：
入射光线与AB 边的距离
，则
设光线在半圆柱内的折射角为
，由折射定律得
可得
解得
＝30°
由几何关系可知
＝180°－30°－45°＝105°
设光从BC 边出射的位置E 点与B 点之间的距离为x，则由正弦定理得
又
解得
，故C 正确，D 错误。
故选AC。
12．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）光路图如图所示
先确定光源
位置，连接
、
，画出透明体内的折射光线，折射角比入射角小些，从B 点射出的光线
在空气中的折射角大于入射角，过
点的光线射出透明体时，方向不变，如上图所示。
（2）根据折射率定义
由几何关系可得
，
解得
（3）
由图中的几何关系可得
，
由题意知
根据折射率定义
，可得
解得
