专题14 光学-三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编（全国）（解析版）

专题光学

141、（2022•山东卷・T10）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝回邳宽度可调，狭缝到屏的距离为心同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样下列描述正确的是（）A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时，增加3其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时，若光从狭缝回国我屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹【答案】ACD【解析】A.由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；B.狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；C.根据条纹间距公式0可知照射两条狭缝时，增加3其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；D.照射两条狭缝时，若光从狭缝回回回屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确故选ACDo

2、（2022•山东卷・T7）柱状光学器件横截面如图所示，回］右侧是以为圆心、半径为R的修，左则是直角梯形，可长为回与而夹角回，回中点为瓦a、b两种频率的细激光束，垂直耳面入射，器件介质对，8光的折射率分别为

1.

42、

1.40保持光的入射方向不变，入射点从A向8移动过程中，能在耳面全反射后，从耳面射出的光在界面处的入射角解得C=30°此时发光像素单元发光点距离屏障的距离为像素单元宽度X最小为

12、2022•湖北•T14如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在8位置，A位置和8位置的水平距离为d,4位置离水面的高度为伊训练员将小球向左水平抛出，入水点在3位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达3位置，折射光线与水平方向的夹角也为已知水的折射率，求:1tan的值;28位置到水面的距离从【答案】10；2S【解析】1由平抛运动的规律可知••••••••••・・一0解得0一，从A点射到水面的光线的入射角为，折射角为2因可知,则由折射定律可知解得由几何关系可知解得

13、［2022・河北•T162】如图，一个半径为R的玻璃球，点为球心球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线与球直径SC平行，9=30光在真空中的传播速度为Co求:1玻璃的折射率;【答案】1因2从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间【解析】i根据题意将光路图补充完整，如下图所示根据几何关系可知Z1=8=30°,Z2=60°根据折射定律有ztsinzi=sinh;

（2）（ii）设全反射的临界角为C光在玻璃球内的传播速度有根据几何关系可知当=45时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长则最短时间为

1.（

2021.山东卷）用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（）•••••-2WB«•••»•A.B.HC.D.【答案】D【解析】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为△42%即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△广就时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为回，在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小故选Do

2.（

2021.浙江卷）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示入射点和两出射点P、恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束、反射光束、出射光束和已知光束〃和匕间的夹角为回1则（）A.光盘材料的折射率|国1•…B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束氏c和d的强度之和等于光束的强度D.光束的强度小于点处折射光束国的强度【答案】D【解析】A.如图所示由几何关系可得入射角为折射角为根据折射定律有所以A错误;B.根据所以B错误;C.光束在反和d的强度之和小于光束〃的强度，因为在Q处光还有反射光线，所以C错误;D.光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线0P的强度，所以D正确;故选D

3.（

2021.浙江卷）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用实验表明，当人体单位衰竭现有一微波武器，其发射功率且二O若发射的微波可视为球面波，则引起面积接收的微波功率达到区||时会引起神经混乱,达到区……|时会引起心肺功能A.C.D.神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（【答案】B【解析】设微波有效攻击范围为一时单位面积接收微波功率为则引起神经混乱时有引起心肺功能衰竭时有所以B正确；ACD错误；故选B

4.（

2021.浙江卷）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄下列说法正确的是（）过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动同，条纹也会跟着转动向I【答案】AB【解析】A.肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；B.薄膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确；C.形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，c错误；D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动而由于重力，表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90；D错误故选ABo

5.（

2021.山东卷）超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为俄一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽已知相邻两棱镜斜面间的距离WFEfc；-,脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为______S••••--♦—_______—.»-••••・・・《»，0,S

（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求地勺取值范围

（2）若],求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差0（保留3位有效数字）【答案】

（1）国—,…（或Lg二J）；⑵凶--------------------------【解析】

（1）由几何关系可得，光线在第一个三梭镜右侧斜面上的入射角等于日要使得两种频率的光都从左侧第一个棱镜斜面射出，则生要比两种频率光线的全反射角都小，设c是全反射的临界角，根据折射定律得折射率越大，临界角越小，代入较大的折射率得

（2）脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射角分别为国和国，由折射定律得设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为回口国则0|@

⑧I国联立

④⑤⑥⑦⑧式，代入数据得

6.（

2021.广东卷）如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的光从挡风玻璃内侧尸点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为以折射角为回光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，求光从玻璃射向空气时临界角曲勺正弦值表达式【答案】巴【解析】根据光的折射定律有国一根据光的全反射规律有联立解得播身高后23的人站在水平地面上，其正前方向处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为、深度为,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半此时，由于孔洞深

7.（

2021.湖南卷）我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传度过大，使得成像不完整，如图所示现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射（i）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？ii若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少【答案】i

1.38；ii

1.7【解析】i根据题意作出如下光路图当孔在人身高一半时有sin=

0.8,tana=,sina=由折射定律有ii若让掠射进入孔洞的光能成功出射，则可画出如下光路图0根据几何关系有

8.

2021.河北卷将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体4设圆心处入射角为垃当区--1时,A右侧恰好无光线射出；当［冈三时,有光线沿3的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移人不考虑多次反射，求:1半圆柱体对该单色光的折射率;□一一；ii【答案】i2两个半圆柱体之间的距离d【解析】i光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当国二J时发生全反射，有I,.•・»«•.MU*S，―解得I•••—•.....*****■ii当入射角|国…一经两次折射从半圆柱体B的半径出射，设折射角为耳光路如图由折射定律有有几何关系有联立解得A.仅有光B.仅有人光C.、人光都可以D.a、b光是（不考虑三次反射以后的光）（）都不可以【答案】A【解析】当两种频率的细激光束从A点垂直于A3面入射时，激光沿直线传播到点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去保持光的入射方向不变，入射点从4向3移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到C面经反射向PM面传播，根据图像可知，入射点从A向8移动过程中，光线传播到面的入射角逐渐增大线在PM面上的入射角最大,设为国由几何关系得LB__当入射点为8点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到面的尸点，此时光根据全反射临界角公式得

9.（

2021.全国卷）如图，单色光从折射率〃=

1.

5、厚度占

10.0cm的玻璃板上表面射入已知真空中的光速为叵三］fn/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间,的取值范围是s/s（不考虑反射）【答案】【解析】［1］该单色光在玻璃板内传播的速度为⑵当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间⑶当光的入射角是90时，该单色光通过玻璃板所用时间最长由折射定律可知最长时间

10.（

2021.浙江卷）

（1）用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验装有祛码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和跌码的重力可当作牵引力小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变祛码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系

①关于这个实验，下列说法正确的是A.需要补偿小车受到阻力的影响B.该实验装置可以“验证机械能守恒定律”C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行D.需要满足盘和祛码的总质量远小于小车的质量

②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第条（填写T或力广）纸带;

③根据实验数据，在坐标纸上画出的W-俨图象是一条过原点的直线，据此图象（填“能”或“不能”）求出小车的质量⑵小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针A、B、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率请在答题纸相应方框中画出光路图，标出入射角，和折射角心并写出折射率〃的计算式【答案】ACD II能【解析】

（1）

[1]A.题中需要将盘和祛码的重力可当作牵引力，所以首先需要补偿小车受到阻力的影响，即抬高长木板右端，小车在不接盘和祛码的情况下，轻推小车，使小车做匀速直线运动,说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向，A正确;D.然后挂上盘与祛码口根据牛顿第二定律对小车国，根据牛顿第二定律两式相比解得绳子拉力当满足盘和祛码的总质量远小于小车的质量，即臼-一,盘和祛码的重力可当作牵引力,D正确;B.实验过程中摩擦阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”故B错误C.细线与长木板平行需要平行，保证绳子的拉力与小车运动方向一致，这样盘和祛码的重力可完全当作牵引力，C正确故选ACDo⑵小车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，所以实验打出的纸带是第H条0—9一•—・一9•I I，…图像的斜率为0I,据反三I能求出小车的质量

（2）［4］光路图如图所示［5］根据折射定律可知L（2020•海南卷）下列说法正确的是（）A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.两束频率不同的光，可以产生干涉现象【答案】A【解析】A.根据可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；B.根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率,故B错误；C.根据同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；D.根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误故选Ao

2.（

2020.北京卷）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大第5代移动通信技术（简称5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会）与4G相比，5G使用的电磁波（）A.光子能量更大B.衍射更明显C.传播速度更大D.波长更长【答案】A【解析】A.因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据|g二］可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；B.发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；C.光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误;D.因5G使用的电磁波频率更高，根据可知波长更短，故D错误故选Ao

3.（

2020.北京卷）以下现象不属于干涉的是（）A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样【答案】C【解析】A.根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误；B.由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；C.白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故c正确；D.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；故选C

4.（2020•天津卷）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（）A.B.0C.D.【答案】D【解析】A.双缝干涉实验说明了光具有波动性,故A错误；B.光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；C.实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故c错误；D.卢瑟福的a粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确;故选D

5.（

2020.山东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示光源S到Si、S2的距离相等，O点为Si、S2连线中垂线与光屏的交点光源S发出的波长为寺光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到点，经S2出射后直接传播到点，由Si到点与由S2到O点，光传播的时间差为固玻璃片厚度为10［由玻璃对该波长光的折射率为L5,空气中光速为C,不计光在玻璃片内的反射以下判断正确的是（）【答案】A【解析】光在玻璃中的传播速度为可知时间差故选Ao

6.（

2020.天津卷）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航红外线和紫外线相比较（）A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能【答案】B【解析】A.因为红外线的频率小于紫外线，根据可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误;B.根据可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；C.真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故c错误；D.光都具有偏振现象，故D错误故选B

7.（

2020.浙江卷）如图所示，圆心为

0、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角后三1时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行已知真空中的光速为则（）A.玻璃砖的折射率为L5光在玻璃砖内的传播速度为因D.光从玻璃到空气的临界角为30【答案】C【解析】设国；在A处发生全反射故有AB.作出两种情况下的光路图，如图所示由于出射光平行可知，在B处射出，故由于联立可得叵三I，回，故AB错误;C.由可彳1国I故c正确；D.由于0所以临界角不为30，故D错误在故选C

8.（

2020.浙江卷）在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示下列说法正确的是（）国A.当体温超过

37.3C时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的【答案】D【解析】AB.凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误，B错误；CD.人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确故选D

9.（

2020.浙江卷）如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电闻时开关S打到人端，|因「一T时回回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值则A.国］回路的周期为

0.02s回回路B.的电流最大时电容器中电场能最大C.|一|时线圈中磁场能最大D.|冈”|时回路中电流沿顺时针方向【答案】C【解析】A.以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下:国二二|时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为1，・故A错误;CD.［百］时,经过IS,根据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器B.根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0,电场能最小为0,故B错误;放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确，D错误故选C.

10.（2020•浙江卷）如图所示，一束光与某材料表面成45角入射，每次反射的光能量为入射光能量的表倍|冈……——|若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的厄一|倍，则该材料折射率至少为（A.C.

1.5D.2【答案】A【解析】根据题意光束最终要进入材料，说明光在材料表面即发生反射又发生折射，且两次反射的入射角均为回，若临界角等于同，则发生全反射.......S解得:LB_I若临界角小于圆即可发生折射，即••••••MM*————・X根据选项可知［向|故A正确，BCD错误故选A.11,（

2020.江苏卷）电磁波广泛应用在现代医疗中下列属于电磁波应用的医用器械有（）A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流情况的“彩超”机【答案】AB【解析】A.紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A正确；

8.X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B正确；C.超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C错误；D.彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误故选AB

12.（2020・山东卷）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示为嵌在三棱镜内部紧贴面的线状单色可见光光源，OE与三棱镜的ABC面垂直，位于线段3C的中点图乙为图甲中A3C面的正视图三棱镜对该单色光的折射率为同,只考虑由OE直接射向侧面44CC的光线下列说法正确的是（）两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为国故在入射光从A向8移动过程中，光能在PM面全反射后，从面射出；b光不能在尸M面发生全反射，故仅有光A正确，BCD错误故选Ao

3、（2022•全国乙卷・T17）一点光源以U3W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6xl0-7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3x1014个普朗克常量为〃=

6.63x10-34JR约为（）A.lxl（）2m B.3x102m C.6x102m D.9x102m【答案】B【解析】一个光子的能量为E=hvv为光的频率，光的波长与频率有以下关系c=Av光源每秒发出的光子的个数为0尸为光源的功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3x1014个，那么此处的球面的表面积为S=4兀R2则联立以上各式解得3x102m故选Bo

4、（2022•浙江6月卷・T8）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是A.光从A4CC面出射的区域占该侧面总面积的三B.光从A4CC面出射的区域占该侧面总面积的,C.若DE发出的单色光频率变小，44CC面有光出射的区域面积将增大D.若石发出的单色光频率变小，4TCC面有光出射的区域面积将减小【答案】AC【解析】AB.由题可知0可知临界角为45，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在|凶…一十平面上有一半的面积有光线射出,A正确，B错误；gc.由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时〃点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误故选ACo

13.（

2020.浙江卷）如图所示，波长为国和国|的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光〃和乩则这两束光（A.照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能包B.射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距|冈c.在水中的传播速度|凶

2.D.光子动量|冈二一【答案】BD【解析】A.根据光路图可知三棱镜对匕光的偏折程度更大，所以光折射率大，频率高，波长短根据光电效应方程瓦因为［区g］所以|区_一］,故错误；AB.根据双缝干涉条纹间距公式因为旧『所以|因故B正确；C.介质中传播速度:因为底二所以画二J；故C错误;D.根据光子动量的公式:,所以|区|…寸故D正确故选BD.

14.（

2020.江苏卷）我国的光纤通信技术处于世界领先水平光纤内芯（内层玻璃）的折射角为群则该内芯的折射率为（取I回I，结果保留2位有效数字）率比外套（外层玻璃）的（选填“大”或“小）某种光纤的内芯在空气中全反射的临界【答案】大国！【解析】I•••■■■—・—9・ra**W*［1］根据全反射定律区可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大，这样光在内芯和外壳的界面上才能发生全反射，保证信息的传输⑵折射率为

15.（2020・江苏卷）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队“嫦娥四号”任务创造了多项世界第

一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为了的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号的时间差为回已知电磁波在月壤层中传播的波长为@求该月壤层的厚度乩［答案］I区I【解析】电磁波的在土壤中传播速度满足根据题意可知凶解得土壤厚度为

016.（2020•全国卷）如图，一折射率为囱的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形A5C,乙4二90，ZB=30°o一束平行光平行于边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与8C边上有光出射区域的长度的比值【答案】2【解析】设从身,入射的光线经折射后恰好射向团3光在耳边上的入射角为目］折射角为国］如图所示由折射定律有ri z设从同范围入射的光折射后在面边上的入射角为rg由几何关系有代入题中数据解得回边所以从回范围入射的光折射后在回边上发生全反射,反射光线垂直射到固边，上全部有光射出设从5|范围入射的光折射后在回边上的入射角为如图所示由几何关系可知根据已知条件可知I旧即从回范围入射的光折射后在面边上发生全反射,反射光线垂直射到国边上设画边上有光线射出的部分为百,由几何关系得回边与国边有光射出区域的长度比值为口

17.（

2020.全国卷）直角棱镜的折射率〃=

1.5,其横截面如图所示，图中NC=90，乙4二30截面内一细束与8C边平行的光线，从棱镜45边上的点射入，经折射后射到3C边上

（1）光线在边上是否会发生全反射说明理由;

（2）不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值【答案】

（1）光线在E点发生全反射；

（2）S【解析】

（1）如图，设光线在点的入射角为，，折射角为一折射光线射到BC边上的E点设光线在E点的入射角为垃由几何关系，有0住90—（30°-r）60°

①根据题给数据得sin在sin60°TBl

②即夕大于全反射临界角，因此光线在E点发生全反射

（2）设光线在AC边上的尸点射出棱镜，光线的入射角为「，折射角为，，由几何关系、反射定律及折射定律，有i=30°

③90-

④sin i=zisinr

⑤nsini=sinr

⑥联立

①③④⑤⑥式并代入题给数据，得

⑦0由儿何关系，，即AC边射出的光线与最初的入射光线的夹角A.气泡表面有折射没有全反射B.光射入气泡衍射形成“亮斑”C.气泡表面有折射和全反射D.光射入气泡干涉形成“亮斑”【答案】C【解析】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮故选C

5、（2022•浙江6月卷・T4）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A.用复色光投射就看不到条纹B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大【答案】B【解析】A.用复色光投射同样能看到条纹，A错误；B.双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；**•aawa**—C.由条纹间S知，把光屏前移或后移，改变了L从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；D.由条纹间凶知，且2蓝＜丸红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误故选B

6、（2022•浙江1月卷・T11）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃豉圆心点，发现有、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的当入射光束，绕点逆时针方向转过小角度国时，b、、d也会随之转动，则（）A.光束b顺时针旋转角度小于同圆B.光束c逆时针旋转角度小于叵|刍C.光束d顺时针旋转角度大于国J D.光速A c之间的夹角减小了百【答案】B【解析】A.设入射光线〃的入射角为角则反射角为昙光束的折射角为回光束d的反射角也为回入射光束〃绕点逆时针方向转过小角度回时，入射角变为IB ZI由反射定律可知反射角等于入射角，则光束顺时针旋转角度等于后J故A错误；B.由折射定律有00可得国i…i即光束C逆时针旋转角度小于向J故B正确；C.光束d的反射角变化与光束c的折射角变化相等，则光束d顺时针旋转角度小于向J故C错误；D.光束顺时针旋转角度等于后J光束逆时针旋转角度小于回，则光速、c之间的夹角减小的角度小于国二］,故D错误；故选B

7、（2022•浙江1月卷•T16）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验如图所示，电子枪持续发射的电子动量为l.2X10-23kg・m/s,然后让它们通过双缝打到屏上已知电子质量取

9.lX10-3ikg,普朗克常量取

6.6X10-34J・S,下列说法正确的是（）A.发射电子的动能约为

8.0X10-15JB.发射电子的物质波波长约为

5.5X10-HmC.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D.如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样【答案】BD【解析】A.根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能约为故A错误;B.发射电子的物质波波长约为故B正确;CD.物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样，故C错误，D正确;故选BDo

8、（2022•全国乙卷・T34

（2））一细束单色光在三棱镜|回（的侧面目上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为八经折射后射至耳边的E点，如图所示,逐渐减小七点向5点移动，当S时，恰好没有光线从回边射出棱镜,且I臼一求棱镜的折射率【答案】L5【解析】因为当时，恰好没有光线从A3边射出，可知光线在£点发生全反射，设临界角为C,则由儿何关系可知，光线在O点的折射角为联立可得

9、2022•全国甲卷・T342如图，边长为的正方形A3CO为一棱镜的横截面，M为A3边的中点在截面所在平的，一光线自M点射入棱镜，入射角为60，经折射后在3C边的N点恰好发生全反射，反射光线从边的尸点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离【答案】【解析】光线在M点发生折射有sin60°=nsm3由题知，光线经折射后在8C边的N点恰好发生全反射，则C=90°-联立有根据几何关系有

10、2022•广东卷•T162一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心点当光束与竖直方向成面角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率〃和激光在液体中的传播速度Vo回,回【答案】【解析】当入射角达到45时，恰好到达临界角C根据可得液体的折射率可知激光在液体中的传播速度

11、（2022•湖南卷•T16

（2））如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度地勺控制（可视角度垂义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）透明介质的折射率区咻屏障间隙|区一……一发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间.不考虑光的衍射

（1）若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度四制为60，求屏障的高度4

（2）若屏障高度巨…………|,且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度%最小为多少时，其可视角度中U好被扩为180（只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元）【答案】

11.55mm；

20.35mm【解析】

（1）发光像素单元射到屏障上的光被完全吸收，考虑射到屏障顶端的光射到透明介质和空气界面，折射后从界面射向空气，由题意可知0=60，则在介质中的入射角为，，则

（2）若视角度*PJ好被扩为180，则,此时光线在界面发生全反射，此时光线解得由几何关系解得。