2025届高考物理一轮复习专题练： 光
一、多选题
1．如图所示，是两面平行的透明玻璃砖，面和面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )
A.只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上就可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上就可能发生全反射现象
C.不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
2．利用两台相距很远（几千公里）联合工作的射电望远镜观察射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移的速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉过程.将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到的距离相等，S到的距离也相等，当向上远离时，下列说法中正确的有( )
A.P点接收到的干涉信号先变强 B.P点接收到的干涉信号先变弱
C.干涉条纹间距发生改变 D.干涉条纹间距不变
3．如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是( )
A.无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹
B.OP之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
4．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将边与轴线的夹角θ控制在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是( )
A.若，光线一定在OP边发生全反射
B.若，光线会从OQ边射出
C.若，光线会在OP边发生全反射
D.若且，最终的出射光线将平行于入射光线
5．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通信之父”.如图所示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L，折射率为，AB代表一侧端面，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是( )
A.AB端面的入射角变化时，光线可能会有一部分从光纤射入空气而损耗
B.无论AB端面的入射角怎样变化，光线都可无损耗地传到另一端面
C.光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面的时间与AB端面的入射角有关，入射角越小，传播时间越长
D.光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间大于
6．人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人.如图所示，在一口较浅的枯井的正中间有一只青蛙（看成质点），设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为，水的折射率，当井灌满水时，青蛙能够看到整片天空，则下列说法正确的是( )
A.井深
B.青蛙能够看到整片天空是因为光通过井口时发生了反射
C.当井灌满水时，地面上的人看到的井深比实际更浅
D.当井灌满水时，地面上的人看到的井深比实际更深
7．一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如图所示，i为入射角，则( )
A.当时会发生全反射现象
B.无论入射角i多大，折射角r都不会超过45°
C.欲使折射角，应以的角度入射
D.当入射角时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
8．下列所示的四个现象中，与光的折射无关的是( )
A.屏幕上呈现手的影子
B.筷子看起来在水中变弯了
C.山在水中形成倒影
D.雨后形成的彩虹
9．将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图甲所示，浸在水中的这段筷子看上去产生了侧移，而且变粗了.乙图为筷子在玻璃杯中的俯视图，O为圆心，P为筷子在水中的位置，则( )
A.筷子侧移是光的折射现象，变粗是凸透镜的放大现象
B.若将筷子平移到圆心O点，筷子不会侧移但会放大
C.若沿虚线方向（视线与水面平齐）观察插入O点处的筷子，看到水中的筷子位置与实际位置相同
D.若沿虚线方向（视线与水面平齐）观察插入P点处的筷子，看到水中的筷子位置与实际位置相同
10．关于折射率，下列说法正确的是( )
A.根据可知，介质的折射率与入射角的正弦值成正比
B.根据可知，介质的折射率与折射角的正弦值成反比
C.根据可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D.同一频率的光在两种不同介质中传播时，折射率与波长成反比
参考答案
1．答案：CD
解析：AC.在界面Ⅰ上，光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则A错误，C正确；BD.在界面Ⅱ上，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃砖后再到达界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此光在界面Ⅱ上的入射角总是小于全反射临界角，故不会发生全反射现象，则B错误，D正确。故选CD。
2．答案：BC
解析：在双缝干涉实验中，当向上远离时，则光经过、到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，故A错误，B正确；根据公式可知，当向上远离时，d增大，干涉条纹间距将变小，故C正确，D错误.
3．答案：AB
解析：由于O点到双缝的光程差为零，所以各种色光在O点均为亮条纹，A正确；由题意可知，OP之间的距离为，B正确；根据可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，C错误；若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，D错误.
4．答案：CD
解析：光线从MN边垂直入射，由几何关系可知，光线射到OP边上时的入射角，由题意可知，当时，从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为；若，光线在OP边上的入射角，故光线在OP边不发生全反射，会从OP边射出，故A、B错误；若，故光线在OP边会发生全反射，故C正确；若且，由几何关系知，光线在边会发生全反射且出射光线垂直于MN，即出射光线将平行于入射光线，故D正确.
5．答案：BD
解析：在光纤中发生全反射的临界角C满足，解得临界角为45°，则无论AB端面的入射角怎样变化，AB端面的折射角均小于45°，即在从光纤射入空气时，入射角一定大于45°，光线都可在光纤与空气的界面上发生全反射，无损耗地传到另一端面，故A错误，B正确；光在玻璃丝中传播时速度的大小为，设光在AB端面的入射角为θ，折射角为α，则，沿轴线方向的分速度大小为，光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面的时间为，联立可得，其中，可知传播时间与AB端面的入射角有关，入射角越小，光在玻璃丝中传播的时间越短，当入射角为90°时，传播时间最长，此时，因为，则最长时间大于，C错误，D正确.
6．答案：AC
解析：由全反射和光的可逆性可知，进入青蛙眼中的光射到井的边缘时发生全反射，此时青蛙恰能看见整片天空，则，解得，故A正确；青蛙能够看到整片天空是因为光通过井口时发生了折射，从而射到青蛙眼睛里，故B错误；根据光的折射定律，结合光路图可知，当井灌满水时，地面上的人看到的井底在位置，即看到的井深比实际更浅，故C正确，D错误.
7．答案：BCD
解析：因为光从空气进入玻璃是从折射率小的介质射入折射率大的介质，所以不可能发生全反射，故A错误；根据可知，折射角最大值为，所以无论入射角i多大，折射角r都不会超过45°，故B正确；当折射角时，由，解得，故C正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，有，所以，故D正确.
8．答案：AC
解析：屏幕上呈现手的影子是由于光沿直线传播形成的；水中的筷子看起来变弯了是由于光的折射形成的；山的倒影是由光的反射形成的虚像；雨后形成的彩虹是光遇到空气中的小水滴后发生折射和反射形成的；所以与光的折射无关的现象是A、C，故选A、C.
9．答案：ABC
解析：筷子侧移是光的折射现象，变粗是因为杯壁是一个曲面，与水组成凸透镜，是凸透镜的放大现象，故A正确；若将筷子平移到圆心O点，光线沿杯子的半径方向从水中射入空气，入射光线垂直杯子与空气的界面不会发生折射现象，所以筷子不会侧移，看到水中的筷子位置与实际位置相同，但水和杯壁依然组成凸透镜，所以仍然会放大，故B、C正确；同理可知，若沿虚线方向观察插入P点处的筷子，入射光线与杯子和空气的界面不垂直，有入射角，会发生折射现象，所以看到水中的筷子位置与实际位置不同，故D错误.
10．答案：CD
解析：介质的折射率是表示介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角和折射角的正弦值无关，故A、B错误.由于真空中光速是定值，根据可知，介质的折射率与介质中的光速成反比，故C正确.由知，当f一定时，v与λ成正比，由于n与v成反比，故折射率与波长成反比，故D正确.
