2025年高考专题二十一 光学中的常见模型用卷（含解析）

2025年高考专题二十一光学中的常见模型 一、单选题 1.如图所示，白纸平铺在水平桌面上，在白纸上放一块底面为长方形的玻璃砖，画出玻璃砖的底面，边上的、两点将边平均分为三份，为边上的一点，一束单色光从点射入玻璃砖后刚好在点发生全反射，仅取走玻璃砖，单色光直接照射到点，则该玻璃砖的折射率为( ) A. B. C. D. 2.某玻璃三棱镜的截面如图所示，边沿竖直方向，，。已知玻璃的折射率为。当一束水平单色光照射在三棱镜边上时，光在边上的折射角为不考虑光在玻璃中的多次反射( ) A. B. C. D. 3.玉石鉴定师在进行玉石鉴定师可以使用激光灯照射玉石，将其内部的纹理和气泡清晰呈现出来，从而用来观察玉石的内部结构，如图所示为某玉石的横截面呈圆环状内圆半径为，外圆半径为，质地均匀分布。现用一束激光照射该玉石，入射光线延长线恰与内圆边界相切，且在点进入玉石时折射角恰为入射角的一半。激光经此玉石后最终穿出，已知，则下列说法正确的是( ) A. 玉石相对空气折射率为 B. 光在内边界的入射角的正弦值为 C. 光一共发生次折射后最终穿出 D. 整个过程中光的偏转角为 4.柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以为圆心、半径为的圆，左侧是直角梯形，长为，与夹角，中点为。、两种频率的细激光束，垂直面入射，器件介质对，光的折射率分别为、。保持光的入射方向不变，入射点从向移动过程中，能在面全反射后，从面射出的光是不考虑三次反射以后的光( ) A. 仅有光 B. 仅有光 C. 、光都可以 D. 、光都不可以 5.如图所示，一个表面为球冠的实心光学元件放置在水平桌面上，为球心，球的半径为，球冠上表面水平且圆心为，球冠圆弧所对的圆心角为。一细束单色光竖直向下射入元件后在圆弧上的点恰好发生全反射，反射光线水平，然后经点再次发生全反射后竖直向上射出元件。已知真空中的光速为，、、、在同一竖直面的大圆圆弧上，、为该大圆圆弧的两个端点。下列说法正确的是( ) A. 该光学元件对单色光的折射率为 B. 光线在该元件中传播的速度大小为 C. 光线在该元件中传播的时间为 D. 仅使入射光线向右平移少许后射入元件，则光线第一次射到大圆圆弧时仍发生全反射 6.如图所示为某一光学元件部分结构示意图，玻璃件和之间的间隙距离，玻璃件中心位置点处的样品等效为点光源，玻璃件和的厚度均为。为避免点发出的光在玻璃件上表面发生全反射，可在间隙间滴入某一透明油滴填充满，已知两玻璃件的折射率均为，不考虑光在玻璃件中多次反射，取真空中光速，取，则( ) A. 油滴的折射率可小于 B. 只要油滴的折射率大于，从点正上方观察到的像比实际位置高 C. 未填充油滴时，点发出的光在玻璃件上表面透光面积为 D. 填充折射率为的油滴后，光从点传播到玻璃件的最短时间比未填充时要长 7.测量透明溶液折射率的装置如图所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图俯视图所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。已知转盘转动角速度为，空气折射率为，隔板折射率为，则待测溶液折射率为 光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有 A. B. C. D. 8.在研究光的折射现象的实验中，让两束不同的单色光Ⅰ、Ⅱ从空气射向同一玻璃砖的侧面，实验得到的入射角、折射角的正弦关系的图像如图所示，其中虚线斜率，下列说法正确的是( ) A. 用另一种单色光做本实验，图像可能为Ⅲ B. 若让光从玻璃砖射向空气，则单色光Ⅰ、Ⅱ在分界面上发生全反射的临界角大于 C. 照射同一金属，若单色光Ⅰ能使金属发生光电效应，则单色光Ⅱ也一 ... ...