考向17 光-备战2023年高考物理一轮复习考点微专题（全国通用）（原卷版）

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考向 17 光

【重点知识点目录】

1. 折射定律和折射率的理解与应用、光的折射定律和全反射定律的综合应用

2. 光路控制、光的色散现象

3. 光的干涉现象、光的衍射和偏振现象

4. 电磁波与相对论

1．（2022•辽宁）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021 年12 月，在

中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含

气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心 O的平面内，用单色平行光照射

这一水球。下列说法正确的是（　　）

A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大

B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小

C．若光线 1在M处发生全反射，光线 2在N处一定发生全反射

D．若光线 2在N处发生全反射，光线 1在M处一定发生全反射

【答案】C。

【解析】解：AB、光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，故 AB 错误。

CD、可看出光线 1入射到水球的入射角小于光线 2入射到水球的入射角，则光线 1在水

球外表面折射后的折射角小于光线 2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为 R、

气泡半径为 r、光线经过水球后的折射角为 α、光线进入气泡的入射角为 θ，根据几何关

系有：＝，可得出光线 2的θ大于光线 1的θ，故若光线 1在M

处发生全反射，光线 2在N处一定发生全反射，故 C正确，D错误。

2．（2022•山东）柱状光学器件横截面如图所示，OP 右侧是以 O为圆心，半经为 R的圆，

左侧是直角梯形，AP 长为 R，AC 与CO 夹角 45°，AC 中点为 B，a、b两种频率的细激

光束，垂直 AB 面入射，器件介质对 a，b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B移动过程中，能在 PM 面全反射后，从 OM 面射出的光是

（不考虑三次反射以后的光）（　　）

A．仅有 a光B．仅有 b光

C．a、b光都可以 D．a、b光都不可以

【答案】A。

【解析】解：当两种频率的细激光束从 A点垂直于 AB 面入射时，激光沿直线传播到

OO 点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去，光路如图 1。

保持光的入射方向不变，入射 A点从 A向B点B移动过程中，如下图可知，激光沿直

线传播到 CMCO 面经反射向 PPM 面传播，根据图像可知，入射点从 AA 向B移动的过

程中，光线传播到 PM 面的入射角逐渐增大，如图 2。

当入射点为 B点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到 PM 面的 PP 点，

此时光线在 PPM 面上的入射角最大，设为 α，由几何关系得 α＝45°

根据全反射临界角公式得

sinCa＝＝

sinCb＝＝＞

两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为 Ca＜45°＜Cb

故在入射光从 A向B移动过程中，a光能在 PM 面全反射后，从 OM 面射出；b光不能

在PM 面发生全反射，故仅有 a光。A正确，BCD 错误。

3．（2022•浙江）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心 O点，发现有 a、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 a绕O点逆时针方向转过小角

度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则（　　）

A．光束 b顺时针旋转角度小于 Δθ

B．光束 c逆时针旋转角度小于 Δθ

C．光束 d顺时针旋转角度大于 Δθ

D．光速 b、c之间的夹角减小了 2Δθ

【答案】B。

【解析】解：A.设入射光线的入射角为 α，则反射角为 α，光束 c的折射角为 β，光束 d

的反射角也为 β，入射光束 a绕O点逆时针方向转过小角度 Δθ时，入射角变为

α'＝Δθ+α

由反射定律可知反射角等于入射角，则光束 b顺时针旋转角度等于 Δθ，故 A错误；

B.由折射定律有

＝n＞1

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