专题15 光学 电磁波（4大题型）（全国通用）2026年高考物理一模分类汇编

专题15 光学 电磁波 4大考点概览 考点01 光的折射、全反射 考点02 折射和全反射的综合问题 考点03 光的干涉、衍射、偏振现象 考点04 电磁波 简光的折射、全反射 考点1 一、单选题 1．（2026·江西上饶·一模）在一定条件下，水结成的冰晶呈六角形的片状晶体结构。一束太阳光照射在冰晶侧面，其中红光a和蓝光b的光路可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于蓝光b的频率高，冰晶对蓝光的折射率比对红光a的折射率大，蓝光和红光以相同入射角射入冰晶发生折射时，蓝光的折射程度较大。故选A。 2．（2026·辽宁沈阳·一模）如图，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的紫光A和红光B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为。不考虑光在玻璃砖中的反射，则射在光屏上的两个点（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】作出光路图，如图所示 由题知，两束平行的紫光A和红光B斜射到玻璃砖的ad面，则两光在上表面的入射角相同，设为，紫光A的折射角为，红光B的折射角为，两光在下表面出射点间的距离为，因紫光A的折射率大于红光B的折射率，即，又两光的入射角相同，根据折射定律有 可知，即 根据几何关系可知，若，则有，现在通过分析知，故 即两光在下表面出射点间的距离大于两光在上表面入射点间的距离，根据光路可逆原理，两光从下表面出射后仍然平行，故。 故选B。 3．（2026·山东临沂·一模）如图所示，一束复色光与平行玻璃砖上表面成角射向厚度为d的玻璃砖上的O点，从玻璃砖的下界面射出两条光线a、b，下列说法中正确的是（　　） A．出射光线a、b不可能平行 B．a光比b光在此玻璃砖中传播速度慢 C．若减小角，出射光线a最先消失 D．若a光和b光都能使某种金属发生光电效应，则b光激发的光电子最大初动能较大 【答案】B 【详解】A．玻璃砖上下表面平行，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据折射定律，出射光线的出射角等于入射光的入射角，因此所有出射光线都与入射光线平行， 出射光线一定平行。故A错误。 B．根据光在介质中的速度公式 ，折射率越大，传播速度越小，因 ，故 ，故B正确。 C． 设上表面入射角为，折射角为（即下表面的入射角），由折射定律得：，即 ；全反射临界角满足 ，因此 ，即 ，无论怎么改变入射角，下表面都不会发生全反射，不会有光线消失，C错误。 D． 光的折射率越大，频率越高，因此 ；根据光电效应方程 ，频率越大，光电子最大初动能越大，因此a光激发的光电子最大初动能更大。D错误。 故选B。 4．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示，折射率为的玻璃圆柱轴线水平，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为。不考虑光线在圆柱内的反射，则出射光线与入射光线的夹角为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图可知入射角度为45°，根据折射定律，有 所以折射角 光线进入介质后偏转了 根据圆形介质的对称性可知，光线射出介质时会再偏转15°，所以一共偏转了30°。如图所示 故选C。 5．（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图所示，置于真空中的玻璃砖截面为矩形ABCD，一束复色光从AD边上O点射入玻璃砖后分成两束单色光1、2，分别照射到BC边的a、b两点。下列说法正确的是（    ） A．单色光1的波长大于单色光2的波长 B．玻璃砖对单色光1的折射率大于对单色光2的折射率 C．单色光1在玻璃砖中的传播速度大于单色光2在玻璃砖中的传播速度 D．增大入射角，单色光2最先在BC边发生全反射现象 【答案】B 【详解】AB．根据题意可知，单色光1的折射角小，根据，可知单色光1的折射率大，则波长短，故A错误，B正确； C．根据，单色光1在玻璃砖中的传播速度小于单色光2在玻璃砖中的传播速度，故C错误； D．射到BC边上的光是在AD边上折射而来的，其入射角不可能达到临界角，1和2都不会在BC边上发生全反射，故D错误。 故选B。 6．（2026·山东滨州·一模）如图所示为某仪器中使用的一种截面为扇形的玻璃砖光学元件，其圆心角为120°，O为圆心，半径为R，弧AB上镀有反射膜。一束激光照射到半径AO上的一点C，OC长度，光线与半径AO的夹角为45°。已知玻璃砖对该激光的折射率。则第一次从玻璃砖中出射的光线相对入射光线的偏转角为（　　） A．30° B．60° C．90° D．120° 【答案】D 【详解】光线与半径AO的夹角为45°，则光线入射角 根据折射定律 解得 所以 根据正弦定理 解得 在D点发生反射，且圆心角为120°，根据几何关系可知 根据折射定律 解得 由于入射光线与AO夹角，出射光线与BO夹角，且AO与BO夹角为，根据几何关系可知出射的光线相对入射光线的偏转角为，故选D。 7．（2026·广东广州·一模）如图是一束太阳光射向球形雨滴表面后发生折射的示意图，其中a、b是两种单色光。不考虑光在雨滴内的反射，下列说法正确的是（　　） A．雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的光子能量大于b光的光子能量 C．a光和b光在雨滴中传播速度相同 D．a光和b光在雨滴中的波长相同 【答案】A 【详解】A．根据光的折射规律 可知，两单色光的入射角相等，折射角，因此雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确； B．由于雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的光子能量小于b光的光子能量，故B错误； C．根据， 可知a光在雨滴中传播的速度大于b光在雨滴中传播的速度，故C错误； D．由于a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，在雨滴中传播时，尽管两光的波长都变短，但a光的波长依然大于b光的波长，故D错误。 故选A。 二、解答题 8．（2026·湖南岳阳·一模）某同学利用几何光学原理制作了一种简易液体折射率测量仪，一正方体容器，边长为d=10cm，紧贴容器底边内侧贴有等间距刻度尺，最左端刻度为0刻度，向右刻度增大。空容器时，从A点恰好能看到底部刻度尺的0刻度点B，向容器中加入透明液体，每次都加到同一高度，使液面稳定在离底部h=8cm处，仍沿AB方向观察，恰好能看到底部刻度尺的C点，读出其刻度读数为x=4cm，空气的折射率取1.0，光在空气中的传播速度取3×108m/s，求： (1)C点刻度处对应的液体折射率n（已知）； (2)光在该液体中的传播速度v。 【答案】(1)1.58 (2) 【详解】（1）C点发出的光线CO从液体射向空气中，由折射定律有。 由几何关系可知， 解得液体的折射率。 （2）因为 解得。 9．（2026·山东泰安·一模）导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统，如图所示为过系统中心轴线的截面图。上面部分是某种均匀透明材料制成的半球形采光球，采光球球心为点，半径为为球面两点，下面部分是内侧涂有反光涂层的长为竖直空心导光管，导光管上端与界面垂直，导光管下端水平界面与室内相连。一平行于的细光束，与相距，从点射入采光球，经折射恰好照射到点，已知真空中的光速为。 (1)求该透明材料的折射率； (2)若上述细光束竖直向下由点射入采光球，与竖直方向夹角，求光由点到达导光管下端水平界面的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示 根据几何关系知 则 则 （2）光竖直向下由点射入采光球时，如图所示 由得，点的折射角 设光在采光球内传播的路程为，由正弦定理得 解得 由得，光在采光球内的速度 在界面由几何关系知，入射角为，由折射定律可知，该处的折射角为，由几何关系可知，光在导光管的传播路程为 光到达导光管下端水平界面的时间 代入数据解得 10．（2026·山东临沂·一模）如图所示，一半圆形玻璃砖半径为R，圆心为O，AB与OC垂直，一光源M同时发出两条光线a、b，b射向圆心O点，与OC的夹角，光线a射向C点，与OC的夹角，已知两条光线从AB界面射出后是平行的，光速为c。 (1)求玻璃砖的折射率 (2)求两条光线从AB界面射出的时间间隔。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）画出光路图，如图所示 根据折射定律可得 解得 （2）光线在玻璃砖内的传播速度为 由几何关系得 则两条光线从AB界面射出的时间间隔为 11．（2026·河南南阳·模拟预测）如图所示，某透明棱镜横截面为直角三角形ABC，其中，，AB边长为2L，O点为AB边的中点，一束平行光线从OB区域以与AB边成夹角入射，已知从O点入射的光线恰好射到AC边上的D点，D点距A点的距离为L，不考虑反射光线，光在真空中的传播速度为c。求： (1)透明棱镜对该光的折射率； (2)折射光线在棱镜中传播的最长时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知，，，因此为等边三角形，得 入射光线与夹角，因此入射角 折射光线与法线的夹角 光路图如图所示 由折射定律 代入得 （2）棱镜的临界角满足 而折射光线在面的入射角为， 即入射角小于临界角，不会发生全反射，光线会从面射出。平行入射光经平面折射后仍平行，所有折射光线方向都与平行。由几何关系得：折射光线从点入射时，在棱镜内传播的路程最长，最长路程 光在棱镜中的传播速度 传播时间 代入得 12．（2026·山东日照·一模）由某种透明介质制成的空心球壳，截面如图所示。球壳内外径分别为和2R，是过球心的直线。一细束单色光线平行于从P点射入球壳，折射后到达内表面上的Q点。已知与垂直，与延长线的夹角，P点与的距离为，，，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在介质中的二次反射。求： (1)球壳对该单色光的折射率； (2)该单色光在球壳中传播的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）以球心为原点，为轴，为轴建立坐标系。由题意得，外半径 点纵坐标为，可得点横坐标为，即 在内球面，，内半径，得 的长度为 则 则是等腰三角形，由几何关系，得 即折射角 入射光线平行，入射角为入射光线与法线的夹角，得 由折射定律 （2）光在介质中的速度 根据对称性可知，光在球壳中传播的路程为 传播时间 13．（2026·湖北·一模）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）。 【答案】(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 折射和全反射的综合问题 考点2 一、单选题 1．（2026·湖南怀化·一模）市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 【答案】B 【详解】依题意，根据已知条件作出光路图 根据题意可知，光线从B点入射时恰好发生全反射，由几何关系可得临界角为 A．根据知，，A错误； B．根据，可得，B正确； C．光线频率由光源决定，故光线在玻璃砖中的频率不变，C错误； D．由光路图可知光线在玻璃中传播的路程，根据，解得，D错误。 故选B。 2．（2026·湖北襄阳·一模）某水池下方水平放置一直径为的圆环形发光细灯带，点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成两个以为圆心的亮区，其中半径的圆内光强更强，已知水的折射率，则（　　） A．水面能被照亮的区域半径为 B．若仅增大圆环灯带的半径，则水面上中间光强更强的区域也变大 C．灯带的深度 D．当时，水面中央会出现暗区 【答案】D 【详解】AC．依题意，半径的圆内光强更强，说明一部分光在区域内发生全反射，如图所示，在处有，根据数学公式，且 解得，，所有光在处发生全反射，如图所示有 解得水面被照亮的区域半径为，AC错误； B．水面上形成两个以O为圆心的亮区，若仅增大圆环灯带的半径，光环向外扩大，临界角不变，由图可知重叠的区域变小，即水面上中间光强更强的区域变小，B错误； D．水面中央出现暗区，即重叠区域恰好为零，设此时灯带的深度为，如图所示有 解得，即当时，水面中央会出现暗区，D正确。 故选D。 二、解答题 3．（2026·甘肃·一模）导光管采光系统由采光装置、导光管和漫射装置组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形导光管过球心的截面如图乙所示，半球的直径，导光管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为。求： (1)上有光照射到的区域长度是多少？ (2)当无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离是多少？ 【答案】(1) (2)6.45m 【详解】（1）根据题意，由折射定律画出光路图，如图所示 根据题意，由折射定律可得，解得 即r=45°，由几何关系可得 则AB界面有光照射到的区域长度为AC=AO+OC= （2）无采光装置和漫射装置时，根据题意有 可知单色光将在导光管中发生全反射，根据题意画出光路图，可得单色光由导光管中射出时的光路图如图所示 根据几何知识可知CD=3mtan45°=3m 由于对称性可得，无采光装置和漫射装置时地面上左、右两侧光斑的最远距离为x=2CD+d 解得x=6.45m 4．（2026·湖南·一模）如图所示，某柱状透明工艺品的截面形状是圆心角为、半径为的扇形，一束单色平行光沿与面成角的方向射向面，经面折射进入该柱状介质内，已知折射光线均平行于面。 (1)求该柱状介质的折射率； (2)求弧面有光线射出的部分对应的弧长（不考虑二次反射）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对光线进入介质时，由折射定律知 其中， 可得 （2）进入介质内光线，在AB弧面上恰发生全反射时，设临界角为C，可知 可得 光路如图所示 射到AB弧面上的光线入射角为，可知 可知折射进入的光线在AB弧面上到达位置越向左入射角越大，设恰好射到P点的光线为对应临界角时的光线，可得 故射出光线的圆弧部分对应圆心角为 对应的弧长为 5．（2026·广东湛江·一模）某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光从空气射向玻璃半圆柱体，其左侧入射点处的光线垂直于直径方向。光线在玻璃内经面一次反射后，从半圆柱体的最高点射出，出射方向与成角，且与共线。已知激光在真空中的速度为，不考虑面的透射光线。求： (1)该玻璃半圆柱体对激光的折射率； (2)激光从点射入到从点射出，在玻璃半圆柱体中运动的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出激光在半圆柱体中的光路图如图所示 设从M点射出时的入射角为、折射角为，根据光路图，出射方向与AB成角，且与PM共线，可知 连接OP可得为正三角形，则有，所以 可知为直角三角形，根据几何关系可得 根据折射定律有 解得 （2）激光在玻璃半圆柱体中的传播速度 激光在玻璃半圆柱体中运动的距离 根据几何关系有 激光在玻璃半圆柱体中运动的时间 解得 6．（2026·江苏·一模）如图所示，半径为R、圆心为O的半圆形玻璃砖，平直边AB与光屏MN垂直。一束单色光从空气沿半径射向AB，当入射角时，恰好在MN上只出现一个光斑。求： (1)玻璃砖的折射率n； (2)当入射角改为30°时，MN上出现的两个光斑间的距离d。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，发生了全反射 （2）设反射后出现光斑P，则 设折射后出现光斑Q，则根据折射定律有 可得 故 所以 故光斑P、Q间的距离 7．（2026·安徽芜湖·一模）有一个半径为R的半圆柱形均匀透明体，其截面如图所示。某同学进行了如下实验：用激光笔从透明体右侧垂直于直径AB射入光线，保持入射方向不变，当入射点由圆心O处缓慢沿半径OA向A处移动，观察到从圆弧面左侧射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时，光线恰好不能从圆弧面上的D处射出，测得。已知真空中光速为c、 (1)求均匀透明体材料的折射率n； (2)从C处垂直入射的光线经一次全反射后射到AB上某点P，求P点到C点的距离d及光线在透明体中从C点传播到P点的时间t。 【答案】(1)2 (2)， 【详解】（1）当入射点到达C处时，恰好看不到光从圆弧面上D处射出，可知在D处刚好发生全反射，根据全反射临界角公式，有 根据几何关系可得 联立可得 故 （2）从C处垂直入射的光线恰好在D点发生全反射，如图所示 根据几何关系得 光在D点发生全反射，则 故 即P点与B点刚好重合，则 则光在透明体中通过的路程 光在透明体中传播速度为 则光线在透明体中传播的时间为 8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示，半圆形透明玻璃砖横截面的半径为R，圆心为O，AB为直径，M为圆弧中点。单色平行光以入射角射入玻璃砖AB界面，在玻璃砖中折射率。不考虑多次反射后射出的光线，求： (1)从M射出的光线在AB边的入射点到O点距离d； (2)圆弧表面有光线射出部分的弧长s； (3)光线能从圆弧表面射出时，入射光在AB上的距离L。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）经过M点的光线如图 由折射定律可得， 解得 （2）有光线射入与射出的范围如图 设临界角为C， 解得 由几何关系可得，则 （3）由几何关系可得，，则， 则 则 9．（2026·河北唐山·一模）如图所示，玻璃三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束单色光垂直入射到三棱镜的面上，与面成角射出三棱镜。求： (1)三棱镜的折射率； (2)若此单色光垂直入射到三棱镜的面上，求第一次射出三棱镜的折射角。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据几何关系，可知出射光线与法线的夹角为角，根据折射定律有 解得 （2）根据几何关系可得，光线在边的入射角为，根据全反射临界条件有 可知全反射临界角，光线在边发生全反射 由几何关系得，光线在边的入射角 根据折射定律有 解得折射角 10．（2026·山东淄博·一模）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为，盖玻片厚度为，物镜半径为，不考虑光的多次反射。 (1)为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求应满足的条件； (2)若，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与盖玻片间的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设光从盖玻片射入空气时发生全反射的临界角为，已知盖玻片的折射率为，则有 解得 所以为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，应满足的条件为。 （2）P点发出的光依次经过盖玻片、空气、物镜，最后在物镜球面上恰好发生全反射的光路图如图所示： 由折射定律有 解得 由于物镜、盖玻片的折射率均为，所以光线由空气射入物镜时的折射角为；光线在物镜球面上恰好发生全反射，说明光线与球面法线（即半径OA）的夹角恰好为临界角，即 所以由几何关系可得， 则有 代入数据解得物镜与盖玻片间的距离为 11．（2026·山东烟台·一模）激光雷达（LiDAR）是自动驾驶技术的核心传感器，其光学系统常由棱镜和透镜组合构成。简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，为半球形玻璃砖的对称轴。间距为R的两激光束从空气中由左侧垂直AB边射入棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，反射光线关于轴线对称，最后会聚于玻璃砖另一侧探测点P。半球形玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为c，。 (1)要使射向半球形玻璃砖的光线不能从三棱镜的AC边射出，求三棱镜折射率的最小值； (2)求激光从开始进入半球形玻璃砖到会聚到P点的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）依题意，可知光射到三棱镜AC边的入射角为45°，由 可得 所以三棱镜的折射率至少为 （2）如图所示，光在半球形玻璃砖内传播过程，设由D点进入，由球形玻璃砖下端点E点射出，由两条光束会聚到P点可知， 由折射定律得 得，在中，由正弦定理得 解得 光在玻璃砖中的传播速度 光在玻璃砖中的传播时间 光射出玻璃砖后的传播时间 所以激光从进入半球形玻璃砖到会聚到P点的时间 12．（2026·山东济宁·一模）如图所示，半圆为半球形玻璃砖的截面，半径为、圆心为，为水平直径。一束单色光斜射到边上的点，点到点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点。 (1)求玻璃砖对该单色光的折射率； (2)保持入射光的方向不变，将入射点从点水平向右移动，至折射光线在面上刚好发生全反射，求入射点移动的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设折射角为，在中，，，因此 解得 根据折射定律 代入，，解得 （2）光线在面上刚好发生全反射时，入射角等于临界角，满足 入射方向不变，因此折射角仍为 即折射光线与竖直法线夹角恒为，与水平直径夹角为。设移动后入射点为，在右侧，为折射光线与弧面交点，在中，，， 由正弦定理，得 联立解得 原入射点在左侧，因此入射点移动的距离 光的干涉、衍射、偏振现象 考点3 一、单选题 1．（2026·江苏镇江·一模）摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为了消除玻璃表面反射光的干扰，可在照相机镜头前装一片偏振滤光片，其透振方向应与玻璃表面反射光的（　　） A．偏振方向平行 B．偏振方向垂直 C．出射方向平行 D．出射方向垂直 【答案】B 【详解】玻璃表面反射的光是部分偏振光，其偏振方向平行于反射表面（即电矢量振动方向平行于界面）。偏振滤光片的作用是只允许特定偏振方向的光通过。为了消除反射光的干扰，需阻挡反射光，因此滤光片的透振方向应与反射光的偏振方向垂直，这样反射光被吸收或阻挡，而透射光（陈列物反射的光）可以部分通过，出射方向与偏振方向无关。 故选B。 2．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【答案】A 【详解】甲、乙两束光由同一光源发出，故为相干光，由于甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，甲、乙两束光存在相位差，相遇时会形成明条纹或暗条纹，故两束反射光叠加发生的是干涉现象，A正确，BCD错误。 故选A。 3．（2026·重庆沙坪坝·一模）2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是因大气中的冰晶反射灯光而形成。一束复合光从左侧界面折射进入长方体冰晶，现考虑其中两束单色光，冰晶对这两种光的折射率分别为，其光路图如图所示。下列说法正确的是（　　） A． B．用同一装置做单缝衍射实验，光中央条纹宽度比光中央条纹宽度小 C．逐渐增加复合光在左侧界面的入射角（小于），在冰晶的右侧面，光先发生全反射 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】B 【详解】A．由图可知，a光的偏折程度更大，所以a光的折射率大于b光的折射率，故A错误； B．因为a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，则用同一装置做单缝衍射实验，a光中央条纹宽度比b光中央条纹宽度小，故B正确； C．冰晶形状为长方体，所以两光均不能在右侧面发生全反射，故C错误； D．a光能使某金属发生光电效应，而a光的频率大于b光的频率，所以b光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。 故选B。 4．（2026·北京延庆·一模）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．水中的气泡看上去特别明亮 C．雨后路面上油膜在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 【答案】C 【详解】A．雨后天空彩虹是阳光在雨滴中发生折射、色散形成的，属于光的折射现象，故A不符合题意； B．水中气泡看上去特别明亮是光从光密介质水射入光疏介质气泡时，发生全反射导致的，属于全反射现象，故B不符合题意； C．路面油膜在日光下的彩色，是光在油膜上下表面反射后叠加发生干涉形成的，属于薄膜干涉现象，故C符合题意； D．通过狭缝看日光灯出现彩色条纹，是光通过单缝发生衍射的结果，属于光的衍射现象，故D不符合题意。 故选C。 5．（2026·山东青岛·一模）激光干涉仪是高精度位移测量工具，如图所示为其核心部分结构及光路图，激光源发出光束1，被分光镜分为反射光束2和透射光束3，两光束分别经角锥镜A、B反射后再经分光镜汇聚为光束4。角锥镜B固定在被测物体上，当物体左右移动时，通过传感器记录光束4的强弱变化得到物体位移。已知激光波长为，在传感器记录到相邻两次极强过程中，物体位移大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在传感器记录到相邻两次极强过程中，设物体位移大小为，则有 可得 故选B。 6．（2026·江西南昌·一模）如图所示，用铁丝圈蘸取肥皂液形成一层薄膜，在酒精灯焰（加食盐后主要发出黄光）照射下，观察薄膜上灯焰的像，已知薄膜在重力作用下厚度自上而下逐渐增大，下列说法正确的是（    ） A．若将光源换为白光，则观察不到干涉条纹 B．若将光源换为蓝光，则观察到的条纹间距会增大 C．若将光源换为红光，则观察到的条纹间距会减小 D．若将光源换为紫光，则观察到的条纹间距会减小 【答案】D 【详解】肥皂膜在重力作用下形成上薄下厚的楔形，根据，条纹间距与波长成正比。 A．若换为白光，会观察到彩色干涉条纹（不同色光波长不同，条纹位置错开），并非观察不到，A错误； B．蓝光波长比黄光短，减小，条纹间距减小，B错误； C．红光波长比黄光长，增大，条纹间距增大，C错误； D．紫光波长比黄光短，减小，条纹间距减小，D正确。 故选D。 7．（2026·河北承德·一模）用铁圈蘸取肥皂水后，在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜，这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示，其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射，从上方看，从中心向边缘，膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先不变后变大 D．先不变后变小 【答案】C 【详解】劈尖干涉条纹间距公式，图像可知OA段劈尖角不变，故膜上相邻亮条纹间距不变，A点以后劈尖角减小，故膜上相邻亮条纹间距变大，综合可知C选项符合题意。 故选C。 8．（2026·河北沧州·一模）某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A．干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B．从上向下，能看到明暗相间的圆环，且内环密外环疏 C．从上向下，能看到干涉图样是左右对称的 D．若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 【答案】C 【详解】A．该情境下看到的干涉图样是薄膜干涉，是由单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的，故A错误； B．从上向下看到的干涉图样应该是条状的，因中间圆弧面的倾角小，而两侧的倾角大，故中间稀疏，两侧密集，故B错误； C．左右两侧对称位置的薄膜厚度相同，条纹的明暗情况应相同，所以干涉图样是左右对称的，故C正确； D．干涉条纹在薄膜厚度相同的地方是连续的，当干涉图样在某个位置向中间弯曲时，表明可能玻璃板上表面在该位置有小凹陷，故D错误。 故选C。 9．（2026·山东德州·一模）如图所示是双缝干涉实验装置，用单色光照射单缝，光屏上会呈现干涉条纹。对干涉条纹的下列叙述正确的是（　　） A．从双缝中出来的两列光在屏上所有暗纹中心都是波谷与波谷叠加 B．若只将单缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小 C．若只将双缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小 D．若只改用频率较小的单色光，屏上两相邻明条纹间距变小 【答案】C 【详解】A．暗纹中心是振动减弱区域，是波峰与波谷叠加；波谷与波谷叠加属于振动加强，对应明纹中心，故A错误； B．根据，单缝向右平移，不改变公式中的，因此相邻明条纹间距不变，故B错误； C．双缝向右平移，双缝到光屏的距离减小，根据 ，减小，即相邻明条纹间距变小，故C正确； D．频率较小的单色光，由可知波长更大，根据，增大，相邻明条纹间距变大，故D错误。 故选C。 10．（2026·山东烟台·一模）一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验，实验装置如图甲所示。某次实验中用激光器发射一单色光照射双缝，利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示，已知双缝中心之间的距离为0.3mm，双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m，则该单色光的波长为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图乙可知，相邻条纹间距 根据双缝干涉条纹间距 解得单色光的波长为 故选C。 11．（2026·山东滨州·一模）某物理兴趣小组设计了一套光的干涉实验装置，其截面如图所示，直线MN与OA垂直共面，两块平面镜边缘对齐交于O，两镜面与MN成微小角度θ，A点处有一垂直于OA的光屏。S点处有一个单色光源，在小挡光板的遮挡下，光线不能直接射到光屏。则（　　） A．若增大入射光的频率，屏上条纹间距不变 B．若增大入射光的频率，屏上条纹间距变小 C．若把光屏向右平移，屏上条纹间距不变 D．若把光屏向右平移，屏上条纹间距减小 【答案】B 【详解】AB．干涉条纹间距满足双缝干涉公式 由光速公式 可知若增大入射光频率，波长减小，代入公式可知减小，故A错误，B正确； CD．若把光屏向右平移，虚光源到光屏的距离增大，，不变，因此增大，条纹间距变大，故CD错误。 故选B。 12．（2026·河北·一模）旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象表明光是一种机械波 B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 【答案】D 【详解】A．纵波和横波都具有干涉和衍射的本领，而光的偏振现象表明光是一种横波，故A错误； B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，其成因是光在肥皂泡膜的外表面和内表面反射叠加，形成的干涉现象，与偏振原理不同，故B错误； C．在未放置样品前，O处光强最强，说明两偏振片的透振方向相同，放置样品P后，光的偏振方向将旋转一定角度，除特殊情况外（光的偏振方向旋转），到达O处光的强度会明显减弱，故C错误； D．偏振光通过糖溶液后,偏振方向将旋转，因此偏振片B转过角度为时，其透振方向与光的偏振方向一致，使得O处光的强度第一次达到最强，故D正确。 故选D。 13．（2026·甘肃·一模）某同学在铁环上蘸上肥皂水做薄膜干涉实验。形成薄膜后，他将铁环面按下图所示竖直放置来观察薄膜干涉图样，图中a端为铁环上端，铁环中薄膜未画出。下列选项给出的图样中，最符合他观察到的现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】BC．因为薄膜的厚度变化主要发生在竖直方向（从上到下），同一水平高度的薄膜厚度大致相同。 因此，干涉条纹应该是水平的明暗相间条纹，而不是竖直的，BC错误； AD．薄膜干涉的条纹间距与薄膜厚度的变化率有关。在竖直方向上，由于重力影响，薄膜厚度从 a 到 c 逐渐增加。 在 a 端（上端），薄膜非常薄，厚度变化相对较快（梯度大），所以干涉条纹会比较密集。 在 c 端（下端），薄膜较厚，厚度变化相对较慢（梯度小），所以干涉条纹会比较稀疏，A正确，D错误。 故选A 。 14．（2026·河北保定·一模）某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A．55.5nm B．111nm C．138.75nm D．222nm 【答案】B 【详解】设黄绿光在薄膜中的波长为，光由空气射入薄膜频率不变，由和得 则 为了使透射光最强，须使薄膜上下两个表面反射的光相消，薄膜的厚度须满足（n=0,1,2，……） 当时，薄膜厚度最小，所以薄膜厚度最小为 故选B。 15．（2026·山东日照·一模）技术人员用劈尖薄膜干涉装置来检查样品平面的平整程度。某单色光从标准样板上方入射后，从上向下看到的部分明暗相间的条纹如图所示。下列判断正确的是（    ） A．图中条纹弯曲处对应被检查平面处凸起 B．若将标准样板竖直向上平移，条纹向左平移 C．若薄片厚度增大，其他条件不变，条纹间距变宽 D．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，条纹间距变宽 【答案】A 【详解】A．根据薄膜干涉的规律可知，同一条纹对应的空气薄膜的厚度相同，当条纹向薄片一侧弯曲，可知弯曲处对应着被检查平面处凸起，故A正确； B．将图1中的标准样板竖直向上平移，没有改变光的波长和劈尖的角度，所以条纹间距不变，条纹不会平移，故B错误； C．设膜厚为处产生亮条纹 则有 设相邻亮条纹处膜厚为，则有 设空气膜顶角为，则有 解得 若薄片厚度增大，其他条件不变，增大，条纹间距将减小，故C错误； D．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，波长变短，可知条纹间距变窄，故D错误。 故选A。 二、多选题 16．（2026·山东济宁·一模）如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙是光的干涉图样 B．丙、丁是光的干涉图样 C．形成甲图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大 D．形成丙图样的光的频率比形成丁图样的光的频率小 【答案】AD 【详解】AB．双缝干涉的条纹特点是等间距、等宽度的平行条纹，单缝衍射的条纹特点是不等间距，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹宽度逐渐变窄。由图可知，甲、乙是等间距条纹，属于干涉图样；丙、丁是中央宽、两侧窄的不等间距条纹，属于衍射图样，故A正确，B错误； C．对于双缝干涉，条纹间距越大，光的波长越大。甲条纹间距更大，对应光波长更长，频率更小，故C错误； D．对于单缝衍射，波长越长，衍射越明显。丙衍射更明显，对应光波长更长，频率更小，故D正确。 故选AD。 三、解答题 17．（2026·江苏·一模）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，得到如图所示的干涉条纹，测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，空气的折射率近似为1。求： (1)该单色光的波长； (2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可得，相邻亮条纹间距 由双缝干涉条纹间距公式 解得 （2）介质中光速 光在传播过程中频率不变，由波长、频率、光速关系可知 解得 电磁波 考点4 一、单选题 1．（2025·湖北恩施·一模）激光雷达是汽车智能辅助驾驶技术的基础。现在得到广泛应用的激光雷达方案，是通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取周围环境信息的，所用激光波长为905nm。如下图所示为电滋波谱图，下列说法正确的是（　　） A．所用激光是可见光 B．所用激光是紫外线 C．所用激光是无线电波 D．前方汽车的尾部车牌（用高反射率材料制成）比黑色轮胎更容易被探测到 【答案】D 【详解】激光波长为，大于，是红外线范围，用高反射率材料比黑色轮胎更容易把激光反射回去被探测到。 故选D。 2．（2026·重庆渝中·一模）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．对甲图，可分析发现振荡电路电场能正在减小，磁场能正在增大，处于正向放电过程 B．对乙图，因为仅是一条天线，没有电容器和电感线圈，不能有效地发射电磁波 C．对丙图，变化磁场激发感生电场，小球可能在电场力作用下沿圆环加速运动 D．对丁图，变化磁场周围产生电场不是普遍存在的现象，与闭合电路是否存在有关 【答案】C 【详解】A．甲图中，电流流向带正电的极板，电容器正在充电，振荡电路的电场能正在增大，磁场能正在减小，故A错误； B．有效发射电磁波要满足两个条件：振荡电路的频率足够高，且振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中，即开放电路。对乙图一条直导线对应的L、C足够小，根据可知，f足够高，能够有效发射电磁波，故B错误； C．均匀变化的磁场在圆环中激发出涡旋状的感生电场，小球由于受到电场力作用沿圆环加速运动，形成电流，故C正确； D．变化磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象，与闭合电路是否存在无关，故D错误。 故选C。 3．（2026·新疆·一模）下列关于电磁波的说法正确的是（   ） A．频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B．空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C．X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D．许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 【答案】C 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，为光速，与频率无关。因此，频率越大，传播速度不变，故A错误； B．电磁波的产生需要振荡（周期性变化）的电场或磁场。若电场或磁场均匀变化，不会辐射电磁波，因此，“一定”产生电磁波的说法不成立，故B错误； C．X射线频率高、波长短，穿透本领强，医学上常用于透视检查人体内部器官（如骨骼、肺部），故C正确； D．荧光现象通常由紫外线（而非红外线）激发。红外线主要产生热效应（如红外加热），而紫外线能使某些物质发出荧光，防伪措施中常用紫外线验钞，故D错误。 故选C。 4．（2026·湖南岳阳·一模）物理学的发展与完善离不开科学家的探索，也伴随着重要研究思想与方法的确立。下列对相关物理学史或物理思想方法的描述正确的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力是维持物体运动的原因 B．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 C．牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D．点电荷是一种理想模型，当带电体的形状、大小及电荷分布状况对所研究问题影响不可忽略时，可以将带电体视为点电荷 【答案】B 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验，推断出物体在不受力时将保持匀速直线运动（惯性），从而提出力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，故A错误。 B．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故B正确。 C．牛顿通过“月地检验”，计算月球绕地球运动的向心加速度与地面重力加速度的比例，验证二者均遵循万有引力定律，表明月球引力与地面重力为同一性质的力，故C错误。 D．点电荷是理想模型，其适用条件是带电体的形状、大小及电荷分布对所研究问题的影响可忽略，故D错误。 故选B。 5．（2026·河北·一模）2025年9月3日，在北京举办了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会。展示的一款舰载激光武器LY-1引起广泛关注，它是利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的舰用定向能武器。关于其使用的激光，下列说法正确的是（　　） A．在密度不均匀的大气中激光始终沿直线运动 B．激光的频率越高，在真空中传播的速度越大 C．激光武器、微波武器使用的激光和微波都属于电磁波 D．激光频率越高，单个光子能量越大，对目标的毁伤效果越好 【答案】C 【详解】A．在密度不均匀的大气中激光会发生折射现象，传播方向发生变化，不会始终沿直线运动，故A错误； B．激光的频率越高，在真空中传播的速度不变，仍为光速，故B错误； C．激光武器、微波武器使用的激光和微波都属于电磁波，故C正确； D．激光频率越高，根据可知，单个光子能量越大，但对目标的毁伤效果不一定越好，因为毁伤效果不仅取决于单个光子能量，还与光子的数量有关，故D错误。 故选C。 6．（2026·江苏·一模）如图所示，两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中，与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电，再将开关S拨到b，下列说法中正确的是（    ） A．开关从a拨到b瞬间，流过线圈L中的电流最大 B．开关拨到b之后，振荡电路中的磁场能一直增加 C．若不导电液体液面上升，则电容器的电容减小 D．若不导电液体液面上升，则电路的振荡频率减小 【答案】D 【详解】A．开关从a拨到b，电容器开始放电，电路中电流从0开始增大，故这一瞬间，流过线圈L中的电流为0，故A错误； B．开关拨到b之后，振荡电路中的电流增大，电场能转化为磁场能，磁场能增加，电容器放电完毕，磁场能最大；之后电容器反向充电，磁场能转化为电场能，磁场能减少。电场能和磁场能周期性的相互转化，故振荡电路中的磁场能不是一直增加，故B错误； C．根据平行板电容器电容的决定式有，不导电液体液面上升时，电容器板间电介质增多，电容增大，故C错误； D．LC回路振荡电流的频率为，由电容增大可知频率减小，故D正确。 故选D。 7．（2026·重庆·一模）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。则下列说法正确的是（    ） A．时刻，该电路中的电流为零 B．时刻，该电路中的电场能最大 C．时间段内，电容器在放电 D．其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 【答案】A 【详解】A．由q-t图像可知，时刻，该电路中的电流为零，A正确； B．时刻，电容器的电荷量为零，该电路中的电场能为零、磁场能最大，B错误； C．时间段内，电容器在充电，C错误； D．由可知，仅增大电容器的电容，LC振荡电路的周期增大，D错误。 故选A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 光学 电磁波 4大考点概览 考点01 光的折射、全反射 考点02 折射和全反射的综合问题 考点03 光的干涉、衍射、偏振现象 考点04 电磁波 简光的折射、全反射 考点1 一、单选题 1．（2026·江西上饶·一模）在一定条件下，水结成的冰晶呈六角形的片状晶体结构。一束太阳光照射在冰晶侧面，其中红光a和蓝光b的光路可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2026·辽宁沈阳·一模）如图，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的紫光A和红光B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为。不考虑光在玻璃砖中的反射，则射在光屏上的两个点（   ） A． B． C． D． 3．（2026·山东临沂·一模）如图所示，一束复色光与平行玻璃砖上表面成角射向厚度为d的玻璃砖上的O点，从玻璃砖的下界面射出两条光线a、b，下列说法中正确的是（　　） A．出射光线a、b不可能平行 B．a光比b光在此玻璃砖中传播速度慢 C．若减小角，出射光线a最先消失 D．若a光和b光都能使某种金属发生光电效应，则b光激发的光电子最大初动能较大 4．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示，折射率为的玻璃圆柱轴线水平，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为。不考虑光线在圆柱内的反射，则出射光线与入射光线的夹角为（　　） A． B． C． D． 5．（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图所示，置于真空中的玻璃砖截面为矩形ABCD，一束复色光从AD边上O点射入玻璃砖后分成两束单色光1、2，分别照射到BC边的a、b两点。下列说法正确的是（    ） A．单色光1的波长大于单色光2的波长 B．玻璃砖对单色光1的折射率大于对单色光2的折射率 C．单色光1在玻璃砖中的传播速度大于单色光2在玻璃砖中的传播速度 D．增大入射角，单色光2最先在BC边发生全反射现象 6．（2026·山东滨州·一模）如图所示为某仪器中使用的一种截面为扇形的玻璃砖光学元件，其圆心角为120°，O为圆心，半径为R，弧AB上镀有反射膜。一束激光照射到半径AO上的一点C，OC长度，光线与半径AO的夹角为45°。已知玻璃砖对该激光的折射率。则第一次从玻璃砖中出射的光线相对入射光线的偏转角为（　　） A．30° B．60° C．90° D．120° 7．（2026·广东广州·一模）如图是一束太阳光射向球形雨滴表面后发生折射的示意图，其中a、b是两种单色光。不考虑光在雨滴内的反射，下列说法正确的是（　　） A．雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的光子能量大于b光的光子能量 C．a光和b光在雨滴中传播速度相同 D．a光和b光在雨滴中的波长相同 二、解答题 8．（2026·湖南岳阳·一模）某同学利用几何光学原理制作了一种简易液体折射率测量仪，一正方体容器，边长为d=10cm，紧贴容器底边内侧贴有等间距刻度尺，最左端刻度为0刻度，向右刻度增大。空容器时，从A点恰好能看到底部刻度尺的0刻度点B，向容器中加入透明液体，每次都加到同一高度，使液面稳定在离底部h=8cm处，仍沿AB方向观察，恰好能看到底部刻度尺的C点，读出其刻度读数为x=4cm，空气的折射率取1.0，光在空气中的传播速度取3×108m/s，求： (1)C点刻度处对应的液体折射率n（已知）； (2)光在该液体中的传播速度v。 9．（2026·山东泰安·一模）导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统，如图所示为过系统中心轴线的截面图。上面部分是某种均匀透明材料制成的半球形采光球，采光球球心为点，半径为为球面两点，下面部分是内侧涂有反光涂层的长为竖直空心导光管，导光管上端与界面垂直，导光管下端水平界面与室内相连。一平行于的细光束，与相距，从点射入采光球，经折射恰好照射到点，已知真空中的光速为。 (1)求该透明材料的折射率； (2)若上述细光束竖直向下由点射入采光球，与竖直方向夹角，求光由点到达导光管下端水平界面的时间。 10．（2026·山东临沂·一模）如图所示，一半圆形玻璃砖半径为R，圆心为O，AB与OC垂直，一光源M同时发出两条光线a、b，b射向圆心O点，与OC的夹角，光线a射向C点，与OC的夹角，已知两条光线从AB界面射出后是平行的，光速为c。 (1)求玻璃砖的折射率 (2)求两条光线从AB界面射出的时间间隔。 11．（2026·河南南阳·模拟预测）如图所示，某透明棱镜横截面为直角三角形ABC，其中，，AB边长为2L，O点为AB边的中点，一束平行光线从OB区域以与AB边成夹角入射，已知从O点入射的光线恰好射到AC边上的D点，D点距A点的距离为L，不考虑反射光线，光在真空中的传播速度为c。求： (1)透明棱镜对该光的折射率； (2)折射光线在棱镜中传播的最长时间。 12．（2026·山东日照·一模）由某种透明介质制成的空心球壳，截面如图所示。球壳内外径分别为和2R，是过球心的直线。一细束单色光线平行于从P点射入球壳，折射后到达内表面上的Q点。已知与垂直，与延长线的夹角，P点与的距离为，，，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在介质中的二次反射。求： (1)球壳对该单色光的折射率； (2)该单色光在球壳中传播的时间t。 13．（2026·湖北·一模）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）。 折射和全反射的综合问题 考点2 一、单选题 1．（2026·湖南怀化·一模）市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 2．（2026·湖北襄阳·一模）某水池下方水平放置一直径为的圆环形发光细灯带，点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成两个以为圆心的亮区，其中半径的圆内光强更强，已知水的折射率，则（　　） A．水面能被照亮的区域半径为 B．若仅增大圆环灯带的半径，则水面上中间光强更强的区域也变大 C．灯带的深度 D．当时，水面中央会出现暗区 二、解答题 3．（2026·甘肃·一模）导光管采光系统由采光装置、导光管和漫射装置组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形导光管过球心的截面如图乙所示，半球的直径，导光管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为。求： (1)上有光照射到的区域长度是多少？ (2)当无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离是多少？ 4．（2026·湖南·一模）如图所示，某柱状透明工艺品的截面形状是圆心角为、半径为的扇形，一束单色平行光沿与面成角的方向射向面，经面折射进入该柱状介质内，已知折射光线均平行于面。 (1)求该柱状介质的折射率； (2)求弧面有光线射出的部分对应的弧长（不考虑二次反射）。 5．（2026·广东湛江·一模）某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光从空气射向玻璃半圆柱体，其左侧入射点处的光线垂直于直径方向。光线在玻璃内经面一次反射后，从半圆柱体的最高点射出，出射方向与成角，且与共线。已知激光在真空中的速度为，不考虑面的透射光线。求： (1)该玻璃半圆柱体对激光的折射率； (2)激光从点射入到从点射出，在玻璃半圆柱体中运动的时间。 6．（2026·江苏·一模）如图所示，半径为R、圆心为O的半圆形玻璃砖，平直边AB与光屏MN垂直。一束单色光从空气沿半径射向AB，当入射角时，恰好在MN上只出现一个光斑。求： (1)玻璃砖的折射率n； (2)当入射角改为30°时，MN上出现的两个光斑间的距离d。 7．（2026·安徽芜湖·一模）有一个半径为R的半圆柱形均匀透明体，其截面如图所示。某同学进行了如下实验：用激光笔从透明体右侧垂直于直径AB射入光线，保持入射方向不变，当入射点由圆心O处缓慢沿半径OA向A处移动，观察到从圆弧面左侧射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时，光线恰好不能从圆弧面上的D处射出，测得。已知真空中光速为c、 (1)求均匀透明体材料的折射率n； (2)从C处垂直入射的光线经一次全反射后射到AB上某点P，求P点到C点的距离d及光线在透明体中从C点传播到P点的时间t。 8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示，半圆形透明玻璃砖横截面的半径为R，圆心为O，AB为直径，M为圆弧中点。单色平行光以入射角射入玻璃砖AB界面，在玻璃砖中折射率。不考虑多次反射后射出的光线，求： (1)从M射出的光线在AB边的入射点到O点距离d； (2)圆弧表面有光线射出部分的弧长s； (3)光线能从圆弧表面射出时，入射光在AB上的距离L。 9．（2026·河北唐山·一模）如图所示，玻璃三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束单色光垂直入射到三棱镜的面上，与面成角射出三棱镜。求： (1)三棱镜的折射率； (2)若此单色光垂直入射到三棱镜的面上，求第一次射出三棱镜的折射角。 10．（2026·山东淄博·一模）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为，盖玻片厚度为，物镜半径为，不考虑光的多次反射。 (1)为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求应满足的条件； (2)若，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与盖玻片间的距离。 11．（2026·山东烟台·一模）激光雷达（LiDAR）是自动驾驶技术的核心传感器，其光学系统常由棱镜和透镜组合构成。简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，为半球形玻璃砖的对称轴。间距为R的两激光束从空气中由左侧垂直AB边射入棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，反射光线关于轴线对称，最后会聚于玻璃砖另一侧探测点P。半球形玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为c，。 (1)要使射向半球形玻璃砖的光线不能从三棱镜的AC边射出，求三棱镜折射率的最小值； (2)求激光从开始进入半球形玻璃砖到会聚到P点的时间。 12．（2026·山东济宁·一模）如图所示，半圆为半球形玻璃砖的截面，半径为、圆心为，为水平直径。一束单色光斜射到边上的点，点到点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点。 (1)求玻璃砖对该单色光的折射率； (2)保持入射光的方向不变，将入射点从点水平向右移动，至折射光线在面上刚好发生全反射，求入射点移动的距离。 光的干涉、衍射、偏振现象 考点3 一、单选题 1．（2026·江苏镇江·一模）摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为了消除玻璃表面反射光的干扰，可在照相机镜头前装一片偏振滤光片，其透振方向应与玻璃表面反射光的（　　） A．偏振方向平行 B．偏振方向垂直 C．出射方向平行 D．出射方向垂直 2．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 3．（2026·重庆沙坪坝·一模）2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是因大气中的冰晶反射灯光而形成。一束复合光从左侧界面折射进入长方体冰晶，现考虑其中两束单色光，冰晶对这两种光的折射率分别为，其光路图如图所示。下列说法正确的是（　　） A． B．用同一装置做单缝衍射实验，光中央条纹宽度比光中央条纹宽度小 C．逐渐增加复合光在左侧界面的入射角（小于），在冰晶的右侧面，光先发生全反射 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应 4．（2026·北京延庆·一模）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．水中的气泡看上去特别明亮 C．雨后路面上油膜在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 5．（2026·山东青岛·一模）激光干涉仪是高精度位移测量工具，如图所示为其核心部分结构及光路图，激光源发出光束1，被分光镜分为反射光束2和透射光束3，两光束分别经角锥镜A、B反射后再经分光镜汇聚为光束4。角锥镜B固定在被测物体上，当物体左右移动时，通过传感器记录光束4的强弱变化得到物体位移。已知激光波长为，在传感器记录到相邻两次极强过程中，物体位移大小为（　　） A． B． C． D． 6．（2026·江西南昌·一模）如图所示，用铁丝圈蘸取肥皂液形成一层薄膜，在酒精灯焰（加食盐后主要发出黄光）照射下，观察薄膜上灯焰的像，已知薄膜在重力作用下厚度自上而下逐渐增大，下列说法正确的是（    ） A．若将光源换为白光，则观察不到干涉条纹 B．若将光源换为蓝光，则观察到的条纹间距会增大 C．若将光源换为红光，则观察到的条纹间距会减小 D．若将光源换为紫光，则观察到的条纹间距会减小 7．（2026·河北承德·一模）用铁圈蘸取肥皂水后，在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜，这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示，其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射，从上方看，从中心向边缘，膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先不变后变大 D．先不变后变小 8．（2026·河北沧州·一模）某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A．干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B．从上向下，能看到明暗相间的圆环，且内环密外环疏 C．从上向下，能看到干涉图样是左右对称的 D．若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 9．（2026·山东德州·一模）如图所示是双缝干涉实验装置，用单色光照射单缝，光屏上会呈现干涉条纹。对干涉条纹的下列叙述正确的是（　　） A．从双缝中出来的两列光在屏上所有暗纹中心都是波谷与波谷叠加 B．若只将单缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小 C．若只将双缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小 D．若只改用频率较小的单色光，屏上两相邻明条纹间距变小 10．（2026·山东烟台·一模）一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验，实验装置如图甲所示。某次实验中用激光器发射一单色光照射双缝，利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示，已知双缝中心之间的距离为0.3mm，双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m，则该单色光的波长为（    ） A． B． C． D． 11．（2026·山东滨州·一模）某物理兴趣小组设计了一套光的干涉实验装置，其截面如图所示，直线MN与OA垂直共面，两块平面镜边缘对齐交于O，两镜面与MN成微小角度θ，A点处有一垂直于OA的光屏。S点处有一个单色光源，在小挡光板的遮挡下，光线不能直接射到光屏。则（　　） A．若增大入射光的频率，屏上条纹间距不变 B．若增大入射光的频率，屏上条纹间距变小 C．若把光屏向右平移，屏上条纹间距不变 D．若把光屏向右平移，屏上条纹间距减小 12．（2026·河北·一模）旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象表明光是一种机械波 B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 13．（2026·甘肃·一模）某同学在铁环上蘸上肥皂水做薄膜干涉实验。形成薄膜后，他将铁环面按下图所示竖直放置来观察薄膜干涉图样，图中a端为铁环上端，铁环中薄膜未画出。下列选项给出的图样中，最符合他观察到的现象的是（　　） A． B． C． D． 14．（2026·河北保定·一模）某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A．55.5nm B．111nm C．138.75nm D．222nm 15．（2026·山东日照·一模）技术人员用劈尖薄膜干涉装置来检查样品平面的平整程度。某单色光从标准样板上方入射后，从上向下看到的部分明暗相间的条纹如图所示。下列判断正确的是（    ） A．图中条纹弯曲处对应被检查平面处凸起 B．若将标准样板竖直向上平移，条纹向左平移 C．若薄片厚度增大，其他条件不变，条纹间距变宽 D．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，条纹间距变宽 二、多选题 16．（2026·山东济宁·一模）如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙是光的干涉图样 B．丙、丁是光的干涉图样 C．形成甲图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大 D．形成丙图样的光的频率比形成丁图样的光的频率小 三、解答题 17．（2026·江苏·一模）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，得到如图所示的干涉条纹，测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，空气的折射率近似为1。求： (1)该单色光的波长； (2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。 电磁波 考点4 一、单选题 1．（2025·湖北恩施·一模）激光雷达是汽车智能辅助驾驶技术的基础。现在得到广泛应用的激光雷达方案，是通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取周围环境信息的，所用激光波长为905nm。如下图所示为电滋波谱图，下列说法正确的是（　　） A．所用激光是可见光 B．所用激光是紫外线 C．所用激光是无线电波 D．前方汽车的尾部车牌（用高反射率材料制成）比黑色轮胎更容易被探测到 2．（2026·重庆渝中·一模）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．对甲图，可分析发现振荡电路电场能正在减小，磁场能正在增大，处于正向放电过程 B．对乙图，因为仅是一条天线，没有电容器和电感线圈，不能有效地发射电磁波 C．对丙图，变化磁场激发感生电场，小球可能在电场力作用下沿圆环加速运动 D．对丁图，变化磁场周围产生电场不是普遍存在的现象，与闭合电路是否存在有关 3．（2026·新疆·一模）下列关于电磁波的说法正确的是（   ） A．频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B．空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C．X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D．许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 4．（2026·湖南岳阳·一模）物理学的发展与完善离不开科学家的探索，也伴随着重要研究思想与方法的确立。下列对相关物理学史或物理思想方法的描述正确的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力是维持物体运动的原因 B．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 C．牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D．点电荷是一种理想模型，当带电体的形状、大小及电荷分布状况对所研究问题影响不可忽略时，可以将带电体视为点电荷 5．（2026·河北·一模）2025年9月3日，在北京举办了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会。展示的一款舰载激光武器LY-1引起广泛关注，它是利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的舰用定向能武器。关于其使用的激光，下列说法正确的是（　　） A．在密度不均匀的大气中激光始终沿直线运动 B．激光的频率越高，在真空中传播的速度越大 C．激光武器、微波武器使用的激光和微波都属于电磁波 D．激光频率越高，单个光子能量越大，对目标的毁伤效果越好 6．（2026·江苏·一模）如图所示，两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中，与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电，再将开关S拨到b，下列说法中正确的是（    ） A．开关从a拨到b瞬间，流过线圈L中的电流最大 B．开关拨到b之后，振荡电路中的磁场能一直增加 C．若不导电液体液面上升，则电容器的电容减小 D．若不导电液体液面上升，则电路的振荡频率减小 7．（2026·重庆·一模）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。则下列说法正确的是（    ） A．时刻，该电路中的电流为零 B．时刻，该电路中的电场能最大 C．时间段内，电容器在放电 D．其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $