专题16 光-【满分思维】2026年高考物理真题分类

专题十六光 一、单项选择题 1.(2025·北京卷)下列现象属于光的衍射的是 A.雨后天空出现彩虹 B.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C.肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D.水中的气泡看上去特别明亮 2.(2025·江苏卷)如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂泡 内出现一亮环。肥皂泡内的激光 ( A.波长等于亮环的周长 B.频率比在真空中的大 C.在肥皂泡与空气的界面上发生衍射 D.在肥皂泡与空气的界面上发生全反射 3.(2024·江苏卷)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕 旋转90度，会观察到 () A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗 C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮 4.(2025·辽吉黑内蒙古卷)如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。 若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则 激光 进液口 气体 气体 液束流 A.激光在甲中的频*大 B.激光在乙中的频*大 C.用甲时全反射临界角大 D.用乙时全反射临界角大 5.(2025·山东卷)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO轴对称，光屏垂直 于OO'轴放置。将偏振片P,垂直于OO'轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO轴方向入射，在屏上观察到 十涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO'轴转动90°的 过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是 光屏 ·87· A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 6.(2025·广东卷)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱 镜，出射光相对于入射光的偏转角为3，该折射率为 () 入射光 出射光 A sin(a+B) B.sin(a) sin a sinβ C.sin a D.sinA sin B sin a 7.(2025·河南卷)折射率为√2的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入 45° 射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹 角为（不考虑光线在圆柱内的反射） A.0° B.15 C.30° D.45° 8.(2025·1月浙江卷)测量透明溶液折射率的装置如图1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2（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ω，空气折射率 为1，隔板折射率为，则待测溶液折射率，为光从折射率1的介质射入折射率2的介质，入射角与折 射角分别为01与02，有 .sin 0 n2 ( sin 02 n 观测屏 待测溶液 待测溶液 空气 入射光 >转盘 入射光 隔板 空气 图1 图2 1 1 A.1 B. C.- D.- /w△t 元一w△t /w△t /π一w△t sin 2 sin 2 ·88· 9.(2025·广西卷)如图，在扇形玻璃EOG中，OE⊥OF,可见光分别从E点沿EM、EN射 向真空。该玻璃对可见光的折射率为√2，则 ( A.沿EM的光发生全反射，沿EN的光不发生全反射 真空 玻璃 B.沿EM的光不发生全反射，沿EN的光发生全反射 C.沿EM、EN的两束光都发生全反射 D.沿EM、EN的两束光都不发生全反射 10.(2025·湖南卷)如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为 ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直 真空 C 介质 接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是 () A.入射角0小于459 B.该介质折射率大于2 C.增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D.减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 二、多项选择题 11.(2025·陕晋青宁卷)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的 红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm,双缝到屏的距离为500mm,则屏上() A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C.距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 12.(2025·四川卷)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面 平行(0<45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面人射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则() 入射光 挡光板 出射光 A.可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B.若选用折射率为1.6的光学玻璃，0可以设定为30° C.若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70° D.若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 三、非选择题 13.(2025·北京卷)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图甲所示。 光源透镜滤光片AB 遮光筒 测量头 甲 (1)双缝应该放置在图甲中 (填“A”或“B”)处。 ·89· (2)分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。 0 E15 乙 14.(2025·福建卷)(1)为测糖水的折射率与浓度的关系，设计如下实验：某次射入激光，测得数据如图甲 所示，则糖水的折射率为 (2)改变糖水浓度，记录数据如表： 1.32 1.34 1.35 1.38 1.42 7(%) 10% 20% 30% 40% 50% 将30%的数据在图乙中描点后并连线，糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为 (保留2位有 效数字)。 n个 1.42 1.38 1.34 + 1.30 010203040507/(%) 甲 15.(2025·云南卷)用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置 O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的 间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d=2.0mm, 盖玻片与物镜的间距h=0.20mm,不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c=3.0× 10m/s,π=3.14。 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）； (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2,求t2一t,(结果保留2位有效数字)。 物镜 间隙 盖玻片 甲填允前 物镜 油层 盖玻片 O 乙填允后 ·90· 16.(2025·甘肃卷)如图，ABCD为某容器横截面，O、O为上下底面中心，O处有一发光点。人眼在E点 沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明液体，当液面升高到12c 时，人眼恰好能看到发光点。已知OO'=15cm,OB=13cm,EB=5cm,EB与AB延长线的夹角为 alsin a-i 》.不考虑器壁对光的反射，真空中光速c=8.0X10m/,求： (1)该液体的折射率； (2)光从O点到达人眼的时间。 A 12 cm D C ·91· 17.(2025·安徽卷)如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于 面的P点由空气射人玻璐砖，从Q点射出。已知P点到，到 Q间的距离为√3R。 (1)求玻璃砖的折射率； (2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光 线与x轴之间夹角的范围。 0 ·92· 18.(2025·湖北卷)如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC=BC,∠C=30°，三棱镜放在平面镜 上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A点足够近，已知三棱镜 的折射率为√2。 (1)若α=45°，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值； (2)若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。 夕 30C 11TTT1T777TT7T777T7777117 ·93· 19.(2025·山东卷)由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表 面圆弧以O'点为圆心，两圆弧的半径及O、O两点间距离均为R,点A、B、C在下表面圆弧上。左界 面AF和右界面CH与OO平行，到OO的距离均为R。 9 B点与O0的距离为R,单色光线从B点平行于O0射入介质，射出后恰好经过O点，求介质对 该单色光的折射率n: (2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上， 点在Q0上，0，E两点间的距离为R,空气中的光速为c,求该光在介质中的传播时间 E G 0 B 。94·(2)16.0 (3)100~200 (4)2145 (5)CD 【解析】探究多挡位电路规律实验(1)按照题图甲的电路用笔 画线代替导线将滑动变阻器R,、R。分别接入电路，如答图所 示。(2)根据电流表读数规则及题图丙可知，电流为16.0mA (3)将干路与R,支路等效为一个新的电源E等效，则其内阻 R等效为干路与R,支路的并联电阻，将S闭合，S,接1，R滑 片滑至最右端，表笔a、b短接，由闭合电路欧姆定律知I。= 专题十 1.B光现象辨析雨后天空出现彩虹是因为光通过空气中的小 水珠时发生了折射现象，A错误；通过一条狭缝看日光灯观察到 彩色条纹是因为光通过狭缝后发生了衍射现象，B正确：肥皂膜 在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，C错误；水中的气泡看 上去特别明亮是因为发生了全反射现象，D错误。 2.D全反射激光的波长很小，不可能等于亮环的周长，A错误； 激光在不同介质中频率相同，波长与波速不同，B错误；肥皂泡 内出现一个亮环，说明亮环处发生了全反射而不是衍射，D正 确，C错误。 3.D光的偏振立体影院的特殊眼镜利用了光的偏振原理，其 镜片为偏振片。州立体影院的特殊限镜去观看手机液品尿幕， 左镜片明亮，右镜片喑，则此时手机液品屏幕发出的光线的振 动方向与左镜片的透振方向一致，与石镜片的透振方向垂直， 将手机屏幕旋转90°后，左镜片变暗，行镜片变亮，故选D。 4.D全反射、光的频率决定因素、临界角频率中波源决定，与介 质无关，AB错误：根据发生全反射的临界角C与折射率？的关 系snC=,可知折射率越小，发生全反射的临界角越大. D正确，C错误。 」知识拓展】 光从一种介质到另一种介质，频率不变，波速变·所以波 长变。折射率越大，全反射临界角越小，越容易发生全反射。 5.A光的干涉和偏振现象P、P,透振方向平彳时光屏上的条 纹的亮度最大，P、P,透振方向垂直时光屏上的条纹的亮度最小， 则将P,绕(X)轴转动90的过程中，光屏上干涉条纹完度减小，由 △r一久可知转动P条纹间E不变A正确，BD错误。 6.A折射定律如所示，山几何关系得入射光在右侧面的入射 角为i=a,折射角为r=a一B.山折射定律得n=sina一型， sin a A正确，BCD错误。 ·物理会 E等效 R+R:+R,十R+R等将R,接人a,b间，当S接2处时， E等效 电流1，=R,十R,十R十R,十R,由于1，<1，则R:> R,=100:当S,接3处时，电流1，一R十Rm十R,十R等效 E等效 由于I3>I。,则R,<R,+R2=2002,则R,位于100~2002 之间。(4)由前面分析知，S,接2时，电流表A的示数才可能恰 为1，则当R6=552时，R.=R1+R6m-R6=2002-552= 1452。(5)由前面分析知，电源与电流表内阻对本实验无影 响，即会造成本次实验误差的问题有R。读数不准确，电流表读 数比I。偏大，故选CD。 光 入射光 ia. 出射光 I易错警示 光从空气射入介质时，折射定律为n=s肌三，光从介质 sinr 射入空气时，折射定律为】-sin1 n sin r 7.B光的折射 光路图如图所示，由折射定律得，sin45°= √2sin0,解得0=30°，山几何关系可知，3=15°，B正确。 45 45c 8.A光的折射、全反射由题意可知当观测屏上无光点时，光线 从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线从浴液射 到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失， 容器旋转满足20=ω△y,光线能透过液体和隔板从空气巾射出时. 即出现亮点时，可知光线在空气中的入射角为0时，光线在隔板 和空气界百发生全反射，金码板和液体界面，有温已-产在隔板 1 1 利和空气界面n一C解得， m(空 ,A正确，BCD错误。 40· 9.C光的全反射玻璃对可见光的折射率为2，由sinC=上知， 可见光在该玻璃中发生全反射的临界角为C=45°，由几何关系 可知，从E点沿EM、EN射向真空的两束光的人射角都大于 45【点拔：光线在扇形孤面上的入射角为光线和入射点与圆心 连线的夹角】，故两束光都会发生全反射，故选C。 技巧点拨 由玻璃的折射率求出全反射的临界角，继而可知从E点 沿EM、EN射向真空的两束光是否会发生全反射。 10.D光的折射定律、折射率和全反射由几何关系可知，光线在 A点的折射角，=5，因为n=册.且>1，所以如0 nsin r>sin45°，所以0>45°，A错误：由题图可知0<90°，所以 n-sin a sin 90 sin rsin45° =√2，B错误；减小入射角和增大入射角后光 线分别射到ABC上的E点和D点，光线在介质中的光路如图 所示，由几何关系可知∠ABO=45°，而∠AEO>45°，∠ADO< 45°，光线在B点没有发生全反射，若要发生全反射，光线射到 ABC上时的入射角需要增大，分析可知，光线射到AB上时的 入射角较大，所以减小光线从空气中射入介质时的入射角后该单 色光在AB上可能发生全反射，D正确，C错误。 真空 0介质C D B 11.BC双缝干涉光的干涉条件为两束光的频率相同，相位差恒 定，蓝光与红光的频率不同，故不能发生下涉，A错误；由双缝 王涉相邻亮（暗）条纹间距△一入，以及A<A行可知 △x格=0.44mm<Axr=0.66mm,B正确：蓝光亮条纹和红 光亮条纹中心重叠处与中央亮条纹的距离为两者相邻亮条 纹间距的公倍数，而1.32mm-3△x-2△x红，1.98mm- 4.5△x=3△x红，C正确，D错误。 八易错警示 学生易误将CD选项“蓝光与红光亮条纹中心重叠”理 解为“两光干涉形成条纹”，在学习时应该明确光的干涉条 件及条纹间距计算公式，也可以结合白光的单缝衍射图样 加深理解。 12.CD全反射、折射定律如所示，光第一次发牛全反射时，入 射角为0。伞反射时有sn0≥snC=得m≥)因为< ·物理 45.则)>区≥区1.组A错误当0=30时，选用光学 玻璃的折射率n1≥ n9=2,B错误；选用折射率为2的光学玻 璃，要发生全反射，则0≥30°，当0=35时，由光路图知第二次全 反射入射角为70°，C正确；由光路图可知入射光线向左移动，出 射光线也向左移动，D正确。 入射光挡光板 出射光 20 13.（1)B (2)3.185 【解析】用双缝干涉实验测量光的波长(1)双缝干涉实验的仪 器摆放顺序从左往右分别为光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、 遮光筒和测量头，所以双缝应装在题图甲中B处；(2)读数为 3mm+0.01mm×18.5=3.185mm。 14.()1Vh,+, L2√h,2+L, (2)如图所示0.020 174 1.42 1.38 1.34 1.30 0102030405071(%) 【解析】测定糖水的折射率与浓度的关系实验(1)折射定律 为n= n0·其中0为入射角，0，为折射角。由儿何关系 sin 0 得，入射角的止弦值sin0,= 云·济时角的上孩位 sin 0, ,+。·因此.折射率n=L1V-1 L ,(2)根 L2√h,-L, 据题表数据，在题图乙中找到30%浓度对应位置(30%，1.35) 描点，与其他点拟合连线，如答图所示：根据答图可知，拟合直 1.38-1.32 线的斜*为k=40%-10% =0.20,则糖水浓度每增加10%， 折射率增加0.20×10%=0.020。 15.光的反射及传播 解：(1)发生全反射时，根据nsin0.=1 解得sm0,-号，所以透光区域的半径r一dam0 S=πr 代入数据即得S=10mm (2)根据n=C 41· x=vt 即得41=五+d cc t2=hnd c 解得t2-t,=n-1h 代入数据即得t2-t1=3.3×10-18s 16.光的折射 解：(1)如图所示，设光线射到F点恰好折射进人人眼【题眼：人 眼恰好看到发光，点】。设从O点发出过F点的光线与OO的夹 角为O,过OB延长线作垂线EH,交点为H,则根据题意及几何 关系，得 cos a=5BG=4 cm,OG=9 cm 4 9 故sin0= 3 √/92+122 =5 根据折射定律有nsin0=sin(90°一a)=cosa 解得以=号 aB GH 12 cm 0 0' C (2)h儿何关系知，()'F=15cm,FE=10cm 光从()'到达人眼的时间为 (=)下+E【点拔：光程为折射率与几何路程的乘积】 代人数据计算得 t=10s 17.光的折射、全反射 解：(1)用虚线连接()P,(Q并延长，这两条线分别为P、Q两点 所在界面的法线，连接PQ,过P点作PM垂直于.x轴并交x轴 于M点，过()点作()N垂直于PQ并交PQ于V点，如图所示 MO P 由题意知，在P点入射的激光平行于x轴，则由数学知识可知 激光在P点的入射角等于∠M(P,又激光在P点的折射角为 ∠()V,则由折射定律可得玻璃砖的折射率为 sin∠M)P t=sin∠OPN !几何关系可知 ·物理 sin∠MOP OP =R= 2 R-(受R】 2 ON 又PQ=3R,则sin∠OPN OP 2 联立解得n=√2 (2)由于圆弧上任意点所在界面的法线均过圆心O点，则为了 使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线应沿半径方向射入 玻璃砖，且光线在O点的入射角需大于等于发生全反射时的临 界角，即 sin C=1_2 解得C=45 则光线在O点的入射角应大于等于45°，设入射光线与x轴之 间夹角为0，且由题意知入射光线与x轴之间的夹角与光线在 O点的入射角互余，所以入射光线与x轴之间的夹角范围为 0°<0≤45 18.光的折射、全反射 思维导图 几何关系 折射角正弦值 折射定律 临界角sinC= 1 i=105°-a 解：(1)依题意作出光路图如图所示 /75c 675 30°个 75°-(90°-a 由三角形内角和为180°和等腰二角形特点可知∠BAC一75， 由几何关系可知光线从AB边射人棱镜时的入射角i一90° [75°-(90°-a)]=105°-a 当a=45时，i=60 根搭折射定律？册可知，光线从AB边射入传镜时折射角 的正弦值为 sin 4 (2)由(1)问图可知光线在BC边的入射角为3=90°一「180° 42· 75°一(90°一r)门=75°一r,由于光线在BC边恰好发生全反射， 由发生全反射的临界角公式有 sin Co= 7=之，即C=45 1√2 则当光线在BC边恰好发生全反射时，B=Co,即r=30° 根据折射定律，该情况下光线从AB边射入棱镜时入射角的正 弦值为血-号即=4行 结合(1)问i=105°一α可知，光线在BC边恰好发生全反射时 a的值为60 19.折射定律、全反射 解：(1)设入射角为i,折射角为r,如图甲所示 H A - 甲 由几何关系得 =0 若@ 由折射定律得 专题十七 1.C分子力做功与分子势能的关系根据题意，规定两个分子问 距离r等于r,时分子势能E,为零，若分子间距离从r。开始增 大，分子力表现为引力，随”的增大，分子力对分子做负功，分子 势能增加，若分子间距离从，开始减小，分子力表现为斥力，随 r的减小，分子力对分子做负功，分子势能增加，所以当r不等丁 rn时.E,为正，C正确，ABD错误。 技巧点拨 也可根据教材中分子势能与分子间距离的关系进行 判断。 2.C热学综合由于该气体的质量和体积不变，所以其分子的数 密度不变，A错误：中题图可知，状态乙下气体的分了平均速率 ·物理 联立①②③式得 n=3④ (2)设光在介质中传播的速度为v,路程为s,光在FOH面上的 入射角为0 由几何关系得 0=年回 由折射定律得 ⑥ 即mc-g则c<0⊙ 光经四次全反射后沿GE延长线垂直CH面出射。光路如图 乙所示，由几何关系得 =R-R+2x号R+2x品-罗)R8 @ 联立④⑧⑨式，由运动学公式得 193R⑩ _5c 热 学 较大，故其平均动能较大，温度较高，C正确；气体发生等容变 化，分子的数密度不变，则分子间平均距离不变，B错误：状态乙 时气体分子的数密度不变，但分子平均速率较大，所以单位时间 内分子撞击容器壁的次数较多，D错误。 3.A内能、气体实验定律理想气体内能只中温度决定，题日中 球内气体温度不变，所以内能不变，气体分子的平均动能不变， CD错误；气球上升，外界压强减小，气球膨胀，气体对外做功 (W0),A正确。 4.D理想气体状态方程、热力学第一定律据题意可知，推杆压 缩气体，外界对气体做正功，根据热力学第一定律△=W十 Q可知。气体内能增加：湖度升六：根据理想气体状态方程Y 答43