大题突破04 光学综合应用大题（上海专用）2026年高考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦光学三大核心模块，以“命题解码-解题建模-实战刷题”为框架，通过三步解题法系统构建几何计算、干涉定量、光电效应的思维模型，强化物理观念与科学思维的综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的折射与全反射几何计算|1典例+类题|五步解题法（画光路-定角度-判全反射-列公式-几何辅助）|折射率-临界角-几何关系推导| |光的干涉衍射与双缝干涉定量计算|1典例+类题|公式+动态分析（条纹间距公式、图样辨析）|干涉条件-条纹规律-现象辨析| |光电效应综合应用|1典例+类题|方程+图像分析（光电效应方程、遏止电压图像）|光子能量-逸出功-最大初动能关联|

大题突破04 光学综合应用大题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 光的折射与全反射几何计算题 通技法 光的折射与全反射几何计算题的解题方法 热点题型2 光的干涉衍射与双缝干涉定量计算 通技法 光的干涉衍射与双缝干涉的应用 热点题型3 光电效应综合应用题 通技法 光电效应类的解题方法 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 1.重基础：注重基础考查，贯穿选择题、实验题与压轴计算题。 2.强综合：注重物理观念与关键能力的深度融合，强化真实情境的模型转化能力。 3.拓创新：关注科技前沿与实验创新，以核心素养为纲，做到“以不变应万变”。 热点题型1 光的折射与全反射几何计算题 析典例·建模型 例1.（2026·上海闵行·二模）光与摄影 摄影是用光的艺术。 1．某同学做“探究玻璃折射率”的实验： （1）（多选）如图（a），将玻璃砖放在纸上，描出其2条边和；、、、是实验留下的4个大头针，则下面关于实验过程说法正确的是________ A．插大头针的顺序为：、、、 B．插大头针的顺序为：、、、 C．肯定有一观察角度，4个大头针只能看见一个 D．调整入射角度，在点无法发生全反射，在点可能发生全反射 （2）图（b）为探究“介质折射率与光的频率的关系”，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果做出光路图，并标记红光和绿光，实验初步表明：对于同一介质，光的频率越________（选涂“A．高”或者“B．低”），折射率越大。________（选涂“A．红光”或者“B．绿光”）在玻璃中的传播速度更快。 2．有效使用光学滤镜是摄影的重要技术，常用滤镜有“UV镜”、“CPL镜”、“星光镜”等。 （1）“UV镜”是在玻璃前镀膜（多层膜），达到阻挡紫外光，增透可见光的作用。简化示意如图（c），关于其工作原理，下列说法正确的是________ A．紫外光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 B．可见光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 C．紫外光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 D．可见光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 （2）（多选）在拍摄水面时，为了让水中的鱼更清晰，可以使用“CPL镜”。若要增加画面的梦幻感，把点光源拉成放射状的星光线条，如图（d），可以使用“星光镜”，可推测________ A．“CPL镜”是偏振片，可消除进入镜头的水面反射光 B．“CPL镜”是利用干涉相消，增加进入水面的透射光 C．“星光镜”镜头上有很多沿不同方向的平行条纹，利用光的衍射现象产生梦幻感 D．“星光镜”镜头上的条纹形状不同，产生的星光线条也不同 【答案】1． BC A A 2． B ACD 【解析】1．（1）[1]AB．探究玻璃折射率实验中，插大头针顺序为先在入射侧插、确定入射光线，再在出射侧插 （挡住、的像），最后插（挡住、、的像），故B正确，A错误； C．沿正确光路方向观察时，四个大头针的像重合，因此能观察到四个大头针只呈现一个像，故C正确； D．全反射发生条件是光从光密介质射向光疏介质，点是空气（光疏）入玻璃（光密），不可能发生全反射；玻璃砖两界面平行，点入射角等于点折射角，一定小于玻璃对空气的临界角，因此点也不可能发生全反射，故D错误。 故选BC。 （2）[2] 同一介质中，光的频率越高，折射率越大，故填A； [3]绿光频率高于红光，因此绿光折射率更大；由，折射率越小，光在介质中传播速度越快，红光折射率更小，因此红光在玻璃中传播速度更快，故填A。 2．（1）[1] 增透膜的原理：利用光的干涉，使需要增透的可见光在膜前、后表面的反射光发生干涉相消，减少可见光的反射，从而增加可见光的透射；题目中UV镜的作用是增透可见光、阻挡紫外。 故选B。 （2）[2] AB． CPL是偏振片，水面反射光为偏振光，转动偏振片可以阻挡反射偏振光，消除水面反光，让水下景物更清晰，利用的是偏振原理，不是干涉，故A正确，B错误； CD．星光镜表面有不同方向的平行条纹，相当于衍射光栅，利用光的衍射效应，将点光源发散为放射状星光线条，条纹形状不同，衍射图样不同，产生的星光线条也不同，故CD正确。 故选ACD。 研考点·通技法 光的折射与全反射几何计算题的解题方法 此类题型以折射定律、全反射条件、几何边角关系为核心解题依据。核心思路：先画规范光路图，找准入射角、折射角、临界角，结合几何三角形边角关系列式求解折射率、角度、光路范围等物理量。 解题步骤：第一步精准画光路，标出入射点、法线、界面，区分光线入射、折射、反射、全反射路径。第二步确定角度，明确入射角是光线与法线夹角，不是与界面夹角，利用几何互余、相似三角形、等腰三角形求各光路角度。第三步判断全反射，先计算临界角，对比入射角与临界角大小，入射角大于等于临界角则发生全反射，无折射光。第四步列公式，用折射定律 n=sinα/sinβ、临界角公式 sin C=1/n 联立方程。第五步结合几何边长、半径等条件，求解折射率、光线偏转角、照亮区域范围。 易错点：混淆法线与界面，角度认错；忽略多界面连续折射反射，漏画光路；未先判断全反射直接套用折射定律；几何边角关系推导出错，不会利用三角形补角、互余关系；介质折射率大小搞反，导致正弦比值颠倒；忽略光线在棱镜、圆弧介质中的多次全反射漏解；作图不规范，角度标注混乱造成计算偏差。解题坚持先画光路、再定角度、判全反射、列式计算、几何辅助的流程，可规避绝大多数失分点。 破类题·提能力 1.（2026·上海虹口·二模）某兴趣小组设计了测量海水电阻率的实验。所用器材：电动势、内阻忽略的电源；不计内阻的毫安表；阻值为的定值电阻；阻值为的定值电阻；开关；样品池；导线若干。可盛装海水的样品池侧面是边长的正方形，池长，液面的高度由侧面竖直方向的刻度尺读出。图（a）为测量海水电阻的电路原理图。 3．依据设计的原理图连接成图（b）所示的电路。图中连接错误的导线编号是（　　） A．① B．② C．③ D．④ E．⑤ 4．在样品池中注满待测海水，闭合开关S，毫安表读数为。逐步减少池中海水，改变高度，读出和，记入表格中。 序号 1 50.0 8.00 2 40.0 7.38 3 25.0 6.00 4 20.0 5.33 5 10.0 3.43 （1）当液面高度时，样品池左右两极板间的电压_____________；测出海水电阻率_____________。（第2空保留2位有效数字） （2）也可借助图像求海水电阻率。 ①若取为纵坐标，_____________为横坐标，可绘出如图（c）所示的图像。 ②可通过图线的( )求海水电阻率。 A．截距        B．斜率 5．海水的电阻率、及其对光的折射率均与浓度有关。在样品池后壁贴方格纸，注入部分海水，左上角点放置激光笔。当激光笔与水平方向夹角的正切值时，激光经海水折射后到达池底的点。 （1）画出激光从点到点的折射光路图______； （2）海水的折射率_________________（保留3位有效数字）。 【答案】3．C 4． 6 B 5． 见解析 1.33 【解析】3．由原理图可知，样品池（海水电阻Rx）在干路，R2与毫安表+R1的串联支路并联，导线③错误地将R1右端与R2右端直接连接，改变了电路结构，因此连接错误的是③。 故选C。 4．（1）[1]由表中数据可知当液面高度时，电流 电源电动势 解得两段的电压 [2]由电阻定律 流过的电流 联立解得 代入数据得 （2）①[3]由 可得 整理得 因此可以为纵坐标时，横坐标为绘出图像。 ②[4]包含在图线的斜率k中，因此通过斜率求电阻率。 故选B。 5．（1）[1]画出激光从点到点的折射光路图如图： （2）[2]入射角，得 由图得液面到池底有4格，水平偏移有3格，因此 所以折射率 热点题型2 光的干涉衍射与双缝干涉定量计算 析典例·建模型 例2. （2026·上海·二模）流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 6．流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 （1）如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是______。 A．   B． C．   D． （2）下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是______。 A．      B． C．    D． （3）用波长为的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为______。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） 7．流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为、长为的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为。使一质量为的含细胞液滴带上正电，电荷量为，液滴以速度从两极板上方竖直向下进入电场，从点离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 （1）若两极板所构成电容器的电容为，求该电容器所带电荷量。 （2）求液滴离开电场时偏转的距离及其在点位置时的速度。 （3）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度。 【答案】6． C A 7．（1）；（2）；，速度与竖直方向夹角满足；（3），方向垂直纸面向外 【解析】6．（1）[1]AD．当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，折射角一定小于入射角，故AD错误； BC．光沿法线方向入射界面时，入射角为0，不发生偏折，但由玻璃砖进入空气时，折射角大于入射角，故B错误，C正确； 故选C。 （2）[2] 双缝干涉图样的特点是条纹等间距、宽度相等，根据条纹间距公式可知，绿光的波长大，绿光的条纹间距较大。 故选A。 （3）[3] 根据爱因斯坦光电效应方程，结合动能定理有 其中 解得 7．（1）平行板间匀强电场满足 电容定义式 解得 （2）液滴不计重力，竖直方向不受力，做匀速直线运动，穿过电场的时间 水平方向受电场力，加速度 偏转距离 解得 离开电场时，合速度为 设液滴出电场的速度与竖直方向夹角为，则有 （3）根据几何关系可知 液滴在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外 研考点·通技法 光的干涉衍射与双缝干涉的应用 考点核心：重点考查双缝干涉定量计算、干涉与衍射现象辨析、条纹变化规律、薄膜干涉常识。双缝干涉掌握条纹间距公式，区分单缝衍射、双缝干涉、圆孔衍射图样特点；知道相干光源条件、白光干涉衍射的彩色条纹成因，了解薄膜干涉日常应用。 做题步骤：第一步审题定性，判断是双缝干涉、单缝衍射还是薄膜干涉，分清单色光还是白光。第二步熟记公式，套用双缝干涉条纹间距▲x=Lλ/d，明确各物理量含义。第三步动态分析，判断波长、缝距、屏距变化时条纹间距宽窄变化；白光入射记住中央亮纹白色、两侧彩色。第四步现象辨析，干涉条纹等宽等距，衍射条纹中间宽、两侧窄且不等距。第五步结合选项或计算，求解波长、条纹间距、判断图样变化。 易错点：混淆干涉与衍射条纹特征，误认衍射条纹等间距；把缝间距d和条纹间距Δ x概念弄混；公式物理量记混，乱用L、d、λ关系；误以为光强影响条纹间距，实际只影响亮度；白光干涉衍射彩色条纹成因理解错误；不清楚相干条件，把普通光源当作相干光源；增减缝隙宽度、距离时规律记反，导致动态判断失分。牢记公式、区分图样、抓准变量关系，就能稳解此类题型。 破类题·提能力 2．（2026·上海奉贤·二模）光现象及研究 光现象涵盖反射、折射、干涉、衍射、光电效应等物理行为，研究价值很高。 8．如图（a）所示，纸面内一束单色光，由空气以入射角射向一圆柱形长直玻璃柱的左端面圆心点，并恰好在玻璃柱的内侧面发生全反射。 （1）该玻璃柱材料对该单色光的折射率___________； （2）在点施加简谐振动，持续时间后停止，产生的简谐波沿玻璃柱水平向右传播。某时刻观测到如图（b）中的实线波形，经过时间后波形变为图（b）中的虚线。已知、两点间距离为，振动振幅为。则___________。 A．点起振方向向下 B．时间 C．该波在玻璃柱中的传播速度为 D．处的玻璃质点振动的总路程为 9．两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系如图所示，则光___________。 A．波长是光的倍 B．光子能量是光的倍 C．光子动量是光的倍 D．比光更容易发生明显衍射 10．小贤研究光电效应的电路如图（a）所示，电路中真空管的阴极为金属铯板。已知金属铯的逸出功，元电荷，普朗克常量。 （1）图（b）为氢原子的能级示意图。用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光，照射铯极板。这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为___________； A．    B．   C．    D． （2）用频率的蓝光照射真空管的铯极板，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测得电路中多组光电流与A、K之间的电压，根据数据描绘图线如图（c）。 ①为测得图（c）中的纵轴截距和横轴截距，滑片应分别置于图（a）中的___________和___________（均选择：A．之间    B．点    C．之间）。 ②（计算）求图（c）中的值（结果保留位有效数字）__________。 【答案】8． ACD 9．BC 10． B B A 【解析】8．[1] 光从空气以入射角射向圆心O，设折射角为，则根据折射定律有 光在玻璃柱内侧恰好发生全反射，则根据几何关系可得全反射的临界角为 而全反射的临界角应满足 结合数学关系 联立可得该玻璃柱材料对该单色光的折射率为 [2] A．波沿玻璃柱水平向右传播，则利用“同侧法（波的传播方向和质点的振动方向在波形曲线的同一侧）”的规律可知，图(b)中最右侧质点的振动方向向下，而波的起振方向与最右侧质点的起振方向相同，所以O点起振方向向下，故A正确； B．M、N间距为，对应，即 解得波长为 点振动持续时间为，对于，即 解得周期为 虚线波形相对于实线波形移动了，则所需时间为，故B错误； C．该波在玻璃柱中的传播速度为，故C正确； D．M处的玻璃质点振动的时间为，由于做简谐运动的质点一个周期内振动的路程为，所以处的玻璃质点振动的总路程为，故D正确。 故选ACD。 9．A．双缝干涉的条纹间距公式为，从图中可以看出，光的条纹间距是光的条纹间距的，即 由于题图为两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系，所以和相同，则有，故A错误； B．光子的能量为 所以有，故B正确； C．光子的动量为，所以有，故C正确； D．波长越长越容易发生明显衍射，由于光波长更长，所以光更容易发生明显衍射，故D错误。 故选BC。 10．[1] 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能释放的光子种类数为 释放的光子能量为 已知金属能产生光电效应的条件是入射光的光子能量应大于或等于金属的逸出功，所以由分析可知，只有从能级跃迁到、能级以及从能级跃迁到能级和从能级跃迁到能级的4种光子（光子能量均小于）不能使铯极板产生光电效应，其余的6种光子（光子能量均大于）都能使铯极板产生光电效应。所以这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为6。 故选B。 [2] 图像中纵轴截距对应的电压，此时滑片P应置于O点。 故选B。 [3] 图像中横轴截距对应遏止电压，此时为反向电压，所以滑片P应置于之间。 故选A。 [4] 光电效应方程为 又因为 联立解得 热点题型3 光电效应综合应用题 析典例·建模型 例3.（2026·上海嘉定·二模）为了健康，日常需减少糖的摄入。已知含糖溶液的浓度越高，其折射率越大；糖具有一种称为旋光性的光学性质；含糖溶液浓度越高，对光的吸收越强，透射光的强度越小。 11．小艾同学自制了一个简易的折射率测量装置，设计方案如图所示，将一根细直棒从圆形泡沫板中心垂直插入，再将该装置漂浮在待测含糖溶液表面，可认为板的下表面与液面完全重合。调整棒浸入液体的深度L，当从液面上方任何方向观察时，都恰好看不到液体中的细棒。 （1）装置中的板半径为，当棒浸入某液体的深度为时，可通过理论计算得到该液体的折射率______（结果保留3位有效数字），小艾在与板的上表面对齐的棒上位置处标记该折射率。 （2）按照（1）的方式计算不同深度对应的折射率，在棒上完成折射率刻度的标记，该刻度的分布_____________。 A．均匀，下方刻度大    B．不均匀，下方刻度大 C．均匀，下方刻度小    D．不均匀，下方刻度小 12．引起视觉的主要是光的电场矢量。如图所示 自然光依次通过、偏振方向夹角为的两片偏振片。若通过的偏振光的电场分量大小为，则沿着偏振方向的电场分量大小为_____________。保持不动，当调至__________时，从透射出的光强最强。接着，在、之间放置一装有蔗糖溶液的透明容器，迎着光看，从容器出射的偏振光会相对入射偏振光的振动方向顺时针转过的角度，为使从透射出的光强最强，需将调至____________。 13．单色光透过含糖溶液照射光电管的阴极，产生光电流，如图为电路图，实验过程中电源可反接。已知阴极金属的逸出功为2.20eV，入射光子能量为3.00eV。 （1）光电子的最大初动能为_______eV、遏止电压为_______V。 （2）光电流I与电压U的关系用实线表示，为遏止电压。含糖溶液浓度升高后重复此实验，得到对应的I-U图线用虚线表示，下列图像合理的可能为_______。 A．    B．   C．    D． 14．有人利用光敏电阻设计了一种含糖量提示器。 （1）光敏电阻的敏感材料是一种______。 A．导体材料    B．半导体材料    C．超导体材料    D．绝缘体材料 （2）光通过含糖溶液照射到光敏电阻上，溶液中的糖浓度超过某一临界值时，提示器两端电压高于一定值，提示器才能发出声音。如图为光控电路图，电源电动势为3V，内阻为，、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度（单位为lx）变化的部分数据如表所示，光照度为1.0lx时，提示器两端电压为2V。该电路中___________。 光照度/lx 1.2 1.0 0.8 0.6 阻值/ 1.8 2.0 2.3 2.8 A．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为1 B．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为4 C．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为1 D．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为4 （3）若设定更低的糖浓度临界值，电路中的定值阻值需要___________。 A．调大    B．保持不变    C．调小 【答案】11． 1.35 D 12． 0 10 13． 0.80 0.80 A 14． B A C 【解析】11．[1]在液面上方看不到细棒的原因是因为光线在液面发生全反射，即 由几何关系可知 解得 [2]由上述可知 变形可知 故L与n不是线性分布，刻度不均匀；L越大，n越大，即上方刻度大。 12．[1] 沿着偏振方向的电场分量大小为 [2] 当调至时，从透射出的光强最强； [3] 从容器出射的偏振光会相对入射偏振光的振动方向顺时针转过的角度，为使从透射出的光强最强，需要偏振方向和转过的振动方向一致，即将调至； 13．[1]由题可知 [2]根据 解得 [3]饱和光电流取决于入射光强度。溶液浓度升高，对光的吸收增强，透过光强减弱，所以饱和光电流应该减小；遏止电压只与入射光的频率以及逸出功有关，与光强无关，故遏止电压不变，故A符合题意。 故选A。 14．[1]光敏电阻的敏感材料是半导体材料，半导体的导电特性会随光照强度发生明显变化。 故选B。 [2]与提示器连接，根据串联分压原理，光照度变小，光敏电阻阻值变大，其分得的电压变大。因此，与提示器并联的电阻必须是光敏电阻。为光敏电阻，是定值电阻；根据闭合电路欧姆定律可得 解得 [3]若设定更低的糖浓度临界值，则光照强度大，光敏电阻阻值小，由可知E与不变，减小，则减小。 故选C。 研考点·通技法 光电效应类的解题方法 光电效应以光电效应方程为核心，结合图像分析、动态规律判断，是光学大题高频考点。核心解题依据：Ekmax=hu-W0，截止频率u=W0/h，遏止电压满足eUc=Ekmax。 解题步骤：第一步审题抓条件，明确入射光频率、光强变化，分清金属逸出功、截止频率已知或待求。第二步套用核心方程，联立光电效应方程与遏止电压公式，求解最大初动能、遏止电压、逸出功、普朗克常量。第三步分析Ekmax-u图像，斜率为普朗克常量h，横轴截距为截止频率，纵轴截距绝对值为逸出功。第四步动态判断，区分频率和光强的不同作用：频率决定能否逸出、最大初动能、遏止电压；光强只影响单位时间逸出光电子数，决定饱和光电流大小。第五步结合选项或计算，判断有无光电效应、物理量增减变化。 易错点：混淆频率与光强的作用，误以为光强越大初动能越大；记错图像斜率与截距含义；忽略低于截止频率无论光强多大都无光电效应；混淆遏止电压与截止频率概念；误认为光电子逸出需要积累时间；公式单位不统一、数值计算出错；多金属对比时，误判逸出功越大截止频率越低。牢记方程、分清变量作用、吃透图像规律，即可避开大部分失分陷阱。 破类题·提能力 3．（2026·上海崇明·二模）LED发光二极管 LED称为发光二极管，是现代照明系统中的重要元件。如图所示是LED的实物图和在电路图中的符号。当LED接上正向电压而发光时（b端电势高于a端），会有电流流过LED，称为正向导通。当接上反向电压时，其等效电阻很大，称为反向截止。 15．小崇利用电压表、电流表研究LED正向导通时的特性曲线，实验电路图如图a所示，请在图b上用笔划线替代导线补全电路图。_____         16．小崇测出某型号LED的特性曲线如图所示。由图可知，正向导通后，LED的等效电阻随电压的增大而_____（填“增大”、“减小”、“不变”）。若将该LED接在电动势为4.5V，内阻为3Ω电源两端，使其正向导通而发光，求此时流过LED的电流大小为_____A。 17．恒流源指的是输出电流保持恒定的电源。照明用LED通常需要恒流源驱动以保证亮度稳定。 （1）小崇在学校实验室里找到一恒流源，其输出功率为28-45W，输出电流为800mA。现用该恒流源为一LED灯珠组成的电路供电，已知该LED灯珠的额定电流为400mA，额定功率为1.5W，为使该LED灯珠正常发光，所搭建的电路应该有_____条支路，且该恒流源最多能驱动_____个LED灯珠。 （2）如图所示电路中，用恒流源作电源，、为定值电阻，光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，在光照强度增大过程中_____ A．两端电压增大 B．电压表示数增大 C．恒流源的输出功率不变 D．V和A的示数变化量之比的绝对值 18．利用两个LED光源发出的两束单色光a、b分别照射同一光电管进行光电效应的研究，得到光电流i和电压U的关系如图所示。 （1）若单色光a、b的光强分别为和，频率分别为和。则他们的大小关系_____ A．，        B．， C．，        D．， （2）已知元电荷e，光电子的最大初动能为_____。在达到饱和电流时，每秒从光电管金属板上发出的光电子数为_____。 【答案】15． 16． 减小 0.25 17． 2 30 D 18． C 【解析】15．根据图a原理图，电路如下 16．[1]由图像可知，随着电压增大，图线与原点连线的斜率增大，即增大，电阻减小。 [2]电源电动势，内阻。根据闭合电路欧姆定律 在图像中作出该直线 观察图像，直线与曲线交点大约在处。故电流为。 17．（1）[1]恒流源输出电流 LED额定电流 为使LED正常发光，需并联支路数 [2]设每条支路串联个LED。总功率 恒流源功率范围 即 解得 取最大整数15。总LED数 （2）[3]光照增强，减小。并联部分电阻减小。总电阻减小。 恒流源输出电流不变。 A．两端电压不变。故A错误； B．电压表测并联部分电压。减小。故B错误； C．恒流源输出功率。减小。故C错误； D．根据电路结构 其中 所以。 因为恒定，所以 即。故D正确。 故选D。 18．（1）[1]由图可知，两束光的遏止电压相同。根据 可知频率 饱和电流与光强成正比，故。 故选C。 （2）[2]光电子最大初动能 [3]饱和电流表示单位时间内到达阳极的电荷量。设每秒发出光电子数为，则 所以 刷模拟 （2026·上海徐汇·二模）光的性质 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 1．如图所示，在研究光的折射规律的实验中，测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为x1、y1和x2、y2，则水槽中液体的折射率为（    ） A． B． C． D． 2．在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（    ） A． B． C． D． 3．在“研究光电效应”实验中，以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为（    ） A．1eV B．2eV C．3eV D．7eV 【答案】1．A 2．B 3．B 【解析】1．设入射角为，折射角为，则水槽中液体的折射率为 根据图中几何关系可得， 联立可得 故选A。 2．当两偏振片的透振方向相互垂直时，穿过两偏振片后光强衰减最大。 故选B。 3．以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，根据光电效应方程 代入数据解得逸出功为 当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为 故选B。 4．（2026·上海静安·二模）光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 (1)光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） (2)如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A．折射                B．全反射                C．干涉                D．衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A．仍有（1）的光学现象                    B．没有（1）的光学现象 C．在匀速移动                            D．在变速移动 (3)光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A．照射光的波长是否变长 B．照射光的强度是否减弱 C．光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A．入射光的频率                            B．光电子的最大初动能 C．光电管阴极金属的逸出功                    D．单位时间内阴极逸出的光电子数 【答案】(1) 涂 (2) C AD (3) A 见解析 BD 【详解】（1）[1]折射率定义为 得光在玻璃中速度 故填 [2]光纤全反射要求光从光密介质射入光疏介质，因此芯层折射率涂层折射率，折射率小的是涂层。 [3]设光线入射端面时折射角为，在芯层涂层界面发生全反射要求入射角临界角，其中 结合几何关系和折射定律可得 即 （2）[1]两个相干光源产生稳定明暗条纹，是光的干涉现象，故选C。 [2]AB．O点出现明暗交替，说明仍满足干涉条件，存在干涉现象，故A正确、B错误； CD．图中明暗变化的时间间隔相等，即相同时间内路程差变化量恒定，由于路程差随移动的变化率越来越大，因此做变速移动，故C错误、D正确。 故选AD。 （3）[1]光电管靠光电效应工作，排除电路故障后，若不能产生光电流，说明不能发生光电效应，光电效应的条件是入射光频率大于金属极限频率（波长小于极限波长），若照射光波长变长，频率降低，低于极限频率就无法产生光电效应，光传感器失灵；光强、光照时间不影响光电效应能否发生，仅影响光电流大小，故选A。 [2]根据光电效应方程 得 斜率为定值，逸出功更大时，极限频率更大，因此新图线和原线平行，横截距在原右侧。 [3]AC由 仅知道一个，没有其他条件无法求出入射光频率和逸出功，故A、C错误； B已知遏止电压可直接得到光电子最大初动能，故B正确； D饱和光电流（为单位时间逸出光电子数） 因此由可得单位时间逸出的光电子数，故D正确。 故选BD。 （2026·上海松江·模拟预测）烟花 小江在春节期间开展了“烟花背后的物理”探究活动，利用不同的器材和光学设备记录了绚丽的光学现象，并对现象进行了分析。 5．下列分析正确的是 。（多选） A．烟花的颜色由原子的能级跃迁决定 B．相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉 C．从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的干涉 D．戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波 6．小江以光纤为研究对象，探究光学规律。如图，光信号在包层和纤芯的分界面上发生多次全反射，并沿芯线传送。已知纤芯的折射率为。 （1）包层的折射率应__________纤芯的折射率。 A．大于                    B．小于                    C．等于 （2）用光纤传输光信号，则光信号在芯层中的传播速度为__________m/s。（真空中的光速为m/s，结果保留2位有效数字） 7．钠原子从能量为的激发态跃迁到能量为的基态，产生单色光。（普朗克常量为h，真空中光速为c） （1）单色光的波长为__________。 A．                B．            C．                D． （2）将单色光垂直射入间距为d的双缝，双缝到光屏的距离为L，则光屏上相邻亮条纹的间距为_______。 （3）将单色光照射到逸出功为W的金属表面，产生了光电子。则光电子最大初动能为__________。 【答案】5．ABD 6． B 7． A 【解析】5．A．五彩烟花的颜色是电子由较高能级跃迁到较低能级，以光的形式释放能量而产生的，颜色由原子的能级跃迁决定，故A正确； B．相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉，B正确； C．从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的衍射，C错误； D．只有横波才能产生偏振，则戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波，D正确。 故选ABD。 6．（1）[1]光线从纤芯射到与包层界面时发生全反射，可知包层的折射率应小于纤芯的折射率，故选B。 （2）[2]光信号在纤芯中的传播速度为 7．（1）根据 可得单色光的波长为，故选A； （2）根据可得，光屏上相邻亮条纹的间距为 （3）光电子最大初动能为 8．（2026·上海金山·二模）流式细胞仪。流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 (1)流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 ①如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是_________。 A．   B． C．   D． ②下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是( ) A．    B．    C．    D． ③用波长为λ的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为_____。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） (2)流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为d、长为L的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为E。使一质量为m的含细胞液滴带上正电，电荷量为q，液滴以速度v0从两极板上方竖直向下进入电场，从点 P 离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 ①若两极板所构成电容器的电容为C，该电容器所带电荷量为_________。 ②（计算）求液滴离开电场时偏转的距离x及其在点P 位置时的速度v=______。 ③（计算）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方h处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度B=______。 【答案】(1) C A (2) 【详解】（1）[1]A．空气斜射入玻璃时，一定会发生折射，传播方向一定改变，A选项中光线方向未偏折，故A错误； B．光从玻璃射向空气时，折射角应大于入射角，B中折射角小于入射角，故B错误； C．光沿半径入射圆弧界面，入射角为0不偏折，从玻璃射向空气时折射角大于入射角，偏折符合规律，故C正确； D．光从空气射入玻璃，折射角小于入射角，D中折射角大于入射角，故D错误。 故选C。 [2]单缝衍射特点是条纹间距不等，中间宽两边窄；双缝干涉特点是条纹等间距等宽度，因此先排除衍射图样C、D。绿光波长大于蓝光，根据双缝干涉间距公式 波长越长条纹间距越大，相同总宽度内条纹数更少间距更大，因此间距更大的等间距条纹A是绿光干涉图样。 故选A。 [3]根据光电效应方程 光子频率 又最大初动能与遏止电压满足 联立得 解得 （2）[1]平行板间匀强电场满足 电容定义 联立得 [2]液滴做类平抛运动。竖直方向匀速，运动时间​ 水平方向加速度 偏转位移 出射时水平速度 竖直速度 合速度 [3]液滴离开电场后在磁场中运动，最终速度竖直向下，水平速度减为0。对水平方向用动量定理，洛伦兹力水平分量的冲量等于动量变化。洛伦兹力水平分量 冲量 动量变化 代入 ​得 9．（2026·上海浦东新·二模）旋光效应 如图，当一束单色线偏振光A经过装满透明含糖饮料的容器B后，其振动方向相对于初始振动方向会偏转一定夹角θ，这称为旋光效应。其中夹角θ为旋光度，且单色光的频率越大，经过同一旋光容器后的旋光度越大。 (1)当旋光度θ＝30°时，若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是______。 A．180° B．120° C．90° D．30° (2)有一束红光和紫光先后经过同一旋光容器。 ①设旋光度分别为θ红和θ紫，则______。 A．θ红＞θ紫    B．θ红＝θ紫    C．θ红＜θ紫 ②若两种光在同一装满含糖饮料的旋光容器中相对于真空的折射率的比值，则两种光从真空中以相同入射角射入该旋光容器中，折射角的正弦的比值＝_____。 (3)（多选）对于通过旋光容器的红光和紫光，某同学利用如图所示的装置先后做了红光和紫光的双缝干涉实验，得到红光和紫光相邻暗条纹的间距相等。造成这种现象的原因可能是：该同学在紫光双缝干涉实验中______。 A．仅减小双缝间距 B．仅增大双缝间距 C．仅减小双缝到传感器接收面距离 D．仅增大双缝到传感器接收面距离 【答案】(1)B (2) C k (3)AD 【详解】（1）若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向应该与旋光后的偏振光的偏振方向垂直，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是120°或者60°，故选B。 （2）①[1]因紫光频率高于红光，可知紫光旋光度大于红光，即θ红＜θ紫，故选C。 ②[2]根据，则 可得 （3）根据条纹间距表达式，因紫光波长小于红光，而条纹间距相等，可知该同学在紫光双缝干涉实验中可能仅减小了双缝间距d，或者仅增大双缝到传感器接收面距离l。故选AD。 刷真题 （2026·上海·高考真题）光刻技术 光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于如何在硅片上制作出目标电路图样，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。一般芯片在生产中需要进行20-30次的光刻，耗时占到IC生产环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3.浦济之光是一种很好的光刻材料，你认识吗？在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用特定光（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，因此，在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。 10．在杨氏双缝干涉实验中，观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，可以减小下列哪些物理量（　　） A．入射光的波长 B．双缝间距 C．入射光的光强 D．双缝到屏幕的距离 11．（1）粒子发射器的带电粒子平行于平行板进入平行板电容器，电容器与电源E，定值电阻R串联组成闭合电路；已知电路稳定时，电容器的两端电压为，两板间距为。则电容器两板间的电场强度________ （2）实验中观测到带电粒子射到b点右侧，若要使带电粒子通过电容后落在b点，下列操作可行的是________ A．增大电阻的阻值        B．减小电阻的阻值 C将电容器向上移动        D．将电容器向下移动 E.将电容器右极板向左移动    F.将电容器右极板向右移动 （3）带电粒子刚进入电容器的时刻为，刚离开电容器的时刻为；比较、时刻该粒子的电势能与的大小关系________以及、时刻该粒子所处位置的电势与的高低关系________。 12．已知普朗克常量为，真空中的光速为，某光子的波长为。 （1）该光子的能量为________。 （2）若有一质量为的氦原子，要使其德布罗意波长小于上述光子的波长，则氦原子的速度至少为________。 【答案】10．AD 11． CE 12． 【解析】10．根据相邻亮条纹中心间距 A．若减小入射光的波长，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故A正确； B．若减小双缝间距，则相邻的明纹（或暗纹）的间距增大，故B错误； C．若减小入射光的光强，则条纹变暗，不改变相邻的明纹（或暗纹）的间距，故C错误； D．若减小双缝到屏幕的距离，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故D正确。 故选AD。 11．（1）[1]匀强电场中电场强度与电压关系为 （2）[2]粒子的轨迹如图所示 粒子在电容器间做类平抛运动，沿平行极板方向 垂直极板方向，， 出电容器时 其中 联立，可得， 出电容器后，粒子做匀速直线运动，由几何关系可知 AB．电路断路，电容电压总等于电动势，所以改变电阻的阻值无影响，故AB错误； CD．上下移动电容器，经过电容器的水平偏移量不变，偏转角不变，欲使总偏移量变大，要让H变大，所以要上移，故C正确，D错误； EF．当左移时d变小，水平偏移量x与偏转角θ均变大，所以总偏移量变大；同理，当右移时d变大，总偏移量变小，故E正确，F错误。 故选CE。 （3）[3]粒子进入电场后，电场力做正功，电势能减小，即 [4]电容器左极板接电源正极，电场方向向右，沿着电场线的方向电势降低，所以 12．（1）[1]光子的能量为 其中 解得 （2）[2]德布罗意波长 由题意可知 解得 则氦原子的速度至少为。 （2024·上海·高考真题）神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 13．在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。 （1）实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。 A．    B．    C．    D． （2）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______ A．增加    B．不变    C．减小 （3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选） A．减小缝宽        B．使单缝靠近传感器 C．增大缝宽        D．使单缝远离传感器 14．某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） 【答案】13． B B AD 14． 【解析】13．[1]条暗条纹间距为，说明条纹间距又解得 故选B。 [2]加偏振片不会改变光的波长，因此条纹间距不变，B正确。 故选B。 [3]移去偏振片，将双缝换成单缝，则会发生单缝衍射现象，根据单缝衍射规律，减小缝的宽度、增加单缝到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。 故选AD。 14．[1]单个光子频率为 根据普朗克量子化思想，单个光子能量 [2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为 根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为 （2024·上海·高考真题）汽车智能化 我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。 15．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　） A．仅激光是横波 B．激光与超声波都是横波 C．仅超声波是横波 D．激光与超声波都不是横波 16．一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失） 【答案】15．A 16． 600 【解析】15．车载雷达系统发出的激光是横波，超声波信号是纵波。 故选A。 16．[1]根据题意可知，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，则有 其中，解得 [2]根据题意，由可得，汽车的制动力大小为 [3]由牛顿第二定律可得，加速度大小为 （2025·上海·高考真题）2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年，以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。 17．太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环，其核反应方程为，则X是（　　） A． B． C． D． 18．（多选）部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~，用此光照射下面金属可发生光电效应的是( ) 几种金属的截止频率 金属 锌 钙 钠 钾 铷 频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15 A．锌   B．钙    C． 钠     D．钾     E. 铷 19．氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动，若电子质量为m，，则电子动量大小是______。（元电荷为e，静电力常数为k） 20．一氢原子在从量子数为的激发态，跃迁到量子数为2的激发态的过程中（　　），(里伯德常量为R，真空中的光速为c)； A．吸收一频率为的光子 B．发射一频率为的光子 C．吸收一频率为的光子 D．发射一频率为的光子 【答案】17．B 18．CDE 19． 20．D 【解析】17．根据核反应方程，反应前氢核的质量数总和为4，电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0，电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A，电荷数为Z，则有A+0=4，Z+2=4 解得A=4，Z=2 的质量数为4，电荷数为2，故选B。 18．复色光的频率~，当光的频率大于金属板的极限频率时，可发生光电效应，对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷，故选CDE。 19．电子绕氢原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力 整理得 电子动量大小是 20．氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子，光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为，光子的能量 根据巴耳末-里德伯公式 又因为，可得 其中n是跃迁前的能级，k是跃迁后的能级。 氢原子从n=4跃迁到n=2，n=4，k=2，根据可得 且是从高能级向低能级跃迁，放出光子，D正确。故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题突破04 光学综合应用大题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 光的折射与全反射几何计算题 通技法 光的折射与全反射几何计算题的解题方法 热点题型2 光的干涉衍射与双缝干涉定量计算 通技法 光的干涉衍射与双缝干涉的应用 热点题型3 光电效应综合应用题 通技法 光电效应类的解题方法 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 1.重基础：注重基础考查，贯穿选择题、实验题与压轴计算题。 2.强综合：注重物理观念与关键能力的深度融合，强化真实情境的模型转化能力。 3.拓创新：关注科技前沿与实验创新，以核心素养为纲，做到“以不变应万变”。 热点题型1 光的折射与全反射几何计算题 析典例·建模型 例1.（2026·上海闵行·二模）光与摄影 摄影是用光的艺术。 1．某同学做“探究玻璃折射率”的实验： （1）（多选）如图（a），将玻璃砖放在纸上，描出其2条边和；、、、是实验留下的4个大头针，则下面关于实验过程说法正确的是________ A．插大头针的顺序为：、、、 B．插大头针的顺序为：、、、 C．肯定有一观察角度，4个大头针只能看见一个 D．调整入射角度，在点无法发生全反射，在点可能发生全反射 （2）图（b）为探究“介质折射率与光的频率的关系”，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果做出光路图，并标记红光和绿光，实验初步表明：对于同一介质，光的频率越________（选涂“A．高”或者“B．低”），折射率越大。________（选涂“A．红光”或者“B．绿光”）在玻璃中的传播速度更快。 2．有效使用光学滤镜是摄影的重要技术，常用滤镜有“UV镜”、“CPL镜”、“星光镜”等。 （1）“UV镜”是在玻璃前镀膜（多层膜），达到阻挡紫外光，增透可见光的作用。简化示意如图（c），关于其工作原理，下列说法正确的是________ A．紫外光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 B．可见光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 C．紫外光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 D．可见光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 （2）（多选）在拍摄水面时，为了让水中的鱼更清晰，可以使用“CPL镜”。若要增加画面的梦幻感，把点光源拉成放射状的星光线条，如图（d），可以使用“星光镜”，可推测________ A．“CPL镜”是偏振片，可消除进入镜头的水面反射光 B．“CPL镜”是利用干涉相消，增加进入水面的透射光 C．“星光镜”镜头上有很多沿不同方向的平行条纹，利用光的衍射现象产生梦幻感 D．“星光镜”镜头上的条纹形状不同，产生的星光线条也不同 研考点·通技法 光的折射与全反射几何计算题的解题方法 此类题型以折射定律、全反射条件、几何边角关系为核心解题依据。核心思路：先画规范光路图，找准入射角、折射角、临界角，结合几何三角形边角关系列式求解折射率、角度、光路范围等物理量。 解题步骤：第一步精准画光路，标出入射点、法线、界面，区分光线入射、折射、反射、全反射路径。第二步确定角度，明确入射角是光线与法线夹角，不是与界面夹角，利用几何互余、相似三角形、等腰三角形求各光路角度。第三步判断全反射，先计算临界角，对比入射角与临界角大小，入射角大于等于临界角则发生全反射，无折射光。第四步列公式，用折射定律 n=sinα/sinβ、临界角公式 sin C=1/n 联立方程。第五步结合几何边长、半径等条件，求解折射率、光线偏转角、照亮区域范围。 易错点：混淆法线与界面，角度认错；忽略多界面连续折射反射，漏画光路；未先判断全反射直接套用折射定律；几何边角关系推导出错，不会利用三角形补角、互余关系；介质折射率大小搞反，导致正弦比值颠倒；忽略光线在棱镜、圆弧介质中的多次全反射漏解；作图不规范，角度标注混乱造成计算偏差。解题坚持先画光路、再定角度、判全反射、列式计算、几何辅助的流程，可规避绝大多数失分点。 破类题·提能力 1.（2026·上海虹口·二模）某兴趣小组设计了测量海水电阻率的实验。所用器材：电动势、内阻忽略的电源；不计内阻的毫安表；阻值为的定值电阻；阻值为的定值电阻；开关；样品池；导线若干。可盛装海水的样品池侧面是边长的正方形，池长，液面的高度由侧面竖直方向的刻度尺读出。图（a）为测量海水电阻的电路原理图。 3．依据设计的原理图连接成图（b）所示的电路。图中连接错误的导线编号是（　　） A．① B．② C．③ D．④ E．⑤ 4．在样品池中注满待测海水，闭合开关S，毫安表读数为。逐步减少池中海水，改变高度，读出和，记入表格中。 序号 1 50.0 8.00 2 40.0 7.38 3 25.0 6.00 4 20.0 5.33 5 10.0 3.43 （1）当液面高度时，样品池左右两极板间的电压_____________；测出海水电阻率_____________。（第2空保留2位有效数字） （2）也可借助图像求海水电阻率。 ①若取为纵坐标，_____________为横坐标，可绘出如图（c）所示的图像。 ②可通过图线的( )求海水电阻率。 A．截距        B．斜率 5．海水的电阻率、及其对光的折射率均与浓度有关。在样品池后壁贴方格纸，注入部分海水，左上角点放置激光笔。当激光笔与水平方向夹角的正切值时，激光经海水折射后到达池底的点。 （1）画出激光从点到点的折射光路图______； （2）海水的折射率_________________（保留3位有效数字）。 热点题型2 光的干涉衍射与双缝干涉定量计算 析典例·建模型 例2. （2026·上海·二模）流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 6．流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 （1）如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是______。 A．   B． C．   D． （2）下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是______。 A．      B． C．    D． （3）用波长为的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为______。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） 7．流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为、长为的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为。使一质量为的含细胞液滴带上正电，电荷量为，液滴以速度从两极板上方竖直向下进入电场，从点离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 （1）若两极板所构成电容器的电容为，求该电容器所带电荷量。 （2）求液滴离开电场时偏转的距离及其在点位置时的速度。 （3）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度。 研考点·通技法 光的干涉衍射与双缝干涉的应用 考点核心：重点考查双缝干涉定量计算、干涉与衍射现象辨析、条纹变化规律、薄膜干涉常识。双缝干涉掌握条纹间距公式，区分单缝衍射、双缝干涉、圆孔衍射图样特点；知道相干光源条件、白光干涉衍射的彩色条纹成因，了解薄膜干涉日常应用。 做题步骤：第一步审题定性，判断是双缝干涉、单缝衍射还是薄膜干涉，分清单色光还是白光。第二步熟记公式，套用双缝干涉条纹间距▲x=Lλ/d，明确各物理量含义。第三步动态分析，判断波长、缝距、屏距变化时条纹间距宽窄变化；白光入射记住中央亮纹白色、两侧彩色。第四步现象辨析，干涉条纹等宽等距，衍射条纹中间宽、两侧窄且不等距。第五步结合选项或计算，求解波长、条纹间距、判断图样变化。 易错点：混淆干涉与衍射条纹特征，误认衍射条纹等间距；把缝间距d和条纹间距Δ x概念弄混；公式物理量记混，乱用L、d、λ关系；误以为光强影响条纹间距，实际只影响亮度；白光干涉衍射彩色条纹成因理解错误；不清楚相干条件，把普通光源当作相干光源；增减缝隙宽度、距离时规律记反，导致动态判断失分。牢记公式、区分图样、抓准变量关系，就能稳解此类题型。 破类题·提能力 2．（2026·上海奉贤·二模）光现象及研究 光现象涵盖反射、折射、干涉、衍射、光电效应等物理行为，研究价值很高。 8．如图（a）所示，纸面内一束单色光，由空气以入射角射向一圆柱形长直玻璃柱的左端面圆心点，并恰好在玻璃柱的内侧面发生全反射。 （1）该玻璃柱材料对该单色光的折射率___________； （2）在点施加简谐振动，持续时间后停止，产生的简谐波沿玻璃柱水平向右传播。某时刻观测到如图（b）中的实线波形，经过时间后波形变为图（b）中的虚线。已知、两点间距离为，振动振幅为。则___________。 A．点起振方向向下 B．时间 C．该波在玻璃柱中的传播速度为 D．处的玻璃质点振动的总路程为 9．两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系如图所示，则光___________。 A．波长是光的倍 B．光子能量是光的倍 C．光子动量是光的倍 D．比光更容易发生明显衍射 10．小贤研究光电效应的电路如图（a）所示，电路中真空管的阴极为金属铯板。已知金属铯的逸出功，元电荷，普朗克常量。 （1）图（b）为氢原子的能级示意图。用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光，照射铯极板。这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为___________； A．    B．   C．    D． （2）用频率的蓝光照射真空管的铯极板，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测得电路中多组光电流与A、K之间的电压，根据数据描绘图线如图（c）。 ①为测得图（c）中的纵轴截距和横轴截距，滑片应分别置于图（a）中的___________和___________（均选择：A．之间    B．点    C．之间）。 ②（计算）求图（c）中的值（结果保留位有效数字）__________。 热点题型3 光电效应综合应用题 析典例·建模型 例3.（2026·上海嘉定·二模）为了健康，日常需减少糖的摄入。已知含糖溶液的浓度越高，其折射率越大；糖具有一种称为旋光性的光学性质；含糖溶液浓度越高，对光的吸收越强，透射光的强度越小。 11．小艾同学自制了一个简易的折射率测量装置，设计方案如图所示，将一根细直棒从圆形泡沫板中心垂直插入，再将该装置漂浮在待测含糖溶液表面，可认为板的下表面与液面完全重合。调整棒浸入液体的深度L，当从液面上方任何方向观察时，都恰好看不到液体中的细棒。 （1）装置中的板半径为，当棒浸入某液体的深度为时，可通过理论计算得到该液体的折射率______（结果保留3位有效数字），小艾在与板的上表面对齐的棒上位置处标记该折射率。 （2）按照（1）的方式计算不同深度对应的折射率，在棒上完成折射率刻度的标记，该刻度的分布_____________。 A．均匀，下方刻度大    B．不均匀，下方刻度大 C．均匀，下方刻度小    D．不均匀，下方刻度小 12．引起视觉的主要是光的电场矢量。如图所示 自然光依次通过、偏振方向夹角为的两片偏振片。若通过的偏振光的电场分量大小为，则沿着偏振方向的电场分量大小为_____________。保持不动，当调至__________时，从透射出的光强最强。接着，在、之间放置一装有蔗糖溶液的透明容器，迎着光看，从容器出射的偏振光会相对入射偏振光的振动方向顺时针转过的角度，为使从透射出的光强最强，需将调至____________。 13．单色光透过含糖溶液照射光电管的阴极，产生光电流，如图为电路图，实验过程中电源可反接。已知阴极金属的逸出功为2.20eV，入射光子能量为3.00eV。 （1）光电子的最大初动能为_______eV、遏止电压为_______V。 （2）光电流I与电压U的关系用实线表示，为遏止电压。含糖溶液浓度升高后重复此实验，得到对应的I-U图线用虚线表示，下列图像合理的可能为_______。 A．    B．   C．    D． 14．有人利用光敏电阻设计了一种含糖量提示器。 （1）光敏电阻的敏感材料是一种______。 A．导体材料    B．半导体材料    C．超导体材料    D．绝缘体材料 （2）光通过含糖溶液照射到光敏电阻上，溶液中的糖浓度超过某一临界值时，提示器两端电压高于一定值，提示器才能发出声音。如图为光控电路图，电源电动势为3V，内阻为，、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度（单位为lx）变化的部分数据如表所示，光照度为1.0lx时，提示器两端电压为2V。该电路中___________。 光照度/lx 1.2 1.0 0.8 0.6 阻值/ 1.8 2.0 2.3 2.8 A．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为1 B．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为4 C．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为1 D．是光敏电阻，是定值电阻，阻值约为4 （3）若设定更低的糖浓度临界值，电路中的定值阻值需要___________。 A．调大    B．保持不变    C．调小 研考点·通技法 光电效应类的解题方法 光电效应以光电效应方程为核心，结合图像分析、动态规律判断，是光学大题高频考点。核心解题依据：Ekmax=hu-W0，截止频率u=W0/h，遏止电压满足eUc=Ekmax。 解题步骤：第一步审题抓条件，明确入射光频率、光强变化，分清金属逸出功、截止频率已知或待求。第二步套用核心方程，联立光电效应方程与遏止电压公式，求解最大初动能、遏止电压、逸出功、普朗克常量。第三步分析Ekmax-u图像，斜率为普朗克常量h，横轴截距为截止频率，纵轴截距绝对值为逸出功。第四步动态判断，区分频率和光强的不同作用：频率决定能否逸出、最大初动能、遏止电压；光强只影响单位时间逸出光电子数，决定饱和光电流大小。第五步结合选项或计算，判断有无光电效应、物理量增减变化。 易错点：混淆频率与光强的作用，误以为光强越大初动能越大；记错图像斜率与截距含义；忽略低于截止频率无论光强多大都无光电效应；混淆遏止电压与截止频率概念；误认为光电子逸出需要积累时间；公式单位不统一、数值计算出错；多金属对比时，误判逸出功越大截止频率越低。牢记方程、分清变量作用、吃透图像规律，即可避开大部分失分陷阱。 破类题·提能力 3．（2026·上海崇明·二模）LED发光二极管 LED称为发光二极管，是现代照明系统中的重要元件。如图所示是LED的实物图和在电路图中的符号。当LED接上正向电压而发光时（b端电势高于a端），会有电流流过LED，称为正向导通。当接上反向电压时，其等效电阻很大，称为反向截止。 15．小崇利用电压表、电流表研究LED正向导通时的特性曲线，实验电路图如图a所示，请在图b上用笔划线替代导线补全电路图。_____         16．小崇测出某型号LED的特性曲线如图所示。由图可知，正向导通后，LED的等效电阻随电压的增大而_____（填“增大”、“减小”、“不变”）。若将该LED接在电动势为4.5V，内阻为3Ω电源两端，使其正向导通而发光，求此时流过LED的电流大小为_____A。 17．恒流源指的是输出电流保持恒定的电源。照明用LED通常需要恒流源驱动以保证亮度稳定。 （1）小崇在学校实验室里找到一恒流源，其输出功率为28-45W，输出电流为800mA。现用该恒流源为一LED灯珠组成的电路供电，已知该LED灯珠的额定电流为400mA，额定功率为1.5W，为使该LED灯珠正常发光，所搭建的电路应该有_____条支路，且该恒流源最多能驱动_____个LED灯珠。 （2）如图所示电路中，用恒流源作电源，、为定值电阻，光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，在光照强度增大过程中_____ A．两端电压增大 B．电压表示数增大 C．恒流源的输出功率不变 D．V和A的示数变化量之比的绝对值 18．利用两个LED光源发出的两束单色光a、b分别照射同一光电管进行光电效应的研究，得到光电流i和电压U的关系如图所示。 （1）若单色光a、b的光强分别为和，频率分别为和。则他们的大小关系_____ A．，        B．， C．，        D．， （2）已知元电荷e，光电子的最大初动能为_____。在达到饱和电流时，每秒从光电管金属板上发出的光电子数为_____。 刷模拟 （2026·上海徐汇·二模）光的性质 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 1．如图所示，在研究光的折射规律的实验中，测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为x1、y1和x2、y2，则水槽中液体的折射率为（    ） A． B． C． D． 2．在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（    ） A．B．C．D． 3．在“研究光电效应”实验中，以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为（    ） A．1eV B．2eV C．3eV D．7eV 4．（2026·上海静安·二模）光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 (1)光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） (2)如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A．折射                B．全反射                C．干涉                D．衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A．仍有（1）的光学现象                    B．没有（1）的光学现象 C．在匀速移动                            D．在变速移动 (3)光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A．照射光的波长是否变长 B．照射光的强度是否减弱 C．光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A．入射光的频率                            B．光电子的最大初动能 C．光电管阴极金属的逸出功                    D．单位时间内阴极逸出的光电子数 （2026·上海松江·模拟预测）烟花 小江在春节期间开展了“烟花背后的物理”探究活动，利用不同的器材和光学设备记录了绚丽的光学现象，并对现象进行了分析。 5．下列分析正确的是 。（多选） A．烟花的颜色由原子的能级跃迁决定 B．相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉 C．从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的干涉 D．戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波 6．小江以光纤为研究对象，探究光学规律。如图，光信号在包层和纤芯的分界面上发生多次全反射，并沿芯线传送。已知纤芯的折射率为。 （1）包层的折射率应__________纤芯的折射率。 A．大于                    B．小于                    C．等于 （2）用光纤传输光信号，则光信号在芯层中的传播速度为__________m/s。（真空中的光速为m/s，结果保留2位有效数字） 7．钠原子从能量为的激发态跃迁到能量为的基态，产生单色光。（普朗克常量为h，真空中光速为c） （1）单色光的波长为__________。 A．                B．            C．                D． （2）将单色光垂直射入间距为d的双缝，双缝到光屏的距离为L，则光屏上相邻亮条纹的间距为_______。 （3）将单色光照射到逸出功为W的金属表面，产生了光电子。则光电子最大初动能为__________。 8．（2026·上海金山·二模）流式细胞仪。流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 (1)流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 ①如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是_________。 A．   B． C．   D． ②下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是( ) A．    B．    C．    D． ③用波长为λ的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为_____。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） (2)流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为d、长为L的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为E。使一质量为m的含细胞液滴带上正电，电荷量为q，液滴以速度v0从两极板上方竖直向下进入电场，从点 P 离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 ①若两极板所构成电容器的电容为C，该电容器所带电荷量为_________。 ②（计算）求液滴离开电场时偏转的距离x及其在点P 位置时的速度v=______。 ③（计算）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方h处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度B=______。 9．（2026·上海浦东新·二模）旋光效应 如图，当一束单色线偏振光A经过装满透明含糖饮料的容器B后，其振动方向相对于初始振动方向会偏转一定夹角θ，这称为旋光效应。其中夹角θ为旋光度，且单色光的频率越大，经过同一旋光容器后的旋光度越大。 (1)当旋光度θ＝30°时，若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是______。 A．180° B．120° C．90° D．30° (2)有一束红光和紫光先后经过同一旋光容器。 ①设旋光度分别为θ红和θ紫，则______。 A．θ红＞θ紫    B．θ红＝θ紫    C．θ红＜θ紫 ②若两种光在同一装满含糖饮料的旋光容器中相对于真空的折射率的比值，则两种光从真空中以相同入射角射入该旋光容器中，折射角的正弦的比值＝_____。 (3)（多选）对于通过旋光容器的红光和紫光，某同学利用如图所示的装置先后做了红光和紫光的双缝干涉实验，得到红光和紫光相邻暗条纹的间距相等。造成这种现象的原因可能是：该同学在紫光双缝干涉实验中______。 A．仅减小双缝间距 B．仅增大双缝间距 C．仅减小双缝到传感器接收面距离 D．仅增大双缝到传感器接收面距离 刷真题 （2026·上海·高考真题）光刻技术 光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于如何在硅片上制作出目标电路图样，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。一般芯片在生产中需要进行20-30次的光刻，耗时占到IC生产环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3.浦济之光是一种很好的光刻材料，你认识吗？在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用特定光（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，因此，在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。 10．在杨氏双缝干涉实验中，观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，可以减小下列哪些物理量（　　） A．入射光的波长 B．双缝间距 C．入射光的光强 D．双缝到屏幕的距离 11．（1）粒子发射器的带电粒子平行于平行板进入平行板电容器，电容器与电源E，定值电阻R串联组成闭合电路；已知电路稳定时，电容器的两端电压为，两板间距为。则电容器两板间的电场强度________ （2）实验中观测到带电粒子射到b点右侧，若要使带电粒子通过电容后落在b点，下列操作可行的是________ A．增大电阻的阻值        B．减小电阻的阻值 C将电容器向上移动        D．将电容器向下移动 E.将电容器右极板向左移动    F.将电容器右极板向右移动 （3）带电粒子刚进入电容器的时刻为，刚离开电容器的时刻为；比较、时刻该粒子的电势能与的大小关系________以及、时刻该粒子所处位置的电势与的高低关系________。 12．已知普朗克常量为，真空中的光速为，某光子的波长为。 （1）该光子的能量为________。 （2）若有一质量为的氦原子，要使其德布罗意波长小于上述光子的波长，则氦原子的速度至少为________。 （2024·上海·高考真题）神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 13．在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。 （1）实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。 A．    B．    C．    D． （2）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______ A．增加    B．不变    C．减小 （3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选） A．减小缝宽        B．使单缝靠近传感器 C．增大缝宽        D．使单缝远离传感器 14．某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） （2024·上海·高考真题）汽车智能化 我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。 15．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　） A．仅激光是横波 B．激光与超声波都是横波 C．仅超声波是横波 D．激光与超声波都不是横波 16．一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失） （2025·上海·高考真题）2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年，以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。 17．太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环，其核反应方程为，则X是（　　） A． B． C． D． 18．（多选）部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~，用此光照射下面金属可发生光电效应的是( ) 几种金属的截止频率 金属 锌 钙 钠 钾 铷 频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15 A．锌   B．钙    C． 钠     D．钾     E. 铷 19．氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动，若电子质量为m，，则电子动量大小是______。（元电荷为e，静电力常数为k） 20．一氢原子在从量子数为的激发态，跃迁到量子数为2的激发态的过程中（　　），(里伯德常量为R，真空中的光速为c)； A．吸收一频率为的光子 B．发射一频率为的光子 C．吸收一频率为的光子 D．发射一频率为的光子 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题突破04 光学综合应用大题 热点题型1 光的折射与全反射几何计算题 析典例·建模型 例1.（2026·上海闵行·二模） 【答案】1． BC A A 2． B ACD 【解析】1．（1）[1]AB．探究玻璃折射率实验中，插大头针顺序为先在入射侧插、确定入射光线，再在出射侧插 （挡住、的像），最后插（挡住、、的像），故B正确，A错误； C．沿正确光路方向观察时，四个大头针的像重合，因此能观察到四个大头针只呈现一个像，故C正确； D．全反射发生条件是光从光密介质射向光疏介质，点是空气（光疏）入玻璃（光密），不可能发生全反射；玻璃砖两界面平行，点入射角等于点折射角，一定小于玻璃对空气的临界角，因此点也不可能发生全反射，故D错误。 故选BC。 （2）[2] 同一介质中，光的频率越高，折射率越大，故填A； [3]绿光频率高于红光，因此绿光折射率更大；由，折射率越小，光在介质中传播速度越快，红光折射率更小，因此红光在玻璃中传播速度更快，故填A。 2．（1）[1] 增透膜的原理：利用光的干涉，使需要增透的可见光在膜前、后表面的反射光发生干涉相消，减少可见光的反射，从而增加可见光的透射；题目中UV镜的作用是增透可见光、阻挡紫外。 故选B。 （2）[2] AB． CPL是偏振片，水面反射光为偏振光，转动偏振片可以阻挡反射偏振光，消除水面反光，让水下景物更清晰，利用的是偏振原理，不是干涉，故A正确，B错误； CD．星光镜表面有不同方向的平行条纹，相当于衍射光栅，利用光的衍射效应，将点光源发散为放射状星光线条，条纹形状不同，衍射图样不同，产生的星光线条也不同，故CD正确。 故选ACD。 研考点·通技法 光的折射与全反射几何计算题的解题方法 此类题型以折射定律、全反射条件、几何边角关系为核心解题依据。核心思路：先画规范光路图，找准入射角、折射角、临界角，结合几何三角形边角关系列式求解折射率、角度、光路范围等物理量。 解题步骤：第一步精准画光路，标出入射点、法线、界面，区分光线入射、折射、反射、全反射路径。第二步确定角度，明确入射角是光线与法线夹角，不是与界面夹角，利用几何互余、相似三角形、等腰三角形求各光路角度。第三步判断全反射，先计算临界角，对比入射角与临界角大小，入射角大于等于临界角则发生全反射，无折射光。第四步列公式，用折射定律 n=sinα/sinβ、临界角公式 sin C=1/n 联立方程。第五步结合几何边长、半径等条件，求解折射率、光线偏转角、照亮区域范围。 易错点：混淆法线与界面，角度认错；忽略多界面连续折射反射，漏画光路；未先判断全反射直接套用折射定律；几何边角关系推导出错，不会利用三角形补角、互余关系；介质折射率大小搞反，导致正弦比值颠倒；忽略光线在棱镜、圆弧介质中的多次全反射漏解；作图不规范，角度标注混乱造成计算偏差。解题坚持先画光路、再定角度、判全反射、列式计算、几何辅助的流程，可规避绝大多数失分点。 破类题·提能力 1.（2026·上海虹口·二模） 【答案】3．C 4． 6 B 5． 见解析 1.33 【解析】3．由原理图可知，样品池（海水电阻Rx）在干路，R2与毫安表+R1的串联支路并联，导线③错误地将R1右端与R2右端直接连接，改变了电路结构，因此连接错误的是③。 故选C。 4．（1）[1]由表中数据可知当液面高度时，电流 电源电动势 解得两段的电压 [2]由电阻定律 流过的电流 联立解得 代入数据得 （2）①[3]由 可得 整理得 因此可以为纵坐标时，横坐标为绘出图像。 ②[4]包含在图线的斜率k中，因此通过斜率求电阻率。 故选B。 5．（1）[1]画出激光从点到点的折射光路图如图： （2）[2]入射角，得 由图得液面到池底有4格，水平偏移有3格，因此 所以折射率 热点题型2 光的干涉衍射与双缝干涉定量计算 析典例·建模型 例2. （2026·上海·二模）【答案】6． C A 7．（1）；（2）；，速度与竖直方向夹角满足；（3），方向垂直纸面向外 【解析】6．（1）[1]AD．当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，折射角一定小于入射角，故AD错误； BC．光沿法线方向入射界面时，入射角为0，不发生偏折，但由玻璃砖进入空气时，折射角大于入射角，故B错误，C正确； 故选C。 （2）[2] 双缝干涉图样的特点是条纹等间距、宽度相等，根据条纹间距公式可知，绿光的波长大，绿光的条纹间距较大。 故选A。 （3）[3] 根据爱因斯坦光电效应方程，结合动能定理有 其中 解得 7．（1）平行板间匀强电场满足 电容定义式 解得 （2）液滴不计重力，竖直方向不受力，做匀速直线运动，穿过电场的时间 水平方向受电场力，加速度 偏转距离 解得 离开电场时，合速度为 设液滴出电场的速度与竖直方向夹角为，则有 （3）根据几何关系可知 液滴在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外 研考点·通技法 光的干涉衍射与双缝干涉的应用 考点核心：重点考查双缝干涉定量计算、干涉与衍射现象辨析、条纹变化规律、薄膜干涉常识。双缝干涉掌握条纹间距公式，区分单缝衍射、双缝干涉、圆孔衍射图样特点；知道相干光源条件、白光干涉衍射的彩色条纹成因，了解薄膜干涉日常应用。 做题步骤：第一步审题定性，判断是双缝干涉、单缝衍射还是薄膜干涉，分清单色光还是白光。第二步熟记公式，套用双缝干涉条纹间距▲x=Lλ/d，明确各物理量含义。第三步动态分析，判断波长、缝距、屏距变化时条纹间距宽窄变化；白光入射记住中央亮纹白色、两侧彩色。第四步现象辨析，干涉条纹等宽等距，衍射条纹中间宽、两侧窄且不等距。第五步结合选项或计算，求解波长、条纹间距、判断图样变化。 易错点：混淆干涉与衍射条纹特征，误认衍射条纹等间距；把缝间距d和条纹间距Δ x概念弄混；公式物理量记混，乱用L、d、λ关系；误以为光强影响条纹间距，实际只影响亮度；白光干涉衍射彩色条纹成因理解错误；不清楚相干条件，把普通光源当作相干光源；增减缝隙宽度、距离时规律记反，导致动态判断失分。牢记公式、区分图样、抓准变量关系，就能稳解此类题型。 破类题·提能力 2．（2026·上海奉贤·二模） 【答案】8． ACD 9．BC 10． B B A 【解析】8．[1] 光从空气以入射角射向圆心O，设折射角为，则根据折射定律有 光在玻璃柱内侧恰好发生全反射，则根据几何关系可得全反射的临界角为 而全反射的临界角应满足 结合数学关系 联立可得该玻璃柱材料对该单色光的折射率为 [2] A．波沿玻璃柱水平向右传播，则利用“同侧法（波的传播方向和质点的振动方向在波形曲线的同一侧）”的规律可知，图(b)中最右侧质点的振动方向向下，而波的起振方向与最右侧质点的起振方向相同，所以O点起振方向向下，故A正确； B．M、N间距为，对应，即 解得波长为 点振动持续时间为，对于，即 解得周期为 虚线波形相对于实线波形移动了，则所需时间为，故B错误； C．该波在玻璃柱中的传播速度为，故C正确； D．M处的玻璃质点振动的时间为，由于做简谐运动的质点一个周期内振动的路程为，所以处的玻璃质点振动的总路程为，故D正确。 故选ACD。 9．A．双缝干涉的条纹间距公式为，从图中可以看出，光的条纹间距是光的条纹间距的，即 由于题图为两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系，所以和相同，则有，故A错误； B．光子的能量为 所以有，故B正确； C．光子的动量为，所以有，故C正确； D．波长越长越容易发生明显衍射，由于光波长更长，所以光更容易发生明显衍射，故D错误。 故选BC。 10．[1] 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能释放的光子种类数为 释放的光子能量为 已知金属能产生光电效应的条件是入射光的光子能量应大于或等于金属的逸出功，所以由分析可知，只有从能级跃迁到、能级以及从能级跃迁到能级和从能级跃迁到能级的4种光子（光子能量均小于）不能使铯极板产生光电效应，其余的6种光子（光子能量均大于）都能使铯极板产生光电效应。所以这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为6。 故选B。 [2] 图像中纵轴截距对应的电压，此时滑片P应置于O点。 故选B。 [3] 图像中横轴截距对应遏止电压，此时为反向电压，所以滑片P应置于之间。 故选A。 [4] 光电效应方程为 又因为 联立解得 热点题型3 光电效应综合应用题 析典例·建模型 例3.（2026·上海嘉定·二模） 【答案】11． 1.35 D 12． 0 10 13． 0.80 0.80 A 14． B A C 【解析】11．[1]在液面上方看不到细棒的原因是因为光线在液面发生全反射，即 由几何关系可知 解得 [2]由上述可知 变形可知 故L与n不是线性分布，刻度不均匀；L越大，n越大，即上方刻度大。 12．[1] 沿着偏振方向的电场分量大小为 [2] 当调至时，从透射出的光强最强； [3] 从容器出射的偏振光会相对入射偏振光的振动方向顺时针转过的角度，为使从透射出的光强最强，需要偏振方向和转过的振动方向一致，即将调至； 13．[1]由题可知 [2]根据 解得 [3]饱和光电流取决于入射光强度。溶液浓度升高，对光的吸收增强，透过光强减弱，所以饱和光电流应该减小；遏止电压只与入射光的频率以及逸出功有关，与光强无关，故遏止电压不变，故A符合题意。 故选A。 14．[1]光敏电阻的敏感材料是半导体材料，半导体的导电特性会随光照强度发生明显变化。 故选B。 [2]与提示器连接，根据串联分压原理，光照度变小，光敏电阻阻值变大，其分得的电压变大。因此，与提示器并联的电阻必须是光敏电阻。为光敏电阻，是定值电阻；根据闭合电路欧姆定律可得 解得 [3]若设定更低的糖浓度临界值，则光照强度大，光敏电阻阻值小，由可知E与不变，减小，则减小。 故选C。 研考点·通技法 光电效应类的解题方法 光电效应以光电效应方程为核心，结合图像分析、动态规律判断，是光学大题高频考点。核心解题依据：Ekmax=hu-W0，截止频率u=W0/h，遏止电压满足eUc=Ekmax。 解题步骤：第一步审题抓条件，明确入射光频率、光强变化，分清金属逸出功、截止频率已知或待求。第二步套用核心方程，联立光电效应方程与遏止电压公式，求解最大初动能、遏止电压、逸出功、普朗克常量。第三步分析Ekmax-u图像，斜率为普朗克常量h，横轴截距为截止频率，纵轴截距绝对值为逸出功。第四步动态判断，区分频率和光强的不同作用：频率决定能否逸出、最大初动能、遏止电压；光强只影响单位时间逸出光电子数，决定饱和光电流大小。第五步结合选项或计算，判断有无光电效应、物理量增减变化。 易错点：混淆频率与光强的作用，误以为光强越大初动能越大；记错图像斜率与截距含义；忽略低于截止频率无论光强多大都无光电效应；混淆遏止电压与截止频率概念；误认为光电子逸出需要积累时间；公式单位不统一、数值计算出错；多金属对比时，误判逸出功越大截止频率越低。牢记方程、分清变量作用、吃透图像规律，即可避开大部分失分陷阱。 破类题·提能力 3．（2026·上海崇明·二模）【答案】15． 16． 减小 0.25 17． 2 30 D 18． C 【解析】15．根据图a原理图，电路如下 16．[1]由图像可知，随着电压增大，图线与原点连线的斜率增大，即增大，电阻减小。 [2]电源电动势，内阻。根据闭合电路欧姆定律 在图像中作出该直线 观察图像，直线与曲线交点大约在处。故电流为。 17．（1）[1]恒流源输出电流 LED额定电流 为使LED正常发光，需并联支路数 [2]设每条支路串联个LED。总功率 恒流源功率范围 即 解得 取最大整数15。总LED数 （2）[3]光照增强，减小。并联部分电阻减小。总电阻减小。 恒流源输出电流不变。 A．两端电压不变。故A错误； B．电压表测并联部分电压。减小。故B错误； C．恒流源输出功率。减小。故C错误； D．根据电路结构 其中 所以。 因为恒定，所以 即。故D正确。 故选D。 18．（1）[1]由图可知，两束光的遏止电压相同。根据 可知频率 饱和电流与光强成正比，故。 故选C。 （2）[2]光电子最大初动能 [3]饱和电流表示单位时间内到达阳极的电荷量。设每秒发出光电子数为，则 所以 刷模拟 （2026·上海徐汇·二模）【答案】1．A 2．B 3．B 【解析】1．设入射角为，折射角为，则水槽中液体的折射率为 根据图中几何关系可得， 联立可得 故选A。 2．当两偏振片的透振方向相互垂直时，穿过两偏振片后光强衰减最大。 故选B。 3．以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，根据光电效应方程 代入数据解得逸出功为 当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为 故选B。 4．（2026·上海静安·二模） 【答案】(1) 涂 (2) C AD (3) A 见解析 BD 【详解】（1）[1]折射率定义为 得光在玻璃中速度 故填 [2]光纤全反射要求光从光密介质射入光疏介质，因此芯层折射率涂层折射率，折射率小的是涂层。 [3]设光线入射端面时折射角为，在芯层涂层界面发生全反射要求入射角临界角，其中 结合几何关系和折射定律可得 即 （2）[1]两个相干光源产生稳定明暗条纹，是光的干涉现象，故选C。 [2]AB．O点出现明暗交替，说明仍满足干涉条件，存在干涉现象，故A正确、B错误； CD．图中明暗变化的时间间隔相等，即相同时间内路程差变化量恒定，由于路程差随移动的变化率越来越大，因此做变速移动，故C错误、D正确。 故选AD。 （3）[1]光电管靠光电效应工作，排除电路故障后，若不能产生光电流，说明不能发生光电效应，光电效应的条件是入射光频率大于金属极限频率（波长小于极限波长），若照射光波长变长，频率降低，低于极限频率就无法产生光电效应，光传感器失灵；光强、光照时间不影响光电效应能否发生，仅影响光电流大小，故选A。 [2]根据光电效应方程 得 斜率为定值，逸出功更大时，极限频率更大，因此新图线和原线平行，横截距在原右侧。 [3]AC由 仅知道一个，没有其他条件无法求出入射光频率和逸出功，故A、C错误； B已知遏止电压可直接得到光电子最大初动能，故B正确； D饱和光电流（为单位时间逸出光电子数） 因此由可得单位时间逸出的光电子数，故D正确。 故选BD。 （2026·上海松江·模拟预测）【答案】5．ABD 6． B 7． A 【解析】5．A．五彩烟花的颜色是电子由较高能级跃迁到较低能级，以光的形式释放能量而产生的，颜色由原子的能级跃迁决定，故A正确； B．相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉，B正确； C．从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的衍射，C错误； D．只有横波才能产生偏振，则戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波，D正确。 故选ABD。 6．（1）[1]光线从纤芯射到与包层界面时发生全反射，可知包层的折射率应小于纤芯的折射率，故选B。 （2）[2]光信号在纤芯中的传播速度为 7．（1）根据 可得单色光的波长为，故选A； （2）根据可得，光屏上相邻亮条纹的间距为 （3）光电子最大初动能为 8．（2026·上海金山·二模） 【答案】(1) C A (2) 【详解】（1）[1]A．空气斜射入玻璃时，一定会发生折射，传播方向一定改变，A选项中光线方向未偏折，故A错误； B．光从玻璃射向空气时，折射角应大于入射角，B中折射角小于入射角，故B错误； C．光沿半径入射圆弧界面，入射角为0不偏折，从玻璃射向空气时折射角大于入射角，偏折符合规律，故C正确； D．光从空气射入玻璃，折射角小于入射角，D中折射角大于入射角，故D错误。 故选C。 [2]单缝衍射特点是条纹间距不等，中间宽两边窄；双缝干涉特点是条纹等间距等宽度，因此先排除衍射图样C、D。绿光波长大于蓝光，根据双缝干涉间距公式 波长越长条纹间距越大，相同总宽度内条纹数更少间距更大，因此间距更大的等间距条纹A是绿光干涉图样。 故选A。 [3]根据光电效应方程 光子频率 又最大初动能与遏止电压满足 联立得 解得 （2）[1]平行板间匀强电场满足 电容定义 联立得 [2]液滴做类平抛运动。竖直方向匀速，运动时间​ 水平方向加速度 偏转位移 出射时水平速度 竖直速度 合速度 [3]液滴离开电场后在磁场中运动，最终速度竖直向下，水平速度减为0。对水平方向用动量定理，洛伦兹力水平分量的冲量等于动量变化。洛伦兹力水平分量 冲量 动量变化 代入 ​得 9．（2026·上海浦东新·二模） 【答案】(1)B (2) C k (3)AD 【详解】（1）若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向应该与旋光后的偏振光的偏振方向垂直，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是120°或者60°，故选B。 （2）①[1]因紫光频率高于红光，可知紫光旋光度大于红光，即θ红＜θ紫，故选C。 ②[2]根据，则 可得 （3）根据条纹间距表达式，因紫光波长小于红光，而条纹间距相等，可知该同学在紫光双缝干涉实验中可能仅减小了双缝间距d，或者仅增大双缝到传感器接收面距离l。故选AD。 刷真题 （2026·上海·高考真题） 【答案】10．AD 11． CE 12． 【解析】10．根据相邻亮条纹中心间距 A．若减小入射光的波长，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故A正确； B．若减小双缝间距，则相邻的明纹（或暗纹）的间距增大，故B错误； C．若减小入射光的光强，则条纹变暗，不改变相邻的明纹（或暗纹）的间距，故C错误； D．若减小双缝到屏幕的距离，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故D正确。 故选AD。 11．（1）[1]匀强电场中电场强度与电压关系为 （2）[2]粒子的轨迹如图所示 粒子在电容器间做类平抛运动，沿平行极板方向 垂直极板方向，， 出电容器时 其中 联立，可得， 出电容器后，粒子做匀速直线运动，由几何关系可知 AB．电路断路，电容电压总等于电动势，所以改变电阻的阻值无影响，故AB错误； CD．上下移动电容器，经过电容器的水平偏移量不变，偏转角不变，欲使总偏移量变大，要让H变大，所以要上移，故C正确，D错误； EF．当左移时d变小，水平偏移量x与偏转角θ均变大，所以总偏移量变大；同理，当右移时d变大，总偏移量变小，故E正确，F错误。 故选CE。 （3）[3]粒子进入电场后，电场力做正功，电势能减小，即 [4]电容器左极板接电源正极，电场方向向右，沿着电场线的方向电势降低，所以 12．（1）[1]光子的能量为 其中 解得 （2）[2]德布罗意波长 由题意可知 解得 则氦原子的速度至少为。 （2024·上海·高考真题）【答案】13． B B AD 14． 【解析】13．[1]条暗条纹间距为，说明条纹间距又解得 故选B。 [2]加偏振片不会改变光的波长，因此条纹间距不变，B正确。 故选B。 [3]移去偏振片，将双缝换成单缝，则会发生单缝衍射现象，根据单缝衍射规律，减小缝的宽度、增加单缝到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。 故选AD。 14．[1]单个光子频率为 根据普朗克量子化思想，单个光子能量 [2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为 根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为 （2024·上海·高考真题）【答案】15．A 16． 600 【解析】15．车载雷达系统发出的激光是横波，超声波信号是纵波。 故选A。 16．[1]根据题意可知，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，则有 其中，解得 [2]根据题意，由可得，汽车的制动力大小为 [3]由牛顿第二定律可得，加速度大小为 （2025·上海·高考真题） 【答案】17．B 18．CDE 19． 20．D 【解析】17．根据核反应方程，反应前氢核的质量数总和为4，电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0，电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A，电荷数为Z，则有A+0=4，Z+2=4 解得A=4，Z=2 的质量数为4，电荷数为2，故选B。 18．复色光的频率~，当光的频率大于金属板的极限频率时，可发生光电效应，对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷，故选CDE。 19．电子绕氢原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力 整理得 电子动量大小是 20．氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子，光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为，光子的能量 根据巴耳末-里德伯公式 又因为，可得 其中n是跃迁前的能级，k是跃迁后的能级。 氢原子从n=4跃迁到n=2，n=4，k=2，根据可得 且是从高能级向低能级跃迁，放出光子，D正确。故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $