模块十四 光学 电磁波 相对论（综合训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦光学、电磁波、相对论跨模块整合，通过概念辨析、几何计算、实验探究及新情境应用，系统覆盖核心知识点与命题热点，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光学|8题（含3道高考/模拟真题）|几何折射计算、干涉/衍射现象分析、实验操作（测定折射率、双缝干涉）|以光的传播规律为核心，从折射定律（n=sinθ1/sinθ2）到全反射条件（sinC=1/n），结合干涉条纹公式（Δx=Lλ/d）构建应用链条| |电磁波|1题|概念辨析（横波性质、产生条件）|基于麦克斯韦电磁场理论，关联电磁波的横波特性与实际存在性| |相对论|1题|时空观对比（同时性、钟慢尺缩）|从经典力学局限性出发，建立相对论时空观对运动参量的修正逻辑|

模块十四 光学 电磁波 相对论 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A A C B D BD BC ACD 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．【答案】(1)BD（2分） (2)B（2分） (3)1.61（2分） (4)C（2分） 【详解】（1）AB．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住、的像，故A错误，B正确； CD．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住和、的像，C错误，D正确。 故选BD。 （2）A．为减小作图误差，和之间的距离应适当增大，故A错误； B．光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长，入射点与出射点之间的距离较大，角度测量越准确，误差越小，故B正确； C．玻璃砖无需平行，故C错误； D．、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大，折射现象更明显，误差较小，故D错误。 故选B。 （3）由折射定律得 （4）AB．光路图如图A、B所示 由图可知两图的折射角不变，则不会产生误差，故AB错误； CD．光路图如图C、D所示 由图可知C图中折射角偏大，则折射率偏小，D图中折射角偏小，则折射率偏大，故C正确，D错误。 故选C。 12． 【答案】(1)亮度高（2分） (2)31.25（31.23~31.27）（2分） (3)0.40（2分） (4) （1分） 可见光（1分） 【详解】（1）激光的亮度高特点使它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果直接射入眼睛会对眼睛造成不可逆转的伤害。 （2）根据题图甲可知，双缝所在位置为 光传感器所在的位置为 因此双缝到光传感器的距离 （3）根据题图乙可知，区域有6个条纹间距，则条纹间距 （4）[1]根据双缝干涉条纹间距公式 得 [2]波长在可见光波段，因此此波长的光为电磁波中的可见光。 13．【答案】(1)发生全反射（4分） (2)（6分） 【详解】（1）由于光线垂直面入射，光线经过面折射后传播方向不变照射到面，由于，光线在面的入射角， 玻璃砖的折射率，发生全反射的临界角的正弦值 由于，则，光线在面发生全反射。（4分） （2）垂直面入射到B点的光路图如图所示 光在玻璃砖中传播的速度（4分） 圆弧半径是R，由几何知识求得在玻璃砖中光程为 时间（2分） 14.【答案】(1)（6分） (2)（6分） 【详解】（1）设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式 如图所示 光源在最低点时，光斑的面积最大，此时 由几何关系，得 光斑的最大面积 （2）光源在最高点时，光斑面积最小，由几何关系 光斑边缘上某点振动的振幅 代入数据，联立得A'=0.75m 15．【答案】(1)（4分） (2)（4分） (3)（8分） 【详解】（1）根据题意，光路如图 几何关系可知 则有（2分） 解得 因此 联立解得（2分） （2）光在介质中传播速度为 因为恰好发生全反射，则有 结合题意，光路如下 几何关系可知（2分） 光在介质中传播路程 光在介质中传播时间 联立解得（2分） （3）如图所示，设光在k层发生全反射 由图可知 因为 联立整理得， 再次联立可得（2分） 将代入，并令，解得（2分） 所以发生全反射的界面到球心的距离为（2分） 因为要求，则有 若不做近似处理，则有（2分） 1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块十四 光学 电磁波 相对论 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：光学、电磁波、相对论 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A．射线不是电磁波 B．电磁波是横波 C．电磁波在实际中不存在 D．变化的电场周围一定能产生电磁波 【答案】B 【详解】A．由电磁波谱可知，γ射线属于频率极高的电磁波，故A错误； B．电磁波的电场方向、磁场方向和传播方向两两互相垂直，符合横波的特征，因此电磁波是横波，故B正确； C．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，生活中无线电波、可见光等都属于电磁波，实际广泛存在，故C错误； D．均匀变化的电场只会产生恒定的磁场，恒定磁场无法继续激发电场，不能形成电磁波；只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，进而形成电磁波，因此变化的电场周围不一定产生电磁波，故D错误。 故选B。 2．牛顿创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦进一步发展了经典力学，创立了相对论。关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（     ） A．相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来也一定是同时的 B．相对论时空观认为运动的时钟会变慢，运动的尺子会变短 C．经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D．在经典力学中，物体的质量随运动状态改变而改变 【答案】B 【详解】A．相对论时空观存在同时的相对性，在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来不一定是同时的，故A错误； B．根据相对论钟慢效应，运动参考系中的时钟时间间隔更大，即运动的时钟变慢；根据尺缩效应，运动的尺子沿运动方向的长度更短，故B正确； C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体，“勇气号”探测器在火星着陆属于宏观低速运动场景，经典力学可以适用，故C错误； D．经典力学的基本假设之一是物体质量为恒定值，不随运动状态改变，质量随运动状态改变是相对论的结论，故D错误。 故选B。 3．（2027·重庆·模拟预测）光与我们的生活联系非常紧密，下列与光学的相关知识正确的是（     ） A．用光导纤维束传送图像等信息利用了光的全反射原理 B．雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C．白光通过三棱镜后得到彩色图样是光的衍射现象 D．用标准平面检查光学平面的平整度利用了光的折射原理 【答案】A 【详解】A．光导纤维的内芯折射率大于外套折射率，光在两者的界面上发生全反射，从而实现图像等信息的传输，故A正确； B．雨后天空的彩虹是太阳光射入空气中的小水滴时发生折射、色散形成的，属于光的折射现象，不是干涉现象，故B错误； C．白光通过三棱镜得到彩色图样，是因为不同频率的色光在玻璃中的折射率不同，偏折程度不同，属于光的折射色散现象，不是衍射现象，故C错误； D．用标准平面检查光学平面的平整度，是利用标准平面和待测平面之间的空气薄层上下表面的反射光发生薄膜干涉的原理，不是折射原理，故D错误。 故选A。 4．▶新考法◀如图所示的三角形ABC为某种透明材料制成的棱镜的横截面图，其中，，O点为AC边的中点。一激光束从O点平行于AB边射入棱镜，激光束经折射后刚好过B点，则该透明材料的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意作出光路图，如图所示 激光束在O点的入射角为，由几何关系可知，则光在棱镜中的折射角为 由折射定律得 代入数据解得 故选A。 5．（2026·山东·高考真题）半径为的半圆形玻璃砖横截面如图所示，底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心重合，下底为，上底为，高为。单色光线从左侧入射，方向始终平行于直径。当入射点从点逐渐向上移动至点时，光线恰能从玻璃砖另一侧射出，点与的距离为，该玻璃的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意作出光线进入玻璃砖过程的法线，标出入射角和折射角，如图所示 由几何关系有 可得 则 由几何关系可得 则 则该玻璃的折射率为 故选C。 6．（2026·江西·模拟预测）玻璃砖的采光、透光功能远高于其他的装饰材料，通过光线漫散射使整个空间的光线更加柔和，所以玻璃砖在室内装饰装修中广泛应用。如图，一横截面为半圆形的透明玻璃砖，圆心为O，半径为R，AB为半圆的直径。一束宽为2R的平行光垂直下表面射入玻璃砖，这束光进入玻璃砖后，圆弧AB部分有光射出区域与没有光射出区域的面积比值为37∶53。不考虑光在玻璃砖中的多次反射，，。则玻璃砖对该光的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】光线垂直AB面射入，传播方向不变，直接射到圆弧面上。设玻璃砖的折射率为，全反射临界角为，则 光线在圆弧面上的入射角等于光线与半径的夹角。在圆弧面上，入射角小于临界角的区域有光射出，入射角大于等于临界角的区域发生全反射，无光射出。根据对称性，有光射出的区域对应的圆心角为，无光射出的区域对应的圆心角为，题目已知有光射出区域与没有光射出区域的面积比值为，对于半圆柱面，面积比等于对应的圆心角之比，即 解得 即 由 解得 故选B。 7．▶新情境◀（2026·山东泰安·模拟预测）如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当绿光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．当纸片c向左往顶角方向塞入少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B．保持其他条件不变，仅将绿光换成紫光，则干涉条纹会变疏 C．若增大绿光射到平板玻璃a上表面的入射角，则绿光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凸起，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 【答案】D 【详解】A．当纸片向左往顶角方向塞入少许，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变小，干涉条纹间距变小，故A错误； B．根据条纹间距公式可知，保持其他条件不变，仅将绿光换成紫光从上方入射，由于波长减小，间距变小，则干涉条纹会变密，故B错误； C．根据光路的可逆性，若增大绿光射到平板玻璃上表面的入射角，则绿光仍将从玻璃板射出，不会发生全反射，故C错误； D．若平板玻璃的上表面某处有一个细小的凸起，则亮条纹延后出现，即相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点，故D正确。 故选D。 8．关于下列四幅图的描述正确的是（     ） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的不断增大，在面会发生全反射 B．图2中的泊松亮斑，为光照射小圆盘得到的衍射图样 C．图3中，若仅增大光屏与双缝间的距离，条纹间距将变小 D．图4中，当光照射双手时在墙上出现影子，是光沿直线传播的结果，而影子轮廓模糊是由于光的衍射造成的 【答案】BD 【详解】A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，因光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，可知随入射角的不断增大，光线不会在面发生全反射，A错误； B．图2中的泊松亮斑，为光照射小圆盘得到的衍射图样，B正确； C．图3中，根据条纹间距表达式，若仅增大光屏与双缝间的距离，条纹间距将变大，C错误； D．图4中，当光照射双手时在墙上出现影子，是光沿直线传播的结果，而影子轮廓模糊是由于光离开直线传播的路径发生了衍射造成的，D正确。 故选BD。 9．光纤无人机具有高隐蔽性、抗干扰能力强等特点。如图所示为一束复色光从空气射入光导纤维后分成、两束单色光，以下说法正确的是（    ） A．光的光子能量比光的光子能量大 B．光在该介质中的速度比光大 C．相同装置的双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距更大 D．光与光在该介质中的波长之比等于它们的折射率之比 【答案】BC 【详解】B．由图可知，a光的偏折程度较小，即a光的折射率较小，根据可知，光在该介质中的速度比光大，故B正确； A．a光的折射率较小，即a光的频率较小，根据可知，光的光子能量比光的光子能量小，故A错误； C．a光的频率较小，根据可知，a光的波长较大，根据可知，相同装置的双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距更大，故C正确； D．根据和可得 则光与光在该介质中的波长之比为，故D错误。 故选BC。 10．▶新情境◀利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（近似认为金属丝所在位置处的空气薄膜厚度就是金属丝直径），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为；两者与玻璃平晶接触点间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是（     ） A．与直径相差越大，越小 B．换用波长更长的单色光实验，则变小 C． D．若在两玻璃平晶间滴入透明液体，液体在毛细作用下均匀填充空气膜，则变小 【答案】ACD 【详解】A．设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，由空气薄膜的干涉条件可知 与直径相差越大，越大，即越大， 越小，故A正确； B．换用波长更长的单色光，根据 可知 变大，故B错误； C．由题可得 又 联立解得，故C正确； D．若在两玻璃平晶间滴入透明液体，频率不变，则有 根据，联立可得光在液体中的波长为 则相邻条纹间距，故D正确。 故选ACD。 【点睛】光线在空气薄膜的上、下表面处反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气薄膜顶角为，为两相邻亮条纹的间距，如图所示 两处光的路程差分别为， 因为，所以 由几何关系可得 联立可得 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（8分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，O为直线AO与的交点，在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是__________。（多选） A．插上大头针，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是__________。 A．P₃和P₄之间的距离适当减小 B．选用宽度较大的玻璃砖 C．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 D．P₁、P₂连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小 (3)如图乙所示，正确作出光路图后，以入射点O为圆心，为半径作圆，圆与入射光线、折射光线分别交于A、D两点，再过A、D作法线的垂线，垂足分别为B、C点，测得，，则玻璃的折射率为__________（结果保留三位有效数字）。 (4)在确定玻璃砖边界线时，下列情形会导致折射率的测量值偏小的是__________。 A．玻璃砖下移 B．玻璃砖上移 C．两直线间距宽于玻璃砖 D．两直线间距窄于玻璃砖 【答案】(1)BD（2分） (2)B（2分） (3)1.61（2分） (4)C（2分） 【详解】（1）AB．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住、的像，故A错误，B正确； CD．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住和、的像，C错误，D正确。 故选BD。 （2）A．为减小作图误差，和之间的距离应适当增大，故A错误； B．光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长，入射点与出射点之间的距离较大，角度测量越准确，误差越小，故B正确； C．玻璃砖无需平行，故C错误； D．、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大，折射现象更明显，误差较小，故D错误。 故选B。 （3）由折射定律得 （4）AB．光路图如图A、B所示 由图可知两图的折射角不变，则不会产生误差，故AB错误； CD．光路图如图C、D所示 由图可知C图中折射角偏大，则折射率偏小，D图中折射角偏小，则折射率偏大，故C正确，D错误。 故选C。 12．（8分）（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (1)如图甲所示，将激光光源、间距的双缝和光传感器依次安装在光具座上，打开光源，调整光路，此过程中应避免激光直接射入眼睛，因为激光具有__________（填“亮度高”或“相干性好”）的特点。 (2)调整光路后，各器件位置如图甲所示，双缝到光传感器的距离______cm。 (3)连接光传感器至计算机，得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得区域的宽度为2.40 mm，则条纹间距_______mm（保留两位有效数字）。 (4)利用公式_______________（用、和表示），某同学计算得该激光的波长为，此波长的光为电磁波中的__________（填“红外线”“可见光”或“紫外线”）。 【答案】(1)亮度高（2分） (2)31.25（31.23~31.27）（2分） (3)0.40（2分） (4) （1分） 可见光（1分） 【详解】（1）激光的亮度高特点使它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果直接射入眼睛会对眼睛造成不可逆转的伤害。 （2）根据题图甲可知，双缝所在位置为 光传感器所在的位置为 因此双缝到光传感器的距离 （3）根据题图乙可知，区域有6个条纹间距，则条纹间距 （4）[1]根据双缝干涉条纹间距公式 得 [2]波长在可见光波段，因此此波长的光为电磁波中的可见光。 13．（10分）如图所示是玻璃砖的截面图，是圆弧的圆心，圆弧半径是是正方形。与圆弧相切并与垂直，一细光束可以在之间的不同位置垂直入射，已知玻璃砖的折射率，光在真空中的速度是c，只考虑光在玻璃砖中一次反射。试回答： (1)通过计算判断光在面上能否发生全反射； (2)由B点反射的光线，在玻璃砖中的传播时间是多少？ 【答案】(1)发生全反射（4分） (2)（6分） 【详解】（1）由于光线垂直面入射，光线经过面折射后传播方向不变照射到面，由于，光线在面的入射角， 玻璃砖的折射率，发生全反射的临界角的正弦值 由于，则，光线在面发生全反射。（4分） （2）垂直面入射到B点的光路图如图所示 光在玻璃砖中传播的速度（4分） 圆弧半径是R，由几何知识求得在玻璃砖中光程为 时间（2分） 14.▶新思维◀（12分）（2026·河南南阳·三模）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为O'， 现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，点光源将在水面形成面积变化的光斑。已知水的折射率为 ，忽略弹簧和光源振动时对水面的扰动。求： (1)光斑的最大面积； (2)光斑边缘上某点振动的振幅。 【答案】(1)（6分） (2)（6分） 【详解】（1）设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式 如图所示 光源在最低点时，光斑的面积最大，此时 由几何关系，得 光斑的最大面积 （2）光源在最高点时，光斑面积最小，由几何关系 光斑边缘上某点振动的振幅 代入数据，联立得A'=0.75m 15．(16分)（2027·重庆·模拟预测）如图所示为半径为的透明球过圆心的截面，已知透明球的半径为，折射率为。其中与为互相垂直的两条直径。间的某处有一个点光源，其中从点折射出的光线的反向延长线刚好交于点，不考虑透明球内的反射光线。 (1)求的距离； (2)若将点光源移动至点左侧的点（图中未画出）处，从点处垂直向上发出的光恰好在上表面发生全反射，且两次全反射后到达点，求光从点传播至点的时间； (3)若透明球外部包有许多层厚度均为的透明介质层，由里向外，介质层的折射率均匀减小，第层介质的折射率为（为常数）。若将点光源移动到某一位置，当它发出的光以入射角射向球面时，此光在距球心多远处发生全反射？（补充：光从折射率为的介质射入折射率为的介质，入射角与折射角分别为与，有。） 【答案】(1)（4分） (2)（4分） (3)（8分） 【详解】（1）根据题意，光路如图 几何关系可知 则有（2分） 解得 因此 联立解得（2分） （2）光在介质中传播速度为 因为恰好发生全反射，则有 结合题意，光路如下 几何关系可知（2分） 光在介质中传播路程 光在介质中传播时间 联立解得（2分） （3）如图所示，设光在k层发生全反射 由图可知 因为 联立整理得， 再次联立可得（2分） 将代入，并令，解得（2分） 所以发生全反射的界面到球心的距离为（2分） 因为要求，则有 若不做近似处理，则有（2分） 1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块十四 光学 电磁波 相对论 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：光学、电磁波、相对论 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A．射线不是电磁波 B．电磁波是横波 C．电磁波在实际中不存在 D．变化的电场周围一定能产生电磁波 2．牛顿创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦进一步发展了经典力学，创立了相对论。关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（     ） A．相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来也一定是同时的 B．相对论时空观认为运动的时钟会变慢，运动的尺子会变短 C．经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D．在经典力学中，物体的质量随运动状态改变而改变 3．（2027·重庆·模拟预测）光与我们的生活联系非常紧密，下列与光学的相关知识正确的是（     ） A．用光导纤维束传送图像等信息利用了光的全反射原理 B．雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C．白光通过三棱镜后得到彩色图样是光的衍射现象 D．用标准平面检查光学平面的平整度利用了光的折射原理 4．▶新考法◀如图所示的三角形ABC为某种透明材料制成的棱镜的横截面图，其中，，O点为AC边的中点。一激光束从O点平行于AB边射入棱镜，激光束经折射后刚好过B点，则该透明材料的折射率为（     ） A． B． C． D． 5．（2026·山东·高考真题）半径为的半圆形玻璃砖横截面如图所示，底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心重合，下底为，上底为，高为。单色光线从左侧入射，方向始终平行于直径。当入射点从点逐渐向上移动至点时，光线恰能从玻璃砖另一侧射出，点与的距离为，该玻璃的折射率为（     ） A． B． C． D． 6．（2026·江西·模拟预测）玻璃砖的采光、透光功能远高于其他的装饰材料，通过光线漫散射使整个空间的光线更加柔和，所以玻璃砖在室内装饰装修中广泛应用。如图，一横截面为半圆形的透明玻璃砖，圆心为O，半径为R，AB为半圆的直径。一束宽为2R的平行光垂直下表面射入玻璃砖，这束光进入玻璃砖后，圆弧AB部分有光射出区域与没有光射出区域的面积比值为37∶53。不考虑光在玻璃砖中的多次反射，，。则玻璃砖对该光的折射率为（     ） A． B． C． D． 7．▶新情境◀（2026·山东泰安·模拟预测）如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当绿光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．当纸片c向左往顶角方向塞入少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B．保持其他条件不变，仅将绿光换成紫光，则干涉条纹会变疏 C．若增大绿光射到平板玻璃a上表面的入射角，则绿光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凸起，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 8．关于下列四幅图的描述正确的是（     ） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的不断增大，在面会发生全反射 B．图2中的泊松亮斑，为光照射小圆盘得到的衍射图样 C．图3中，若仅增大光屏与双缝间的距离，条纹间距将变小 D．图4中，当光照射双手时在墙上出现影子，是光沿直线传播的结果，而影子轮廓模糊是由于光的衍射造成的 9．光纤无人机具有高隐蔽性、抗干扰能力强等特点。如图所示为一束复色光从空气射入光导纤维后分成、两束单色光，以下说法正确的是（    ） A．光的光子能量比光的光子能量大 B．光在该介质中的速度比光大 C．相同装置的双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距更大 D．光与光在该介质中的波长之比等于它们的折射率之比 10．▶新情境◀利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（近似认为金属丝所在位置处的空气薄膜厚度就是金属丝直径），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为；两者与玻璃平晶接触点间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是（     ） A．与直径相差越大，越小 B．换用波长更长的单色光实验，则变小 C． D．若在两玻璃平晶间滴入透明液体，液体在毛细作用下均匀填充空气膜，则变小 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（8分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，O为直线AO与的交点，在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是__________。（多选） A．插上大头针，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是__________。 A．P₃和P₄之间的距离适当减小 B．选用宽度较大的玻璃砖 C．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 D．P₁、P₂连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小 (3)如图乙所示，正确作出光路图后，以入射点O为圆心，为半径作圆，圆与入射光线、折射光线分别交于A、D两点，再过A、D作法线的垂线，垂足分别为B、C点，测得，，则玻璃的折射率为__________（结果保留三位有效数字）。 (4)在确定玻璃砖边界线时，下列情形会导致折射率的测量值偏小的是__________。 A．玻璃砖下移 B．玻璃砖上移 C．两直线间距宽于玻璃砖 D．两直线间距窄于玻璃砖 12．（8分）（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (1)如图甲所示，将激光光源、间距的双缝和光传感器依次安装在光具座上，打开光源，调整光路，此过程中应避免激光直接射入眼睛，因为激光具有__________（填“亮度高”或“相干性好”）的特点。 (2)调整光路后，各器件位置如图甲所示，双缝到光传感器的距离______cm。 (3)连接光传感器至计算机，得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得区域的宽度为2.40 mm，则条纹间距_______mm（保留两位有效数字）。 (4)利用公式_______________（用、和表示），某同学计算得该激光的波长为，此波长的光为电磁波中的__________（填“红外线”“可见光”或“紫外线”）。 13．（10分）如图所示是玻璃砖的截面图，是圆弧的圆心，圆弧半径是是正方形。与圆弧相切并与垂直，一细光束可以在之间的不同位置垂直入射，已知玻璃砖的折射率，光在真空中的速度是c，只考虑光在玻璃砖中一次反射。试回答： (1)通过计算判断光在面上能否发生全反射； (2)由B点反射的光线，在玻璃砖中的传播时间是多少？ 14.▶新思维◀（12分）（2026·河南南阳·三模）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为O'， 现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，点光源将在水面形成面积变化的光斑。已知水的折射率为 ，忽略弹簧和光源振动时对水面的扰动。求： (1)光斑的最大面积； (2)光斑边缘上某点振动的振幅。 15．(16分)（2027·重庆·模拟预测）如图所示为半径为的透明球过圆心的截面，已知透明球的半径为，折射率为。其中与为互相垂直的两条直径。间的某处有一个点光源，其中从点折射出的光线的反向延长线刚好交于点，不考虑透明球内的反射光线。 (1)求的距离； (2)若将点光源移动至点左侧的点（图中未画出）处，从点处垂直向上发出的光恰好在上表面发生全反射，且两次全反射后到达点，求光从点传播至点的时间； (3)若透明球外部包有许多层厚度均为的透明介质层，由里向外，介质层的折射率均匀减小，第层介质的折射率为（为常数）。若将点光源移动到某一位置，当它发出的光以入射角射向球面时，此光在距球心多远处发生全反射？（补充：光从折射率为的介质射入折射率为的介质，入射角与折射角分别为与，有。） 1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $