2027届高三物理一轮复习讲义：（提高班）（知识点+模拟分类+真题分类）专题十 五 光学

该高中物理高考复习教案围绕光学专题，将光的折射、全反射、折射率、干涉衍射及偏振等核心考点按概念规律、现象应用、计算分析的逻辑层次整合，通过知识点梳理、方法指导（如光路图绘制）、真题训练（分三类题型）帮助学生构建系统知识网络，突破解题难点。 教案采用“口诀记忆+模型建构”策略，如“2率一致，其余相反”强化色光性质理解，结合全反射棱镜等实例培养科学思维。设置基础巩固与能力提升分层练习，配合高考真题精讲，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

专题 光学 知识点 1、光的折射：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象。折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。 注意：折射率大≠折射角大 常见介质的折射率 (真空)空气1.0 水1.33 玻璃1.5 冰1.31。两种介质相比较，折射率小的叫光疏介质。折射率大的叫光密介质。光疏介质中的角度大（空气中的角度大），光的传播速度比较大。 2、全反射:光从光密介质射入光疏介质，入射角增大，反射光增强，折射光减弱，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部光线都被反射回光密介质的现象. 2.1、全反射的条件①光由光密介质射入光疏介质.②入射角大于等于临界角. 从玻璃或水中射入空气才能发生全反射。 2.2、临界角：刚好发生全反射（即折射角等于90°）时的入射角.也就是全反射的临界角，用字母C表示。 2.3、介质折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全反射. 2.4、全反射的应用：全反射棱镜，透明体中气泡看起来特别亮，海市蜃楼，光导纤维 3、公式n＝ n＝ 空气中的角度大 C全反射的临界角 测量玻璃的折射率入射角、折射角均以法线为标准， 4、可见光按频率从小到大排列为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫．光的颜色由频率决定。 在真空中，不同色光的传播速度相同，紫光的频率最大，波长最小 同一色光，在不同介质中，频率相同，波速和波长不同。光从真空到介质中，波速和波长变小 在同一介质中，紫光的频率最大，折射率最大，传播速度最小，波长最小，介质到真空的临界角最小，越容易发生全反射。 5、必背口诀：2率一致，其余相反 紫光，频率大，折射率大，平移度大，偏折角大。波速小，波长小、临界角小，越容易发生全反射，双缝干涉的条纹间距小，越不容易发生明显衍射。 6、解题关键：准确作出光路图；充分运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似三角形等知识．要注意入射角、折射角均以法线为标准。并且折射现象中光路是可逆的。 7.干涉图样 (1)若用单色光作光源，则干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹． (2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中间条纹是白色的． 8、光的干涉的应用。原理和规律 薄膜干涉/劈尖干涉/增透膜/牛顿环 (1)原理：光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)．用单色光照射薄膜时，两个表面反射的光是相干的，形成明暗相间的条纹． (3)．用不同的单色光照射，看到亮纹的位置不同． (4)．用白光照射时，不同颜色的光在不同位置形成不同的条纹，看起来就是彩色的． (5)．观察薄膜干涉，人应该和光源在膜的同一侧 9．衍射图样的特点 (1)单缝衍射：①单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹．中央条纹最宽最亮，两侧的亮纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹． ②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长越长的中央条纹宽，条纹间距大． 图1 单缝衍射 图2 圆孔衍射 图3圆板衍射(泊松亮斑) 光的偏振现象说明光是一种横波 电磁波频率从小到大是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线 1、 折射与全反射计算 1．（2026·湖南怀化·三模）某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图1所示。该同学先测出了“水晶球”的直径，并标记了其中一条水平直径对应的两端点，球外某光源发出的一细束单色光从球上点射向球内，当折射光线与水平直径成角时，出射光线与平行，如图2所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（     ） A．该“水晶球”的折射率为 B．光在“水晶球”中的传播时间为 C．仅改变入射光线与水平直径的夹角（大于且小于），可以使其在球内发生全反射 D．若仅换用波长更长的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变小 【答案】A 【详解】A．设“水晶球”半径为 ，光线在球内从 P 点到达右侧球面上的点 M。由于 P 点在水平直径端点处，P 点处球面的法线就是水平直径所在直线，所以球内折射光线与法线的夹角为 ，由圆的几何关系，弦 与水平直径成角时，半径与水平直径的夹角为，因此光线在 M 点从“水晶球”射向空气时，球内入射角为 ，空气中的折射角为 ，根据折射定律有 解得 ，故A正确； B．由A项中的几何关系可知，光线在球内的传播路径是弦 ，弦长为 光在“水晶球”中的传播速度为 所以传播时间为 ，故B错误； C．若只改变从空气射入球内的入射光线方向，设光进入球内后的折射角为 。在空气进入“水晶球”的界面上，根据折射定律有 因为 ，所以 而“水晶球”到空气的临界角 满足 可得 。球面内同一条弦到达另一侧球面时的入射角仍等于该折射角 ，因此达不到发生全反射所需的临界角，故C错误； D．在正常色散情况下，入射光波长越长，“水晶球”对该光的折射率越小。 光在介质中的传播速度为 折射率变小，则光在“水晶球”中的传播速度变大，故D错误。 故选A。 2．（2026·云南红河·三模）某同学不慎将一红色点光源掉落在游泳池内，发现水面有一圆形区域被照亮，过圆心的切面图如图所示。已知光源距水面深度为h，圆形区域直径为d，光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（     ） A．光穿过水面后频率将变大 B．水的折射率为 C．若将红光换为蓝光，水面照亮的区域变大 D．光传播至水上表面的最短时间为 【答案】D 【详解】A．光由水中进入空气中频率保持不变，A错误； B．由全反射可知，B错误； C．蓝光折射率大于红光折射率，全反射临界角小于红光，换成蓝光后水面照亮区域变小，C错误； D．光传播至液体上表面的最短时间为，D正确。 故选D。 3．（多选）（2026·四川绵阳·三模）如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（     ） A．光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B．紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小 C．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 D．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 【答案】BD 【详解】A．根据光的传播特点可知，光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小 所以由知光线从空气进入冰晶后波长变短，故A错误； B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率 根据可知，紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小，故B正确； CD．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，如图所示 由折射定律得 由全反射的临界条件得 又 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 4．（多选）（2026·湖南岳阳·三模）如图甲所示，某玻璃砖的截面是半径为R的四分之一圆形AOB，O为圆心，OB边不透光，一束与AO平行的单色光线从圆弧AB的中点P射入玻璃砖，折射角。再用该单色光沿与OA界面成45°角入射，如图乙所示，不考虑多次反射和折射，则（　　 ） A．玻璃砖对该光线的折射率为 B．玻璃砖对该光线的折射率为 C．图乙中AB圆弧间有光透出的弧长为 D．图乙中AB圆弧间有光透出的弧长为 【答案】AD 【详解】AB．如图 图甲中，P是圆弧AB中点，入射光线平行AO，几何关系得入射角 ，折射角 。根据折射定律： 故A正确，B错误。 CD．由折射率与全反射临界角关系可知，代入数据可得，恰好发生全反射的光路图如图所示 由几何关系可知，由折射定律可知，则有光射出的区域对应的圆心角，有光透出的弧长，故C错误，D正确。 故选AD。 5．（2026·山西忻州·模拟预测）扇形玻璃砖和直角三角形玻璃砖平铺在水平桌面上，其俯视图如图所示，其中扇形的半径为，圆心角为，三角形中，、的连线垂直于边，。一束激光以的入射角射向边上的点，光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖。已知两玻璃砖对该光的折射率相等，长为，光在空气中的传播速度为。 (1)求两玻璃砖对该光的折射率。 (2)设光线由点射出扇形玻璃砖，请作出光线从点传播至点的光路图，并求出光线在扇形玻璃砖中传播所用的时间。 【答案】(1) (2) ， 【详解】（1）设光在AC面的折射角为，由题意为直角三角形，，因此AC与水平方向夹角为 光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖，则光线垂直BC出射，故玻璃内折射光线沿竖直方向，可得折射角 根据折射定律 代入入射角得 （2）由AP长度 ，结合几何关系，M点（入射点）到圆心O的距离 代入计算 则 光线竖直向上传播到圆弧面N点，ON为半径，入射角 玻璃的全反射临界角满足，因此，发生全反射。 光路图如图所示，最终刚好垂直OE射出。 由几何关系 反射后，从N到L的长度为，从L到出射点Q的长度为，总路程 光在玻璃中速度 因此传播时间 6.（2026·贵州黔西南·二模）如图，一段光导纤维转弯时被弯成半圆形，内、外圆的半径分别为、R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，求： (1)光导纤维对该单色光的折射率n； (2)单色光在该段光导纤维中传播的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）单色光垂直于端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射,由几何关系有 解得 （2）单色光在光导纤维中的传播光路图如图所示 单色光在外侧发生全反射，与内侧恰好相切，由几何关系可得总光路长为3R，所以单色光在光导纤维中的传播时间 又 解得 7．（2026·湖南长沙·二模）如图所示为半圆柱形透明体的横截面，为圆心，半径为，底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成角的方向射向透明体，已知透明体对该单色光的折射率，从透明体最高点射入的光线1，经反射膜反射后入射到透明体圆弧面上的点。已知该光束在真空中的传播速度为。 (1)点离底面距离多大？ (2)光线1经反射膜反射后入射到圆弧面上点的光线能否发生全反射？请简要说明判断依据。 (3)求入射到透明体内的光线在透明体中传播的最长时间（不考虑光线在透明体与空气界面的反射）。 【答案】(1) (2)不能发生全反射。据求得临界角，而经反射膜反射后入射到圆弧上点的光线的入射角为，所以在点的光线不能发生全反射。 (3) 【详解】（1）作出光路图及辅助线如图所示，在点，由几何关系知，入射角等于，设折射角等于 则有，故折射角 由平面镜成像规律及几何知识知，，所以 由解得 （2）据求得临界角 又据（1）知经反射膜反射后入射到圆弧上点的光线的入射角为，所以在点的光线不能发生全反射。 或：据（1）知，光线在点的入射角等于在点的折射角，根据光路可逆，在点的光线不能发生全反射 （3）据平面镜成像规律知，光线在透明体中传播路径总长度均为弦长，当光线方向沿径向时，传播路径为直径，此时光传播路径最长 光线在透明体中传播速度，故传播时间最长时间 解得 2、 光学现象 1．（2026·江苏扬州·模拟预测）将浸入肥皂水的铁丝框竖直提出，框内肥皂膜上酒精灯火焰的像如图所示，在观察时还会发现条纹逐渐移动。则（     ） A．条纹是由光的衍射形成的 B．条纹呈水平状是因为肥皂膜上下厚度相等 C．观察者与酒精灯分别位于膜的前后两侧 D．肥皂膜上的条纹会因膜变薄逐渐向下移动 【答案】D 【详解】A．条纹是肥皂膜前后表面的反射光叠加发生干涉形成的，属于光的干涉，不是衍射，故A错误； B．在重力作用下，肥皂膜呈上薄下厚的楔形，只有同一水平位置的肥皂膜厚度相等，因此条纹呈水平状，并非膜整体厚度相等，故B错误； C．本实验观察的是肥皂膜反射光形成的干涉，观察者与酒精灯都在肥皂膜的同侧，故C错误； D．重力会使肥皂膜内的液体逐渐下流，同一厚度的位置逐渐向下移动，因此对应的干涉条纹会逐渐向下移动，故D正确。 故选D。 2．（2026·福建福州·模拟预测）我国高铁“复兴号”高速行驶时，站台乘客听到的鸣笛声频率与静止时不同。下列原理相同的是（     ） A．医生用听诊器听取患者心跳声 B．交警用雷达测速仪测量车辆行驶速度 C．光纤通信全反射 D．隔音墙减弱道路噪声对居民的影响 【答案】B 【详解】A．当波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，题干描述的现象是多普勒效应。听诊器的工作原理是减少声音分散，增大传入耳朵的声音响度，原理和多普勒效应不同，故A错误； B．交警雷达测速仪测速，利用了运动车辆反射电磁波时，反射波的频率会因多普勒效应发生改变，通过频率变化计算车速，和题干原理相同，故B正确； C．光纤通信的原理是光的全反射，和多普勒效应无关，故C错误； D．隔音墙的原理是在传播过程中减弱噪声，和多普勒效应无关，故D错误。 故选B。 3．（2026·河南平顶山·三模）下列光路或光现象的描述，正确的是（     ） A．蓝光通过双缝时，屏上会出现明暗相间的条纹如图（a）所示 B．青蛙在井底P处时，“观天”的光路如图（b）所示 C．利用插针法测玻璃折射率的部分光路如图（c）所示 D．图（d）中，竖直薄膜因重力影响厚度不均匀，使干涉条纹上窄下宽 【答案】A 【详解】A．单色光通过双缝发生的是干涉，干涉图样是间隔均匀明暗相间的条纹，故A正确； B．分析图（b）中的光路，光从空气到水，入射角小于折射角，光路错误，应该是入射角大于折射角，故B错误； C．连接图（c）中的、可知，光在点折射时，折射角大于入射角，光路错误，故C错误； D．肥皂薄膜上出现彩色条纹属于薄膜干涉现象，由于重力影响可知，薄膜上窄下宽，故条纹之间距上宽下窄，故D错误。 故选A。 4．（2026·江苏苏州·三模）雨后的彩虹有时在其内侧会有明暗相间的条纹，称为附属虹，产生条纹的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的偏振 【答案】C 【详解】附属虹（也叫干涉虹）的明暗相间条纹，是因为太阳光在水滴中传播时，不同路径的光线会产生光程差，其中部分光线相位相同，发生相长干涉，形成亮条纹；部分光线相位相反，发生相消干涉，形成暗条纹，这是光的干涉现象。而光的反射、折射是主虹和副虹（霓）形成的主要原因，但无法解释这种明暗相间的条纹；光的偏振也和附属虹的条纹无关。 故选C。 5．（2026·湖南长沙·模拟预测）通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图：图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑；图乙是雨后彩虹原理示意图；图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹；图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，出现亮点核心原理是光的干涉 B．图乙中，雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射而形成的 C．图丙中，若将垫板向左移动，条纹间距变大 D．图丁中，通过立体电影说明光是纵波 【答案】B 【详解】A．图甲中，泊松亮斑是光绕过不透明圆板进入阴影区形成的，出现亮点核心原理是光的衍射，故A错误； B．图乙中，雨后彩虹是太阳光中的白光射入水滴经过折射产生色散，接着在水滴内表面发生反射，最后再次从水滴中折射出来而形成的，故B正确； C．图丙中，若将垫板向左移动，劈尖的倾角变大，设光波长为，根据劈尖干涉条纹间距公式有 由于倾角变大，可知条纹间距变小，故C错误； D．图丁中，立体电影的放映机和眼镜均带有偏振片，该现象利用了光的偏振原理，偏振是横波特有的现象，说明光是横波，故D错误。 故选B。 6.（2026·北京海淀·二模）关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．观察到筷子在水中的部分发生偏折，是由于光的全反射 B．光盘记录信息的轨道可以做得很密，是由于激光亮度高 C．观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜，是利用了光的衍射 D．拍摄水下景物，在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰 【答案】D 【详解】A．筷子在水中部分偏折是光的折射现象，全反射需要光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角，与该现象无关，故A错误； B．光盘记录轨道能做得很密是利用了激光平行度好、可会聚到极小光点的特性，与激光亮度高无关，故B错误； C．立体电影利用的是光的偏振原理：两台放映机发出偏振方向不同的光，观众佩戴的偏振眼镜左右镜片偏振方向分别与之匹配，使左右眼获得不同图像从而产生立体感，与光的衍射无关，故C错误； D．水面的反射光多为偏振光，在相机镜头前加装偏振片可以过滤掉这些反射杂光，减少画面干扰，使水下景物的像更清晰，故D正确。 故选D。 7.（多选）（2026·河北衡水·模拟预测）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 【答案】AB 【详解】A．水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，A正确； B．单缝衍射中，单缝宽度与中央亮条纹的宽度成反比，增加少许单缝宽度，中央亮条纹变窄，B正确； C．3D眼镜是利用光的偏振现象（左、右眼接收不同偏振方向的光）形成立体影像，C错误； D．薄膜干涉中，同一条亮纹（或暗纹）对应的空气膜厚度相同，P处条纹向左侧弯曲，说明P处空气膜厚度与右侧相同，Q处条纹向右侧弯曲，说明Q处空气膜厚度与左侧相同，故P为凹处、Q为凸处，D错误。 故选AB。 三、不同颜色光的比较 1．（2026·江苏扬州·模拟预测）一束由红光和紫光组成的复色光从M点射入玻璃球中，部分光路如图所示。下列说法正确的是（     ） A．a光为红光，b光为紫光 B．a光在A点发生折射、反射，b光在B点可能发生全反射 C．该玻璃对a光的折射率比对b光的大 D．a光在MA间传播的时间等于b光在MB间传播的时间 【答案】A 【详解】AC．由题可知，a光的偏转程度小于b光的偏折程度，因此a光的折射率小于b光的折射率，因此a光为红光，b光为紫光，故A正确，C错误； B．光在玻璃球内传播时，根据光路的可逆性可知，从M点入射光的折射角等于光在A点（或B点）的入射角，因此光在A（或B点）的入射角均小于临界角，不可能发生全反射，故B错误； D．设玻璃球半径为R，光在玻璃中的传播路程为 传播的速度为 传播时间 结合光的折射定律 可得 因为入射角相同，且 在(，)范围内余切函数单调递减，所以 因此，故D错误。 故选A。 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”霓的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中甲、乙是两种不同频率的单色光，水珠为球形，则（     ） A．甲、乙两光经过水珠的两次反射均是全反射 B．水珠对甲光的折射率小于水珠对乙光的折射率 C．甲、乙两光分别照射同一狭缝，乙光通过狭缝时的衍射现象更明显 D．从水中射入空气时，乙光发生全反射的临界角小于甲光发生全反射的临界角 【答案】C 【详解】A．甲、乙从空气射向水珠时的折射角等于第一次反射时的入射角，该角一定小于临界角，同样第二次反射的入射角与第一次反射的入射角相同，均小于全反射的临界角，所以两次反射不是全反射，故A错误； B．由光路图可知，在第一次折射时，甲、乙两光的入射角相同，可知乙光的折射角明显大于甲光折射角，由折射率公式，乙光折射率小，频率也小，故B错误； C．分别照射同一狭缝，由产生明显衍射现象的条件可知，甲、乙光相比，波长越长衍射现象越明显，因为乙光的频率小，波长大，所以乙光的衍射现象更明显，C正确； D．从水中射入空气，满足从光密介质射入光疏介质的条件，会产生全反射，根据，乙光折射率小，所以乙光发生全反射的临界角大于甲光发生全反射的临界角，故D错误。 故选C。 3．（2026·黑龙江大庆·模拟预测）如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（     ） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．在该介质中，o光的传播速度小于e光的传播速度 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 【答案】C 【详解】A．该现象体现了方解石晶体在不同方向的透光性质不同，即各向异性，故A错误； B．因为寻常光（o光）和非常光（e光）振动方向相互垂直，可知旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化不同步，故B错误； C．由于两光的入射角相等，而o光的折射角小于e光的折射角，根据光的折射规律 可知，o光的折射率大于e光的折射率，结合 可知，在该介质中，o光的传播速度小于e光的传播速度，故C正确； D．因光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，则若增大入射角，o光不可能在晶体下表面发生全反射，故D错误。 故选C。 4．（2026·江苏镇江·三模）用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 【答案】D 【详解】A．光的衍射现象是波特有的现象，说明光具有波动性，故A错误； B．单缝衍射中，在波长和屏缝距离一定的情况下，缝宽越窄，衍射现象越明显，中央亮纹越宽。由图可知，甲图的中央亮纹比乙图宽，说明甲图对应的缝宽小于乙图对应的缝宽，故B错误； C．根据单缝衍射规律，中央亮纹宽度 ，若仅减小缝宽，则增大，甲、乙两图的中央亮纹均更宽，故C错误； D．根据 可知，若仅减小激光频率，则波长变大。根据，波长变大则中央亮纹均更宽，故D正确。 故选D。 5．（2026·北京东城·二模）如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（　　） A．在该玻璃砖中，A光的速度小于B光的速度 B．两束光从同种玻璃射向空气时，A光发生全反射的临界角较小 C．在相同的衍射条件下，A光衍射图样的中央条纹比B光的宽 D．用A、B两束光分别照射某种金属板，均能发生光电效应，A光照射时光电子的最大初动能较大 【答案】C 【详解】由图可知，两束光在玻璃砖底面发生折射，折射角相同。光线的入射角大于光线的入射角。根据折射定律可知，入射角越大，折射率越小，故玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率，即。 A．根据，因为，所以在该玻璃砖中，光的速度大于光的速度，故A错误； B．根据，因为，所以光发生全反射的临界角较大，故B错误； C．因为，所以光的频率小于光的频率，根据可知，光的波长大于光的波长。在相同的衍射条件下，波长越长，衍射现象越明显，中央条纹越宽，所以光衍射图样的中央条纹比光的宽，故C正确； D．因为光的频率小于光的频率，根据光电效应方程 用、两束光分别照射某种金属板，光照射时光电子的最大初动能较大，故D错误。 故选C。 一、折射与全反射计算 1．（2026年高考河南卷物理高考真题（网络收集版））如图，一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合，半圆直径与三角形底边重合，等腰三角形的顶角为。在横截面所在平面内，一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，出射光线与入射光线平行，则棱镜的折射率为（     ） A． B． C． D．2 【答案】C 【详解】根据题意一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，画出光路图如图所示 根据几何关系有，， 根据反射定律可得 综上可得， 根据折射定律有 代入数据可得 故选C。 2．（2025年高考湖南卷物理真题）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θ小于45° B．该介质折射率大于 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 【答案】D 【详解】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。 故选D。 3．（2025年高考河南卷物理真题）折射率为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射，光线与竖直方向的夹角为，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． B． C． D． 【答案】B 【详解】 设光线射入圆柱体时的折射角为，根据光的折射定律可知 解得 如图，根据几何关系可知光线射出圆柱体时的入射角 则法线与竖直方向的夹角 根据光的折射定律可知 解得光线射出圆柱体时的折射角 光线从圆柱体内射出时，与竖直方向的夹角为 故选B。 4．（2025年高考广西卷物理真题）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（　　） A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射 C．都全反射 D．1全反射，2不全反射 【答案】C 【详解】因可得临界角 即C<45° 因射到B点的光线的入射角为 可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为 可知光线2会发生全反射。 故选C。 5.（2026年高考湖南卷物理高考真题（网络收集版））车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角的正弦值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示 根据几何关系可知光线1的折射角为，入射角为90° 可得 （2）根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为 根据折射定律 其中 解得 6.（2025年高考江西卷物理真题）如图所示，将一透明空心圆形容器置于水平桌面，倒入液体，使液面与过圆心O的水平刻线齐平，忽略容器对光线的影响。 (1)若一束激光沿与法线NN'成45°角的 AO方向从空气入射至液面，折射光线OB与法线成30°角，则该液体折射率为多少? (2)若将激光从液体沿半径方向经圆心O射向空气，要在液面上方任何位置都观测不到出射光，则最小入射角为多少? 【答案】(1) (2)45° 【详解】（1）根据折射定律，有 代入数据解得 （2）要在液面上方任何位置都观测不到出射光，说明发生了全反射。设临界角为C，则有 解得最小入射角为 7．（2025年高考河北卷物理真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足 可得 （2）根据爱因斯坦光电方程 可得 8．（2025年高考安徽卷物理真题）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x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。 (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。 【答案】(1) (2)或 【详解】（1）根据题意得出光路图如图所示 根据几何关系可得，， 可得， 根据折射定律 （2）发生全反射的临界角满足 可得 要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向点射入，如图所示 只要入射角大于，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围。由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为。 二、光学现象 9．（2026年高考江苏卷物理高考真题（网络收集版））如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹，下列说法正确的是（     ） A．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 B．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 D．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 【答案】A 【详解】肥皂膜上的条纹是薄膜干涉现象，由肥皂膜前后两个表面的反射光叠加干涉形成。 竖直放置的肥皂膜受重力作用，液体向下流动，形成上薄下厚的结构：越靠下，肥皂膜厚度随竖直高度的增加越快（单位竖直距离的厚度变化量越大）。 根据薄膜干涉规律，相邻亮纹（或暗纹）对应的厚度差固定为（λ为入射光波长），厚度变化率越大，相邻条纹的竖直间距越小，因此自上而下（从上到下）相邻条纹间距越来越小。 故选A。 10．（2026年高考江苏卷物理高考真题（网络收集版））如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是（     ） A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 【答案】C 【详解】该现象的原理是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，甲图中玻璃反射的强光（眩光）盖过了车内景物的光线，因此无法看清车内景物。 A．滤光片仅用于过滤特定波长的光，无法消除玻璃的反射眩光，A错误。 B．增透膜是镜头本身用来增加整体透光率的薄膜，不能消除玻璃表面的反射眩光，B错误。 C．偏振片可以阻挡玻璃反射的偏振光，滤除反射眩光后，就能看清车内景物，符合题意，C正确。 D．增反膜的作用是增强反射，更无法看清车内，D错误。 故选 C。 11．（2026年高考河北卷物理高考真题（网络收集版））如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（     ） A．变小 B．变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 【答案】A 【详解】CD．金属丝加热均匀膨胀，其直径D变大。该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板间狭缝总宽度为W（不变），则双缝间距（即两透光狭缝中心间的距离）为 当D变大时，双缝间距d变大，故CD错误； AB．根据双缝干涉条纹间距公式（其中L为缝到屏的距离，λ为光波长），当d变大时，变小，故A正确，B错误。 故选A。 12．（2025年高考贵州卷物理真题）天花板上有一发光的白炽灯，桌上有一盆水。某同学第一次透过偏振片观察白炽灯，如图（a）所示；第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影，如图（b）所示。在两次观察中，以所观察光的传播方向为轴旋转偏振片时，透过偏振片观察到（　　） A．白炽灯和倒影的亮度均变化 B．白炽灯和倒影的亮度均不变 C．白炽灯亮度不变，倒影亮度变化 D．白炽灯亮度变化，倒影亮度不变 【答案】C 【详解】白炽灯发出的光为自然光，其振动方向均匀分布，所以第一次透过偏振片直接观察白炽灯，白炽灯亮度不变；而自然光通过水面反射后为部分偏振光，则第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影时，当旋转偏振片时，偏振片的透振方向与反射光的主要振动方向的夹角不断变化，所以倒影的亮度会发生变化。 故选C。 13．（2024年高考天津卷物理真题）下列关于光的说法正确的是（    ） A．光电效应揭示了光具有波动性 B．光从真空进入介质，波长不变 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象 【答案】C 【详解】A．光电效应揭示了光具有粒子性，故A错误； B．光从真空进入介质，频率不变，波速减小，根据，可知波长变短，故B错误； C．光纤通信利用了光的全反射现象，故C正确； D．油膜呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象，故D错误。 故选C。 14．（2025年高考重庆卷物理真题（1-11，15题））杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 【答案】C 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故AB错误； CD．由公式可得，双缝之间的距离为，故C正确，D错误。 故选C。 15．（2025年高考北京卷物理真题）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 【答案】B 【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意； B．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意； C．肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意； D．水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故D不符合题意。 故选B。 16．（2025年高考江苏卷物理真题）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），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（    ） A．波长等于亮环的周长 B．频率比在真空中的大 C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 【答案】D 【详解】AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误； CD．一束激光打进一个肥皂泡（图中未画出入射光线），发现在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。 故选D。 17.（多选）（2025年高考浙江卷（6月）物理真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 【答案】BC 【详解】A．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则P光对应的光子能量较小，光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为1、2，A错误； B．根据可知，P光折射率较小，则发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光，B正确； C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光波长大于Q光，则Q入射时条纹间距减小，C正确； D．根据可知因P光频率小于Q光，可知丁图中的点1、2分别对应Q、P光，D错误。 故选BC。 18.（多选）（2025年高考海南卷物理部分真题（1-6,14-18题））下列关于光现象描述正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的衍射现象 B．光电效应表明光具有粒子性 C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象 D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象 【答案】BC 【详解】A．海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。由于不同高度的空气密度不同，导致光在不均匀的大气中传播时发生折射，从而使人看到远处物体的虚像。所以蜃楼是光的折射现象，A错误； B．光电效应是指在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象，它表明光具有粒子性，B正确； C．水面面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为油膜的上下表面反射的光相互叠加，形成了干涉现象。不同颜色的光波长不同，干涉条纹的间距也不同，所以会呈现出彩色条纹。因此，水面面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象，C正确； D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的折射现象，D错误。 故选BC。 19.（多选）（2026年高考陕晋青宁卷物理高考真题（网络收集版））玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（     ） A．若厚度d相同，侧移量变小 B．若厚度d相同，侧移量变大 C．若侧移量Δx相同，厚度变小 D．若侧移量Δx相同，厚度变大 【答案】BC 【详解】AB．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若厚度d相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，侧移量变大，故A错误，B正确； CD．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若侧移量Δx相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，厚度变小，故C正确，D错误。 故选BC。 三、不同颜色光的比较 20.（2026年高考云南卷物理高考真题（网络收集版））在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行； 由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。 故选B。 21.（2025年高考天津卷物理真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 【答案】D 【详解】C．由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，故C错误： A．根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，故A错误； B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 22.（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题）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（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 【答案】D 【详解】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。 故选D 。 23.（多选）（2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，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．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 【答案】BC 【详解】A．蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条纹，故A错误； B．根据相邻干涉条纹间距公式，由于蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小，故B正确； CD．蓝光的相邻干涉条纹间距为 红光的相邻干涉条纹间距为 要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，， 可知当时，满足条件；当，不满足条件；故C正确，D错误。 故选BC。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 光学 知识点 1、光的折射：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象。折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。 注意：折射率大≠折射角大 常见介质的折射率 (真空)空气1.0 水1.33 玻璃1.5 冰1.31。两种介质相比较，折射率小的叫光疏介质。折射率大的叫光密介质。光疏介质中的角度大（空气中的角度大），光的传播速度比较大。 2、全反射:光从光密介质射入光疏介质，入射角增大，反射光增强，折射光减弱，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部光线都被反射回光密介质的现象. 2.1、全反射的条件①光由光密介质射入光疏介质.②入射角大于等于临界角. 从玻璃或水中射入空气才能发生全反射。 2.2、临界角：刚好发生全反射（即折射角等于90°）时的入射角.也就是全反射的临界角，用字母C表示。 2.3、介质折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全反射. 2.4、全反射的应用：全反射棱镜，透明体中气泡看起来特别亮，海市蜃楼，光导纤维 3、公式n＝ n＝ 空气中的角度大 C全反射的临界角 测量玻璃的折射率入射角、折射角均以法线为标准， 4、可见光按频率从小到大排列为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫．光的颜色由频率决定。 在真空中，不同色光的传播速度相同，紫光的频率最大，波长最小 同一色光，在不同介质中，频率相同，波速和波长不同。光从真空到介质中，波速和波长变小 在同一介质中，紫光的频率最大，折射率最大，传播速度最小，波长最小，介质到真空的临界角最小，越容易发生全反射。 5、必背口诀：2率一致，其余相反 紫光，频率大，折射率大，平移度大，偏折角大。波速小，波长小、临界角小，越容易发生全反射，双缝干涉的条纹间距小，越不容易发生明显衍射。 6、解题关键：准确作出光路图；充分运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似三角形等知识．要注意入射角、折射角均以法线为标准。并且折射现象中光路是可逆的。 7.干涉图样 (1)若用单色光作光源，则干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹． (2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中间条纹是白色的． 8、光的干涉的应用。原理和规律 薄膜干涉/劈尖干涉/增透膜/牛顿环 (1)原理：光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)．用单色光照射薄膜时，两个表面反射的光是相干的，形成明暗相间的条纹． (3)．用不同的单色光照射，看到亮纹的位置不同． (4)．用白光照射时，不同颜色的光在不同位置形成不同的条纹，看起来就是彩色的． (5)．观察薄膜干涉，人应该和光源在膜的同一侧 9．衍射图样的特点 (1)单缝衍射：①单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹．中央条纹最宽最亮，两侧的亮纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹． ②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长越长的中央条纹宽，条纹间距大． 图1 单缝衍射 图2 圆孔衍射 图3圆板衍射(泊松亮斑) 光的偏振现象说明光是一种横波 电磁波频率从小到大是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线 1、 折射与全反射计算 1．（2026·湖南怀化·三模）某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图1所示。该同学先测出了“水晶球”的直径，并标记了其中一条水平直径对应的两端点，球外某光源发出的一细束单色光从球上点射向球内，当折射光线与水平直径成角时，出射光线与平行，如图2所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（     ） A．该“水晶球”的折射率为 B．光在“水晶球”中的传播时间为 C．仅改变入射光线与水平直径的夹角（大于且小于），可以使其在球内发生全反射 D．若仅换用波长更长的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变小 2．（2026·云南红河·三模）某同学不慎将一红色点光源掉落在游泳池内，发现水面有一圆形区域被照亮，过圆心的切面图如图所示。已知光源距水面深度为h，圆形区域直径为d，光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（     ） A．光穿过水面后频率将变大 B．水的折射率为 C．若将红光换为蓝光，水面照亮的区域变大 D．光传播至水上表面的最短时间为 3．（多选）（2026·四川绵阳·三模）如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（     ） A．光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B．紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小 C．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 D．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 4．（多选）（2026·湖南岳阳·三模）如图甲所示，某玻璃砖的截面是半径为R的四分之一圆形AOB，O为圆心，OB边不透光，一束与AO平行的单色光线从圆弧AB的中点P射入玻璃砖，折射角。再用该单色光沿与OA界面成45°角入射，如图乙所示，不考虑多次反射和折射，则（　　 ） A．玻璃砖对该光线的折射率为 B．玻璃砖对该光线的折射率为 C．图乙中AB圆弧间有光透出的弧长为 D．图乙中AB圆弧间有光透出的弧长为 5．（2026·山西忻州·模拟预测）扇形玻璃砖和直角三角形玻璃砖平铺在水平桌面上，其俯视图如图所示，其中扇形的半径为，圆心角为，三角形中，、的连线垂直于边，。一束激光以的入射角射向边上的点，光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖。已知两玻璃砖对该光的折射率相等，长为，光在空气中的传播速度为。 (1)求两玻璃砖对该光的折射率。 (2)设光线由点射出扇形玻璃砖，请作出光线从点传播至点的光路图，并求出光线在扇形玻璃砖中传播所用的时间。 6.（2026·贵州黔西南·二模）如图，一段光导纤维转弯时被弯成半圆形，内、外圆的半径分别为、R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，求： (1)光导纤维对该单色光的折射率n； (2)单色光在该段光导纤维中传播的时间t。 7．（2026·湖南长沙·二模）如图所示为半圆柱形透明体的横截面，为圆心，半径为，底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成角的方向射向透明体，已知透明体对该单色光的折射率，从透明体最高点射入的光线1，经反射膜反射后入射到透明体圆弧面上的点。已知该光束在真空中的传播速度为。 (1)点离底面距离多大？ (2)光线1经反射膜反射后入射到圆弧面上点的光线能否发生全反射？请简要说明判断依据。 (3)求入射到透明体内的光线在透明体中传播的最长时间（不考虑光线在透明体与空气界面的反射）。 2、 光学现象 1．（2026·江苏扬州·模拟预测）将浸入肥皂水的铁丝框竖直提出，框内肥皂膜上酒精灯火焰的像如图所示，在观察时还会发现条纹逐渐移动。则（     ） A．条纹是由光的衍射形成的 B．条纹呈水平状是因为肥皂膜上下厚度相等 C．观察者与酒精灯分别位于膜的前后两侧 D．肥皂膜上的条纹会因膜变薄逐渐向下移动 2．（2026·福建福州·模拟预测）我国高铁“复兴号”高速行驶时，站台乘客听到的鸣笛声频率与静止时不同。下列原理相同的是（     ） A．医生用听诊器听取患者心跳声 B．交警用雷达测速仪测量车辆行驶速度 C．光纤通信全反射 D．隔音墙减弱道路噪声对居民的影响 3．（2026·河南平顶山·三模）下列光路或光现象的描述，正确的是（     ） A．蓝光通过双缝时，屏上会出现明暗相间的条纹如图（a）所示 B．青蛙在井底P处时，“观天”的光路如图（b）所示 C．利用插针法测玻璃折射率的部分光路如图（c）所示 D．图（d）中，竖直薄膜因重力影响厚度不均匀，使干涉条纹上窄下宽 4．（2026·江苏苏州·三模）雨后的彩虹有时在其内侧会有明暗相间的条纹，称为附属虹，产生条纹的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的偏振 5．（2026·湖南长沙·模拟预测）通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图：图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑；图乙是雨后彩虹原理示意图；图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹；图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，出现亮点核心原理是光的干涉 B．图乙中，雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射而形成的 C．图丙中，若将垫板向左移动，条纹间距变大 D．图丁中，通过立体电影说明光是纵波 6.（2026·北京海淀·二模）关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．观察到筷子在水中的部分发生偏折，是由于光的全反射 B．光盘记录信息的轨道可以做得很密，是由于激光亮度高 C．观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜，是利用了光的衍射 D．拍摄水下景物，在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰 7.（多选）（2026·河北衡水·模拟预测）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 三、不同颜色光的比较 1．（2026·江苏扬州·模拟预测）一束由红光和紫光组成的复色光从M点射入玻璃球中，部分光路如图所示。下列说法正确的是（     ） A．a光为红光，b光为紫光 B．a光在A点发生折射、反射，b光在B点可能发生全反射 C．该玻璃对a光的折射率比对b光的大 D．a光在MA间传播的时间等于b光在MB间传播的时间 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”霓的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中甲、乙是两种不同频率的单色光，水珠为球形，则（     ） A．甲、乙两光经过水珠的两次反射均是全反射 B．水珠对甲光的折射率小于水珠对乙光的折射率 C．甲、乙两光分别照射同一狭缝，乙光通过狭缝时的衍射现象更明显 D．从水中射入空气时，乙光发生全反射的临界角小于甲光发生全反射的临界角 3．（2026·黑龙江大庆·模拟预测）如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（     ） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．在该介质中，o光的传播速度小于e光的传播速度 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 4．（2026·江苏镇江·三模）用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 5．（2026·北京东城·二模）如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（　　） A．在该玻璃砖中，A光的速度小于B光的速度 B．两束光从同种玻璃射向空气时，A光发生全反射的临界角较小 C．在相同的衍射条件下，A光衍射图样的中央条纹比B光的宽 D．用A、B两束光分别照射某种金属板，均能发生光电效应，A光照射时光电子的最大初动能较大 一、折射与全反射计算 1．（2026年高考河南卷物理高考真题（网络收集版））如图，一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合，半圆直径与三角形底边重合，等腰三角形的顶角为。在横截面所在平面内，一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，出射光线与入射光线平行，则棱镜的折射率为（     ） A． B． C． D．2 2．（2025年高考湖南卷物理真题）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θ小于45° B．该介质折射率大于 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 3．（2025年高考河南卷物理真题）折射率为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射，光线与竖直方向的夹角为，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． B． C． D． 4．（2025年高考广西卷物理真题）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（　　） A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射 C．都全反射 D．1全反射，2不全反射 5.（2026年高考湖南卷物理高考真题（网络收集版））车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角的正弦值。 6.（2025年高考江西卷物理真题）如图所示，将一透明空心圆形容器置于水平桌面，倒入液体，使液面与过圆心O的水平刻线齐平，忽略容器对光线的影响。 (1)若一束激光沿与法线NN'成45°角的 AO方向从空气入射至液面，折射光线OB与法线成30°角，则该液体折射率为多少? (2)若将激光从液体沿半径方向经圆心O射向空气，要在液面上方任何位置都观测不到出射光，则最小入射角为多少? 7．（2025年高考河北卷物理真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 8．（2025年高考安徽卷物理真题）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x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。 (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。 二、光学现象 9．（2026年高考江苏卷物理高考真题（网络收集版））如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹，下列说法正确的是（     ） A．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 B．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 D．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 10．（2026年高考江苏卷物理高考真题（网络收集版））如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是（     ） A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 11．（2026年高考河北卷物理高考真题（网络收集版））如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（     ） A．变小 B．变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 12．（2025年高考贵州卷物理真题）天花板上有一发光的白炽灯，桌上有一盆水。某同学第一次透过偏振片观察白炽灯，如图（a）所示；第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影，如图（b）所示。在两次观察中，以所观察光的传播方向为轴旋转偏振片时，透过偏振片观察到（　　） A．白炽灯和倒影的亮度均变化 B．白炽灯和倒影的亮度均不变 C．白炽灯亮度不变，倒影亮度变化 D．白炽灯亮度变化，倒影亮度不变 13．（2024年高考天津卷物理真题）下列关于光的说法正确的是（    ） A．光电效应揭示了光具有波动性 B．光从真空进入介质，波长不变 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象 14．（2025年高考重庆卷物理真题（1-11，15题））杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 15．（2025年高考北京卷物理真题）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 16．（2025年高考江苏卷物理真题）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），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（    ） A．波长等于亮环的周长 B．频率比在真空中的大 C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 17.（多选）（2025年高考浙江卷（6月）物理真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 18.（多选）（2025年高考海南卷物理部分真题（1-6,14-18题））下列关于光现象描述正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的衍射现象 B．光电效应表明光具有粒子性 C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象 D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象 19.（多选）（2026年高考陕晋青宁卷物理高考真题（网络收集版））玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（     ） A．若厚度d相同，侧移量变小 B．若厚度d相同，侧移量变大 C．若侧移量Δx相同，厚度变小 D．若侧移量Δx相同，厚度变大 三、不同颜色光的比较 20.（2026年高考云南卷物理高考真题（网络收集版））在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A．① B．② C．③ D．④ 21.（2025年高考天津卷物理真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 22.（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题）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（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 23.（多选）（2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，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．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 学科网（北京）股份有限公司 $