202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之光學(xué)（二）

一,選擇題（共12小題）

1.（2024?山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩

塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾

珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.滾珠b、c均合格

B.滾珠b、c均不合格

C.滾珠b合格，滾珠c不合格

D.滾珠b不合格，滾珠c合格

2.（2024?選擇性）某同學(xué)自制雙縫干涉實驗裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一

根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀

察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（）

A.換用更粗的頭發(fā)絲

B.換用紅色激光照射雙縫

C.增大紙板與墻面的距離

D.減小光源與紙板的距離

3.（2024?廣東）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以8角從MN面射入某長方體透

明均勻介質(zhì)，折射光束在NP面發(fā)生全反射，反射光射向PQ面。若6逐漸增大，兩束光在NP面上的

全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）

A.在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點

B.。逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失

C.6逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射

D.B逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大

4.（2024?貴州）一種測量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端

制作而成。容器中盛有某種液體，一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過液體后從右邊棱鏡射出，其光路

如圖所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為no、n,光在棱鏡和液體中的傳播速度分別為vo、v,則（

A.n<no,v>voB.n<no?v<voC.n>no,v>voD.n>no?v<vo

5.（2024?浙江）如圖為水流導(dǎo)光實驗，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）

A.激光在水和空氣中速度相同

B.激光在水流中有全反射現(xiàn)象

C.水在空中做勻速率曲線運動

D.水在水平方向做勻加速運動

6.（2024?江蘇）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機屏幕

旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到（）

A.兩鏡片都變亮

B.兩鏡片都變暗

C.兩鏡片沒有任何變化

D.左鏡片變暗，右鏡片變亮

7.（2024?江蘇）現(xiàn)有一光線以相同的入射角0,打在不同濃度NaCI的兩杯溶液中，折射光線如圖所示（仇

)

A.甲折射率大B.甲濃度小

C.甲速度大D.甲臨界角大

8.（2023?天津）下列哪個現(xiàn)象可以說明光是橫波（）

A.水中氣泡因全反射顯得明亮

B.肥皂膜因干涉呈現(xiàn)彩色條紋

利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像

D.單色光因單縫衍射產(chǎn)生條紋

9.（2023?湖北）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°,OP邊上的點光源S到頂點O的距離

為d,垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°.不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的

長度為（）

1V2廣

A.-dB.——dC.dD.\[2d

22

10.（2023?河北）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上?層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射

下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同

B.光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射

C.薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉

D.薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色

11.（2023?江蘇）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大.太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。

下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）

太陽光線太陽光線

12.（2023?山東）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表

面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。

已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（）

A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動

B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動

C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動

D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動

多選題（共4小題）

（多選）13.（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射

到圓心O,當(dāng)6=30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）

A.該材料對紅光的折射率為百

B.若8=45°,光線c消失

C.若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光

D.若入射光a變?yōu)樽瞎猓饩€b和c仍然垂直

（多選）14.（2024?湖南）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實臉），平面鏡

沿OA放置，靠近并垂直于光屏,某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度和如圖所示。

S為單色點光源。下列說法正確的是（）

光屏

平面鏡

A.沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若8=0°,沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若8=0°,沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動

（多選）15.（2024?廣西）如圖，S為單色光圖，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡

反射到光屏上，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源，設(shè)光

源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和1,a?l,鏡面與光屏垂直，單色光波長為入，下列說法正確的

是（）

光屏

s

■J:

***?..........HiitlHiinnnnt）..........................

:平面鏡：

--------------/-----------------

A.光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為;入

2a

B.光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為'/I

a

C.若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，此時宜色光的波長變?yōu)閚入

D.若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Ax,則該液體的折

（多選）16.（2024?全國）下列有關(guān)雙狹縫干涉條紋的敘述，哪些正確？（）

A.狹縫間隔增加，干涉條紋之間的間距會增加

B.若將整個設(shè)備浸沒在水中進行實驗，干涉條紋的間距會較在空氣中實驗減小

C.照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，干涉條紋的間距會增加

D.如果用白光照射狹縫，在兩側(cè)第一亮帶中，藍色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶

E.從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差半個波長

三.填空題（共1小題）

17.（2024?福建）鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進行波長的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角

i（iW0）進入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回

形成激光輸出。若復(fù)色光含藍、綠光，已知棱鏡對藍光的折射率大于綠光，則藍光在棱鏡中的折射角

（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時，需將

棱鏡以過入射點O且垂直紙面的軸（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動一小角度。

「順時

逆時針J、片

復(fù)色光；R

反射膜

四,解答題（共3小題）

18.（2024?山東）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點，半徑為R；直角三棱鏡FG邊

的延長線過O點，EG邊平行于AB邊且長度等于R,NFEG=30°°橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以

。角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為

1.5。

（1）求sin8；

（2）以6角入射的單色光線.若第一次到達半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點D

（圖中未標(biāo)出）到E點距離的范圍。

19.（2024?甲卷）一玻璃柱的折射率n=g,其橫截面為四分之一圓，圓的半徑為R,如圖所示。截面所

在平面內(nèi)，一束與AB邊平行的光線從圓弧入射。入射光線與AB邊的距離由小變大，距離為h時，光

線進入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時h與R的比值。

20.（2024?全國）在“認(rèn)識電磁波”的實驗單元，實驗室中備有微波發(fā)射器和微波接收器各一個、平行金

屬條偏振板（板面可轉(zhuǎn)動）兩片、刻度尺（當(dāng)作支架軌道）一個，以及其他所需實驗儀器,

（1）在微波發(fā)射器與接收器中放置一與xz平面平行之平行金屬條偏振板，其中金屬條沿z軸方向，實

驗裝置如圖所示。微波沿+y方向入射，其電場振動方向在xz平面上，當(dāng)微波已穿過偏振板后，則穿透

波的電場方向為沿軸方向（填入x、y或z）。理由為何？

平行金屬條

偏振根

y

微波發(fā)射器刻度尺微波接收器x

（已接電源供應(yīng)淵）（已接電表）

（2）（a）寫出如何使用兩片偏振板來驗證電磁波為橫波的實驗步驟。

（b）根據(jù)實驗結(jié)果，說明電磁波不是縱波而是橫波的理由。

（3）承第（2）題，微波沿+y方向入射于兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，關(guān)于接收器測量到的微

波相對強度（測最值皆除以所測得之最大值）與兩偏振板金屬條間的夾角關(guān)系，下列選項何者正確？（單

選

(A)

微

波

相

機

強

度

兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）

01530456075900153045607590

兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）

202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之光學(xué)（二）

參考答案與試題解析

一.選擇題（共12小題）

題號1234567891011

答案CABABDACCcA

題號12

答案A

二,多選題（共4小題）

題號13141516

答案ARCRCADRD

一,選擇題（共12小題）

1.（2024?山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩

塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾

珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.滾珠b、c均合格

B.滾珠b、c均不合格

C.滾珠b合格，滾珠c不合格

D.滾珠b不合格，滾珠c合格

【考點】薄膜干涉現(xiàn)象.

【專題】信息給予題；定性思想：推理法；光的干涉專題；理解能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)薄膜干涉的形成分析出同一條干涉條紋各處空氣層的厚度相同，光的波程差相等，從檢驗

小球與標(biāo)準(zhǔn)小球在干涉條紋的位置判斷小球直徑是否合格。

【解答】解?：單色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面

發(fā)生干涉，形成干涉條紋，光程差為兩塊玻璃距離的兩倍；杈據(jù)光的干涉知識可?知，同一條干涉條紋各

處空氣層的厚度相同，光的波程差相等，即滾珠a的直徑與滾珠b的相等，滾珠b合格：不同的干涉條

紋位置空氣層的厚度不同，光的波程差不同，即滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，則滾珠c的直徑

不合格。

綜上分析，ABD錯誤，C正確。

故選：Co

【點評】本題考查了薄膜干涉知識的應(yīng)用，要求考生能夠全面了解干涉條紋的特點，并能夠與滾珠合格

的條件進行聯(lián)系；在平常的教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生通過從實際生產(chǎn)生活中提取情境，進而抽象出物理模

型，達到解決問題的目的；本即考查考生對知識的理解和應(yīng)用，是新高考最常用的命題方式；本題強化

了考生對所學(xué)知識在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的認(rèn)知，引導(dǎo)從“解題”到“解決問題”的能力轉(zhuǎn)變,

2.（2024?選擇性）某同學(xué)自制雙縫干涉實驗裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一

根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀

察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（）

A.換用更粗的頭發(fā)絲

B.換用紅色激光照射雙縫

C.增大紙板與墻面的距離

D.減小光源與紙板的距離

【考點】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系.

【專題】定性思想：推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公式：進行解答。

【解答】解：雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距為：Ax=^A,其中：L為雙縫與屏之間的距離,

d為雙縫之間的距離，入為入射光的波長。

A、換用更粗的頭發(fā)絲，則雙健間距d變大，會使相鄰兩條亮紋中央間距Ax變小，故A正確；

B、換用紅色激光照雙縫，因紅色激光的波長大于綠色激光的波長，故相鄰兩條亮紋中央間距變大，故

B錯誤；

C、增大紙板與墻面的距離，即增大了L,則Ax變大，故C錯誤；

D、減小光源與紙板的距離，公式中的L、＜1、人均不變化，則Ax不變，故D錯誤。

故選：Ao

【點評】本題考查了影響光的雙縫干涉條紋間距的因素，掌握雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公

式：Ax=

3.(2024?廣東)如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以。角從MN面射入某長方體透

明均勻介質(zhì)，折射光束在NP面發(fā)生全反射，反射光射向PQ面。若。逐漸增大，兩束光在NP面上的

全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是()

A.在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點

B.e逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失

c.e逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射

D.e逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律.

【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)光線的偏折程度分析出兩束光對應(yīng)的位置；

根據(jù)角度的變化特點，結(jié)合全反射現(xiàn)象的發(fā)生條件完成分析；

根據(jù)折射定律，結(jié)合入射角的變化趨勢分析出折射角的變化趨勢。

【解答】解：A、在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率，則綠光的偏折程度更大，根據(jù)題意可知，

綠光比紅光更靠近P點，故A錯誤；

B、紅光的折射率小于綠光的折射率，根據(jù)全反射的臨界角公式sinC=:可知，0逐漸增大時，紅光的

全反射現(xiàn)象先消失，故B正確;

C、全反射現(xiàn)象只能發(fā)生在由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)的時候發(fā)生，所以入射光不可能在MN面發(fā)生全反

射，故C錯誤；

D、根據(jù)折射定律可知，幾=若，。逐漸減小，兩束光在MN面折射的折射角逐漸減小，故D錯誤;

故選：Bo

【點評】本題主要考查了折射定律的相關(guān)應(yīng)用，熟悉光的傳播特點，結(jié)合全反射的發(fā)生條件和折射定律

即可完成分析。

4.（2024?貴州）一種測量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端

制作而成。容器中盛有某種液體，一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過液體后從右邊棱鏡射出，其光路

如圖所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為no、n,光在棱鏡和液體中的傳播速度分別為vo、v,則（）

?棱鏡

A.n<no?v>voB.n<no,v<voC.n>no>v>voD.n>no>v<vo

【考點】光的折射定律.

【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)折射定律求棱鏡相對于空氣的折射率；根據(jù)折射定律求解棱鏡相當(dāng)于某種液為的折射率,

再比較棱鏡與某種液體折射率的大?。桓鶕?jù)折射率公式分別求解光在楂鏡和在某種液體中傳播速度的大

小。

【解答】解：由題圖可知，光從棱鏡射入液體時，折射角大于入射角，說明光線是由光密介質(zhì)射入光疏

介質(zhì)，故棱鏡的折射率大于液體的折射率，即n<no。根據(jù)折射率公式，光在棱鏡中的傳播速度%二f,

光在液體中的傳播速度U=羨

聯(lián)立可知voVv。綜上分析?，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

【點評】本題主要考查了折射定律和折射率公式的運用；明確相對折射率的含義是解題的關(guān)鍵。

5.（2024?浙江）如圖為水流導(dǎo)光實驗，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）

A.激光在水和空氣中速度相同

B.激光在水流中有全反射現(xiàn)象

C.水在空中做勻速率曲線運動

D.水在水平方向做勻加速運動

【考點】全反射的條件、判斷和臨界角：平拋運動的概念和性質(zhì)；折射率的波長表達式和速度表達式.

【專題】定性思想；推理法；平拋運動專題；光的折射專題；全反射和臨界角專題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度大小與折射率的關(guān)系，分析激光在水和空氣中速度大小是否相等;

激光在水流中多次發(fā)生全反射，最終從水流的末端射出，類似于光在光導(dǎo)纖維中傳播；水在空中做平拋

運動，是勻變速曲線運動，水在水平方向不受力，水平方向做勻速直線運動。

【解答】解.：A、光在介質(zhì)中的傳播速度大小口=?可知同種光在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的，

則激光在水和空氣中速度大小不相等，故A錯誤；

B、類似于光導(dǎo)纖維，激光在水流中多次發(fā)生全反射，最終從水流的末端射出，照亮了下面桶中的水，

故B正確；

CD、水在空中做平拋運動，是勻變速曲線運動，水在水平方向不受力，水平方向做勻速直線運動，故

CD錯誤。

故選：Bo

【點評】本題考查了光的折射與全反射現(xiàn)象，以及平拋運動的性質(zhì)與特點。水流導(dǎo)光的原理與光導(dǎo)纖維

的原理相同，都是利用全反射現(xiàn)象設(shè)為應(yīng)用。掌握平拋運動的特點。

6.（2024?江蘇）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機屏幕

旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到（）

A.兩鏡片都變亮

B.兩鏡片都變暗

C.兩鏡片沒有任何變化

D.左鏡片變暗，右鏡片變亮

【考點】光的色散現(xiàn)象.

【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力.

【答案】D

【分析】立體影院的特殊眼鏡的工作原理是利用了光的偏振特點，結(jié)合其工作原理分析出觀察到的現(xiàn)象。

【解答】解：川立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，說明左鏡片偏振片

的方向和光的偏振方向相同，右鏡片偏振片的方向和光的偏振方向垂直，當(dāng)手機屏幕旋轉(zhuǎn)90度時，左

鏡片的偏振片的方向與光的偏振方向垂直，則左鏡片變暗，右鏡片的偏振片的方向與光的偏振方向相同,

則右鏡片變亮，故D正確，ABC錯誤；

故選：D“

【點評】本題主要考查了生活中的光現(xiàn)象，理解光的特點，結(jié)合3D眼鏡的工作原理即可完成分析。

7.（2024?江蘇）現(xiàn)有一光線以相同的入射角0,打在不同濃度NaCl的兩杯溶液中，折射光線如圖所示（例

)

A.甲折射率大B.甲濃度小

C.甲速度大D.甲臨界角大

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律.

【專題】信息給予題；定量思想；推理法;光的折射專題；全反射和臨界角專題；理解能力.

【答案】A

【分析】AB.根據(jù)折射定律求折射率，根據(jù)題意求濃度的大小關(guān)系;

C.根據(jù)折射率公式求解傳播速度的大小關(guān)系；

D.根據(jù)臨界角公式求臨界角的大小關(guān)系。

【解答】解：AB.根據(jù)折射定律n=

由于Pl<32

因此ni>n2,即甲溶液的折射率大；

又因為溶液的折射率隨溶液濃度增大而變大，因此甲溶液的濃度大，故A正確，B錯誤;

C.根據(jù)折射率公式u=W

由于ni>n2

因此“<V2,即光在甲溶液中傳播的速度小，故C錯誤;

D.根據(jù)臨界角公式sinC=§

由于ni>na

因此sinCi<sinC2

得C1VC2,即甲的臨界角小，故D錯誤。

故選：Ao

【點評】本題主要考查了折射率定律、折射率公式和臨界角公式的理解和運用，基礎(chǔ)題。

8.（2023?天津）下列哪個現(xiàn)象可以說明光是橫波（）

A.

B.

C.

。

D.單色光因單縫衍射產(chǎn)生條紋

【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；光的全反射現(xiàn)象；光的雙縫干?涉圖樣；光的單縫衍射和小孔衍射.

【專題】信息給予題；定性思想；推理法；全反射和臨界角專題；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電

磁本性專題；理解能力.

【答案】C

【分析】光的偏振現(xiàn)象證明了光是橫波。

【解答】解：光的全反射、光的干涉、光的衍射現(xiàn)象和光的偏振現(xiàn)象，證明了光具有波動性；光的偏振

現(xiàn)象進一步證明了光是橫波，利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像可以說明光是橫波，故C正確，ABD錯誤。

故選：Co

【點評】本題主要考查了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振證明了光是橫波。

9.（2023?湖北）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°,OP邊上的點光源S到頂點O的距離

為d,垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的

1y/2l

A.—dB.—dC.dD.\[2d

22

【考點】光的折射與全反射的綜合問題；光的折射定律.

【專題】定量思想；控制變量法；全反射和臨界角專題；理解能力.

【答案】C

【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求出入射角，進而求出折射率，再杈據(jù)全反射作出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求出

OQ邊上有光射出部分的長度,

【解答】解：設(shè)光線在OQ界面點的入射角為a,折射角為B，幾何關(guān)系可知

a=30°

由于光路可逆，根據(jù)折射定律可得

5in/?_sin45°_萬

光線射出OQ面的臨界條件為發(fā)生全反射，光路圖如圖所示

光線在AB兩點發(fā)生全反射，有公式

在AB兩個位置臨界角為45°,AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知

AB=2AC=2CS

由于NQOP=30°,所以

2CS=OS=d

故AB=d

故ABD錯誤，C正確。

故選：Co

【點評】本題是幾何光學(xué)問題，畫出光路圖是解題的基礎(chǔ)，要知道通過折射定律和幾何知識的綜合應(yīng)用

來求

10.（2023?河北）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射

下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同

B.光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射

C.薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉

D.薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色

【考點】薄膜干涉條紋間距的影響因素及相關(guān)計算；光的衍射現(xiàn)象；光的色散現(xiàn)象；光的全反射現(xiàn)象.

【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】光的干涉是指兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強，在另一些區(qū)域則

始終削弱，形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象，證實「光具有波動性。只有兩列光波的頻率相同，相位差恒定，

振動方向一致的相干光源，才能產(chǎn)生光的干涉。單色光的干涉條紋是等間距明暗相間條紋，復(fù)色光產(chǎn)生

彩色條紋。光的折射是光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，光的傳播方向發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。

【解答】解：A.上述現(xiàn)象是由于?光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要為光通過水珠發(fā)生的折射，上

述現(xiàn)象與彩虹的形成原理不相同，故A錯誤；

BC.硅片呈現(xiàn)深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，滿足振動加

強條件，振動加強，故B錯誤，C正確；

D.根據(jù)光的干涉中相互加強的條件，可知當(dāng)薄膜的厚度發(fā)與變化時，滿足加強條件（厚度為波長的四

分之一）的波長也會發(fā)生改變，導(dǎo)致硅片呈現(xiàn)的顏色發(fā)生變化，故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題主要考查光的干涉的應(yīng)用，根據(jù)光的干涉產(chǎn)生條件解答。

II.（2023?江蘇）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。

下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（

太陽光線太陽光線

【考點】光的折射定律.

【專題】定性思想：推理法；光的折射專題；推理論證能力,

【答案】A

【分析】分析大氣密度的變化，從而得知折射率的變化，當(dāng)光線由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，結(jié)合折射

定律分析光線的偏折方向，即可得知正確選項。

【解答】解：因為地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則太陽光斜射向地面的過程，總是由

折射率較小的空氣射向折射率較大的空氣，即由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)，光線始終會向靠近法線的方

向偏折，法線為豎直方向上，故光線始終會向豎直方向偏折，故A正確，BCD錯誤;

故選：Ao

【點評】本題主要考查了光的折射定律，理解折射率對光的傳播路徑的影響即可完成分析:

12.（2023?山東）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表

面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。

已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（）

cG

A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動

B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動

C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動

D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動

【考點】薄膜干涉條紋間距的影響因素及相關(guān)計算.

【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)不同材料膨脹系數(shù)的不同分析空氣層厚度的變化；空氣層干涉形成的條紋是空氣層的上下

表面的反射光干涉產(chǎn)生的，當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋,

是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即可判斷條紋的移動方向。

【解答】解：溫度升高時，G和C均發(fā)生熱膨脹，體積增大，已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，

溫度升高，G比C膨脹明顯，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，則劈形空氣層厚度變大；

從劈形空氣層的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋。根據(jù)條紋的位置與空

氣層的厚度是對應(yīng)的，劈形空氣層厚度變大，同一厚度的空氣層向劈尖移動，條紋向劈尖移動，即條紋

向左移動，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

【點評】本題考查光的干涉，解決本題的關(guān)鍵是知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的反射光干涉

產(chǎn)生的，知道空氣薄層干涉是一種等厚干涉。

二,多選題（共4小題）

（多選）13.（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射

到圓心O,當(dāng)8=30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）

A.該材料對紅光的折射率為百

B.若8=45°,光線c消失

C.若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光

D.若入射光a變?yōu)樽瞎猓饩€b和c仍然垂直

【考點】光的折射與全反射的綜合問題.

【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力.

【答案】ABC

【分析】A.根據(jù)反射定律和折射定律求解折射率：

B.根據(jù)臨界角公式求解臨界角，然后根據(jù)全反射的條件分析作答：

C.根據(jù)反射定律分析光線的反射角，再分析反射光線是否會發(fā)生色散，然后作答；

D.紫光與紅光的折射率不同，根據(jù)折射定律和反射定律分析作答。

【解答】解：A.根據(jù)反射定律，反射角a=8=30°

由于反射光b和折射光c剛好垂直，因此折射角0=180°-90°-a=180°-90°-30°=60°

根據(jù)折射定律，該材料對紅光的折射率九=溪=需黑=百，故A正確；

B.根據(jù)臨界角公式sinC=，=苧＜sin4S°=孝

當(dāng)8=45°時，入射角大于臨界角，入射光線在界面發(fā)生全反射，折射光線c消失，故B正確；

C.入射光線a為H光，所有反射光的反射角都相同，反射光線b也為向光，故C正確；

D.若入射光a變?yōu)樽瞎?，根?jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角不發(fā)生變化；

根據(jù)折射定律幾'=器

由于透明材料對紅光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光線b和c不能垂直，故D錯誤。

故選：ABCo

【點評】本題主要考查了光的反射和折射，理解光發(fā)生全反射的條件，掌握折射定律和臨界角公式是解

題的關(guān)鍵。

（多選）14.（2024?湖南）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡

沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度夕如圖所示。

S為單色點光源。下列說法正確的是（）

光屏

平面鏡

A.沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若8=0°,沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若8=0°,沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動

【考點】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系.

【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；實驗探究能力.

【答案】BC

【分析】洛埃鏡實驗與楊氏雙縫干涉原理相同，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析作答;

作出平移后光的干涉加強點的示意圖，根據(jù)圖示確定加強點的平移方向。

【解答】解：CD.根據(jù)題意畫出光路圖

如圖所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光（可以等效成虛像S'發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足

相干光條件。所以實驗中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉,設(shè)S與S'

的距離為d=2a,光源S到光屏的距離為1,代入雙縫干涉公式：=

可得相鄰明紋的間距為：/無二外

則若6=0°,沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變，干涉條紋向遠離A點的方向移動，故

C正確，D錯誤；

B、畫出平面鏡略與水平面有微小夾角的干涉光路圖，

沿0A向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置一②位置，由圖可看出雙縫的間距d增大，rtazJx=gnj

知，干涉條紋間距減小，故B正確：

A、如上圖所示，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置一①位置，由圖可看出干涉條紋向上移

動，故A錯誤。

故選：BCo

【點評】雙縫干涉的實驗裝置原理和相關(guān)表達式的分析和運算，全面理解光的干涉原理。

（多選）15.（2024?廣西）如圖，S為單色光圖，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡

反射到光屏上，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源，設(shè)光

源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和1,a?l,鏡面與光屏垂直，單色光波長為入，下列說法正確的

是（）

光屏

S

百

?■ffittuiiinnnnri..........................

:平面鏡：

-------------------1----------------------

A.光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為,a

2a

B.光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為

a

C.若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，此時些色光的波長變?yōu)閚入

D.若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Ax,則該液體的折

【考點】光的干涉現(xiàn)象；波長、頻率和波速的關(guān)系；光的反射現(xiàn)象.

【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的直線傳播和光的反射專題；光的干涉專題；理解能力.

【答案】AD

【分析】AB.本實驗的原理相當(dāng)于雙縫干涉，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式求解作答：

C.根據(jù)折射率公式求解光進入蔗糖溶液的傳播速度，光從空氣中進入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波

長、頻率和波速的關(guān)系求波長；

D.根據(jù)折射率公式求解光進入某種透明溶液的傳播速度，根據(jù)波長、頻率和波速的關(guān)系求波長；根據(jù)雙

縫干涉條紋間距公式求折射率。

【解答】解：AB.光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實際上是同一列光，故是相干光，該干涉現(xiàn)象

可以看作雙縫干涉，雙縫SS之間的距離為d,則d=2a,而光源S到光屏的距離看以看作雙孔屏到像屏

距離1；

根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式=前=白，故A正確，B錯誤；

C.光從空氣進入蔗糖溶液，根據(jù)折射率公式，光的傳播速度u=￡

光從空氣中進入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波長、頻率和波速的關(guān)系

光在蔗糖溶液中的波長入'=2=擊=（，故C錯誤；

單色光的頻率

D.v=jA

單色光在某種透明介質(zhì)中的傳播速度=看

光在某種透明介質(zhì)中的波長入'=^v=WXc=n7

根據(jù)雙縫公式條紋間距公式4=梟〃=白x今

解得該透明溶液的折射率=盛九故D正確。

故選：ADo

【點評】考查干涉條紋的間距公式應(yīng)用，要理解該實驗的原理，掌握波長、波速和頻率的關(guān)系，知道光

從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，光的頻率不變。

（多選）16.（2024?全國）下列芍關(guān)雙狹縫干涉條紋的敘述，哪些正確？（）

A.狹縫間隔增加，干涉條紋之間的間距會增加

B.若將整個設(shè)備浸沒在水中進行實驗，干涉條紋的間距會較在空氣中實驗減小

C.照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，干涉條紋的間距會增加

D.如果用白光照射狹縫，在兩側(cè)第一亮帶中，藍色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶

E.從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差半個波長

【考點】改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化；光的雙縫干涉圖樣.

【專題】定性思想；歸納法；光的干涉專題；理解能力.

【答案】BD

【分析】根據(jù)4%=5入和丫=川分析；根據(jù)暗條紋是光程差的奇數(shù)倍分析工

【解答】解：A、根據(jù)=可知，狹縫間隔d增加，干涉條紋之間的間距會減小，故A錯誤；

B、若將整個設(shè)備浸沒在水中進行實驗，則光的傳播速度會減小，但光的頻率不變，根據(jù)v=/知波長

會變短，根據(jù)4%=彳之可知干涉條紋之間的間距會較在空氣中實驗減小，故B正確；

C、照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，波長逐漸變短，根據(jù)=可知，干涉條紋的間距會減

小，故C錯誤;

D、如果用白光照射狹縫，根據(jù)4%=亨/1可知，波長越長的波，條紋間距就越大，因為藍色光的波氏小

于紅色光的波長，在兩側(cè)第?亮帶中藍色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶，故D正確；

E、暗條紋是因為光從兩個狹絳中傳到該位置時的光程差是半波長的奇數(shù)倍，從一個喑紋移動到下一個

暗紋，光程差的變化量會相差一個波長，故E錯誤。

故選：BDo

【點評】熟練掌握當(dāng);I和v=H公式是解題的基礎(chǔ)。

三.填空題（共1小題）

17.（2024?福建）鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進行波長的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角

i（iW0）進入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回

形成激光輸出。若復(fù)色光含藍、綠光，已知棱鏡對藍光的折射率大于綠光，則藍光在棱鏡中的折射角jb

于（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角：若激光器輸出的是藍光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時，

需將棱鏡以過入射點。且垂直紙面的軸逆時針（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動一小角度。

反射膜

【考點】光的折射定律.

【專題】定量思想：推理法；光的折射專題；推理論證能力.

【答案】小于，逆時針。

【分析】根據(jù)折射定律列式判斷折射角大小，結(jié)合圖像分析棱鏡如何旋轉(zhuǎn)才能使藍光輸出改為綠光輸出。

【解答】解?：根據(jù)折射定律可得"=舞，由于透鏡對藍光折射率大于綠光，則透鏡中藍光折射角小于

綠光折射角；若此時激光為藍光，要變?yōu)榫G光，根據(jù)n=黑，由于綠光的折射率較小，為了保證折射

角不變，則入射角i應(yīng)減小，即逆時針改變?nèi)肷浣恰?/p>

故答案為：小于，逆時針。

【點評】考查光的折射定律及其應(yīng)用，會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確分析判斷。

四.解答題（共3小題）

18.（2024?山東）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點，半徑為R；直角三棱鏡FG邊

的延長線過O點，EG邊平行于AB邊且長度等于R,NFEG=30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以

9角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為

1.5。

（1）求sinO；

（2）以6角入射的單色光線，若第一次到達半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點D

（圖中未標(biāo)出）到E點距離的范圍。

M

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律.

【專題】定量思想；推理法；全反射和臨界角專題；分析綜合能力.

【答案】（1）求sin。為0.75；

（2）以6角入射的單色光線，若第一次到達半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，光線在EF上入射點D（圖

中未標(biāo)出）到E點距禽的范圍是（0,竽R）。

【分析】（1）根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系求入射角的正弦值;

（2）根據(jù)幾何關(guān)系、臨界角公式求D點到E點的距離范圍,

【解答】解：（1）設(shè)光在三棱鏡中的折射角為a,則根據(jù)折射定律有：11=鬻

根據(jù)三角形中幾何關(guān)系可得：a=30°

代入數(shù)據(jù)解得：sin8=0.75

（2）作出單色光線第一次到達半圓弧AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖，

如圖，則由幾何關(guān)系可知HE上從D點到E點以0角入射的單色光線第一次到達半圓弧AMB都可以發(fā)

生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式有：sinC=i

設(shè)D點到FG的距離為1,則根據(jù)幾何關(guān)系有：OP=RsinC=￡R

又根據(jù)幾何關(guān)系有：AP=R-OP,DE=-^xo

聯(lián)立解得：DE=^/?

故光線在EF上的入射點D到E點的距離范圍為（0,竿R）

答：⑴求sin。為0.75；

（2）以8角入射的單色光線，若第一次到達半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，光線在EF上入射點D（圖

中未標(biāo)出）到E點距離的范圍是（0,竽R）。

【點評】本題是光的折射與光的全反射的綜合，由題意，找到弧面上的臨界角是解決問題的關(guān)鍵。

19.（2024?甲卷）一玻璃柱的折射率n=V5,其橫截面為四分之一圓，圓的半徑為R,如圖所示。截面所

在平面內(nèi)，一束與AB邊平行的光線從圓弧入射。入射光線與AB邊的距離由小變大，距離為h時，光

線進入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時h與R的比值。

【考點】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律.

【專題】計算題；信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；理解能力.

【答案】此時h與R的比值為匹|近。

【分析】根據(jù)題意作出光路圖，根據(jù)折射定律、臨界角公式和數(shù)學(xué)知識求解作答。

【解答】解：入射光線與AB邊的距離為h時，光線進入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射；設(shè)入射角

為a,折射角為。，折射光線在BC邊的入射角為仇光路圖如圖所示：

根據(jù)全反射的臨界角公式s出。=

在直角aODB中，根據(jù)數(shù)學(xué)知識simz=/

根據(jù)幾何關(guān)系a=9+p

則sinp=sin（a-0）=sinacosG-cosasinQ

又因為sin2a+cos2a=1

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得g=

R2

答：止匕時h與R的比值為

【點評】本題主要考查了光的折射和全反射，確定臨界光線是解題的關(guān)鍵；要掌握折射定律、臨界角公

式和三角函數(shù)的相關(guān)知識。

20.（2024?全國）在“認(rèn)識電磁波”的實驗單元，實驗室中備有微波發(fā)射器和微波接收器各一個、平行金

屬條偏振板（板面可轉(zhuǎn)動）兩片、刻度尺（當(dāng)作支架軌道）一個，以及其他所需實驗儀器,

（1）在微波發(fā)射器與接收器中放置一與xz平面平行之平行金屬條偏振板，其中金屬條沿z軸方向，實

驗裝置如圖所示。微波沿+y方向入射，其電場振動方向在xz平面上，當(dāng)微波已穿過偏振板后，則穿透

波的電場方向為沿一軸方向（填入x、y或z）。理由為何？

平行金屬條

偏振板z

里照里

微波發(fā)射器刻度尺微波接收器I

（已接電源供應(yīng)器）（已接電表）

（2）（a）寫出如何使用兩片偏振板來驗證電磁波為橫波的實驗步驟。

（b）根據(jù)實驗結(jié)果，說明電磁波不是縱波而是橫波的理由。

（3）承第（2）題，微波沿+y方向入射于兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，關(guān)于接收器測量到的微

波相對強度（測量值皆除以所測得之最大值）與兩偏振板金屜條間的夾角關(guān)系，下列選項何者正確？（單

?

微

波

相

秘

強

度

55

9()

兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）

0153045607590153045607590

兩偏振板金屬條的夾角（度）兩偏振板金屬條的夾角（度）

【考點】偏振現(xiàn)象的應(yīng)用.

【專題】定量思想；推理法；光的衍射、偏振和電磁本性專題；推理論證能力.

【答案】（1）z；理由見解答；（2）見解答：（3）E

【分析】（1）微波是橫波，穿透波的電場方向與偏振板的透振方向平行，據(jù)此分析解答。

<2）根據(jù)光的偏振現(xiàn)象，以及起偏器與驗偏器的作用涉及實驗步驟，并解釋電磁波不是縱波而是橫波

的理由。

（3）接收器測量到的微波強度為E=EmCOS。，其