五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題13光學(xué)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1光的折射2024、2025對(duì)光的折射定律、全反射現(xiàn)象的臨界角計(jì)算、光的干涉（如雙縫干涉條紋間距公式）與衍射現(xiàn)象的原理及特點(diǎn)考查較多，題型包括選擇題、填空題。常結(jié)合生活中的光學(xué)儀器，如照相機(jī)鏡頭的成像原理、光纖通信中的全反射應(yīng)用，以及自然現(xiàn)象，如海市蜃樓、彩虹的形成等，考查學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的意識(shí)?？键c(diǎn)2全反射2021、2022、2023考點(diǎn)3干涉2021、2022、2023、2024考點(diǎn)4光的偏振2025考點(diǎn)01光的折射1．（2025·山東·高考）由透明介質(zhì)制作的光學(xué)功能器件截面如圖所示，器件下表面圓弧以O(shè)點(diǎn)為圓心，上表面圓弧以O(shè)'點(diǎn)為圓心，兩圓弧的半徑及O、O'兩點(diǎn)間距離均為R，點(diǎn)A、B、C在下表面圓弧上。左界面AF和右界面CH與OO'平行，到(1)B點(diǎn)與OO'的距離為32R，單色光線從B點(diǎn)平行于OO(2)若該單色光線從G點(diǎn)沿GE方向垂直AF射入介質(zhì)，并垂直CH射出，出射點(diǎn)在GE的延長(zhǎng)線上，E點(diǎn)在OO'上，O'、E兩點(diǎn)間的距離為22R【答案】(1)3(2)19【詳析】（1）如圖根據(jù)題意可知B點(diǎn)與OO'的距離為32R，OB=R，所以sinθ1=32RR=3（2）若該單色光線從G點(diǎn)沿GE方向垂直AF射入介質(zhì)，第一次射出介質(zhì)的點(diǎn)為D，且O'E=22R，可知sinθ根據(jù)幾何關(guān)系有則光在介質(zhì)中傳播的距離為L(zhǎng)=2GE+AF=192．（2024·山東·高考）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長(zhǎng)度等于R，∠FEG=30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ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(duì)該單色光的折射率均為1.5。（1）求sinθ；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍?！敬鸢浮浚?）sinθ=0.75；（2【詳析】（1）由題意設(shè)光在三棱鏡中的折射角為α，則根據(jù)折射定律有n=sinθsinα由于折射光線垂直EG（2）根據(jù)題意作出單色光第一次到達(dá)半圓弧AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖則根據(jù)幾何關(guān)系可知FE上從P點(diǎn)到E點(diǎn)以θ角入射的單色光線第一次到達(dá)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=1n設(shè)P點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立解得xPE=239R所以光線在EF考點(diǎn)02全反射3．（2023·山東·高考）一種反射式光纖位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)微小位移測(cè)量，其部分原理簡(jiǎn)化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d，直徑均為2a，折射率為n（n<2）。M、N下端橫截面平齊且與被測(cè)物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測(cè)物體，經(jīng)被測(cè)物體表面鏡面反射至N（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為θ，求θ的正弦值；（2）被測(cè)物體自上而下微小移動(dòng)，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測(cè)物體表面反射一次的光線）。

【答案】（1）sinθ=n2【詳析】（1）由題意可知當(dāng)光在兩側(cè)剛好發(fā)生全反射時(shí)從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大，設(shè)光在M下端與豎直方向的偏角為α，此時(shí)sinC=1n=cosα可得sin（2）根據(jù)題意要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路圖如圖所示

則玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離b的相應(yīng)范圍應(yīng)該為b1<b<btanθ=d+2a2bb所以滿足條件的范圍為d4．（2022·山東·高考）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以O(shè)為圓心、半徑為R的14圓，左側(cè)是直角梯形，AP長(zhǎng)為R，AC與CO夾角45°，AC中點(diǎn)為B。a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直AB面入射，器件介質(zhì)對(duì)a，b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，能在PM面全反射后，從OM面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（

A．僅有a光 B．僅有b光 C．a(chǎn)、b光都可以 D．a(chǎn)、b光都不可以【答案】A【詳析】當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點(diǎn)垂直于AB面入射時(shí)，激光沿直線傳播到O點(diǎn)，經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線傳播出去。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到CO面經(jīng)反射向PM面?zhèn)鞑ィ鶕?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，光線傳播到PM面的入射角逐漸增大。當(dāng)入射點(diǎn)為B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到PM面的P點(diǎn)，此時(shí)光線在PM面上的入射角最大，設(shè)為α，由幾何關(guān)系得α根據(jù)全反射臨界角公式得sinsin兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為Ca<45°<Cb故在入射光從A向B移動(dòng)過(guò)程中，a光能在PM面全反射后，從OM面射出；b光不能在PM故選A。5．（2021·山東·高考）超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示。在空氣中對(duì)稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡，頂角為θ。一細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過(guò)前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過(guò)后兩個(gè)棱鏡重新合成為一束，此時(shí)不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬。已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離d=100.0mm，脈沖激光中包含兩種頻率的光，它們?cè)诶忡R中的折射率分別為n1=2和n2=31（1）為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，求θ的取值范圍；（2）若θ=37°，求兩種頻率的光通過(guò)整個(gè)展寬器的過(guò)程中，在空氣中的路程差ΔL（保留【答案】（1）0<θ<45°（或θ<45°）；（【詳析】（1）由幾何關(guān)系可得，光線在第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面上的入射角等于θ，要使得兩種頻率的光都從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，則θ需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設(shè)C是全反射的臨界角，根據(jù)折射定律得sinC=1n①折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得Cmin=45°②所以頂角θ（2）脈沖激光從第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面射出時(shí)發(fā)生折射，設(shè)折射角分別為α1和αn1n2設(shè)兩束光在前兩個(gè)三棱鏡斜面之間的路程分別為L(zhǎng)1和LL1L2ΔL聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得ΔL考點(diǎn)03干涉6．（2024·山東·高考）檢測(cè)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(cè)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(cè)滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說(shuō)法正確的是（）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【答案】C【詳析】b與a位于同一條干涉條紋上，說(shuō)明兩處空氣膜的厚度相同，則滾珠b與標(biāo)準(zhǔn)滾珠a直徑相等，所以合格；c與a位于不同干涉條紋上，說(shuō)明兩處空氣膜的厚度不同，則滾珠c與標(biāo)準(zhǔn)滾珠a直徑不相等，所以不合格。故選C。7．（2023·山東·高考）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(cè)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(huì)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(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【答案】A【詳析】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長(zhǎng)的高度大于C增長(zhǎng)的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。8．（2022·山東·高考）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1，S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為

A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，【答案】ACD【詳析】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)條紋間距公式Δx=LdλD．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故故選ACD。9．（2021·山東·高考）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳析】用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，從透明薄膜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，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x=nλ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度d=n故選D?？键c(diǎn)04光的偏振10．（2025·山東·高考）用如圖所示的裝置觀察光的干涉和偏振現(xiàn)象。狹縫S1、S2關(guān)于OO'軸對(duì)稱，光屏垂直于OO'軸放置。將偏振片P1垂直于OO'軸置于雙縫左側(cè)，單色平行光沿OO'軸方向入射，在屏上觀察到干涉條紋，再將偏振片PA．條紋間距不變，亮度減小 B．條紋間距增大，亮度不變C．條紋間距減小，亮度減小 D．條紋間距不變，亮度增大【答案】A【詳析】根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=Ldλ可知當(dāng)P2旋轉(zhuǎn)時(shí)，L，d，λ均不變，故條紋間距不變；隨著P故選A。1．（2025·山東淄博·三模）食品安全檢驗(yàn)中可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量溶液中的含糖量。偏振光通過(guò)糖溶液后，偏振方向以光的傳播方向?yàn)檩S向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度稱為“旋光度”，α的值與糖溶液濃度c間的關(guān)系為c=kα，k為常數(shù)。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，先調(diào)整A、B使兩偏振片的透振方向平行，此時(shí)O處的光最強(qiáng)，再將含糖的被測(cè)樣品P置于A、B之間。則（）A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是縱波B．放入被測(cè)樣品后，到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)增加C．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)B，再次使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度為πD．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度α，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則溶液濃度為c=kα【答案】D【詳析】A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是橫波，故A錯(cuò)誤；BCD．開始時(shí)A、B的透振方向相同，將被測(cè)樣品P置于A、B之間后，S發(fā)出的光經(jīng)A起偏再經(jīng)過(guò)樣品后，振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)了α角，從而與B的透振方向不同，光不能順利通過(guò)B，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，所以為再次使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)B，使其轉(zhuǎn)過(guò)的角度為α，則光線可以順利通過(guò)B；由題可知，溶液濃度為c=kα，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）真空中，一半圓形玻璃磚放置在轉(zhuǎn)盤上，圓心恰好在轉(zhuǎn)軸處，玻璃磚右側(cè)有一足夠大的光屏。一束由單色光a、b組成的光線從左側(cè)沿著玻璃磚半徑方向入射，熒光屏上有兩個(gè)亮點(diǎn)。使轉(zhuǎn)盤從圖示位置開始順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上單色光a的亮點(diǎn)先消失。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．a(chǎn)光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度C．用同樣的裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，b光相鄰亮條紋間距較大D．若a、b均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光產(chǎn)生的光電子對(duì)應(yīng)的遏止電壓更大【答案】C【詳析】A．a(chǎn)光的光斑先消失，所以a光的臨界角小于b光的臨界角，根據(jù)sinC=1n則有na>nbB．根據(jù)v=cn可知，a光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度小于bC．由a光的頻率大于b光的頻率，結(jié)合c=λf可知，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，根據(jù)Δx=ldD．根據(jù)eUc=Ekm=hν-W0可知，因?yàn)楣蔬xC。3．（2025·山東青島·三模）如圖所示，在折射率n=53的透明玻璃球內(nèi)有一點(diǎn)光源S，玻璃球的球心為O，半徑為R，光源S到球心OA．玻璃球表面有一半?yún)^(qū)域有光射出B．若折射率變大，則球面上有光射出的區(qū)域面積會(huì)增大C．若折射率n<D．若折射率n<【答案】C【詳析】ACD．根據(jù)全反射臨界角公式可知sinC=根據(jù)幾何關(guān)系可知sin∠SAO=34R34R2可見在弧AC及關(guān)于SO對(duì)稱的弧面上沒(méi)有光射出，玻璃球表面大于一半?yún)^(qū)域有光射出，由于最大的入射角的正弦值為34，根據(jù)sinC=1n可知，若折射率nB．折射率變大，臨界角變小，則球面上有光射出的區(qū)域面積會(huì)減小，故B錯(cuò)誤。故選C。4．（2025·山東·高考沖刺卷（二））如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個(gè)相同的水平放置的矩形玻璃板上，BC一側(cè)用薄片墊起、下面的矩形玻璃板正中央有一微小隆起，將紅單色光從上方豎直向下射入玻璃板ABCD，這時(shí)站在AB邊一側(cè)的人正對(duì)平面ABCD看到的玻璃板ABCD上呈現(xiàn)的明暗相間的條紋是（）A． B．C． D．【答案】A【詳析】根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此呈現(xiàn)的明暗相間的條紋平行于底邊AD邊，站在AB邊一側(cè)的人正對(duì)平面ABCD觀察，干涉條紋平行于AD邊，正中央有一微小隆起，同級(jí)亮紋應(yīng)偏向更高級(jí)別條紋，即條紋向BC邊凸起，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5．（2025·山東齊魯教研體·考前質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示為一半徑為R的半球形玻璃磚的截面圖，O為球心，下表面水平，OO1與下表面垂直?，F(xiàn)有一平行光束垂直于玻璃磚的下表面射入玻璃磚，光束恰好照滿下表面。一條從玻璃磚下表面A點(diǎn)射入的光線，經(jīng)過(guò)玻璃磚后從上表面的B點(diǎn)射出，出射光線與光軸OO1相交于D點(diǎn)，光線BD與OO1的夾角α=A．2πR2C．2-2πR【答案】C【詳析】從A點(diǎn)射入光線在磚內(nèi)沿直線傳播，在球表面上B點(diǎn)折射，設(shè)入射角∠OBA為i，折射角為r根據(jù)幾何關(guān)系可得sini=OAR=12解得i=30°根據(jù)幾何知識(shí)有根據(jù)sinC=1n=22解得故選C。6．（2025·山東德州·三模）血氧儀是測(cè)量血氧飽和度和脈率的儀器，其工作原理基于還原血紅蛋白和氧合血紅蛋白在紅光和近紅光區(qū)域的吸收光譜特性。下列關(guān)于紅光和近紅光區(qū)域紅外線的說(shuō)法正確的是（）A．紅光比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象B．紅光和紅外線都是可見光C．原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射紅光，也可能發(fā)射紅外線D．在同一介質(zhì)中，紅光和紅外線的傳播速度相同【答案】C【詳析】A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)，根據(jù)波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故紅外線比紅光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．紅外線是不可見光，紅光屬于可見光，故B錯(cuò)誤；C．原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差，當(dāng)能量差對(duì)應(yīng)的光子頻率在紅光或紅外線區(qū)域時(shí)，就可能發(fā)射紅光或紅外線，故C正確；D．在同一介質(zhì)中，不同頻率的光傳播速度不同，紅光和紅外線頻率不同，所以傳播速度不同，故D錯(cuò)誤。故選C。7．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模）聲控萬(wàn)花筒的一個(gè)組件的剖面如圖所示，滑塊右側(cè)的反光圓錐面頂角很大，圓錐面與右側(cè)玻璃片之間有間隙，人在一旁大聲喊叫時(shí)，滑塊會(huì)小范圍左右振動(dòng)，在玻璃片上會(huì)看到變化著的環(huán)形彩色條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A．滑塊向左滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)變稀疏B．滑塊向左滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)變密集C．滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)向內(nèi)“收縮”D．滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)向外“擴(kuò)張”【答案】D【詳析】AB．無(wú)論滑塊在哪個(gè)位置，沿著半徑自內(nèi)向外每相同距離空氣間隙厚度的變化都相同，兩列反射光路程差相同，因此相鄰兩條紋間的距離相同，條紋的密集程度都不會(huì)改變，故AB錯(cuò)誤；CD．同一條紋所對(duì)應(yīng)的間隙厚度相同，滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，沿著半徑間隙厚度為某確定值的地方都向外側(cè)移動(dòng)，兩列反射光的路程差為某確定值的地方都向外側(cè)移動(dòng)，因此所有環(huán)形條紋的半徑都會(huì)增大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。8．（2025·山東·學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試預(yù)測(cè)）劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入一厚度為h的薄片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)紅光從上方入射后，從上往下可看到干涉條紋。圖中薄片到劈尖頂點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若換用藍(lán)光入射，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變大B．若將此裝置放入水中，則形成的干涉條紋間距變大C．若將薄片從圖示位置向右移動(dòng)一小段距離ΔL，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變?yōu)樵瓉?lái)的LD．若將薄片從圖示位置向左移動(dòng)一小段距離ΔL，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變?yōu)樵瓉?lái)的【答案】C【詳析】A．從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δx=2d即光程差為空氣層厚度的2倍，當(dāng)光程差Δx=2B．由λ=vf，vC．由于相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差12λ，設(shè)原來(lái)相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，則12λΔx=hL若將薄片從圖示位置向右移動(dòng)一小段距離ΔD．若將薄片從圖示位置向左移動(dòng)一小段距離ΔL，設(shè)相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx2，則12λΔ故選C。9．（2025·山東泰山教育聯(lián)盟·4月聯(lián)考）如圖所示，利用微流芯片技術(shù)制作雙通道微流芯片作為雙縫干涉裝置，將基準(zhǔn)液體及待測(cè)液體分別輸入雙縫，采集接收屏上的激光干涉圖樣，分析干涉條紋的數(shù)據(jù)，可以測(cè)量待測(cè)液體的折射率及濃度。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．同時(shí)到達(dá)雙縫的激光一定也會(huì)同時(shí)到達(dá)接收屏正中央B．若接收屏正中央是亮條紋，則兩種液體的折射率一定相同C．換頻率更小的單色光照射，屏上的干涉條紋間距變大D．增大雙縫和接收屏的距離，屏上的干涉條紋間距變小【答案】C【詳析】A．因激光在基準(zhǔn)液體和待測(cè)液體中的傳播速度不一定相等，可知同時(shí)到達(dá)雙縫的激光不一定也會(huì)同時(shí)到達(dá)接收屏正中央，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若接收屏正中央是亮條紋，則只能說(shuō)明到達(dá)接收屏正中央的兩束激光的路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即路程差不一定是零，則激光在兩種液體中的速度不一定相同，即兩種液體的折射率也不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．換頻率更小的單色光照射，波長(zhǎng)較大，根據(jù)Δx=ldλ故選C。10．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模）現(xiàn)用a、b兩束光分別照射某光電管，光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率B．a(chǎn)光照射該光電管時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能更大C．a(chǎn)、b光從同種玻璃中射入空氣時(shí)，a光更容易發(fā)生全反射D．a(chǎn)、b光照射該光電管時(shí)逸出光電子的物質(zhì)波最小波長(zhǎng)之比為U【答案】D【詳析】AB．根據(jù)愛因斯坦光電方程hν-W0=Ekm結(jié)合動(dòng)能定理eUc=EkmC．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率，則a光的折射率小于b光的折射率，根據(jù)sinC=1n可知b光發(fā)生全反射的臨界角更小，D．根據(jù)光電子的物質(zhì)波最小波長(zhǎng)λmin=hpmax聯(lián)立可得λmin=h2meUc可知a故選D。11．（2025·山東濰坊·三模）某工藝擺件由透明材料制成，其矩形豎直截面如圖所示，PQ、MN分別為其豎直截面的上、下底邊，真空中一束單色紅光從PQ邊的O點(diǎn)斜向右下射入后直接到達(dá)MN，依次經(jīng)MN反射、QM的中點(diǎn)E反射后，從PQ上的O'點(diǎn)射出，射出時(shí)出射光線與PQ的夾角為30°。已知PN厚為h，QM邊恰好無(wú)紅光射出，光在真空中的傳播速度為c，只考慮第一次從OA．底座材料對(duì)該單色紅光的折射率為5B．底座材料對(duì)該單色紅光的折射率為7C．該單色紅光在底座內(nèi)從O點(diǎn)傳播到O'點(diǎn)的時(shí)間為D．該單色紅光在底座內(nèi)從O點(diǎn)傳播到O'點(diǎn)的時(shí)間為【答案】BD【詳析】AB．由題知，QM邊恰好無(wú)紅光射出，則光在E點(diǎn)發(fā)生全反射，則作出光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知在O'點(diǎn)，光在空氣中的角度i=90°-30°=60°光在介質(zhì)中的角度r=90°-C根據(jù)折射定律有n=siniCD．光從O點(diǎn)入射到O'點(diǎn)射出，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光在兩點(diǎn)的夾角相同，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光通過(guò)的路程為s=OD+DE+EO'根據(jù)幾何關(guān)系有OD=hcosr，DE=EO=h2sinC又故選BD。12．（2025·山東齊魯名校·聯(lián)考）如圖所示，把一個(gè)曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入，從上往下看可以觀察到一系列明暗相間的同心圓環(huán)，這就是著名的“牛頓環(huán)”。當(dāng)光從折射率較小的介質(zhì)射向折射率較大的介質(zhì)時(shí)，在反射過(guò)程中反射光相對(duì)于入射光會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相位π的突變，這種現(xiàn)象被稱為半波損失，其效果相當(dāng)于反射光比入射光“少走”或“多走”了半個(gè)波長(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓環(huán)的中心為亮斑B．牛頓環(huán)為內(nèi)疏外密的明暗相間的同心圓環(huán)C．如果改用一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)狀條紋的間距將變大D．如果將凸透鏡稍向上移動(dòng)，看到的各環(huán)狀條紋將向中心收縮【答案】BCD【詳析】A．中心處的光程差為0，不是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，所以中心處為暗斑，故A錯(cuò)誤：B．從中心向外，空氣膜的厚度增加得越來(lái)越快，條紋間距變小，故B正確：C．如果改用一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，相同的空氣膜厚度對(duì)應(yīng)的水平距離變大，觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大，故C正確；D．如果將凸透鏡稍向上移動(dòng)、空氣膜厚度增加、同一級(jí)條紋對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度向圓心移動(dòng)，所以看到的各環(huán)狀條紋將向中心收縮，故D正確。故選BCD。13．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）利用光傳感器可以分析光的衍射和干涉現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，包括激光光源、縫板（單縫、雙縫）和光屏（光傳感器）。光照信息經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，能直觀顯示出傳感器上各點(diǎn)的光照強(qiáng)度，據(jù)此可分析條紋特征。(1)（單選）保持裝置的位置和雙縫不變，分別測(cè)得紅光和藍(lán)光的衍射和干涉結(jié)果，以下為光屏相同區(qū)域內(nèi)的光強(qiáng)分布圖像，其中藍(lán)光的衍射圖像是__________。A． B．C． D．(2)（多選）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是__________。A．該實(shí)驗(yàn)用激光作為光源主要因?yàn)槠湎喔尚院肂．光強(qiáng)分布圖像中的波峰位置為亮條紋中心C．單縫越窄，衍射光強(qiáng)分布圖像中央峰值越高D．光源靠近雙縫時(shí)，相同區(qū)域內(nèi)觀察到的波峰變多(3)某次雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的光強(qiáng)分布圖像如圖乙所示，已知雙縫到屏的距離為1.2m，雙縫的間距為0.2mm，則所用激光的波長(zhǎng)為__________nm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。【答案】(1)A(2)AB(3)667【詳析】（1）單縫衍射條紋不等間距，即中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋，單縫越窄、波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋越寬，由于藍(lán)光的波長(zhǎng)小，則條紋寬度窄。故選A。（2）A．該實(shí)驗(yàn)用激光作為光源主要因?yàn)槠湎喔尚院?，故A正確；B．光強(qiáng)分布圖像中的波峰位置為亮條紋中心，故B正確；C．單縫越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋越寬，光強(qiáng)分布越分散，導(dǎo)致光強(qiáng)分布圖像中央峰值越低，故C錯(cuò)誤；D．光源靠近雙縫時(shí)，干涉圖像條紋間距不變，相同區(qū)域內(nèi)觀察到的波峰不變，故D錯(cuò)誤。故選AB。（3）由圖乙可知，干涉圖像條紋間距Δx=205mm=4mm14．（2025·山東歷城二中·押題卷二）某透明均勻介質(zhì)的橫截面由四分之一圓CBD和一個(gè)直角三角形ABC構(gòu)成，如圖所示，其折射率n=2，四分之一圓的半徑為R，CD面為黑色吸光板，∠BAC=60°。一束單色平行光從AC界面上不同位置均勻射入透明介質(zhì)，入射角(1)截面內(nèi)圓弧BD有光線射出的長(zhǎng)度。(2)從圓弧BD射出光線在介質(zhì)中的最長(zhǎng)傳播時(shí)間?！敬鸢浮?1)πR(2)2【詳析】（1）設(shè)光經(jīng)AC折射后折射角為θ'，則有n=sinθsinθ'解得θ'=30°圓弧截面內(nèi)圓弧BD有光線射出的長(zhǎng)度為ED區(qū)域，其長(zhǎng)度s（2）做圓弧BD的切線且與AC平行，切點(diǎn)為G時(shí)，光線在介質(zhì)中的路徑最長(zhǎng)，如圖所示由幾何關(guān)系可得，路徑長(zhǎng)為s=Rcos30°=2315．（2025·山東濟(jì)寧·考前押題聯(lián)考）如圖，透明材料制成圓柱形棒，折射率為233。圓柱的直徑為d=4cm，長(zhǎng)為L(zhǎng)(1)欲使光線在棒側(cè)面發(fā)生全反射，求入射角θ的正弦值sinθ(2)計(jì)算說(shuō)明該光線可能經(jīng)歷的全發(fā)射次數(shù)最多為多少次?！敬鸢浮?1)0<sin(2)6次【詳析】（1）光線恰好在棒側(cè)面發(fā)生全發(fā)射由sinC=1n，n=sin（2）光線在側(cè)面恰好發(fā)生全發(fā)射時(shí)，光線經(jīng)歷的全發(fā)射次數(shù)最多全發(fā)射臨界角由sinC=1n=32得C=60°第一次全發(fā)射時(shí)，光線沿中心線通過(guò)的距離為16．（2025·山東淄博·三模）如圖所示是一種光譜分析儀中的偏向棱鏡，它相當(dāng)于一個(gè)30°-60°-90°棱鏡和一個(gè)45°-60°-75°棱鏡組合而成，一束單色光以入射角θ1=45°，從ab邊射入棱鏡后在棱鏡中平行于ac邊行進(jìn)，最終從(1)該光線在棱鏡中的折射率n；(2)該光線從ad邊射出光線的出射角θ2，以及光線經(jīng)過(guò)整個(gè)棱鏡的偏向角α【答案】(1)n(2)θ2=45°【詳析】（1）光路如圖所示：由幾何關(guān)系可知光線在ab界面的折射角為θ3=30°由折射定律有n=（2）分析可知光線在bc界面上反射后以θ4=30°的入射角從ad界面射出，由折射定律有n=sinθ217．（2025·山東德州·三模）如圖所示，某高分子材料內(nèi)鑲嵌有單色線光源，材料的上表面水平且足夠大；線光源與上表面平行，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=24πm，到上表面的距離為h=(1)求線光源發(fā)出的光在材料中的折射率；(2)求線光源發(fā)出的光在材料上表面的透光面積?！敬鸢浮?1)n(2)S【詳析】（1）線光源發(fā)出的光到上表面的最短傳播距離為h，則h=vt又n=c（2）由全反射臨界角公式有sinC=1n可知tanC=1n218．（2025·山東·高考沖刺卷（二））空間站工作人員在空間站中向水膜里注入某種液體，得到了一個(gè)晶瑩剔透的液體球，如圖所示，MN是通過(guò)球心O的一條直線，一單色細(xì)光束AB平行于MN從B點(diǎn)射入球體，出射光線EF與MN的交點(diǎn)F到球心O的距離是球半徑R的2倍，且EF與MN所成的夾角θ=30°(1)該液體對(duì)此單色光的折射率；(2)該單色光在液體球中從B點(diǎn)傳播到E點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間?！敬鸢浮?1)n(2)t【詳析】（1）連接OB、OE，如圖所示，在△OEF中由正弦定理得R解得∠OEN=135°可知出射光線EF的出射角為45°由對(duì)稱性得入射光線AB的入射角為45°，進(jìn)一步分析得∠BOE=120°，可知入射光線AB的折射角為30°

由折射定律有（2）光在液體球中的傳播速度v=cn光在液體球中的傳播距離l=2Rcos30°光在液體球中的傳播時(shí)間t19．（2025·山東·學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)三棱鏡，其橫截面為等邊三角形OAB，如圖所示。某次實(shí)驗(yàn)中，將一束細(xì)激光從OA邊的P點(diǎn)射入三棱鏡，激光從OB邊的M點(diǎn)射出，測(cè)得入射光線與OA邊的夾角恰好等于出射光線與OB邊的夾角，均為α，且cosα=34。已知O、P間的距離為(1)求三棱鏡對(duì)該激光的折射率n。(2)不改變?nèi)肷潼c(diǎn)P，逐漸減小入射角，發(fā)現(xiàn)激光在OB邊的N點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）恰好發(fā)生全反射現(xiàn)象，求激光從P點(diǎn)傳播到N點(diǎn)所用的時(shí)間t。【答案】(1)n(2)t【詳析】（1）如圖甲所示，過(guò)P點(diǎn)和M點(diǎn)作法線，如圖甲設(shè)入射角為i，折射角為r，則i=90°-α由光路可逆以及幾何關(guān)系可知r=（2）作出光路圖，如圖乙所示設(shè)激光發(fā)生全反射的臨界角為C，則有sinC=1n=23則cosC=53在三角形△OPN中，由正弦定理有PNsin60°20．（2025·山東泰山教育聯(lián)盟·4月聯(lián)考）如圖所示，光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯是某種透明介質(zhì)制成的長(zhǎng)直細(xì)圓柱體，長(zhǎng)為L(zhǎng)，置于真空中。兩束完全相同的單色光A、B恰好以臨界角在內(nèi)芯中傳輸，經(jīng)多次全反射后，從內(nèi)芯右端以張角120°出射，光在真空中的傳播速度為c。求：(1)此內(nèi)芯介質(zhì)的折射率n；(2)每束光線在內(nèi)芯中傳播所需的時(shí)間t。【答案】(1)7(2)7【詳析】（1）如圖所示由圖可知i=60°，r+C=90°又n=sinisin（2）每束光線在內(nèi)芯中傳播的路程為s=LsinC又sinC=1專題13光學(xué)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1光的折射2024、2025對(duì)光的折射定律、全反射現(xiàn)象的臨界角計(jì)算、光的干涉（如雙縫干涉條紋間距公式）與衍射現(xiàn)象的原理及特點(diǎn)考查較多，題型包括選擇題、填空題。常結(jié)合生活中的光學(xué)儀器，如照相機(jī)鏡頭的成像原理、光纖通信中的全反射應(yīng)用，以及自然現(xiàn)象，如海市蜃樓、彩虹的形成等，考查學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的意識(shí)?？键c(diǎn)2全反射2021、2022、2023考點(diǎn)3干涉2021、2022、2023、2024考點(diǎn)4光的偏振2025考點(diǎn)01光的折射1．（2025·山東·高考）由透明介質(zhì)制作的光學(xué)功能器件截面如圖所示，器件下表面圓弧以O(shè)點(diǎn)為圓心，上表面圓弧以O(shè)'點(diǎn)為圓心，兩圓弧的半徑及O、O'兩點(diǎn)間距離均為R，點(diǎn)A、B、C在下表面圓弧上。左界面AF和右界面CH與OO'平行，到(1)B點(diǎn)與OO'的距離為32R，單色光線從B點(diǎn)平行于OO(2)若該單色光線從G點(diǎn)沿GE方向垂直AF射入介質(zhì)，并垂直CH射出，出射點(diǎn)在GE的延長(zhǎng)線上，E點(diǎn)在OO'上，O'、E兩點(diǎn)間的距離為22R【答案】(1)3(2)19【詳析】（1）如圖根據(jù)題意可知B點(diǎn)與OO'的距離為32R，OB=R，所以sinθ1=32RR=3（2）若該單色光線從G點(diǎn)沿GE方向垂直AF射入介質(zhì)，第一次射出介質(zhì)的點(diǎn)為D，且O'E=22R，可知sinθ根據(jù)幾何關(guān)系有則光在介質(zhì)中傳播的距離為L(zhǎng)=2GE+AF=192．（2024·山東·高考）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長(zhǎng)度等于R，∠FEG=30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ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(duì)該單色光的折射率均為1.5。（1）求sinθ；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍。【答案】（1）sinθ=0.75；（2【詳析】（1）由題意設(shè)光在三棱鏡中的折射角為α，則根據(jù)折射定律有n=sinθsinα由于折射光線垂直EG（2）根據(jù)題意作出單色光第一次到達(dá)半圓弧AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖則根據(jù)幾何關(guān)系可知FE上從P點(diǎn)到E點(diǎn)以θ角入射的單色光線第一次到達(dá)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=1n設(shè)P點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立解得xPE=239R所以光線在EF考點(diǎn)02全反射3．（2023·山東·高考）一種反射式光纖位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)微小位移測(cè)量，其部分原理簡(jiǎn)化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d，直徑均為2a，折射率為n（n<2）。M、N下端橫截面平齊且與被測(cè)物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測(cè)物體，經(jīng)被測(cè)物體表面鏡面反射至N（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為θ，求θ的正弦值；（2）被測(cè)物體自上而下微小移動(dòng)，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測(cè)物體表面反射一次的光線）。

【答案】（1）sinθ=n2【詳析】（1）由題意可知當(dāng)光在兩側(cè)剛好發(fā)生全反射時(shí)從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大，設(shè)光在M下端與豎直方向的偏角為α，此時(shí)sinC=1n=cosα可得sin（2）根據(jù)題意要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路圖如圖所示

則玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離b的相應(yīng)范圍應(yīng)該為b1<b<btanθ=d+2a2bb所以滿足條件的范圍為d4．（2022·山東·高考）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以O(shè)為圓心、半徑為R的14圓，左側(cè)是直角梯形，AP長(zhǎng)為R，AC與CO夾角45°，AC中點(diǎn)為B。a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直AB面入射，器件介質(zhì)對(duì)a，b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，能在PM面全反射后，從OM面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（

A．僅有a光 B．僅有b光 C．a(chǎn)、b光都可以 D．a(chǎn)、b光都不可以【答案】A【詳析】當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點(diǎn)垂直于AB面入射時(shí)，激光沿直線傳播到O點(diǎn)，經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線傳播出去。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到CO面經(jīng)反射向PM面?zhèn)鞑ィ鶕?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，光線傳播到PM面的入射角逐漸增大。當(dāng)入射點(diǎn)為B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到PM面的P點(diǎn)，此時(shí)光線在PM面上的入射角最大，設(shè)為α，由幾何關(guān)系得α根據(jù)全反射臨界角公式得sinsin兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為Ca<45°<Cb故在入射光從A向B移動(dòng)過(guò)程中，a光能在PM面全反射后，從OM面射出；b光不能在PM故選A。5．（2021·山東·高考）超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示。在空氣中對(duì)稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡，頂角為θ。一細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過(guò)前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過(guò)后兩個(gè)棱鏡重新合成為一束，此時(shí)不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬。已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離d=100.0mm，脈沖激光中包含兩種頻率的光，它們?cè)诶忡R中的折射率分別為n1=2和n2=31（1）為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，求θ的取值范圍；（2）若θ=37°，求兩種頻率的光通過(guò)整個(gè)展寬器的過(guò)程中，在空氣中的路程差ΔL（保留【答案】（1）0<θ<45°（或θ<45°）；（【詳析】（1）由幾何關(guān)系可得，光線在第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面上的入射角等于θ，要使得兩種頻率的光都從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，則θ需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設(shè)C是全反射的臨界角，根據(jù)折射定律得sinC=1n①折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得Cmin=45°②所以頂角θ（2）脈沖激光從第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面射出時(shí)發(fā)生折射，設(shè)折射角分別為α1和αn1n2設(shè)兩束光在前兩個(gè)三棱鏡斜面之間的路程分別為L(zhǎng)1和LL1L2ΔL聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得ΔL考點(diǎn)03干涉6．（2024·山東·高考）檢測(cè)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(cè)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(cè)滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說(shuō)法正確的是（）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【答案】C【詳析】b與a位于同一條干涉條紋上，說(shuō)明兩處空氣膜的厚度相同，則滾珠b與標(biāo)準(zhǔn)滾珠a直徑相等，所以合格；c與a位于不同干涉條紋上，說(shuō)明兩處空氣膜的厚度不同，則滾珠c與標(biāo)準(zhǔn)滾珠a直徑不相等，所以不合格。故選C。7．（2023·山東·高考）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(cè)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(huì)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(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【答案】A【詳析】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長(zhǎng)的高度大于C增長(zhǎng)的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。8．（2022·山東·高考）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1，S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為

A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，【答案】ACD【詳析】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)條紋間距公式Δx=LdλD．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故故選ACD。9．（2021·山東·高考）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳析】用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，從透明薄膜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，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x=nλ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度d=n故選D?？键c(diǎn)04光的偏振10．（2025·山東·高考）用如圖所示的裝置觀察光的干涉和偏振現(xiàn)象。狹縫S1、S2關(guān)于OO'軸對(duì)稱，光屏垂直于OO'軸放置。將偏振片P1垂直于OO'軸置于雙縫左側(cè)，單色平行光沿OO'軸方向入射，在屏上觀察到干涉條紋，再將偏振片PA．條紋間距不變，亮度減小 B．條紋間距增大，亮度不變C．條紋間距減小，亮度減小 D．條紋間距不變，亮度增大【答案】A【詳析】根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=Ldλ可知當(dāng)P2旋轉(zhuǎn)時(shí)，L，d，λ均不變，故條紋間距不變；隨著P故選A。1．（2025·山東淄博·三模）食品安全檢驗(yàn)中可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量溶液中的含糖量。偏振光通過(guò)糖溶液后，偏振方向以光的傳播方向?yàn)檩S向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度稱為“旋光度”，α的值與糖溶液濃度c間的關(guān)系為c=kα，k為常數(shù)。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，先調(diào)整A、B使兩偏振片的透振方向平行，此時(shí)O處的光最強(qiáng)，再將含糖的被測(cè)樣品P置于A、B之間。則（）A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是縱波B．放入被測(cè)樣品后，到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)增加C．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)B，再次使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度為πD．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度α，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則溶液濃度為c=kα【答案】D【詳析】A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是橫波，故A錯(cuò)誤；BCD．開始時(shí)A、B的透振方向相同，將被測(cè)樣品P置于A、B之間后，S發(fā)出的光經(jīng)A起偏再經(jīng)過(guò)樣品后，振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)了α角，從而與B的透振方向不同，光不能順利通過(guò)B，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，所以為再次使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，則緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)B，使其轉(zhuǎn)過(guò)的角度為α，則光線可以順利通過(guò)B；由題可知，溶液濃度為c=kα，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）真空中，一半圓形玻璃磚放置在轉(zhuǎn)盤上，圓心恰好在轉(zhuǎn)軸處，玻璃磚右側(cè)有一足夠大的光屏。一束由單色光a、b組成的光線從左側(cè)沿著玻璃磚半徑方向入射，熒光屏上有兩個(gè)亮點(diǎn)。使轉(zhuǎn)盤從圖示位置開始順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上單色光a的亮點(diǎn)先消失。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．a(chǎn)光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度C．用同樣的裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，b光相鄰亮條紋間距較大D．若a、b均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光產(chǎn)生的光電子對(duì)應(yīng)的遏止電壓更大【答案】C【詳析】A．a(chǎn)光的光斑先消失，所以a光的臨界角小于b光的臨界角，根據(jù)sinC=1n則有na>nbB．根據(jù)v=cn可知，a光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度小于bC．由a光的頻率大于b光的頻率，結(jié)合c=λf可知，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，根據(jù)Δx=ldD．根據(jù)eUc=Ekm=hν-W0可知，因?yàn)楣蔬xC。3．（2025·山東青島·三模）如圖所示，在折射率n=53的透明玻璃球內(nèi)有一點(diǎn)光源S，玻璃球的球心為O，半徑為R，光源S到球心OA．玻璃球表面有一半?yún)^(qū)域有光射出B．若折射率變大，則球面上有光射出的區(qū)域面積會(huì)增大C．若折射率n<D．若折射率n<【答案】C【詳析】ACD．根據(jù)全反射臨界角公式可知sinC=根據(jù)幾何關(guān)系可知sin∠SAO=34R34R2可見在弧AC及關(guān)于SO對(duì)稱的弧面上沒(méi)有光射出，玻璃球表面大于一半?yún)^(qū)域有光射出，由于最大的入射角的正弦值為34，根據(jù)sinC=1n可知，若折射率nB．折射率變大，臨界角變小，則球面上有光射出的區(qū)域面積會(huì)減小，故B錯(cuò)誤。故選C。4．（2025·山東·高考沖刺卷（二））如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個(gè)相同的水平放置的矩形玻璃板上，BC一側(cè)用薄片墊起、下面的矩形玻璃板正中央有一微小隆起，將紅單色光從上方豎直向下射入玻璃板ABCD，這時(shí)站在AB邊一側(cè)的人正對(duì)平面ABCD看到的玻璃板ABCD上呈現(xiàn)的明暗相間的條紋是（）A． B．C． D．【答案】A【詳析】根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此呈現(xiàn)的明暗相間的條紋平行于底邊AD邊，站在AB邊一側(cè)的人正對(duì)平面ABCD觀察，干涉條紋平行于AD邊，正中央有一微小隆起，同級(jí)亮紋應(yīng)偏向更高級(jí)別條紋，即條紋向BC邊凸起，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5．（2025·山東齊魯教研體·考前質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示為一半徑為R的半球形玻璃磚的截面圖，O為球心，下表面水平，OO1與下表面垂直?，F(xiàn)有一平行光束垂直于玻璃磚的下表面射入玻璃磚，光束恰好照滿下表面。一條從玻璃磚下表面A點(diǎn)射入的光線，經(jīng)過(guò)玻璃磚后從上表面的B點(diǎn)射出，出射光線與光軸OO1相交于D點(diǎn)，光線BD與OO1的夾角α=A．2πR2C．2-2πR【答案】C【詳析】從A點(diǎn)射入光線在磚內(nèi)沿直線傳播，在球表面上B點(diǎn)折射，設(shè)入射角∠OBA為i，折射角為r根據(jù)幾何關(guān)系可得sini=OAR=12解得i=30°根據(jù)幾何知識(shí)有根據(jù)sinC=1n=22解得故選C。6．（2025·山東德州·三模）血氧儀是測(cè)量血氧飽和度和脈率的儀器，其工作原理基于還原血紅蛋白和氧合血紅蛋白在紅光和近紅光區(qū)域的吸收光譜特性。下列關(guān)于紅光和近紅光區(qū)域紅外線的說(shuō)法正確的是（）A．紅光比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象B．紅光和紅外線都是可見光C．原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射紅光，也可能發(fā)射紅外線D．在同一介質(zhì)中，紅光和紅外線的傳播速度相同【答案】C【詳析】A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)，根據(jù)波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故紅外線比紅光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．紅外線是不可見光，紅光屬于可見光，故B錯(cuò)誤；C．原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差，當(dāng)能量差對(duì)應(yīng)的光子頻率在紅光或紅外線區(qū)域時(shí)，就可能發(fā)射紅光或紅外線，故C正確；D．在同一介質(zhì)中，不同頻率的光傳播速度不同，紅光和紅外線頻率不同，所以傳播速度不同，故D錯(cuò)誤。故選C。7．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模）聲控萬(wàn)花筒的一個(gè)組件的剖面如圖所示，滑塊右側(cè)的反光圓錐面頂角很大，圓錐面與右側(cè)玻璃片之間有間隙，人在一旁大聲喊叫時(shí)，滑塊會(huì)小范圍左右振動(dòng)，在玻璃片上會(huì)看到變化著的環(huán)形彩色條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A．滑塊向左滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)變稀疏B．滑塊向左滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)變密集C．滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)向內(nèi)“收縮”D．滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會(huì)向外“擴(kuò)張”【答案】D【詳析】AB．無(wú)論滑塊在哪個(gè)位置，沿著半徑自內(nèi)向外每相同距離空氣間隙厚度的變化都相同，兩列反射光路程差相同，因此相鄰兩條紋間的距離相同，條紋的密集程度都不會(huì)改變，故AB錯(cuò)誤；CD．同一條紋所對(duì)應(yīng)的間隙厚度相同，滑塊向右滑動(dòng)時(shí)，沿著半徑間隙厚度為某確定值的地方都向外側(cè)移動(dòng)，兩列反射光的路程差為某確定值的地方都向外側(cè)移動(dòng)，因此所有環(huán)形條紋的半徑都會(huì)增大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。8．（2025·山東·學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試預(yù)測(cè)）劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入一厚度為h的薄片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)紅光從上方入射后，從上往下可看到干涉條紋。圖中薄片到劈尖頂點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若換用藍(lán)光入射，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變大B．若將此裝置放入水中，則形成的干涉條紋間距變大C．若將薄片從圖示位置向右移動(dòng)一小段距離ΔL，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變?yōu)樵瓉?lái)的LD．若將薄片從圖示位置向左移動(dòng)一小段距離ΔL，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變?yōu)樵瓉?lái)的【答案】C【詳析】A．從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δx=2d即光程差為空氣層厚度的2倍，當(dāng)光程差Δx=2B．由λ=vf，vC．由于相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差12λ，設(shè)原來(lái)相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，則12λΔx=hL若將薄片從圖示位置向右移動(dòng)一小段距離ΔD．若將薄片從圖示位置向左移動(dòng)一小段距離ΔL，設(shè)相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx2，則12λΔ故選C。9．（2025·山東泰山教育聯(lián)盟·4月聯(lián)考）如圖所示，利用微流芯片技術(shù)制作雙通道微流芯片作為雙縫干涉裝置，將基準(zhǔn)液體及待測(cè)液體分別輸入雙縫，采集接收屏上的激光干涉圖樣，分析干涉條紋的數(shù)據(jù)，可以測(cè)量待測(cè)液體的折射率及濃度。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．同時(shí)到達(dá)雙縫的激光一定也會(huì)同時(shí)到達(dá)接收屏正中央B．若接收屏正中央是亮條紋，則兩種液體的折射率一定相同C．換頻率更小的單色光照射，屏上的干涉條紋間距變大D．增大雙縫和接收屏的距離，屏上的干涉條紋間距變小【答案】C【詳析】A．因激光在基準(zhǔn)液體和待測(cè)液體中的傳播速度不一定相等，可知同時(shí)到達(dá)雙縫的激光不一定也會(huì)同時(shí)到達(dá)接收屏正中央，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若接收屏正中央是亮條紋，則只能說(shuō)明到達(dá)接收屏正中央的兩束激光的路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即路程差不一定是零，則激光在兩種液體中的速度不一定相同，即兩種液體的折射率也不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．換頻率更小的單色光照射，波長(zhǎng)較大，根據(jù)Δx=ldλ故選C。10．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模）現(xiàn)用a、b兩束光分別照射某光電管，光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率B．a(chǎn)光照射該光電管時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能更大C．a(chǎn)、b光從同種玻璃中射入空氣時(shí)，a光更容易發(fā)生全反射D．a(chǎn)、b光照射該光電管時(shí)逸出光電子的物質(zhì)波最小波長(zhǎng)之比為U【答案】D【詳析】AB．根據(jù)愛因斯坦光電方程hν-W0=Ekm結(jié)合動(dòng)能定理eUc=EkmC．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率，則a光的折射率小于b光的折射率，根據(jù)sinC=1n可知b光發(fā)生全反射的臨界角更小，D．根據(jù)光電子的物質(zhì)波最小波長(zhǎng)λmin=hpmax聯(lián)立可得λmin=h2meUc可知a故選D。11．（2025·山東濰坊·三模）某工藝擺件由透明材料制成，其矩形豎直截面如圖所示，PQ、MN分別為其豎直截面的上、下底邊，真空中一束單色紅光從PQ邊的O點(diǎn)斜向右下射入后直接到達(dá)MN，依次經(jīng)MN反射、QM的中點(diǎn)E反射后，從PQ上的O'點(diǎn)射出，射出時(shí)出射光線與PQ的夾角為30°。已知PN厚為h，QM邊恰好無(wú)紅光射出，光在真空中的傳播速度為c，只考慮第一次從OA．底座材料對(duì)該單色紅光的折射率為5B．底座材料對(duì)該單色紅光的折射率為7C．該單色紅光在底座內(nèi)從O點(diǎn)傳播到O'點(diǎn)的時(shí)間為D．該單色紅光在底座內(nèi)從O點(diǎn)傳播到O'點(diǎn)的時(shí)間為【答案】BD【詳析】AB．由題知，QM邊恰好無(wú)紅光射出，則光在E點(diǎn)發(fā)生全反射，則作出光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知在O'點(diǎn)，光在空氣中的角度i=90°-30°=60°光在介質(zhì)中的角度r=90°-C根據(jù)折射定律有n=siniCD．光從O點(diǎn)入射到O'點(diǎn)射出，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光在兩點(diǎn)的夾角相同，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光通過(guò)的路程為s=OD+DE+EO'根據(jù)幾何關(guān)系有OD=hcosr，DE=EO=h2sinC又故選BD。12．（2025·山東齊魯名?！ぢ?lián)考）如圖所示，把一個(gè)曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入，從上往下看可以觀察到一系列明暗相間的同心圓環(huán)，這就是著名的“牛頓環(huán)”。當(dāng)光從折射率較小的介質(zhì)射向折射率較大的介質(zhì)時(shí)，在反射過(guò)程中反射光相對(duì)于入射光會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相位π的突變，這種現(xiàn)象被稱為半波損失，其效果相當(dāng)于反射光比入射光“少走”或“多走”了半個(gè)波長(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓環(huán)的中心為亮斑B．牛頓環(huán)為內(nèi)疏外密的明暗相間的同心圓環(huán)C．如果改用一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)狀條紋的間距將變大D．如果將凸透鏡稍向上移動(dòng)，看到的各環(huán)狀條紋將向中心收縮【答案】BCD【詳析】A．中心處的光程差為0，不是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，所以中心處為暗斑，故A錯(cuò)誤：B．從中心向外，空氣膜的厚度增加得越來(lái)越快，條紋間距變小，故B正確：C．如果改用一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，相同的空氣膜厚度對(duì)應(yīng)的水平距離變大，觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大，故C正確；D．如果將凸透鏡稍向上移動(dòng)、空氣膜厚度增加、同一級(jí)條紋對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度向圓心移動(dòng)，所以看到的各環(huán)狀條紋將向中心收縮，故D正確。故選BCD。13．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）利用光傳感器可以分析光的衍射和干涉現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，包括激光光源、縫板（單縫、雙縫）和光屏（光傳感器）。光照信息經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，能直觀顯示出傳感器上各點(diǎn)的光照強(qiáng)度，據(jù)此可分析條紋特征。(1)（單選）保持裝置的位置和雙縫不變，分別測(cè)得紅光和藍(lán)光的衍射和干涉結(jié)果，以下為光屏相同區(qū)域內(nèi)的光強(qiáng)分布圖像，其中藍(lán)光的衍射圖像是__________。A． B．C． D．(2)（多選）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是__________。A．該實(shí)驗(yàn)用激光作為光源主要因?yàn)槠湎喔尚院肂．光強(qiáng)分布圖像中的波峰位置為亮條紋中心C．單縫越窄，衍射光強(qiáng)分布圖像中央峰值越高D．光源靠近雙縫時(shí)，相同區(qū)域內(nèi)觀察到的波峰變多(3)某次雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的光強(qiáng)分布圖像如圖乙所示，已知雙縫到屏的距離為1.2m，雙縫的間距為0.2mm，則所用激光的波長(zhǎng)為__________nm（結(jié)果保留三位有效數(shù)