第13講光學(xué)高考專題輔導(dǎo)與測試·物理目錄CONTENTS01構(gòu)建·知識網(wǎng)絡(luò)鎖定主干知識02試做·高考真題探明高考考向03洞悉·高頻考點(diǎn)精研典型例題04培優(yōu)·提能加餐

拓展思維空間05演練·分層強(qiáng)化提升關(guān)鍵能力

構(gòu)建·知識網(wǎng)絡(luò)

鎖定主干知識01

試做·高考真題

探明高考考向02

1.

（2024·江蘇高考6題）現(xiàn)有一束光以相同的入射角θ，打在兩杯不同濃

度的NaCl溶液甲、乙中，折射光線如圖所示（β1＜β2），已知NaCl溶液

的折射率隨NaCl濃度的增大而增大。則（

）A.

甲溶液折射率較大B.

甲溶液的NaCl濃度較小C.

光在甲溶液中的傳播速度較大D.

光在甲中發(fā)生全反射的臨界角較大√解析：

2.

（2024·吉林高考4題）某同學(xué)自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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，能夠在墻面上觀

察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮條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√解析：

換用更粗的頭發(fā)絲，則雙縫

間距d增大Δx變小A正確換用紅色激光照射雙縫，即

光的波長λ增大Δx變大B錯誤增大紙板與墻面的距離，即

L增大Δx變大C錯誤減小光源與紙板的距離Δx不變D錯誤3.

（2024·海南高考4題）如圖為一截面為正三角形OPQ的玻璃磚，某束光

線垂直側(cè)面OP射入，恰好在PQ界面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率為

（

）D.2√

4.

（2024·廣東高考6題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同

一路徑以θ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θ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(diǎn)B.θ逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C.θ逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D.θ逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大√

5.

（2024·福建高考10題）一束光以入射角i（i＞0）射入透鏡，遇反射膜

反射，垂直射到反射膜則原路返回成為激光，如圖所示。將藍(lán)綠兩條光

束以相同入射角射入透鏡，已知透鏡對藍(lán)光折射率大于綠光，則透鏡中

藍(lán)光折射角

小于

（填“大于”“等于”或“小于”）綠光，若此時

激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，則

順時針

（填“順時針”或“逆時

針”）改變?nèi)肷浣?。小于順時針解析：由光的折射定律可知，光的頻率越大，透鏡

對該光的折射率越大，則藍(lán)綠兩條光束以相同入射

角射入透鏡，藍(lán)光折射角小于綠光折射角；如圖所

示，若要讓綠光的折射光線垂直于反射膜，需要減

小綠光的折射角，因此應(yīng)順時針改變?nèi)肷浣?。洞悉·高頻考點(diǎn)精研典型例題03

考點(diǎn)一光的折射和全反射1.

求解折射率的三個公式

2.

折射率的理解（1）折射率與介質(zhì)和光的頻率有關(guān)，與入射角的大小無關(guān)。（2）光密介質(zhì)指兩種介質(zhì)相對而言折射率大的介質(zhì)，而不是指密度大

的介質(zhì)。（3）同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。3.

求解光的折射和全反射問題的思路（1）根據(jù)題意畫出正確的光路圖，特別注意全反射的臨界光線。（2）利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系。（3）利用折射定律等公式求解。（4）注意折射現(xiàn)象中光路的可逆性?！纠?】

（2024·山西太原模擬）高壓汞燈，UV光刻機(jī)的紫外光源，它可

以產(chǎn)生的波長分別為365

nm、404

nm、436

nm、546

nm和579

nm五條尖銳

的光譜線，但這些光中只有h線（404

nm）是光刻機(jī)所需要的。高壓汞燈

輻射的光通過圖中的三棱鏡分離后形成a、b、c、d、e五束，其中適合UV

光刻機(jī)的是（

）A.

aB.

bC.

dD.

e答案：C

A.0.3

mB.0.4

mC.0.5

mD.0.6

m答案：D

【例3】

（多選）（2024·甘肅高考10題）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)θ＝30°時，

反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（

）B.

若θ＝45°，光線c消失C.

若入射光a變?yōu)榘坠猓饩€b為白光D.

若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直

答案：ABC【例4】

（2024·山東高考15題）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邊的延長線過O點(diǎn)，EG邊平行

于AB邊且長度等于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

該單色光的折射率均為1.5。（1）求sin

θ；（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）0.75

考點(diǎn)二光的干涉、衍射和偏振1.

光的干涉現(xiàn)象：雙縫干涉、薄膜干涉（油膜、空氣膜、增透膜、牛頓

環(huán)）。2.

光的衍射現(xiàn)象：單縫衍射、圓孔衍射、光柵衍射、泊松亮斑。3.

光的雙縫干涉和單縫衍射的比較雙縫干涉單縫衍射發(fā)生條件兩束光頻率相同、相位

差恒定障礙物或狹縫的尺寸足夠

?。黠@衍射現(xiàn)象）圖樣不

同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等，中央最寬條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等亮度情況清晰條紋，亮度基本相

等中央條紋最亮，兩邊變暗與光的偏振的區(qū)別干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波【例5】

（2024·山東高考4題）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（

）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解析：單色平行光垂直照射平板玻璃，上、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，光程差為兩塊平板玻璃距離的兩倍，

根據(jù)光的干涉知識可知，同一條干涉條紋位置處光程差相等，即滾珠a的

直徑與滾珠b的直徑相等，即滾珠b合格，不同的干涉條紋位置處光程差不

同，則滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，即滾珠c不合格，C正確?！纠?】

（多選）（2024·湖南高考9題）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(shí)驗(yàn)），平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光

屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S

為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是（

）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θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D.

若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動

答案：BC培優(yōu)·提能加餐拓展思維空間04

薄膜干涉中條紋間距公式的應(yīng)用

【典例1】

（2024·山東泰安一模）利用薄膜干涉可以測量圓柱形金屬絲

的直徑。已知待測金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形金屬絲的直徑相差很?。s為微米

量級），實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，T1和T2是具有標(biāo)準(zhǔn)平面的玻璃平晶，A0為

標(biāo)準(zhǔn)金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。

實(shí)驗(yàn)中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙

所示，測得相鄰明條紋的間距為ΔL，則以下說法正確的是（

）答案：D

【典例2】

（2024·山東煙臺二模）如圖所示，將一塊平凹形玻璃板倒扣

在另一塊平板玻璃之上，從而在兩塊玻璃之間形成一層空氣薄膜，玻璃板

的一邊沿x方向，用平行單色光向下垂直照射平凹形玻璃板，觀察到的干涉

條紋形狀可能正確的是（

）解析：由題意可知，當(dāng)用平行單色光向下垂直照射平凹形玻璃板時，觀察

到的干涉條紋是由于空氣薄膜的上下表面所反射的光發(fā)生了干涉產(chǎn)生的，

由牛頓環(huán)原理可知，干涉條紋寬窄的差異，則是由空氣薄膜厚度變化率的

不同所導(dǎo)致的；變化率越大，光程差半波長的奇、偶數(shù)倍更替得就越頻

繁，使得條紋更加密集，條紋更窄。即空氣薄膜厚度變化率越大，條紋也

隨之變密變窄。由本題空氣薄膜的形狀可知，薄膜的厚度越大的地方，薄

膜厚度變化率越小，條紋間距越大，條紋越寬；薄膜的厚度越小的地方，

薄膜厚度變化率越大，條紋間距越小，條紋越窄。因此觀察到的干涉條紋

形狀可能正確的是B。答案：B演練·分層強(qiáng)化

提升關(guān)鍵能力

05

1.

（2024·北京海淀區(qū)二模）下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法正確的是（

）A.

泊松亮斑是光的圓孔衍射現(xiàn)象B.

光照射刀片的陰影輪廓模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象C.

魚缸中的氣泡在燈光的照射下看起來特別明亮，是光的干涉現(xiàn)象D.

用雙縫干涉測量光的波長時，在單縫與光源之間放上濾光片是為了增

強(qiáng)干涉12345678910111213√解析：

泊松亮斑是一種由于光的衍射而產(chǎn)生的一種光學(xué)現(xiàn)象，是指

當(dāng)單色光照射在寬度小于或等于光源波長的不透光的小圓板時，就會在

小圓板之后的光屏上出現(xiàn)環(huán)狀的互為同心圓的明暗相間的衍射條紋，并

且在同心圓的圓心處會出現(xiàn)一個較小的亮斑，這就是泊松亮斑，A錯

誤；光照射刀片的陰影輪廓模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象，B正確；魚缸

中的氣泡在燈光的照射下看起來特別明亮，是光的全反射現(xiàn)象，C錯

誤；用雙縫干涉測量光的波長時，在單縫與光源之間放上濾光片是為了

使入射光變成單色光，D錯誤。123456789101112132.

（2024·江蘇高考2題）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左

鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)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，右鏡片變亮解析：

立體眼鏡的左、右兩鏡片為透振方向相互垂直的偏振片，開

始時左鏡片明亮、右鏡片暗，則手機(jī)液晶屏幕發(fā)出的光的振動方向與左

鏡片的透振方向一致，手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90°，其屏幕發(fā)出的光的振動方向

與右鏡片的透振方向一致，則左鏡片變暗，右鏡片變亮，D正確?！?23456789101112133.

（多選）（2024·貴州銅仁二模）在夏天，由于天氣炎熱會使道路表面

上方的空氣不均勻，離地面越近，折射率越小，在合適的條件下有可能

觀察到“海市蜃樓”現(xiàn)象?，F(xiàn)有一束光斜向下射入地面附近的空氣中，

如圖所示，這束光的可能傳播路徑為（

）√√12345678910111213解析：

一束光斜向下射入地面附近的空氣中，由于離地面越近，

折射率越小，根據(jù)折射定律可知，折射角逐漸增大，如果到達(dá)地面前入

射角達(dá)到了全反射的臨界角，則光發(fā)生全反射，則這束光的可能傳播路

徑為C、D，故C、D正確。123456789101112134.

（2024·福建寧德三模）雨后天空中出現(xiàn)的弧形彩帶，色彩鮮明的叫

虹，色彩比虹暗淡的叫霓。如圖所示的是弧形彩帶形成的光路圖，一束

太陽光射入水滴后，射出彩色光，其中a和b是兩種單色光，下列說法正

確的是（

）A.

a光的波長大于b光的波長B.

水滴對a光的折射率大于對b光的折射率C.

在水滴中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D.

在完全相同的條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光對應(yīng)的干涉

條紋間距較寬√12345678910111213

12345678910111213

√12345678910111213

123456789101112136.

（多選）（2024·河北石家莊三模）折光儀濃度計是利用光的折射原理制成的，光從空氣進(jìn)入某種溶液介質(zhì)發(fā)生偏折，對于不同濃度的溶液，光的偏折程度不同?？梢愿鶕?jù)預(yù)先建立的濃度與折射率之間的標(biāo)準(zhǔn)圖像來推測出溶液的濃度。用同一種光照射酒精溶液和氯化鈉溶液，折射率n與酒精溶液和氯化鈉溶液的濃度C0之間的關(guān)系圖像如圖所示。在同一濃度的情況下，下列說法正確的是（

）A.

光通過酒精溶液的偏折程度大于通過氯化鈉溶液的偏折程度B.

光在酒精溶液中傳播的速度大于在氯化鈉溶液中傳播的速度C.

若增大光的入射角，則光在酒精溶液中先發(fā)生全反射D.

光通過相同距離，在酒精溶液中傳播的時間大于在氯化鈉溶液中傳播

的時間√√12345678910111213

12345678910111213

答案：30°

12345678910111213

8.

（多選）（2024·廣西高考9題）如圖，S為單色光源，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l，a?l，鏡面與光屏垂直，單色光

波長為λ。下列說法正確的是（

）C.

若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，

此時單色光的波長變?yōu)閚λ√√12345678910111213

123456789101112139.

（多選）（2024·四川綿陽模擬）如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置

一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長

的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的內(nèi)疏外密的

同心圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是（

）A.

干涉現(xiàn)象是凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B.

干涉現(xiàn)象是凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C.

干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄.

干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓摹獭?2345678910111213解析：

凸透鏡下表面與玻璃上表面形成空氣薄膜，干涉現(xiàn)象是凸

透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的，A正確，B錯誤；

干涉條紋不等間距是由于透鏡表面是曲面，使得空氣膜的厚度不均勻變

化，導(dǎo)致間距不均勻增大，從而觀察到題圖乙所示的內(nèi)疏外密的同心圓

環(huán)狀條紋，C正確，D錯誤。1234567891011121310.

（2024·山東濰坊三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球

形物品。如圖甲所示的是一個質(zhì)量分布均勻的透明水晶球，半徑為a，

過球心的截面如圖乙所示，PQ為直徑，一單色細(xì)光束從P點(diǎn)射入球

內(nèi)，折射光線與PQ夾角為37

℃，出射光線與PQ平行。已知光在真空

中的傳播速度為c，sin

37°＝0.6，cos

37°＝0.8，求：12345678910111213答案：

1.