五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題16光學(xué)電磁波相對(duì)論考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1光的折射與全反射的綜合應(yīng)用2025·河北卷、山東卷2024·山東卷、全國(guó)甲卷、甘肅卷2023·全國(guó)甲卷、山東卷2022·河北卷、廣東卷2021·遼寧卷、海南卷基礎(chǔ)概念仍是考查重點(diǎn)，如光的反射、折射定律，全反射、干涉、衍射等規(guī)律，常以選擇題形式出現(xiàn)。命題注重知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)新，常結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際設(shè)置新情境，考查學(xué)生知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力。同時(shí)，會(huì)加強(qiáng)對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查，如測(cè)量折射率、用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)等實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握操作方法。備考時(shí)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)掌握，提升實(shí)驗(yàn)操作與創(chuàng)新能力?？键c(diǎn)2光的干涉、衍射和偏振2025·山東卷、陜晉寧青卷2024·湖南卷、廣西卷、遼寧卷2023·遼寧卷、山東卷2022·山東卷、浙江卷2021·湖北卷、山東卷考點(diǎn)01光的折射與全反射的綜合應(yīng)用1．（2025·云南·高考真題）用光學(xué)顯微鏡觀察樣品時(shí)，顯微鏡部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示。蓋玻片底部中心位置O點(diǎn)的樣品等效為點(diǎn)光源，為避免O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片上方界面發(fā)生全反射，可將蓋玻片與物鏡的間隙用一滴油填充，如圖乙所示。已知蓋玻片材料和油的折射率均為1.5，蓋玻片厚度，蓋玻片與物鏡的間距，不考慮光在蓋玻片中的多次反射，取真空中光速。(1)求未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(2)滴油前后，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間分別為，求（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】(1)(2)【詳析】（1）由折射定律可知，全反射的臨界角滿足設(shè)未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光圓的半徑為r，由幾何關(guān)系代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)所以未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光面積為（2）當(dāng)光從O點(diǎn)垂直于蓋玻片的上表面入射時(shí)，傳播的時(shí)間最短，則未滴油滴時(shí)，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間為滴油滴時(shí)，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間為故2．（2025·山東·高考真題）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，上表面圓弧以點(diǎn)為圓心，兩圓弧的半徑及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與平行，到的距離均為。(1)B點(diǎn)與的距離為，單色光線從B點(diǎn)平行于射入介質(zhì)，射出后恰好經(jīng)過點(diǎn)，求介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率n；(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)在上，、E兩點(diǎn)間的距離為，空氣中的光速為c，求該光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間t?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）如圖根據(jù)題意可知B點(diǎn)與的距離為，，所以可得又因?yàn)槌龊笄『媒?jīng)過點(diǎn)，點(diǎn)為該光學(xué)器件上表面圓弧的圓心，則該單色光在上表面垂直入射，光路不變；因?yàn)?，所以根?jù)幾何關(guān)系可知介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率（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，可知由于所以光線在上表面D點(diǎn)發(fā)生全反射，軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系有則光在介質(zhì)中傳播的距離為光在介質(zhì)中傳播的速度為所以光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間3．（2025·安徽·高考真題）如圖，玻璃磚的橫截面是半徑為R的半圓，圓心為O點(diǎn)，直徑與x軸重合。一束平行于x軸的激光，從橫截面上的P點(diǎn)由空氣射入玻璃磚，從Q點(diǎn)射出。已知P點(diǎn)到x軸的距離為，P、Q間的距離為。(1)求玻璃磚的折射率；(2)在該橫截面沿圓弧任意改變?nèi)肷潼c(diǎn)的位置和入射方向，使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，求入射光線與x軸之間夾角的范圍。【答案】(1)(2)或【詳析】（1）根據(jù)題意得出光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得，，可得，根據(jù)折射定律（2）發(fā)生全反射的臨界角滿足可得要使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，激光必須指向點(diǎn)射入，如圖所示只要入射角大于，即可發(fā)生全反射，則使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，入射光線與x軸之間夾角的范圍。由對(duì)稱性可知，入射光線與x軸之間夾角的范圍還可以為。4．（2025·海南·高考真題）測(cè)量某半圓形玻璃磚的折射率，操作步驟如下I．在白紙上畫一條直線，半圓形玻璃磚放白紙上，玻璃磚直徑與直線重合，描出直徑兩端點(diǎn)和，取走玻璃磚，用刻度尺求圓心點(diǎn)，過點(diǎn)作垂線，放回玻璃磚，將光屏垂直貼近玻璃磚點(diǎn)放置。II．沿玻璃磚由向緩慢移動(dòng)激光筆，使得入射光線平行紙面且始終沿著半徑方向射向圓心，從玻璃磚射出的激光在下方的光屏上恰好消失，記下激光入射點(diǎn)，取走玻璃磚，過點(diǎn)作的垂線。(1)步驟II中，當(dāng)激光從點(diǎn)入射到點(diǎn)在面下方光屏上恰好消失時(shí)是光的_____。A．色散現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．全反射現(xiàn)象(2)用刻度尺測(cè)得、，則玻璃磚的折射率_____?！敬鸢浮?1)C(2)1.6【詳析】（1）當(dāng)激光從點(diǎn)入射到點(diǎn)在面下方光屏上恰好消失時(shí)，此時(shí)光線在AB面發(fā)生全反射，故是光的全反射現(xiàn)象。故選C。（2）根據(jù)前面分析可知此時(shí)入射角等于臨界角，即，故可得根據(jù)可得玻璃磚的折射率5．（2025·廣西·高考真題）如圖扇形的材料，折射率大于，現(xiàn)有兩條光線1和2，從扇形材料的A點(diǎn)傳播，光線1傳到圓?。▓A）AC的中點(diǎn)B．光線2傳播到C點(diǎn)偏上，則兩光線發(fā)生下列哪種情況（）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【詳析】因可得臨界角即C<45°因射到B點(diǎn)的光線的入射角為可知光線1會(huì)發(fā)生全反射；因射到C點(diǎn)偏上的的光線的入射角為可知光線2會(huì)發(fā)生全反射。故選C。6．（2025·河南·高考真題）折射率為的玻璃圓柱水平放置，平行于其橫截面的一束光線從頂點(diǎn)入射，光線與豎直方向的夾角為，如圖所示。該光線從圓柱內(nèi)射出時(shí)，與豎直方向的夾角為（不考慮光線在圓柱內(nèi)的反射）（）A． B． C． D．【答案】B【詳析】設(shè)光線射入圓柱體時(shí)的折射角為，根據(jù)光的折射定律可知解得如圖，根據(jù)幾何關(guān)系可知光線射出圓柱體時(shí)的入射角則法線與豎直方向的夾角根據(jù)光的折射定律可知解得光線射出圓柱體時(shí)的折射角光線從圓柱體內(nèi)射出時(shí)，與豎直方向的夾角為故選B。7．（2025·甘肅·高考真題）已知一圓臺(tái)容器，高，上口徑，容器底部中心有一質(zhì)點(diǎn)，未裝入水時(shí)，人眼從容器邊緣無法觀測(cè)到該質(zhì)點(diǎn)，裝入某種液體后，恰好可以看到，此時(shí)液面高度，人眼觀測(cè)角度滿足，人眼到入射處距離為。光在真空中的傳播速度，求：(1)該液體的折射率；(2)光從底部質(zhì)點(diǎn)反射至人眼全過程的時(shí)間?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可得，則有，則由折射定律可得該液體的折射率為（2）根據(jù)題意，由圖可知，光在空氣中傳播的距離為光在液體中的傳播距離為光在液體中的傳播速度為則光從底部質(zhì)點(diǎn)反射至人眼全過程的時(shí)間8．（2025·廣東·高考真題）如圖為測(cè)量某種玻璃折射率的光路圖。某單色光從空氣垂直射入頂角為的玻璃棱鏡，出射光相對(duì)于入射光的偏轉(zhuǎn)角為，該折射率為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳析】光路圖如圖所示則有折射定律可得故選A。9．（2025·湖南·高考真題）如圖，ABC為半圓柱體透明介質(zhì)的橫截面，AC為直徑，B為ABC的中點(diǎn)。真空中一束單色光從AC邊射入介質(zhì)，入射點(diǎn)為A點(diǎn)，折射光直接由B點(diǎn)出射。不考慮光的多次反射，下列說法正確的是（）A．入射角θ小于45°B．該介質(zhì)折射率大于C．增大入射角，該單色光在BC上可能發(fā)生全反射D．減小入射角，該單色光在AB上可能發(fā)生全反射【答案】D【詳析】AB．根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可知，折射角為45°，則由折射定律有則有，解得故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，由可知即增大入射角，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知，光在BC上的入射角小于45°，則該單色光在BC上不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．減小入射角，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于臨界角，則該單色光在AB上可能發(fā)生全反射，故D正確。故選D。10．（2025·四川·高考真題）某款國(guó)產(chǎn)手機(jī)采用了一種新型潛望式攝像頭模組。如圖所示，模組內(nèi)置一塊上下表面平行（）的光學(xué)玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，經(jīng)過三次全反射后平行于入射光射出。則（

）A．可以選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃B．若選用折射率為1.6的光學(xué)玻璃，可以設(shè)定為C．若選用折射率為2的光學(xué)玻璃，第二次全反射入射角可能為D．若入射光線向左移動(dòng)，則出射光線也向左移動(dòng)【答案】CD【詳析】A．因?yàn)?，故?dāng)選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃時(shí)，根據(jù)可知，即根據(jù)幾何知識(shí)可知光線第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射角為，故選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃時(shí)此時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，此時(shí)入射角為，選用折射率為1.6的光學(xué)玻璃時(shí)，此時(shí)的臨界角為故，故此時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．若選用折射率為2的光學(xué)玻璃，此時(shí)臨界角為即，此時(shí)光線第一次要發(fā)生全反射，入射角一定大于，即第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射光線和反射光線的夾角一定大于，根據(jù)幾何關(guān)系可知第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射光線和反射光線的夾角等于第二次全反射入射角，故可能為，故C正確；D．若入射光線向左移動(dòng)，可知第一次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，第二次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，同理，第三次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，即出射光線向左移動(dòng)，故D正確。故選CD。11．（2025·河北·高考真題）光纖光譜儀的部分工作原理如圖所示。待測(cè)光在光纖內(nèi)經(jīng)多次全反射從另一端射出，再經(jīng)棱鏡偏轉(zhuǎn)，然后通過狹縫進(jìn)入光電探測(cè)器。(1)若將光纖簡(jiǎn)化為真空中的長(zhǎng)玻璃絲，設(shè)玻璃絲的折射率為，求光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的最小入射角。(2)若探測(cè)器光陰極材料的逸出功為，求該材料的截止頻率。（普朗克常量）【答案】(1)(2)【詳析】（1）光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射的最小入射角滿足可得（2）根據(jù)愛因斯坦光電方程可得12．（2024·浙江·高考真題）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)D．水在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳析】A．光在介質(zhì)中的速度為，故激光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，故A錯(cuò)誤；B．水流導(dǎo)光的原理為光在水中射到水與空氣分界面時(shí)入射角大于臨界角，發(fā)生了全反射，故B正確；C．水在空中只受到重力作用，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度在增大，故C錯(cuò)誤；D．水在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。13．（2024·海南·高考真題）一正三角形OPQ玻璃磚，某束光線垂直于OP射入，恰好在PQ界面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率（）A． B． C． D．2【答案】C【詳析】如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知光線在PQ界面的入射角為

根據(jù)全反射的臨界條件可得解得故選C。14．（2024·甘肅·高考真題）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)時(shí)，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(duì)紅光的折射率為 B．若，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?，光線b和c仍然垂直【答案】ABC【詳析】A．根據(jù)幾何關(guān)系可知從材料內(nèi)發(fā)生折射時(shí)光線的折射角為，故折射率為

故A正確；B．設(shè)臨界角為C，得故，故若，會(huì)發(fā)生全反射，光線c消失，故B正確；C．由于光線b為反射光線，反射角等于入射角，故當(dāng)入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光，故C正確；D．對(duì)同種介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，故若入射光a變?yōu)樽瞎猓凵浣菍⒆兇?，光線b和c不會(huì)垂直，故D錯(cuò)誤。故選ABC。【『點(diǎn)石成金』】15．（2024·廣東·高考真題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時(shí)從空氣中沿同一路徑以角從MN面射入某長(zhǎng)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(huì)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．逐漸增大時(shí)，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C．逐漸增大時(shí)，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D．逐漸減小時(shí)，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大【答案】B【詳析】A．紅光的頻率比綠光的頻率小，則紅光的折射率小于綠光的折射率，在面，入射角相同，根據(jù)折射定律可知綠光在面的折射角較小，根據(jù)幾何關(guān)系可知綠光比紅光更靠近P點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)全反射發(fā)生的條件可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較大，逐漸增大時(shí)，折射光線與面的交點(diǎn)左移過程中，在面的入射角先小于紅光發(fā)生全反射的臨界角，所以紅光的全反射現(xiàn)象先消失，故B正確；C．在面，光是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，無論多大，在MN面都不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)折射定律可知逐漸減小時(shí)，兩束光在MN面折射的折射角逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選B。16．（2024·山東·高考真題）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(zhǎng)線過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?）；（2）【詳析】（1）由題意設(shè)光在三棱鏡中的折射角為，則根據(jù)折射定律有由于折射光線垂直EG邊射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知代入數(shù)據(jù)解得（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設(shè)P點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有又因?yàn)槁?lián)立解得所以光線在EF上的入射點(diǎn)D到E點(diǎn)的距離范圍為17．（2024·全國(guó)甲卷·高考真題）一玻璃柱的折射率，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(shí)，光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時(shí)h與R的比值?！敬鸢浮俊驹斘觥咳鐖D，畫出光路圖可知設(shè)臨界角為C，得，根據(jù)可得解得故可得故可知18．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，光線以相同的入射角從空氣射入甲、乙兩種濃度不同的NaCl溶液，折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率隨濃度增加而增大。則與乙相比（）A．甲的折射率大 B．甲的濃度小C．甲中光速大 D．甲的臨界角大【答案】A【詳析】入射角相同，由于，根據(jù)折射定律可知，故甲濃度大；根據(jù)，可知光線在甲中的傳播速度較小，由可知折射率越大臨界角越小，故甲臨界角小。故選A。19．（2023·福建·高考真題）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)。瓶?jī)?nèi)裝有適量清水．水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）A．減弱激光強(qiáng)度B．提升瓶?jī)?nèi)液面高度C．改用折射率更小的液體D．增大激光器與小孔之間的水平距離【答案】B【詳析】若想使激光束完全被限制在液流內(nèi)，則應(yīng)使激光在液體內(nèi)發(fā)生全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射臨界角可知應(yīng)該增大液體的折射率或則增大激光束的入射角。A．減弱激光的強(qiáng)度，激光的臨界角，折射率均不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；B．提升瓶?jī)?nèi)液面的高度，會(huì)造成開口處壓強(qiáng)增大，水流的速度增大，水流的更遠(yuǎn)，進(jìn)而增大了激光束的入射角，則會(huì)有大部分光在界面處發(fā)生全反射，有助于光束更好的沿液流傳播，故B正確；C．若改用折射率更小的液體，臨界角變大，更不容易發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．增大激光器與小孔之間的水平距離不能改變液體的折射率或激光束的入射角，現(xiàn)象不會(huì)改變，故D錯(cuò)誤。故選B。20．（2023·重慶·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現(xiàn)在相同的條件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，發(fā)現(xiàn)a光的折射角比b光的大，則（）A．在空氣中傳播時(shí)，a光的波長(zhǎng)比b光的大B．在水中傳播時(shí)，a光的速度比b光的大C．在水中傳播時(shí)，a光的頻率比b光的小D．由水射向空氣時(shí)，a光的全反射臨界角比b光的小【答案】D【詳析】A．根據(jù)相鄰兩條亮條紋的間距計(jì)算公式由此可知故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)折射定律a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，a光的折射角比b光的大，則根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度與折射率的關(guān)系可得在水中傳播時(shí)，a光的速度比b光的小，故B錯(cuò)誤；C．在水中傳播時(shí)，a光的折射率比b光的大，所以a光的頻率比b光的大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系可得在水中傳播時(shí)，a光的折射率比b光的大，a光的全反射臨界角比b光的小，故D正確。故選D。21．（2023·山東·高考真題）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，折射率為n（）。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下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離有關(guān)。（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的正弦值；（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）；（2）【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)可得又因?yàn)樗裕?）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)該為當(dāng)距離最近時(shí)有當(dāng)距離最遠(yuǎn)時(shí)有根據(jù)（1）可知聯(lián)立可得所以滿足條件的范圍為22．（2023·湖北·高考真題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為（

）

A． B． C． D．【答案】C【詳析】設(shè)光線在OQ界面的入射角為，折射角為，幾何關(guān)系可知，則有折射定律光線射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中光線在AB兩點(diǎn)發(fā)生全反射，由全反射定律即AB兩處全反射的臨界角為，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知故選C。23．（2023·湖南·高考真題）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號(hào)，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是（

）

A．水的折射率為B．水的折射率為C．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°D．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°【答案】BC【詳析】AB．他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明α=41°時(shí)激光恰好發(fā)生全反射，則則A錯(cuò)誤、B正確；CD．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，入射角i1=30°，則根據(jù)折射定律有nsini1=sini2折射角i2大于30°，則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°，C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。24．（2022·重慶·高考真題）如圖所示，水面上有一透明均質(zhì)球，上半球露出水面，下半球內(nèi)豎直中心軸上有紅、藍(lán)兩種單色燈（可視為點(diǎn)光源），均質(zhì)球?qū)煞N色光的折射率分別為和。為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射（不考慮光線在球內(nèi)反射后的折射），若紅燈到水面的最大距離為，（1）求藍(lán)燈到水面的最大距離；（2）兩燈都裝在各自到水面的最大距離處，藍(lán)燈在紅燈的上方還是下方？為什么？【答案】（1）；（2）上方，理由見解析【詳析】（1）為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射，關(guān)鍵是光線能夠從折射出去，以紅光為例，當(dāng)折射角最大達(dá)到臨界角時(shí)，光線垂直水面折射出去，光路圖如圖所示假設(shè)半球半徑為，根據(jù)全反射定律和幾何關(guān)系可知同理可知藍(lán)光兩式聯(lián)立解得（2）藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)（1）問結(jié)果結(jié)合可知所以藍(lán)燈應(yīng)該在紅燈的上方。25．（2022·遼寧·高考真題）完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。2021年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（

）A．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射【答案】C【詳析】AB．光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，AB錯(cuò)誤；CD．如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進(jìn)入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C正確、D錯(cuò)誤。故選C。26．（2022·廣東·高考真題）一個(gè)水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁向上移動(dòng)，它所發(fā)出的光束始終指向圓心O點(diǎn)。當(dāng)光束與豎直方向成角時(shí)，恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為c，求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v?！敬鸢浮浚驹斘觥慨?dāng)入射角達(dá)到45o時(shí)，恰好到達(dá)臨界角C，根據(jù)可得液體的折射率由于可知激光在液體中的傳播速度27．（2022·河北·高考真題）如圖，一個(gè)半徑為R的玻璃球，O點(diǎn)為球心。球面內(nèi)側(cè)單色點(diǎn)光源S發(fā)出的一束光在A點(diǎn)射出，出射光線AB與球直徑SC平行，θ=30°。光在真空中的傳播速度為c。求：（i）玻璃的折射率；（ii）從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點(diǎn)的最短時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳析】（i）根據(jù)題意將光路圖補(bǔ)充完整，如下圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知i1=θ=30°，i2=60°根據(jù)折射定律有nsini1=sini2解得（ii）設(shè)全反射的臨界角為C，則光在玻璃球內(nèi)的傳播速度有根據(jù)幾何關(guān)系可知當(dāng)θ=45°時(shí)，即光路為圓的內(nèi)接正方形，從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點(diǎn)的時(shí)間最短，則正方形的邊長(zhǎng)則最短時(shí)間為28．（2022·全國(guó)甲卷·高考真題）如圖，邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中點(diǎn)。在截面所在的平面，一光線自M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，經(jīng)折射后在BC邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離?！敬鸢浮?，【詳析】光線在M點(diǎn)發(fā)生折射有sin60°=nsinθ由題知，光線經(jīng)折射后在BC邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則C=90°-θ聯(lián)立有根據(jù)幾何關(guān)系有解得再由解得29．（2022·全國(guó)乙卷·高考真題）一細(xì)束單色光在三棱鏡的側(cè)面上以大角度由D點(diǎn)入射（入射面在棱鏡的橫截面內(nèi)），入射角為i，經(jīng)折射后射至邊的E點(diǎn)，如圖所示，逐漸減小i，E點(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)時(shí)，恰好沒有光線從邊射出棱鏡，且。求棱鏡的折射率?！敬鸢浮?.5【詳析】因?yàn)楫?dāng)時(shí)，恰好沒有光線從AB邊射出，可知光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C，則由幾何關(guān)系可知，光線在D點(diǎn)的折射角為則聯(lián)立可得n=1．530．（2021·重慶·高考真題）如圖所示，一直角棱鏡。從邊界面垂直入射的甲、乙兩種不同頻率的單色光，在棱鏡中傳播速度分別為和（為真空中的光速），甲光第一次到達(dá)邊恰好發(fā)生全反射。求：（1）該棱鏡分別對(duì)甲光和乙光的折射率；（2）邊的長(zhǎng)度?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳析】（1）由光速與折射率的關(guān)系，可得該棱鏡對(duì)甲光的折射率該棱鏡對(duì)乙光的折射率（2）設(shè)邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)題述甲光第一次到達(dá)邊恰好發(fā)生全反射，可畫出光路圖解得【『點(diǎn)石成金』】31．（2021·江蘇·高考真題）某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于面射入，可以看到光束從圓弧面出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消失，該材料的折射率為（）A．1．2 B．1.4 C．1.6 D．1.8【答案】A【詳析】畫出激光束從玻璃磚射出時(shí)恰好發(fā)生全反射的入射角如圖所示全反射的條件由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得故A正確，BCD錯(cuò)誤.故選A.32．（2021·海南·高考真題）如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形，，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向邊的中點(diǎn)O，則該束單色光（）A．在邊的折射角為B．在邊的入射角為C．不能從邊射出D．不能從邊射出【答案】C【詳析】A．光線從O點(diǎn)入射，設(shè)折射角為，由折射定律有解得即該束單色光在邊的折射角為，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)邊長(zhǎng)，則，作出光路圖如圖所示。由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C，有即，而光在MN邊的入射角大于，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從邊射出，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)時(shí)的入射角為30°，小于全反射臨界角，所以光在B點(diǎn)折射出玻璃磚，故D錯(cuò)誤。故選C。33．（2021·遼寧·高考真題）一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大【答案】C【詳析】由光路圖可知a光的偏折程度沒有b光的大，因此a光的折射率小，頻率小，由全反射可知折射率越小發(fā)生全反射的臨界角越大。故選C。考點(diǎn)02光的干涉、衍射和偏振34．（2025·山東·高考真題）用如圖所示的裝置觀察光的干涉和偏振現(xiàn)象。狹縫關(guān)于軸對(duì)稱，光屏垂直于軸放置。將偏振片垂直于軸置于雙縫左側(cè)，單色平行光沿軸方向入射，在屏上觀察到干涉條紋，再將偏振片置于雙縫右側(cè)，透振方向平行。保持不動(dòng)，將繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，關(guān)于光屏上的干涉條紋，下列說法正確的是（

）A．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)干涉條紋間距公式可知當(dāng)P2旋轉(zhuǎn)時(shí)，，，均不變，故條紋間距不變；隨著P2的旋轉(zhuǎn)，透過P2的光強(qiáng)在減小，干涉條紋的亮度在減小。故選A。35．（2025·北京·高考真題）下列現(xiàn)象屬于光的衍射的是（）A．雨后天空出現(xiàn)彩虹 B．通過一條狹縫看日光燈觀察到彩色條紋C．肥皂膜在日光照射下呈現(xiàn)彩色 D．水中的氣泡看上去特別明亮【答案】B【詳析】A．雨后彩虹是陽光在雨滴中發(fā)生折射、反射和色散形成的，屬于光的色散現(xiàn)象，故A不符合題意；B．通過狹縫觀察日光燈出現(xiàn)彩色條紋，是光繞過狹縫邊緣產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，故B符合題意；C．肥皂膜彩色條紋是光在薄膜前后表面反射后發(fā)生干涉形成的，屬于薄膜干涉，故C不符合題意；D．水中氣泡明亮是由于光從水進(jìn)入氣泡時(shí)發(fā)生全反射，使得更多光線進(jìn)入人眼，故D不符合題意。故選B。36．（2025·陜晉青寧卷·高考真題）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用波長(zhǎng)為的藍(lán)色激光和波長(zhǎng)為的紅色激光組成的復(fù)合光垂直照射雙縫，雙縫間距為，雙縫到屏的距離為，則屏上（

）A．藍(lán)光與紅光之間能發(fā)生干涉形成條紋B．藍(lán)光相鄰條紋間距比紅光相鄰條紋間距小C．距中央亮條紋中心處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊D．距中央亮條紋中心處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊【答案】BC【詳析】A．藍(lán)光與紅光頻率不等，不能發(fā)生穩(wěn)定干涉形成條紋，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)相鄰干涉條紋間距公式，由于藍(lán)光的波長(zhǎng)較短，故藍(lán)光相鄰條紋間距比紅光相鄰條紋間距小，故B正確；CD．藍(lán)光的相鄰干涉條紋間距為紅光的相鄰干涉條紋間距為要使藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊，可知，，可知當(dāng)時(shí)，滿足條件；當(dāng)，不滿足條件；故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。37．（2024·廣西·高考真題）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(gè)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，，鏡面與光屏垂直，單色光波長(zhǎng)為。下列說法正確的是（）A．光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為B．光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為C．若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中此時(shí)單色光的波長(zhǎng)變?yōu)镈．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，則該液體的折射率為【答案】AD【詳析】AB．根據(jù)光的反射對(duì)稱性可知光源S與平面鏡中的虛像距離為2a，根據(jù)條紋間距公式可知故A正確，B錯(cuò)誤；C．若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，光的頻率不變，根據(jù)其中c為在真空中的光速，則故C錯(cuò)誤；D．若將整套裝置完全沒入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為，根據(jù)條紋間距公式有可得結(jié)合C選項(xiàng)的分析可知所以故D正確。故選AD。38．（2024·山東·高考真題）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。39．（2024·湖南·高考真題）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)），平面鏡沿放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是（）A．沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)B．沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小C．若，沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D．若，沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動(dòng)【答案】BC【詳析】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(shí)驗(yàn)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，則d=2aS到光屏的距離為l，代入雙縫干涉公式可得則若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面鏡，對(duì)l和d均沒有影響，則干涉條紋間距不變，也不會(huì)移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤；AB．同理再次畫出光路圖有沿OA向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置→②位置，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置→①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確。故選BC。40．（2024·遼寧·高考真題）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央間距變小的是（）A．換用更粗的頭發(fā)絲 B．換用紅色激光照雙縫C．增大紙板與墻面的距離 D．減小光源與紙板的距離【答案】A【詳析】由于干涉條紋間距，可知：A．換用更粗的頭發(fā)絲，雙縫間距d變大，則相鄰兩條亮紋中央間距變小，故A正確；B．換用紅色激光照雙縫，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，則相鄰兩條亮紋中央間距變大，故B錯(cuò)誤；C．增大紙板與墻面的距離l，則相鄰兩條亮紋中央間距變大，故C錯(cuò)誤；D．減小光源與紙板的距離，不會(huì)影響相鄰兩條亮紋中央間距，故D錯(cuò)誤。故選A。41．（2023·山東·高考真題）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。42．（2023·江蘇·高考真題）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模?/p>

）

A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍【答案】B【詳析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)關(guān)系有由題圖知x乙=2x甲則故選B。43．（2022·浙江·高考真題）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（

）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大【答案】B【詳析】A．用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯(cuò)誤；B．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；C．由條紋間知，把光屏前移或后移，改變了L，從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間條紋，C錯(cuò)誤；D．由條紋間知，且λ藍(lán)<λ紅，則藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯(cuò)誤。故選B。44．（2022·山東·高考真題）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，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(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、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【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)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時(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，故C正確；D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、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D正確。故選ACD。45．（2021·江蘇·高考真題）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測(cè)肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【詳析】如圖所示

干涉加強(qiáng)時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立可得根據(jù)幾何關(guān)系可知為寬度隨高度的變化率不變，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，則寬度隨高度的變化率變大：AB．當(dāng)如AB形狀時(shí)，寬度隨高度的變化率不變，薄膜干涉形成的彩色條紋為等間距條紋，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，可知寬度隨高度的變化率變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。46．（2021·湖北·高考真題）如圖所示，由波長(zhǎng)為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長(zhǎng)為λ1和λ2的光形成的距離O點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A．λ1<λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 B．λ1<λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置C．λ1>λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 D．λ1>λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置【答案】D〖祥解〗本題考查折射定律以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。【詳析】由雙縫干涉條紋間距的公式可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射率越大的色光折射角越大，由于則所以N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。47．（2021·山東·高考真題）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)薄膜的厚度時(shí)對(duì)應(yīng)的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距逐漸增大，結(jié)合干涉條紋公式對(duì)應(yīng)的厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變化率逐漸減小。故選D。48．（2021·浙江·高考真題）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】AB【詳析】A．肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲面而不是梯形，A正確；B．薄膜干涉是等厚干涉，其原因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；C．形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)，形成到破裂的過程上面越來越薄，下面越來越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和厚度會(huì)重新分布，因此并不會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°；D錯(cuò)誤。故選AB。專題16光學(xué)電磁波相對(duì)論考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1光的折射與全反射的綜合應(yīng)用2025·河北卷、山東卷2024·山東卷、全國(guó)甲卷、甘肅卷2023·全國(guó)甲卷、山東卷2022·河北卷、廣東卷2021·遼寧卷、海南卷基礎(chǔ)概念仍是考查重點(diǎn)，如光的反射、折射定律，全反射、干涉、衍射等規(guī)律，常以選擇題形式出現(xiàn)。命題注重知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)新，常結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際設(shè)置新情境，考查學(xué)生知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力。同時(shí)，會(huì)加強(qiáng)對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查，如測(cè)量折射率、用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)等實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握操作方法。備考時(shí)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)掌握，提升實(shí)驗(yàn)操作與創(chuàng)新能力?？键c(diǎn)2光的干涉、衍射和偏振2025·山東卷、陜晉寧青卷2024·湖南卷、廣西卷、遼寧卷2023·遼寧卷、山東卷2022·山東卷、浙江卷2021·湖北卷、山東卷考點(diǎn)01光的折射與全反射的綜合應(yīng)用1．（2025·云南·高考真題）用光學(xué)顯微鏡觀察樣品時(shí)，顯微鏡部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示。蓋玻片底部中心位置O點(diǎn)的樣品等效為點(diǎn)光源，為避免O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片上方界面發(fā)生全反射，可將蓋玻片與物鏡的間隙用一滴油填充，如圖乙所示。已知蓋玻片材料和油的折射率均為1.5，蓋玻片厚度，蓋玻片與物鏡的間距，不考慮光在蓋玻片中的多次反射，取真空中光速。(1)求未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(2)滴油前后，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間分別為，求（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）由折射定律可知，全反射的臨界角滿足設(shè)未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光圓的半徑為r，由幾何關(guān)系代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)所以未滴油時(shí)，O點(diǎn)發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光面積為（2）當(dāng)光從O點(diǎn)垂直于蓋玻片的上表面入射時(shí)，傳播的時(shí)間最短，則未滴油滴時(shí)，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間為滴油滴時(shí)，光從O點(diǎn)傳播到物鏡的最短時(shí)間為故2．（2025·山東·高考真題）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，上表面圓弧以點(diǎn)為圓心，兩圓弧的半徑及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與平行，到的距離均為。(1)B點(diǎn)與的距離為，單色光線從B點(diǎn)平行于射入介質(zhì)，射出后恰好經(jīng)過點(diǎn)，求介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率n；(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)在上，、E兩點(diǎn)間的距離為，空氣中的光速為c，求該光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間t?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）如圖根據(jù)題意可知B點(diǎn)與的距離為，，所以可得又因?yàn)槌龊笄『媒?jīng)過點(diǎn)，點(diǎn)為該光學(xué)器件上表面圓弧的圓心，則該單色光在上表面垂直入射，光路不變；因?yàn)?，所以根?jù)幾何關(guān)系可知介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率（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，可知由于所以光線在上表面D點(diǎn)發(fā)生全反射，軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系有則光在介質(zhì)中傳播的距離為光在介質(zhì)中傳播的速度為所以光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間3．（2025·安徽·高考真題）如圖，玻璃磚的橫截面是半徑為R的半圓，圓心為O點(diǎn)，直徑與x軸重合。一束平行于x軸的激光，從橫截面上的P點(diǎn)由空氣射入玻璃磚，從Q點(diǎn)射出。已知P點(diǎn)到x軸的距離為，P、Q間的距離為。(1)求玻璃磚的折射率；(2)在該橫截面沿圓弧任意改變?nèi)肷潼c(diǎn)的位置和入射方向，使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，求入射光線與x軸之間夾角的范圍?！敬鸢浮?1)(2)或【詳析】（1）根據(jù)題意得出光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得，，可得，根據(jù)折射定律（2）發(fā)生全反射的臨界角滿足可得要使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，激光必須指向點(diǎn)射入，如圖所示只要入射角大于，即可發(fā)生全反射，則使激光能在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，入射光線與x軸之間夾角的范圍。由對(duì)稱性可知，入射光線與x軸之間夾角的范圍還可以為。4．（2025·海南·高考真題）測(cè)量某半圓形玻璃磚的折射率，操作步驟如下I．在白紙上畫一條直線，半圓形玻璃磚放白紙上，玻璃磚直徑與直線重合，描出直徑兩端點(diǎn)和，取走玻璃磚，用刻度尺求圓心點(diǎn)，過點(diǎn)作垂線，放回玻璃磚，將光屏垂直貼近玻璃磚點(diǎn)放置。II．沿玻璃磚由向緩慢移動(dòng)激光筆，使得入射光線平行紙面且始終沿著半徑方向射向圓心，從玻璃磚射出的激光在下方的光屏上恰好消失，記下激光入射點(diǎn)，取走玻璃磚，過點(diǎn)作的垂線。(1)步驟II中，當(dāng)激光從點(diǎn)入射到點(diǎn)在面下方光屏上恰好消失時(shí)是光的_____。A．色散現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．全反射現(xiàn)象(2)用刻度尺測(cè)得、，則玻璃磚的折射率_____。【答案】(1)C(2)1.6【詳析】（1）當(dāng)激光從點(diǎn)入射到點(diǎn)在面下方光屏上恰好消失時(shí)，此時(shí)光線在AB面發(fā)生全反射，故是光的全反射現(xiàn)象。故選C。（2）根據(jù)前面分析可知此時(shí)入射角等于臨界角，即，故可得根據(jù)可得玻璃磚的折射率5．（2025·廣西·高考真題）如圖扇形的材料，折射率大于，現(xiàn)有兩條光線1和2，從扇形材料的A點(diǎn)傳播，光線1傳到圓?。▓A）AC的中點(diǎn)B．光線2傳播到C點(diǎn)偏上，則兩光線發(fā)生下列哪種情況（）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【詳析】因可得臨界角即C<45°因射到B點(diǎn)的光線的入射角為可知光線1會(huì)發(fā)生全反射；因射到C點(diǎn)偏上的的光線的入射角為可知光線2會(huì)發(fā)生全反射。故選C。6．（2025·河南·高考真題）折射率為的玻璃圓柱水平放置，平行于其橫截面的一束光線從頂點(diǎn)入射，光線與豎直方向的夾角為，如圖所示。該光線從圓柱內(nèi)射出時(shí)，與豎直方向的夾角為（不考慮光線在圓柱內(nèi)的反射）（）A． B． C． D．【答案】B【詳析】設(shè)光線射入圓柱體時(shí)的折射角為，根據(jù)光的折射定律可知解得如圖，根據(jù)幾何關(guān)系可知光線射出圓柱體時(shí)的入射角則法線與豎直方向的夾角根據(jù)光的折射定律可知解得光線射出圓柱體時(shí)的折射角光線從圓柱體內(nèi)射出時(shí)，與豎直方向的夾角為故選B。7．（2025·甘肅·高考真題）已知一圓臺(tái)容器，高，上口徑，容器底部中心有一質(zhì)點(diǎn)，未裝入水時(shí)，人眼從容器邊緣無法觀測(cè)到該質(zhì)點(diǎn)，裝入某種液體后，恰好可以看到，此時(shí)液面高度，人眼觀測(cè)角度滿足，人眼到入射處距離為。光在真空中的傳播速度，求：(1)該液體的折射率；(2)光從底部質(zhì)點(diǎn)反射至人眼全過程的時(shí)間?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可得，則有，則由折射定律可得該液體的折射率為（2）根據(jù)題意，由圖可知，光在空氣中傳播的距離為光在液體中的傳播距離為光在液體中的傳播速度為則光從底部質(zhì)點(diǎn)反射至人眼全過程的時(shí)間8．（2025·廣東·高考真題）如圖為測(cè)量某種玻璃折射率的光路圖。某單色光從空氣垂直射入頂角為的玻璃棱鏡，出射光相對(duì)于入射光的偏轉(zhuǎn)角為，該折射率為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳析】光路圖如圖所示則有折射定律可得故選A。9．（2025·湖南·高考真題）如圖，ABC為半圓柱體透明介質(zhì)的橫截面，AC為直徑，B為ABC的中點(diǎn)。真空中一束單色光從AC邊射入介質(zhì)，入射點(diǎn)為A點(diǎn)，折射光直接由B點(diǎn)出射。不考慮光的多次反射，下列說法正確的是（）A．入射角θ小于45°B．該介質(zhì)折射率大于C．增大入射角，該單色光在BC上可能發(fā)生全反射D．減小入射角，該單色光在AB上可能發(fā)生全反射【答案】D【詳析】AB．根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可知，折射角為45°，則由折射定律有則有，解得故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，由可知即增大入射角，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知，光在BC上的入射角小于45°，則該單色光在BC上不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．減小入射角，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于臨界角，則該單色光在AB上可能發(fā)生全反射，故D正確。故選D。10．（2025·四川·高考真題）某款國(guó)產(chǎn)手機(jī)采用了一種新型潛望式攝像頭模組。如圖所示，模組內(nèi)置一塊上下表面平行（）的光學(xué)玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，經(jīng)過三次全反射后平行于入射光射出。則（

）A．可以選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃B．若選用折射率為1.6的光學(xué)玻璃，可以設(shè)定為C．若選用折射率為2的光學(xué)玻璃，第二次全反射入射角可能為D．若入射光線向左移動(dòng)，則出射光線也向左移動(dòng)【答案】CD【詳析】A．因?yàn)?，故?dāng)選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃時(shí)，根據(jù)可知，即根據(jù)幾何知識(shí)可知光線第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射角為，故選用折射率為1.4的光學(xué)玻璃時(shí)此時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，此時(shí)入射角為，選用折射率為1.6的光學(xué)玻璃時(shí)，此時(shí)的臨界角為故，故此時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．若選用折射率為2的光學(xué)玻璃，此時(shí)臨界角為即，此時(shí)光線第一次要發(fā)生全反射，入射角一定大于，即第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射光線和反射光線的夾角一定大于，根據(jù)幾何關(guān)系可知第一次發(fā)生全反射時(shí)的入射光線和反射光線的夾角等于第二次全反射入射角，故可能為，故C正確；D．若入射光線向左移動(dòng)，可知第一次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，第二次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，同理，第三次全反射時(shí)的反射光線向左移動(dòng)，即出射光線向左移動(dòng)，故D正確。故選CD。11．（2025·河北·高考真題）光纖光譜儀的部分工作原理如圖所示。待測(cè)光在光纖內(nèi)經(jīng)多次全反射從另一端射出，再經(jīng)棱鏡偏轉(zhuǎn)，然后通過狹縫進(jìn)入光電探測(cè)器。(1)若將光纖簡(jiǎn)化為真空中的長(zhǎng)玻璃絲，設(shè)玻璃絲的折射率為，求光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的最小入射角。(2)若探測(cè)器光陰極材料的逸出功為，求該材料的截止頻率。（普朗克常量）【答案】(1)(2)【詳析】（1）光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射的最小入射角滿足可得（2）根據(jù)愛因斯坦光電方程可得12．（2024·浙江·高考真題）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)D．水在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳析】A．光在介質(zhì)中的速度為，故激光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，故A錯(cuò)誤；B．水流導(dǎo)光的原理為光在水中射到水與空氣分界面時(shí)入射角大于臨界角，發(fā)生了全反射，故B正確；C．水在空中只受到重力作用，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度在增大，故C錯(cuò)誤；D．水在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。13．（2024·海南·高考真題）一正三角形OPQ玻璃磚，某束光線垂直于OP射入，恰好在PQ界面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率（）A． B． C． D．2【答案】C【詳析】如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知光線在PQ界面的入射角為

根據(jù)全反射的臨界條件可得解得故選C。14．（2024·甘肅·高考真題）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)時(shí)，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(duì)紅光的折射率為 B．若，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【詳析】A．根據(jù)幾何關(guān)系可知從材料內(nèi)發(fā)生折射時(shí)光線的折射角為，故折射率為

故A正確；B．設(shè)臨界角為C，得故，故若，會(huì)發(fā)生全反射，光線c消失，故B正確；C．由于光線b為反射光線，反射角等于入射角，故當(dāng)入射光a變?yōu)榘坠猓饩€b為白光，故C正確；D．對(duì)同種介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，故若入射光a變?yōu)樽瞎猓凵浣菍⒆兇?，光線b和c不會(huì)垂直，故D錯(cuò)誤。故選ABC?！尽狐c(diǎn)石成金』】15．（2024·廣東·高考真題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時(shí)從空氣中沿同一路徑以角從MN面射入某長(zhǎng)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(huì)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．逐漸增大時(shí)，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C．逐漸增大時(shí)，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D．逐漸減小時(shí)，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大【答案】B【詳析】A．紅光的頻率比綠光的頻率小，則紅光的折射率小于綠光的折射率，在面，入射角相同，根據(jù)折射定律可知綠光在面的折射角較小，根據(jù)幾何關(guān)系可知綠光比紅光更靠近P點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)全反射發(fā)生的條件可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較大，逐漸增大時(shí)，折射光線與面的交點(diǎn)左移過程中，在面的入射角先小于紅光發(fā)生全反射的臨界角，所以紅光的全反射現(xiàn)象先消失，故B正確；C．在面，光是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，無論多大，在MN面都不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)折射定律可知逐漸減小時(shí)，兩束光在MN面折射的折射角逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選B。16．（2024·山東·高考真題）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(zhǎng)線過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?）；（2）【詳析】（1）由題意設(shè)光在三棱鏡中的折射角為，則根據(jù)折射定律有由于折射光線垂直EG邊射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知代入數(shù)據(jù)解得（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設(shè)P點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有又因?yàn)槁?lián)立解得所以光線在EF上的入射點(diǎn)D到E點(diǎn)的距離范圍為17．（2024·全國(guó)甲卷·高考真題）一玻璃柱的折射率，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(shí)，光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時(shí)h與R的比值。【答案】【詳析】如圖，畫出光路圖可知設(shè)臨界角為C，得，根據(jù)可得解得故可得故可知18．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，光線以相同的入射角從空氣射入甲、乙兩種濃度不同的NaCl溶液，折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率隨濃度增加而增大。則與乙相比（）A．甲的折射率大 B．甲的濃度小C．甲中光速大 D．甲的臨界角大【答案】A【詳析】入射角相同，由于，根據(jù)折射定律可知，故甲濃度大；根據(jù)，可知光線在甲中的傳播速度較小，由可知折射率越大臨界角越小，故甲臨界角小。故選A。19．（2023·福建·高考真題）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)。瓶?jī)?nèi)裝有適量清水．水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）A．減弱激光強(qiáng)度B．提升瓶?jī)?nèi)液面高度C．改用折射率更小的液體D．增大激光器與小孔之間的水平距離【答案】B【詳析】若想使激光束完全被限制在液流內(nèi)，則應(yīng)使激光在液體內(nèi)發(fā)生全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射臨界角可知應(yīng)該增大液體的折射率或則增大激光束的入射角。A．減弱激光的強(qiáng)度，激光的臨界角，折射率均不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；B．提升瓶?jī)?nèi)液面的高度，會(huì)造成開口處壓強(qiáng)增大，水流的速度增大，水流的更遠(yuǎn)，進(jìn)而增大了激光束的入射角，則會(huì)有大部分光在界面處發(fā)生全反射，有助于光束更好的沿液流傳播，故B正確；C．若改用折射率更小的液體，臨界角變大，更不容易發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．增大激光器與小孔之間的水平距離不能改變液體的折射率或激光束的入射角，現(xiàn)象不會(huì)改變，故D錯(cuò)誤。故選B。20．（2023·重慶·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現(xiàn)在相同的條件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，發(fā)現(xiàn)a光的折射角比b光的大，則（）A．在空氣中傳播時(shí)，a光的波長(zhǎng)比b光的大B．在水中傳播時(shí)，a光的速度比b光的大C．在水中傳播時(shí)，a光的頻率比b光的小D．由水射向空氣時(shí)，a光的全反射臨界角比b光的小【答案】D【詳析】A．根據(jù)相鄰兩條亮條紋的間距計(jì)算公式由此可知故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)折射定律a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，a光的折射角比b光的大，則根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度與折射率的關(guān)系可得在水中傳播時(shí)，a光的速度比b光的小，故B錯(cuò)誤；C．在水中傳播時(shí)，a光的折射率比b光的大，所以a光的頻率比b光的大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系可得在水中傳播時(shí)，a光的折射率比b光的大，a光的全反射臨界角比b光的小，故D正確。故選D。21．（2023·山東·高考真題）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，折射率為n（）。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下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離有關(guān)。（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的正弦值；（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）；（2）【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)可得又因?yàn)樗裕?）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)該為當(dāng)距離最近時(shí)有當(dāng)距離最遠(yuǎn)時(shí)有根據(jù)（1）可知聯(lián)立可得所以滿足條件的范圍為22．（2023·湖北·高考真題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為（

）

A． B． C． D．【答案】C【詳析】設(shè)光線在OQ界面的入射角為，折射角為，幾何關(guān)系可知，則有折射定律光線射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中光線在AB兩點(diǎn)發(fā)生全反射，由全反射定律即AB兩處全反射的臨界角為，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知故選C。23．（2023·湖南·高考真題）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號(hào)，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是（

）

A．水的折射率為B．水的折射率為C．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°D．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°【答案】BC【詳析】AB．他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明α=41°時(shí)激光恰好發(fā)生全反射，則則A錯(cuò)誤、B正確；CD．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，入射角i1=30°，則根據(jù)折射定律有nsini1=sini2折射角i2大于30°，則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°，C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。24．（2022·重慶·高考真題）如圖所示，水面上有一透明均質(zhì)球，上半球露出水面，下半球內(nèi)豎直中心軸上有紅、藍(lán)兩種單色燈（可視為點(diǎn)光源），均質(zhì)球?qū)煞N色光的折射率分別為和。為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射（不考慮光線在球內(nèi)反射后的折射），若紅燈到水面的最大距離為，（1）求藍(lán)燈到水面的最大距離；（2）兩燈都裝在各自到水面的最大距離處，藍(lán)燈在紅燈的上方還是下方？為什么？【答案】（1）；（2）上方，理由見解析【詳析】（1）為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射，關(guān)鍵是光線能夠從折射出去，以紅光為例，當(dāng)折射角最大達(dá)到臨界角時(shí)，光線垂直水面折射出去，光路圖如圖所示假設(shè)半球半徑為，根據(jù)全反射定律和幾何關(guān)系可知同理可知藍(lán)光兩式聯(lián)立解得（2）藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)（1）問結(jié)果結(jié)合可知所以藍(lán)燈應(yīng)該在紅燈的上方。25．（2022·遼寧·高考真題）完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。2021年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（

）A．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射【答案】C【詳析】AB．光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，AB錯(cuò)誤；CD．如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進(jìn)入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C正確、D錯(cuò)誤。故選C。26．（2022·廣東·高考真題）一個(gè)水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁向上移動(dòng)，它所發(fā)出的光束始終指向圓心O點(diǎn)。當(dāng)光束與豎直方向成角時(shí)，恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為c，求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v。【答案】，【詳析】當(dāng)入射角達(dá)到45o時(shí)，恰好到達(dá)臨界角C，根據(jù)可得液體的折射率由于可知激光在液體中的傳播速度27．（2022·河北·高考真題）如圖，一個(gè)半徑為R的玻璃球，O點(diǎn)為球心。球面內(nèi)側(cè)單色點(diǎn)光源S發(fā)出的一束光在A點(diǎn)射出，出射光線AB與球直徑SC平行，θ=30°。光在真空中的傳播速度為c。求：（i）玻璃的折射率；（ii）從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點(diǎn)的最短時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳析】（i）根據(jù)題意將光路圖補(bǔ)充完整，如下圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知i1=θ=30°，i2=60°根據(jù)折射定律有nsini1=sini2解得（ii）設(shè)全反射的臨界角為C，則光在玻璃球內(nèi)的傳播速度有根據(jù)幾何關(guān)系可知當(dāng)θ=45°時(shí)，即光路為圓的內(nèi)接正方形，從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點(diǎn)的時(shí)間最短，則正方形的邊長(zhǎng)則最短時(shí)間為28．（2022·全國(guó)甲卷·高考真題）如圖，邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中點(diǎn)。在截面所在的平面，一光線自M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，經(jīng)折射后在BC邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離。【答案】，【詳析】光線在M點(diǎn)發(fā)生折射有sin60°=nsinθ由題知，光線經(jīng)折射后在BC邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則C=90°-θ聯(lián)立有根據(jù)幾何關(guān)系有解得再由解得29．（2022·全國(guó)乙卷·高考真題）一細(xì)束單色光在三棱鏡的側(cè)面上以大角度由D點(diǎn)入射（入射面在棱鏡的橫截面內(nèi)），入射角為i，經(jīng)折射后射至邊的E點(diǎn)，如圖所示，逐漸減小i，E點(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)時(shí)，恰好沒有光線從邊射出棱鏡，且。求棱鏡的折射率。【答案】1.5【詳析】因?yàn)楫?dāng)時(shí)，恰好沒有光線從AB邊射出，可知光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C，則由幾何關(guān)系可知，光線在D點(diǎn)的折射角為則聯(lián)立可得n=1．530．（2021·重慶·高考真題）如圖所示，一直角棱鏡。從邊界面垂直入射的甲、乙兩種不同頻率的單色光，在棱鏡中傳播速度分別為和（為真空中的光速），甲光第一次到達(dá)邊恰好發(fā)生全反射。求：（1）該棱鏡分別對(duì)甲光和乙光的折射率；（2）邊的長(zhǎng)度?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳析】（1）由光速與折射率的關(guān)系，可得該棱鏡對(duì)甲光的折射率該棱鏡對(duì)乙光的折射率（2）設(shè)邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)題述甲光第一次到達(dá)邊恰好發(fā)生全反射，可畫出光路圖解得【『點(diǎn)石成金』】31．（2021·江蘇·高考真題）某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于面射入，可以看到光束從圓弧面出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消失，該材料的折射率為（）A．1．2 B．1.4 C．1.6 D．1.8【答案】A【詳析】畫出激光束從玻璃磚射出時(shí)恰好發(fā)生全反射的入射角如圖所示全反射的條件由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得故A正確，BCD錯(cuò)誤.故選A.32．（2021·海南·高考真題）如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形，，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向邊的中點(diǎn)O，則該束單色光（）A．在邊的折射角為B．在邊的入射角為C．不能從邊射出D．不能從邊射出【答案】C【詳析】A．光線從O點(diǎn)入射，設(shè)折射角為，由折射定律有解得即該束單色光在邊的折射角為，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)邊長(zhǎng)，則，作出光路圖如圖所示。由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C，有即，而光在MN邊的入射角大于，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從邊射出，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)時(shí)的入射角為30°，小于全反射臨界角，所以光在B點(diǎn)折射出玻璃磚，故D錯(cuò)誤。故選C。33．（2021·遼寧·高考真題）一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大【答案】C【詳析】由光路圖可知a光的偏折程度沒有b光的大，因此a光的折射率小，頻率小，由全反射可知折射率越小發(fā)生全反射的臨界角越大。故選C?？键c(diǎn)02光的干涉、衍射和偏振34．（2025·山東·高考真題）用如圖所示的裝置觀察光的干涉和偏振現(xiàn)象。狹縫關(guān)于軸對(duì)稱，光屏垂直于軸放置。將偏振片垂直于軸置于雙縫左側(cè)，單色平行光沿軸方向入射，在屏上觀察到干涉條紋，再將偏振片置于雙縫右側(cè)，透振方向平行。保持不動(dòng)，將繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，關(guān)于光屏上的干涉條紋，下列說法正確的是（

）A．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