2026年新高考物理光學(xué)專項突破試卷（附答案可下載）考試時間：75分鐘滿分：100分（本卷聚焦光學(xué)核心考點，涵蓋光的反射、折射、全反射、光的干涉、衍射、偏振、電磁波，針對性突破高分難點）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于光的反射與折射，下列說法正確的是（）A.光的反射定律只適用于鏡面反射，不適用于漫反射B.光從空氣斜射入水中時，折射角一定大于入射角C.光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的D.反射光線與折射光線一定垂直于入射光線2.關(guān)于全反射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.全反射現(xiàn)象是光的折射現(xiàn)象的特例，只發(fā)生在光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時B.發(fā)生全反射時，折射光線完全消失，反射光線的強度與入射光線強度相等C.光從水射入空氣時，臨界角隨入射角的增大而減小D.光纖通信利用了光的全反射原理，光纖的內(nèi)芯折射率大于外套折射率3.關(guān)于光的干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.光的干涉現(xiàn)象說明光具有粒子性B.雙縫干涉實驗中，相鄰兩條亮紋的間距與光的波長成正比C.兩列頻率不同的光也能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D.薄膜干涉中，干涉條紋的間距與薄膜的厚度無關(guān)4.關(guān)于光的衍射與偏振，下列說法正確的是（）A.光的衍射現(xiàn)象說明光沿直線傳播的規(guī)律是絕對的B.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象的典型實例C.自然光通過偏振片后成為偏振光，偏振光不能再通過另一偏振片D.光的偏振現(xiàn)象說明光不是橫波5.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A.電磁波是縱波，能在真空中傳播B.電磁波的傳播速度與頻率有關(guān)，頻率越高，傳播速度越大C.紅外線、可見光、紫外線、X射線都是電磁波，它們的頻率依次增大D.電磁波的能量只與頻率有關(guān)，與振幅無關(guān)6.一束單色光從空氣射入某種介質(zhì)，入射角i=60°，折射角r=30°，則該介質(zhì)的折射率n和光在該介質(zhì)中的傳播速度v分別為（已知光在真空中的速度c=3×10?m/s）（）A.n=√3，v=√3×10?m/sB.n=√3/3，v=√3×10?m/sC.n=√3，v=1×10?m/sD.n=2，v=1.5×10?m/s7.關(guān)于光學(xué)儀器的成像原理，下列說法正確的是（）A.平面鏡成正立、等大的實像，成像原理是光的反射B.凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像C.照相機的鏡頭是凸透鏡，成像時物距大于2倍焦距D.放大鏡的鏡頭是凹透鏡，成正立、放大的虛像二、多項選擇題：本題共3小題，每小題4分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。8.關(guān)于光的本性與傳播，下列說法正確的是（）A.光既具有波動性，又具有粒子性，是一種概率波B.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在不均勻介質(zhì)中不沿直線傳播C.光的波長越長，波動性越明顯；波長越短，粒子性越明顯D.光在介質(zhì)中的傳播速度一定小于在真空中的傳播速度9.關(guān)于光的干涉與衍射的區(qū)別與聯(lián)系，下列說法正確的是（）A.干涉和衍射都是光的波動性的表現(xiàn)形式B.干涉條紋是等間距的，衍射條紋是不等間距的C.只有相干光才能發(fā)生干涉，任何光都能發(fā)生衍射D.干涉和衍射現(xiàn)象中，光的傳播方向都發(fā)生改變10.關(guān)于電磁波的應(yīng)用與性質(zhì)，下列說法正確的是（）A.無線電波可用于通信，紅外線可用于遙感和加熱B.紫外線具有熒光效應(yīng)，可用于驗鈔和消毒C.γ射線的穿透能力最強，可用于醫(yī)學(xué)上的放療和工業(yè)探傷D.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，且傳播方向與電場、磁場方向都垂直三、實驗題：本題共2小題，共18分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、實驗步驟和重要演算步驟。11.（8分）某同學(xué)利用雙縫干涉實驗裝置測量單色光的波長，實驗裝置如圖所示，已知雙縫間距d=0.2mm，雙縫到光屏的距離L=1.0m。實驗步驟如下：①調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫，使它們的中心在同一條直線上，且單縫與雙縫平行；②打開光源，在光屏上出現(xiàn)清晰的干涉條紋后，用測量工具測量相鄰兩條亮紋中心的間距Δx；③改變測量位置，多次測量Δx，求其平均值；④根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式計算單色光的波長λ。請回答下列問題：（1）實驗中，濾光片的作用是________，單縫的作用是________。（4分）（2）若多次測量得到相鄰亮紋間距的平均值Δx=2.5mm，則該單色光的波長λ=________m。（2分）（3）實驗中，若增大雙縫到光屏的距離L，干涉條紋的間距Δx將________（填“變大”“變小”或“不變”）。（2分）12.（10分）某同學(xué)用插針法測定玻璃的折射率，實驗裝置如圖所示，主要步驟如下：①將玻璃磚放在白紙上，用鉛筆描繪出玻璃磚的輪廓abcd；②在ab邊外側(cè)插兩枚大頭針P?、P?，確定入射光線；③從cd邊外側(cè)觀察P?、P?的像，插兩枚大頭針P?、P?，使P?擋住P?、P?的像，P?擋住P?及P?、P?的像，確定出射光線；④移去玻璃磚和大頭針，連接P?、P?的連線交ab邊于O點，連接P?、P?的連線交cd邊于O'點，連接OO'即為光在玻璃磚內(nèi)的折射光線；⑤用量角器測量入射角i（入射光線與ab邊法線的夾角）和折射角r（折射光線與ab邊法線的夾角），根據(jù)n=sini/sinr計算玻璃的折射率。請回答下列問題：（1）實驗中，入射角i不宜過大，也不宜過小，原因是________。（2分）（2）若實驗中，玻璃磚的cd邊與ab邊不平行，則測量結(jié)果________（填“偏大”“偏小”或“不受影響”）。（2分）（3）該同學(xué)測量得到入射角i=45°，折射角r=30°，則玻璃的折射率n=________，光在該玻璃中的傳播速度v=________m/s（光在真空中的速度c=3×10?m/s）。（4分）（4）實驗中，若大頭針P?、P?的間距過小，會導(dǎo)致________。（2分）四、計算題：本題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.（12分）一束單色光從空氣射入某種玻璃介質(zhì)，入射角i=45°，折射角r=30°，光在真空中的傳播速度c=3×10?m/s，求：（1）該玻璃的折射率n；（2）光在該玻璃中的傳播速度v；（3）光從該玻璃射向空氣時的臨界角C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。14.（14分）如圖所示，一個橫截面為直角三角形的玻璃磚ABC，∠A=30°，∠C=90°，AC邊長度為L=20cm，玻璃磚的折射率n=√3。一束單色光從AC邊的中點O垂直射入玻璃磚，光在玻璃磚內(nèi)傳播，最終從玻璃磚的某一界面射出（不考慮光在玻璃磚內(nèi)的多次反射）。求：（1）光在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑；（2）光從玻璃磚射出時的折射角；（3）光在玻璃磚內(nèi)的傳播時間（光在真空中的速度c=3×10?m/s）。15.（16分）如圖所示，雙縫干涉實驗裝置中，雙縫間距d=0.15mm，雙縫到光屏的距離L=1.2m，用某種單色光照射雙縫，在光屏上得到間距均勻的干涉條紋。已知該單色光在真空中的波長λ=600nm，光在真空中的速度c=3×10?m/s，求：（1）相鄰兩條亮紋中心的間距Δx；（2）該單色光的頻率f；（3）若將雙縫間距減小為d'=0.1mm，其他條件不變，相鄰亮紋間距變?yōu)棣'，求Δx'與Δx的比值；（4）若保持雙縫間距不變，將光屏向遠離雙縫的方向移動，干涉條紋的間距將如何變化？說明理由。參考答案與詳細(xì)解析一、單項選擇題1.C解析：光的反射定律適用于所有反射現(xiàn)象，包括鏡面反射和漫反射，A錯誤；光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，B錯誤；光的折射現(xiàn)象中光路可逆，C正確；反射光線與入射光線垂直、折射光線與入射光線垂直是特殊情況，并非一定垂直，D錯誤。2.D解析：全反射發(fā)生在光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，A錯誤；發(fā)生全反射時，折射光線完全消失，反射光線強度略小于入射光線強度（存在能量損耗），B錯誤；臨界角由介質(zhì)和光的頻率決定，與入射角無關(guān)，C錯誤；光纖內(nèi)芯折射率大于外套，光在內(nèi)外芯界面發(fā)生全反射，實現(xiàn)信號傳輸，D正確。3.B解析：光的干涉說明光具有波動性，A錯誤；雙縫干涉條紋間距公式Δx=Lλ/d，相鄰亮紋間距與波長成正比，B正確；穩(wěn)定干涉需兩列頻率相同、振動方向一致、相位差恒定的光，C錯誤；薄膜干涉條紋間距與薄膜厚度有關(guān)，厚度變化越快，條紋越密，D錯誤。4.B解析：光的衍射說明光沿直線傳播是近似規(guī)律，A錯誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，B正確；偏振光可通過偏振片（當(dāng)兩偏振片透振方向平行時），C錯誤；光的偏振說明光是橫波，D錯誤。5.C解析：電磁波是橫波，能在真空中傳播，A錯誤；電磁波在真空中傳播速度恒為c，與頻率無關(guān)，B錯誤；紅外線、可見光、紫外線、X射線頻率依次增大，C正確；電磁波能量與頻率和振幅都有關(guān)，D錯誤。6.A解析：折射率n=sini/sinr=sin60°/sin30°=√3，光在介質(zhì)中速度v=c/n=3×10?/√3=√3×10?m/s，A正確。7.C解析：平面鏡成正立、等大的虛像，A錯誤；凸透鏡成實像時，物距大于2倍焦距成倒立縮小實像，物距在1~2倍焦距間成倒立放大實像，B錯誤；照相機利用物距大于2倍焦距成倒立縮小實像的原理，C正確；放大鏡是凸透鏡，D錯誤。二、多項選擇題8.ABCD解析：光具有波粒二象性，是概率波，A正確；光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，不均勻介質(zhì)中發(fā)生折射或彎曲，B正確；波長越長波動性越明顯，波長越短粒子性越明顯，C正確；光在介質(zhì)中的速度v=c/n，n≥1，故v≤c，D正確。9.ABCD解析：干涉和衍射都是光波動性的表現(xiàn)，A正確；雙縫干涉條紋等間距，單縫衍射條紋中間寬、兩邊窄，不等間距，B正確；相干光是干涉的必要條件，任何光都能發(fā)生衍射，C正確；干涉和衍射中光的傳播方向均發(fā)生改變，D正確。10.ABCD解析：無線電波用于通信，紅外線用于遙感、加熱，A正確；紫外線具有熒光效應(yīng)和殺菌作用，可驗鈔、消毒，B正確；γ射線穿透能力最強，用于放療和探傷，C正確；電磁波是橫波，傳播無需介質(zhì)，傳播方向與電場、磁場方向垂直，D正確。三、實驗題11.（8分）（1）獲得單色光；獲得線光源（4分，每空2分）解析：濾光片過濾雜光得到單色光，單縫將點光源轉(zhuǎn)化為線光源，保證雙縫干涉的相干條件。（2）5×10??（2分）解析：由Δx=Lλ/d，得λ=Δx·d/L=2.5×10?3×0.2×10?3/1.0=5×10??m。（3）變大（2分）解析：由條紋間距公式，L增大時，Δx變大。12.（10分）（1）入射角過大易發(fā)生全反射，過小測量誤差大（2分）解析：入射角過大，光在玻璃磚另一界面可能全反射無法出射；過小則量角器測量角度誤差大。（2）不受影響（2分）解析：折射率由入射角和折射角決定，與玻璃磚兩邊是否平行無關(guān)。（3）√2；2.12×10?（4分，每空2分）解析：n=sini/sinr=sin45°/sin30°=√2，v=c/n=3×10?/√2≈2.12×10?m/s。（4）確定入射光線方向的誤差變大（2分）解析：P?、P?間距過小，無法準(zhǔn)確確定入射光線的傳播方向，導(dǎo)致實驗誤差增大。四、計算題13.（12分）（1）由折射率公式n=sini/sinr，代入i=45°、r=30°，得n=sin45°/sin30°=√2≈1.41（4分）（2）光在玻璃中速度v=c/n=3×10?/√2≈2.12×10?m/s（4分）（3）臨界角C滿足sinC=1/n=1/√2，故C=45°（4分）14.（14分）（1）光垂直AC邊射入，傳播方向不變，到達AB邊時入射角i=30°；計算臨界角C，sinC=1/n=1/√3≈0.577，C≈35.3°，i=30°<C，不發(fā)生全反射，折射后從AB邊射出（4分）（2）由折射定律n=sini'/sinr'，i'=30°，得sinr'=n·sini'=√3×sin30°=√3/2，故折射角r'=60°（5分）（3）光在玻璃中傳播的距離s=(L/2)/cos30°=0.1/(√3/2)=0.2/√3m，傳播時間t=