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第46 讲 光学
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01 课标达标练
题型01 光的折射
题型02 全反射
题型03 光的干涉
题型04 光的衍射 偏振
题型05 激光
题型06 电磁振荡与电磁波
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 光的折射
1（2025·四川德阳·高三月考）如图所示，等腰三角形 abc 为一棱镜的横截面，ab=ac，一平行于 bc 边的
细光束从 ab 边射入棱镜，在bc 边反射后从 ac 边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在
乙光的下方，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的频率比乙光的高
B．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的小
C．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
D．在棱镜内 bc 边反射时的入射角，甲光比乙光的大
2.（2025·四川广安·高三月考）如图，三角形为某三棱镜的横截面（AB 边镀银），其中∠C =90°，
∠B =60°，一束单色光从BC 边中点D 射入三棱镜，入射角为i、折射角为r，折射光线经过AB 边的E
点，反射光线EF 正好与BC 边平行，已知BD = L，i−r =15°，光在真空中的传播速度为c，下列说法正
确的是（ ）
A．光线在D 点的入射角i=60°
B．光线在AC 界面的出射光线与BC 界面的入射光线之间的夹角为120°
C．三棱镜对此种单色光的折射率为
❑√6
2
D．光在三棱镜中的传播时间为5 ❑√2 L
2c
3.（2025·四川成都·高三月考）如图所示的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线射向界面
后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（ ）
A．bO是入射光线
B．aO是入射光线
C．cO是入射光线
D．PQ表示两种介质的界面
02 全反射
4.（2025·四川成都·三模）图示为某同学设计的一种测量液体折射率的方案。将一绿光点光源置于足够大的
容器内，光源距水面深度为h，水面被光源照亮的区域直径为d，已知光在真空中的传播速度大小为c。下
列说法正确的是（ ）
A．该液体的折射率为2ℎ
d
B．光传播至液体上表面的最短时间为ℎ
c
C．若将绿光换为红光，水面照亮的区域变大
D．若将点光源换为平行水面的正方形面光源，水面照亮的区域为正方形
5.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABD，∠A 为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于
BD 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AD 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为（
）
A．❑√3
B．❑√2
C．3
2
D．
❑√6
2
6.（多选）（2025·四川达州·高三月考）如图甲是半径为r的质量均匀透明水晶球，过球心的截面如图乙所
示，PQ为过圆心的水平直线，一单色光从P点射入球内，并从M点射出，出射光线与PQ平行，且折射角
为60°，光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．该光束在P点的折射角为45°
B．水晶对该单色光的折射率为❑√3
C．光在水晶球中的传播时间为3r
c
D．增大光束在P点的入射角，光线在玻璃球内有可能会发生全反射
03 光的干涉
7.如图所示为“泊松亮斑”图样，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象
B．衍射现象
C．折射现象
D．全反射现象
8.如图所示，洛埃镜实验中S 为垂直于纸面放置的红色水平线光源，M 为水平放置的平面镜，从平面镜反
射的光相当于S 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成两个一样的相干光源，可在光屏上看到明暗相间的
条纹。下列说法正确的是（ ）
A．看到明暗条纹是因为红光发生衍射现象
B．看到的条纹非等间距的
C．若将红光换成绿光，看到的条纹间距变大
D．若将平面镜向下平移，看到的条纹间距变小
9.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1
条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，下列说法正确的是（ ）
A．中央亮纹最亮最宽
B．测得单色光的波长λ=Δ xd
nl
C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变
D．分别用单色光红光、绿光进行实验时，红光形成的相邻明条纹间距比绿光小
10.某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉现象。狭缝S1、S2之间的距离为d，狭缝到屏的距离为
L。用同一单色光垂直照射狭缝，在屏上得到了图乙所示的图样。下列说法正确的是（ ）
A．图乙是光的衍射图样，相邻两条纹之间的距离不一定相等
B．若屏上P 点到狭缝S1、S2的距离差为波长的整数倍，则P 点处一定是暗条纹
C．若其他条件不变，只增大L，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．若其他条件不变，只增大d，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
11.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将
会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大
大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为3
2
，真空中的光速为c，紫外线
在真空中的频率为f，下列说法正确的是（ ）
A．紫外线进入“增反膜”后的频率为2f
3
B．紫外线进入“增反膜”后的波长为2c
3 f
C．从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的1
2
D．“增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的1
4
12.若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好（ ）
A．5.0×10
−1mm
B．1.0×10
−1mm
C．1.0×10
−2mm
D．1.0×10
−3 mm
04 光的衍射 偏振
13.如图所示，由两种单色光组成的复色光斜射到玻璃球体表面上P点，复色光进入球体后分成a、b两束
光。下列说法正确的是（ ）
A．若a、b以同一入射角从玻璃射入空气时a能发生全反射，则b也一定能发生全反射
B．用a、b光分别照射同一小孔发生衍射，b光没有a光的衍射现象明显
C．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级能量差大
D．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，则b光的遏止电压高
14.1808 年，艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象，下列说法正确的是
（ ）
A．只有纵波才有偏振现象
B．横波和纵波都可以发生偏振现象
C．自然光经玻璃反射后变为偏振光
D．自然光经玻璃折射后仍是自然光
15.日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，当卫星经过跟踪站的上空，地面接收到的信号频率会发生改变，是由于多普勒效应引起
的
B．如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的
C．如图丙所示，在观看3D 电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理
D．如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的
05 激光
16.关于激光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信是应用激光方向性非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C．医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光强度大的特点
D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光强度大的特点
17.（多选）下列说法中正确的是（ ）
A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播
B．图乙为内窥镜，应用了光的全反射原理
C．图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点
D．图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波
06 电磁振荡与电磁波
18.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，
当车辆靠近或者远离地感线圈时，线圈自感系数会发生变化，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信
号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙所示，则下列
有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻，线圈的自感电动势最大
B．t1∼t2时间内，电容器处于充电过程
C．汽车靠近线圈时，线圈自感系数会变小
D．从图乙可判断汽车正靠近地感线圈
19.为了测量储罐中不导电液体的高度，有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构
成的电容C 置于储罐中，电容C 可通过单刀双掷开关S 与电感L 或电源相连。当开关从a 拨到b 时，由电
感L 与电容C 构成的回路中产生振荡电流。某一时刻的磁场方向、电容器带电情况如图所示，则下列说法
正确的是（ ）
A．此时电容器正在充电
B．振荡电流正在减小
C．当储罐内的液面高度升高时，LC 回路振荡电流的频率升高
D．当开关从a 拨到b 时开始计时，经过时间t，电感L 上的电流第一次达到最大，则该LC 回路中的振荡
周期为4t
20.图甲中闭合开关S，电路达到稳定状态后，t =0时断开S，图乙表示某物理量Y 随时间t 变化的规律。下
列说法正确的是（ ）
A．Y 可能为线圈中的电流
B．Y 可能为电容器所带电荷量
C．t = T
4
时刻线圈的磁场能最大
D．将自感系数L 和电容C 同时增大为原来的2 倍，电磁振荡的频率变为原来的1
4
21.2024 年2 月26 日，《科学通报》上发表了重大研究成果：高海拔宇宙线观测站“拉索”在天鹅座恒星
形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构，历史上首次找到能量高于1 亿亿电子伏的宇宙线的起源天
体。关于γ射线，下列说法正确的是（ ）
A．它是电子发生轨道跃迁时产生的
B．它可以用于CT 机诊断病情
C．它在真空中的传播速度约为光速的0.1 倍
D．它在星系间传播时，不受星系磁场的影响
22.（多选）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．所有物体都发射红外线，物体温度越高，发射的红外线越强
C．5G 信号和4G 信号都是电磁波，在真空中，5G 信号比4G 信号传播快
D．在LC 振荡电路中，电容器放电完毕时，放电电流达到最大值
23.（多选）蓝牙能在包括移动电话、无线耳机、笔记本电脑等设备之间进行短距离无线信息交换，其使用
的是2.400GHz~2.485GHz 频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．该无线电波比红外线的波长更长
B．该频段无线电波是纵波
C．该频段的无线电波可在水中传播
D．蓝牙信号“穿墙”时，在墙壁中的传播速率大于3×108m/s
24.中国神舟二十号载人飞船已于2025 年4 月24 日17 时17 分在酒泉卫星发射中心成功发射。若航天员要
与地面工作人员联系，则需通过（ ）
A．直接喊话
B．紫外线
C．红外线
D．无线电波
25.（2025·四川绵阳·三模）如图所示，矩形玻璃砖abcd 平行于光屏P 放置于上方高H 处，两束平行的单色
光A、B 斜射到玻璃砖的ad 面，两个入射点间距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc 后，射在光屏P 上两个点间
距离为x2，已知x1>x2。不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃砖，其他条件和状态保持不变，射在
光屏上两个点（ ）
A．位置不变，距离不变
B．位置右移，距离不变
C．位置左移，距离变大
D．位置右移，距离变大
26.（多选）（2025·四川眉山·高三月考）如图所示，一段光导纤维弯成半圆形，外半径为R，内半径为
❑√3
2 R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧
切线射出。已知真空中的光速为c，则以下说法正确的是（ ）
A．光导纤维对该单色光的折射率为2
3
❑√3
B．光导纤维对该单色光的折射率为2
C．该单色光在光导纤维中传播的时间t = 2❑√3 R
c
D．该单色光在光导纤维中传播的时间t = 6 R
c
27.如图所示是一根粗细均匀的玻璃丝截面图，玻璃丝的直径为d，弯曲段AB 为半圆形，A、B 连线是半圆
的直径。一细激光束射到A 点的方向与界面夹角θ =30°，之后在AB 段内发生了5 次全反射（不含A、B
两点），其中有3 次是恰好发生全反射，并恰好能射到B 点。已知真空中光速为c，则该激光束从A 点传
播到B 点的时间为（ ）
A．(6+6 ❑√3)d
c
B．(1+2❑√3)d
c
C．8 ❑√3d
c
D．12❑√3d
c
28.如图所示为特种材料制成的玻璃砖，它的厚度为❑√3 R，上下表面是边长为8R 的正方形。玻璃砖上表面
有一个以正方形中心O1为球心、半径为R 的半球形凹坑，下表面正方形中心O2处有一单色点光源，从玻
璃砖上表面有光射出的位置离球心O1的最大距离为3R。已知球冠表面积公式为S =2πRℎ（h 为球冠的
高），光在真空中的速度为c，不考虑发生二次折射的光。下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对该单色光的折射率为❑√3
B．光在玻璃砖内传播的最短时间为(❑√3−1)R
c
C．在半球面上有光射出部分的面积为(2−❑√3)π R
2
D．若点光源发出的是白光，则在凹坑上方可观察到最外层是紫色的彩色光环
29.（2025·四川南充·高三月考）用图甲所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。A 为标准平板
玻璃，B 为被检查平板玻璃，在A、B 右端夹入薄纸片，C 为入射的蓝光，图乙是俯视图甲观察到的干涉条
纹。下列选项正确的是（ ）
A．当把C 换为红光时，条纹间距变小
B．图乙中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
C．将薄纸片向右移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹向着劈尖移动
D．将薄纸片向左移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹变密
30.“冷光灯 ”照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放 置的反光镜玻
璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外
线。以λ 表示此红外线在真空中的波长，n 为薄膜对该光的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最
小应为（ ）
A．1
4 n λ
B．1
4 λ
C．1
2n λ
D．1
2 λ
31.（多选）图甲为a、b 两种单色光用相同器材得到的双缝干涉图案，图乙为两单色光在玻璃和空气分界
面（实线）发生折射的光路图，则下列说法正确的是（ ）
A．图乙中两束光线是从空气射入玻璃
B．图乙中实线为a 光的光路图
C．从同种介质射出时，b 光更容易发生全反射
D．仅将a 光做双缝干涉实验的双缝间距增大，则有可能得到和b 光相同间距的图案
32.（多选）如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（
）
A．图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化
B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化
C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化
D．图丙中偏振片P 与偏振片Q 的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q
33.控制无人机的无线电信号产生来自于LC 振荡电路。图甲所示为LC 振荡电路，M是电容器的上极板，规
定图甲LC 振荡电路中逆时针方向的电流为正，从某时刻起其电流随时间变化的规律如图乙所示，则下列关
于该LC 电路在b~c段的说法错误的是（ ）
A．M板带负电
B．M板的带电量在变小
C．线圈L的自感电动势在变小
D．线圈L中的磁场能在变小
34.图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐
中，电容C 可通过开关S 与电感L 或电源相连，当开关从a 拨到b 时，由电感L 与电容C 构成的回路中产
生的电流i 随时间t 变化如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说
法正确的是（ ）
A．t1~t2内LC 回路中电场能逐渐转化为磁场能
B．t2~t3内LC 回路中磁场能逐渐转化为电场能
C．在t2时刻电路中的磁场能最大
D．储罐内的液面高度升高时，LC 回路振荡电流的频率将变小
35.如图所示，单刀双掷开关S 先打到a 端电容器充满电。t=0 时开关S 打到b 端，t=0.02s 时，LC 回路中电
容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．LC 回路中的周期为0.02s
B．LC 回路中电流最大时线圈中磁场能最大
C．t=1.01s 时回路中的电流沿顺时针方向
D．t=2.01s 时线圈中磁场能最小
36.有“中国天眼”美誉的FAST，是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。截至2024 年11 月
FAST 发现脉冲星数量已突破1000 颗，极大地推动了脉冲星相关领域的研究。下列关于电磁波的说法正确
的是（ ）
A．电磁波能在真空中传播
B．赫兹预言了电磁波的存在
C．红外线的波长比X 射线短
D．电磁波能传播信息，不能传播能量
37.（多选）家用微波炉工作时磁控管产生微波的频率为2450 MHz，微波的电磁作用使食物内分子高频振
动，从而使食物内外同时迅速变热。下列说法正确的是（ ）
A．磁控管产生微波的频率比紫外线的频率大
B．磁控管产生的微波在真空中波长约为0.12m
C．微波炉加热食物的过程是电能转成内能的过程
D．金属罐装的罐头可以直接放在微波炉内加热
38.（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自
然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同
B．光在薄膜的下表面发生了全反射
C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
39.（2022·上海·高考真题）在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（ ）
A．条纹变宽，光强增强
B．条纹变窄，光强增强
C．条纹变宽，光强减弱
D．条纹变窄，光强减弱
40.（上海·高考真题）观察光的衍射实验装置如图所示，用红色的激光可以照出光屏某种衍射条纹，为了
减小条纹宽度，可以（ ）
A．减小单缝宽度
B．用绿光照射
C．增大单缝与光屏间距离
D．减小激光器与单缝间距离
41.（江苏·高考真题）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广
泛。下面关于激光的叙述正确的是（ ）
A．激光是纵波
B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
42.（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S 由a 拔到b，使电容器C 与线圈L 构成回路。以电容器C 开
始放电取作0 时刻，能正确反映电路中电流i 随时间t 变化关系的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
43.（浙江·高考真题）如图所示，单刀双掷开关S 先打到a 端让电容器充满电。t =0时开关S 打到b 端，
t =0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．LC回路的周期为0.02s
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．t =1.01s时线圈中磁场能最大
D．t =1.01s时回路中电流沿顺时针方向
44.（天津·高考真题）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依赖介质传播
B．电磁波可以发生衍射现象
C．电磁波不会发生偏振现象
D．电磁波无法携带信息传播
45.（天津·高考真题）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消
杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（ ）
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
46.（多选）（2025·四川·高考真题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内
置一块上下表面平行（θ<45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光
射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4 的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6 的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2 的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
47.（多选）（2023·全国甲卷·高考真题）等腰三角形△abc 为一棱镜的横截面，ab = ac；一平行于bc 边
的细光束从ab 边射入棱镜，在bc 边反射后从ac 边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在
乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长比乙光的长
B．甲光的频率比乙光的高
C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E．在棱镜内bc 边反射时的入射角，甲光比乙光的大
48.（多选）（2024·湖南·高考真题）1834 年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实
验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如
图所示。S 为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A．沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若θ =0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若θ =0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A 处移动
49.（多选）（2022·天津·高考真题）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的
应用。a、b 两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若a、b 光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
B．若a、b 光分别照射同一小孔发生衍射，a 光的衍射现象更明显
C．若a、b 光分别照射同一光电管发生光电效应，a 光的遏止电压高
D．若a、b 光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a 光的干涉条纹间距大
