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重难点14 光 电磁波
三年考情分析
2025 考向预测
2024•（辽宁、吉林、黑龙江）T4•光的干涉条纹间距与波长
的关系
2023•（辽宁、吉林、黑龙江）T8•光的折射现象
2022•辽宁T5•光的折射与全反射的综合
2023•吉林、黑龙江T34•光的折射与全反射的综合
2022•（吉林、黑龙江）T34•光的折射与全反射的综合
本专题属于新高考必考内容，主要考查几何光
学、物理光学和电磁波，主要以几何光学为载体
结合实际生产生活情景设计试题考查，新高考出
现电磁波产生机理——LC 振荡回路的新试题，选
择题中出现用插针法测光的折射率和双缝干涉测
波长的实验考查，也可以与近代物理光电效应相
结合，复习过程中多注意，多以选择题形式出
现。近几年高考出现“双缝干涉测波长”的实验
频率较高，复习过程中引起注意。
【考点概览】
【高分技巧】
一、 光的折射和全反射
1．折射定律和折射率
(1)常用的三个公式
n＝，n＝，sinC＝.
(2)折射率的理解
①折射率与介质和光的频率有关，与入射角的大小无关．
1
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②光密介质指折射率较大的介质，而不是指密度大的介质．
③同一种介质中，频率越高的光折射率越大，传播速度越小．
2．求解光的折射、全反射问题的两个关键点
二、光的波动性和电磁波
1．光的双缝干涉和单缝衍射的比较
双缝干涉
单缝衍射
发生条件
两束光频率相同、相位差恒定
障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍
射现象)
图样不同点
条纹
宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等，中央最宽
条纹
间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
亮度
情况
清晰条纹，亮度基本相等
中央条纹最亮，两边变暗
与光的偏
振的区别
干涉、衍射都是波特有的现象；光的偏振现象说明光是横波
2.电磁振荡和电磁波
(1)电磁振荡：T＝2π，电流为0 时电场能最大，电流最大时磁场能最大．
(2)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围
空间产生磁场．
(3)电磁波传播不需要介质，在介质中传播时速度与介质材料和电磁波频率有关．
(4)电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱．按波
长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线．
（建议用时：40 分钟）
【考向一：光的折射和全反射】
1.（2024·黑龙江大庆·三模） 如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
2
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A．
水中的倒影B．
墙上的手影
C．
太阳光色散
D．
“折断”的铅笔
【答案】A
【详解】A．水中的“倒影”属于平面镜成像，平面镜成像是利用光的反射原理，故A 正确；
B．墙上的手影，影子的形成利用了光沿直线传播的原理，故B 错误；
C．太阳光色散是光发生折射的结果，故C 错误；
D．水中铅笔变弯折，这是光的折射，故D 错误。
故选A。
2．（2022·辽宁·高考）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021 年12 月，在中国空间
站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若
气泡与水球同心，在过球心O 的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（ ）
A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大
B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小
C．若光线1 在M 处发生全反射，光线2 在N 处一定发生全反射
D．若光线2 在N 处发生全反射，光线1 在M 处一定发生全反射
【答案】C
【详解】AB．光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，AB 错误；
CD．如图可看出光线1 入射到水球的入射角小于光线2 入射到水球的入射角，则光线1 在水球外表面折射
3
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后的折射角小于光线2 在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的
折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，根据几何关系有
则可得出光线2 的θ 大于光线1 的θ，故若光线1 在M 处发生全反射，光线2 在N 处一定发生全反射，C 正
确、D 错误。
故选C。
3．（2024·吉林通化·模拟预测）一种“光开关”的核心区如图中虚线框区域所示，其中1、2 是两个相同
的截面为等腰直角三角形的棱镜，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同的均匀介质
以实现开关功能。单色光a 从1 的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。
已知棱镜对a 光的折射率为1.5。下列说法正确的是（ ）
A．单色光a 在棱镜中的波长是在真空中的波长的1.5 倍
B．若不充入介质，则实现“开”的功能
C．若不充入介质，则出射光线相对入射方向旋转90°
D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则一定实现“关”功能
【答案】C
【详解】A．根据
，
单色光a 的频率不变，故在真空中的波长是在棱镜中的波长的1.5 倍，故A 错误；
B．根据
此时
，1 发生全反射，所以无法通过2，为“关”，故B 错误；
C．若不充入介质，发生全反射，则出射光线相对入射方向旋转90°，故C 正确；
4
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D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则会发生折射，使得光线通过2，一定实现“开”功能，故D 错
误。
故选C。
4．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图，两种颜色的光从真空中沿同一光路由圆心O 点斜射入横截面为
半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a 和b。已知入射角
，a 光束与玻璃砖左侧平面的夹角
，下列说法正确的是（ ）
A．若a 光束为蓝光，b 光束可能是红光
B．a 光在该玻璃柱体中传播的速度比b 光大
C．玻璃对a 光的折射率为
D．用a 光和b 光分别照射同一狭缝，观察衍射现象，a 光的中央亮条纹更窄
【答案】B
【详解】A．由光路图可知，a 光、b 光射入玻璃柱体时，入射角相同，a 光的折射角大于b 光的折射角，
根据折射定律
可知a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，若a 光束为蓝光，b 光束不可能是红
光，故A 错误；
B．根据
由于a 光的折射率小于b 光的折射率，可知a 光在该玻璃柱体中传播的速度比b 光大，故B 正确；
C．根据折射定律，玻璃对a 光的折射率为
故C 错误；
D．用a 光和b 光分别照射同一狭缝，观察衍射现象，由于a 光的频率小于b 光的频率，a 光的波长大于b
5
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光的波长，则a 光的中央亮条纹更宽，故D 错误。
故选B。
5．（2024·辽宁·一模）倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄且均匀的卷云里面大量扁平的六角片状
冰晶（如图甲所示）折射形成。光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角
增大到某
一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见，简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（ ）
A．光线有可能在下表面发生全反射
B．光线从空气进入冰晶后传播速度变大
C．红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大
D．随太阳高度角
增大，红光比紫光先在侧面发生全反射
【答案】C
【详解】A．冰晶上下表面平行，根据折射原理可知，光线从上表面入射的光线与下表面射出的光线平行，
故光线不可能在下表面发生全反射，故A 错误；
B．光线在空气中的传播速度大于在固体中的传播速度，故B 错误；
C．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据
可知，红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大，故C 正确；
D．全反射的条件为入射角度达到临界角，根据
可知，冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率的情况下，紫光的临界角更小，更容易发生全反射，即紫
光比红光先在侧面发生全反射，故D 错误。
故选C。
6．（2024·辽宁沈阳·一模）一椭球形玻璃置于真空中，其中心截面的椭圆长轴和短轴长度分别为10cm 和
6cm。一束从左焦点
射向最高点P 的激光，恰好在P 点发生全反射。已知光在真空中的速度为c，则该
6
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光线在玻璃中传播的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】如图所示
由题意可知∠C 为单色光发生全反射的临界角，设椭圆的半长轴为a，半短轴为b，则离心率
由几何关系得
由折射定律可知透明柱体对单色光的折射率为
所以单色光在柱形物体中传播的速度为
故选D。
7．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，正方形ABCD 为一个立方体冰块的截面，从空气中的Q 点
射出一束单色光经M 点射入冰面内，入射角为θ，但具体角度无法测量，光线在AB 边上的N 点射出，QM
连线的延长线与AB 边交于P 点，已知MP 和MN 的长度，下列说法正确的是（ ）
7
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A．光线进入冰块后频率变大
B．光线进入冰块后传播速度变大
C．无法求出冰块的折射率
D．减少θ 角，光线在AB 边可能会发生全反射
【答案】D
【详解】A．光的传播频率与传播介质无关，故光线进入冰块后频率不变，故A 错误；
B．根据
冰块对光线的折射率较大，可知光线进入冰块后传播速度变小，故B 错误；
C．设折射角为
，根据几何关系，冰块的折射率为
故可以求出冰块的折射率，故C 错误；
CD．减小θ 角时，折射角
随之减小，但光线在
边的入射角逐渐变大，当光线在
边的入射角大于
全反射的临界角时，光线将在AB 边发生全反射，故D 正确。
故选D。
8．（2024·辽宁·一模）1965 年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递；
引发了光导纤维的研发热潮，1970 年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤
通信得以广泛应用。此举被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图为
某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，其中
为直径，一束单色光以入射角
从空气射向圆
心
，下列说法正确的是（ ）
8
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A．光纤通信应用了光的衍射
B．单色光从
射入光导纤维时，折射角大于入射角
C．若
时，单色光刚好不从
射出，则光导纤维的折射率为
D．若光导纤维的折射率为2，则无论入射角
为多少，单色光都不会从
或
射出
【答案】D
【详解】A．光纤通信应用了光的全反射，故A 错误；
B．单色光从
射入光导纤维时，即从光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角，故B 错误；
C．若
时，单色光刚好不从
射出，光路图如图甲所示
根据折射定律
临界角为
根据几何关系有
则光导纤维的折射率为
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故C 错误；
D．无论入射角
为多少，单色光都不会从
或
射出，光导纤维的折射率最小时，光路图如图乙所示
根据折射定律
临界角为
根据几何关系有
则光导纤维的折射率最小值为
故若光导纤维的折射率为2，则无论入射角
为多少，单色光都不会从
或
射出，故D 正确。
故选D。
9．（2024·辽宁·模拟预测）光刻机是现代半导体工业的皇冠，我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一
频率紫外光，投影原理简化如图，等腰直角三角形
为三棱镜横截面，半球形玻璃砖半径为
为玻
璃砖对称轴。间距
的
两束平行紫外光从棱镜左侧垂直
边射入，此角度射向半球形玻璃砖的光
线已达到最强（光不能从三棱镜的
边射出），反射后进入玻璃砖，最后会聚于
延长线上的
点。
半球形玻璃砖折射率为
，来自棱镜的反射光关于轴线
对称，光在真空中的传播速度为，下列正确
的是
（ ）
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A．三棱镜折射率可能为1.3
B．改变光线在
面的入射角，可使光线在
面上发生全反射
C．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
D．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
【答案】C
【详解】A．由题意可知，光在AC 面发生全反射，所以有
可得三棱镜的折射率为
故A 错误；
B．光由光密介质射入光疏介质才有可能发生全反射，所以即便改变光线在
面的入射角，也不会在
面上发生全反射，故B 错误；
CD．如图光在半球玻璃砖内传播过程
在
中有
11
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则
所以光在射入玻璃砖时的入射角为45°，紫外光进入玻璃砖时由折射定律得
则
在
中有
解得
光在玻璃砖中的传播速度
光在玻璃砖中的传播时间
故C 正确，D 错误。
故选C。
10．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，一长方体透明玻璃砖在底部挖去一半圆柱，一束单色光
垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖的整个上表面，O 点为截面上半圆的圆心。若玻璃砖截面
的圆弧上有光线射出区域所对应的圆心角为90°，光在真空中的传播速度为c，则该单色光在玻璃砖内的传
播速率为（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面发生全反射时，如图所示
设恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律
玻璃砖截面的圆弧上有光线射出区域所对应的圆心角为90°，根据几何关系有
该单色光在玻璃砖内的传播速率为
联立可得
故选A。
11．（多选）（2023·辽宁·高考）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准
速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。
下列现象的物理原理与之相同的是（ ）
A．插入水中的筷子、看起来折断了
B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
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C．驶近站台的火车，汽笛音调变高
D．振动音叉的周围，声音忽高忽低
【答案】BD
【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原
理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该
问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；
振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。
故选BD。
13．（多选）（2024·辽宁·模拟预测）如图甲所示，一圆柱形玻璃茶壶中央有一个圆柱形的茶叶滤网，当
茶壶中盛有水时，观察者从侧面看到滤网的水下部分要比水上部分粗一些。如图乙所示，O 点在滤网与茶
壶共同的轴上，观察者看到的滤网水下部分边缘上的
点是滤网边缘上A 点的像。测得茶壶的直径为D，
滤网的直径为
，滤网的像的直径为
，忽略茶壶玻璃壁的厚度，则（ ）
A．该现象成因是光的折射
B．该现象成因是光的全反射
C．该茶壶中水的折射率为
D．该茶壶中水的折射率为
【答案】AC
【详解】AB．由图可知，该现象成因是光的折射，故A 正确，B 错误；
CD．如图，设入射角为
、折射角为
，则
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根据光的折射定律，可知该茶壶中水的折射率为
故C 正确，D 错误。
故选AC。
13．（多选）（2024·辽宁沈阳·模拟预测）手机采用指纹识别主要分为光学与电容指纹识别。如图a，其原
理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹“谷线（凹部）”，入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹“脊
线（凸部）”，入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指
纹图像。已知手指皮肤的折射率约为1.5～1.56，玻璃的折射率约为1.5。如图b，指纹识别传感器上有大量
面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，在指纹的“脊线”及“谷线”与这些小极板形成大量大小不
同的电容器。传感器给所有的电容器充电达到某一电压值后，电容器放电，根据放电快慢的不同来探测
15
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“脊线”和“谷线”的位置，从而形成指纹图象数据。以下说法中正确的是（ ）
A．图a 中指纹模块接收光线较亮的部位是指纹“谷线”
B．图a 中没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图像
C．图b 中极板与指纹“脊线”部分形成的电容器电容较大
D．图b 中极板与指纹“谷线”部分形成的电容器放电较慢
【答案】AC
【详解】A．在指纹凸部（脊线），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，指纹模块接收到光
线较暗，并不是因为干涉而光线较暗；在指纹凹部（谷线），入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块接
收到光线较亮，因此指纹模块接收光线较暗的部位是指纹脊线，较亮的部位是指纹谷线，故A 正确；
B．没有手指放入时，若光源正常发光，入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块上会接收到全亮图像，
故B 错误；
C．在嵴处皮肤表面和小极板之间的距离较小，在峪处皮肤表面与小极板之间的距离较大，根据公式
可知在峪处形成的电容器电容角小，在嵴处形成的电容器电容较大，故C 正确；
D．由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹沟（凹的部分，d 大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间
短；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故D 错误。
故选AC。
14．（多选）（2024·吉林·三模）如图，将一根筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯中，从图中视角方向观
察到筷子水中的像与筷子位置发生了侧移，下列判断正确的是（ ）
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A．像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了全反射
B．像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了折射
C．如将筷子放在圆形玻璃杯的中心轴上，也能看到筷子的像侧移
D．如将筷子沿所在直径向背离中心轴方向移动，到某处时筷子在水中的像可能消失
【答案】BD
【详解】AB．此现象是光的折射现象。为了使成像原理更加清晰，应作截面图，如图为筷子竖直插入盛水
玻璃杯内的视图
A 处为筷子，ABP 表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B 处射向观察者P 处的一条光线，ON 为过B 点沿半径
方向的直线，即在B 处的法线，上述光线则相当于在B 处由水中射入空气中，图中的角
和角
分别为此
光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有
所以观察者在P 处看到的筷子在
处，而不是在
的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯
壁靠拢一些，故看上去，浸在水中的这段筷子产生了侧移，故A 错误，B 正确；
C．筷子在中心处出射光线始终垂直杯子，光线不发生折，故C 错误；
D．筷子在距离杯子的边沿处发出的光射到玻璃杯边缘时入射角较大，最容易发生全反射，则如将筷子沿
所在直径向背离中心轴方向移动，移到某处时筷子在水中的像可能消失，故D 正确。
故选BD。
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15．（2024·黑龙江牡丹江·一模）随着监控技术的不断发展，现在大街小巷、家家户户都安装了监控摄像
等设备，如图所示为一监控设备上取下的半径为R 的半球形透明材料，球心为O 点，A 点为半球面的顶点，
且满足AO 与镀有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于AO 射向半球面的B 点，折射光线通过底面D 点，
经D 点反射后射向半球面上的E 点（图中未画出），光在真空中传播的速度为c。已知B 点到OA 连线的
距离为
，OD 长为
。求：
（1）此材料的折射率；
（2）该单色光在半球形透明材料中从B 点到E 点的传播时间t。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可得
解得
又有
，
则有
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可得
即
则有
故此材料的折射率为
（2）由几何关系，结合（1）分析可知
，连接AD，则有
解得
即E 点和A 点重合，则反射光DE 在圆弧上的入射角为30°，又有
即光线在A 点射出，由几何关系可得
则该单色光在该材料中的传播路径总长为
根据
，
联立解得
16．（2024·辽宁朝阳·三模）如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，水深
。从点光源
A 射向池边B 点的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为
。
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（1）求光源到池边B 点的水平距离；
（2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为45°，求此时
点光源A 发出光线的入射角的正弦值。
【答案】（1）l=3m；（2）
【详解】（1）设到达池边B 点的光线的入射角为i，由折射定律有
由几何关系有
解得光源到池边B 点的水平距离
（2）设此时救生员的眼睛到池边B 点的距离为x，救生员的视线与竖直方向的夹角
由折射定律有
式中i'是光线在水面的入射角，解得
17．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）如图所示，一个三棱镜
的横截面为直角三角形，A、B、C
分别为三条棱的中点，
，
，AB 的长度为L，该三棱镜材料的折射率
。现有
一细光束，其入射方向始终保持与A、B 连线平行，入射点从A 点沿A、C 连线向C 点移动，仅考虑光线在
三棱镜内的一次反射。
20
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（1）请在ABC 平面内画出能从BC 和AB 出射的典型光线的光路图；
（2）求光线从A 点向C 点平移的过程中，在AB 边能有光线射出的范围。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）设光线从M 点入射时，经折射后恰好射向B 点。光线在AC 边上的入射角为
设折射角为
，根据折射定律
可得
在AM 范围内入射时，经折射后在AB 边上的入射角为
，根据几何关系可得
因临界角
在AB 边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于BC 边，从BC 边射出的光线的折射角为
0；在MC 范围内入射时，经折射后在BC 边上的入射角为
，根据几何关系可得
在BC 边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于AB 边，典型光线的光路图如图所示。
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（2）由上述分析可知，光线从A 点向C 点平移的过程中，在AB 边能有光线射出的部分为BN，则
18．（2023·吉林、黑龙江·高考）如图，一折射率为
的棱镜的横截面为等腰直角三角形
，
，BC 边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC 方向经AB 边上的M 点射入棱镜，
若这束光被BC 边反射后恰好射向顶点A，求M 点到A 点的距离。
【答案】
【详解】由题意可知做出光路图如图所示
光线垂直于BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为45°；由于棱镜折射率为
，根据
有
则折射角为30°；
，因为
，所以光在BC 面的入射角为
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根据反射定律可知
根据几何关系可知
，即
为等腰三角形，则
又因为
与
相似，故有
由题知
联立可得
所以M 到A 点的距离为
【考向二：光的波动性和电磁波】
19．（2024·辽宁·一模）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．因不同色光的强度不同导致干涉条纹为彩色
B．遮住一条缝后屏幕上仍有彩色条纹
C．将屏幕向远离双缝的方向移动，中央亮纹的宽度减小
D．在光源与单缝之间加上红色滤光片，彩色条纹中的红色条纹将会消失
【答案】B
【详解】AC．根据题意，由公式
可知，由于不同色光的波长不同导致干涉条纹为彩色，将屏幕向
远离双缝的方向移动，中央亮纹的宽度增大，故AC 错误；
B．遮住一条缝后发生单缝衍射现象，屏幕上仍有彩色条纹，故B 正确；
D．在光源与单缝之间加上红色滤光片，通过光缝的光是红光，由于红光的频率相同，则能发生干涉，但
不是彩色条纹，而是明暗相间的红色条纹，故D 错误。
故选B。
20．（2024·黑龙江·模拟预测）如图为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理，斜面为平整标准
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面，下面水平放置的为被检测面，在标准面与被检测面保持相对静止时，图中PQ 条纹凸凹部表示被检测
面不平整。若此装置中，标准面保持静止，被检测面做上下的简谐运动，振幅大于入射光波的波长。下列
说法正确的是（ ）
A．干涉条纹整体不动
B．干涉条纹整体做左右的简谐运动
C．干涉条纹整体周期性疏密变化
D．凸凹部分周期性左右翻转
【答案】B
【详解】检验工件平整度利用了薄膜干涉，当标准面保持静止，被检测面向上运动时，两面之间的空气膜
厚度整体减小，则条纹整体向右移动；同理当标准面向下运动时，两面之间的空气膜厚度整体增加，则条
纹整体向左移动。综上所述可知，干涉条纹整体做左右的简谐运动。
故选B。
21．（2024·辽宁朝阳·三模）中国空间站是夜空中最美、最亮的一颗“星”，下列关于空间站的说法正确
的是（ ）
A．空间站与地面通过声波进行通信
B．太阳能帆板是利用超导材料制成的
C．制作空间站外壳的材料密度较小
D．空间站外壳涂有一层熔点低的保护层
【答案】C
【详解】A．真空不能传声，是通过电磁波联系，故A 错误；
B．太阳能帆板含有半导体材料，故B 错误；
C．外壳材料密度小，相同体积质量较小，故C 正确；
D ．外壳应使用耐温性好的材料，熔点高，抵抗热辐射，故D 错误。
故选C。
22．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
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A．图甲检测玻璃面是否平整的原理是光的衍射现象，若
光能使某金属发生光电效应，则采用
光照
射也一定能发生光电效应
B．图乙是铀核裂变图，其核反应方程为
，若该过程质量亏损为
，则铀
核的结合能为
C．图丙表示
振荡电路充放电过程的某瞬间，根据电场线和磁感线的方向可知电路中电流强度正在
减小
D．图丁中的
、
是偏振片，当
固定不动缓慢转动
时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表
明光波是纵波
【答案】C
【详解】A．图甲检测玻璃面是否平整的原理是光的干涉现象，不是衍射，由干涉图样可知，a 光的波长比
b 光的大，故a 光的频率比b 光的小，若a 光能使某金属发生光电效应，则采用b 光照射也一定能发生光电
效应，故A 错误；
B．在核反应的过程中，质量亏损为
，核反应的过程释放的能量为
，不是结合能，故B 错误；
C．由图示磁场由安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间电场方向可知，电容器上极板
带正电，则此时正处于充电过程，电路电流逐渐减小，故C 正确；
D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D 错误。
故选C。
23．（2024·吉林长春·模拟预测）如图，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为
电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地
组成LC 振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是（ ）
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A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．当线圈中的电流增大时，
线圈中的磁场能减小
C．增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小
D．增加导电液体高度，振荡电路的周期增加
【答案】D
【详解】AB．当线圈中的电流增大时，电容器放电，电场能向磁场能转化，电容器储存的电场能减小，线
圈中的磁场能增大，故AB 错误；
C．增加线圈的匝数，则线圈自感系数增大，根据
可知振荡电路的周期增大，故C 错误；
D．增加导电液体高度，则介质的介电常数增大，根据
可知电容器电容增大，根据
可知振荡电路的周期增大，故D 正确。
故选D。
24．（2024·辽宁朝阳·二模）如图所示，铯133 原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133 原子
基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770 个周期所持续的时间定为1 秒。已知可见光波长范围
为400nm~700nm，光速为
，则（ ）
A．秒在国际单位制中是个导出单位
B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内
C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低
D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小
【答案】C
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【详解】A．秒在国际单位中是基本单位，故A 错误；
BC．铯133 原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的频率约为
，根据
可得其波长约为
=
波长大于可见光波长，频率低于可见光的频率，故B 错误，C 正确；
D．电磁波在真空中传播速度等于光速，故D 错误。
故选C。
25．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）下图为理想LC 振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E
的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M 是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M 点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小
D．电容器所带电荷量正在减少
【答案】C
【详解】根据电容器中电场方向可知上极板为正极板，由安培定则可知电路中电流方向为逆时针，所以该
时刻电容器正在充电。电路中的电场能在增大，流过M 点的电流方向向左，电路中电流正在减小，电容器
所带电荷量正在增大。故ABD 错误；C 正确。
故选C。
26．（2024·辽宁、吉林、黑龙江·高考）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝
中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，
能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（ ）
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照双缝
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C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
【答案】A
【详解】由于干涉条纹间距
，可知：
A．换用更粗的头发丝，双缝间距d 变大，则相邻两条亮纹中央间距
变小，故A 正确；
B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距
变大，故B 错误；
C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距
变大，故C 错误；
D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距
，故D 错误。
故选A。
27．（2024·辽宁阜新·模拟预测）如图所示，AB、CD、DE 为三个透明平板固定放置，AB 水平，CD 的倾
角比DE 的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ，
、
处为两相邻亮条纹，如图所示：
则此两处的光程分别为
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因为当光程差
时表现为亮条纹，所以有
则
设此两相邻亮纹中心的距离为
，则由几何关系得
即
可知夹角越小，条纹间距越大，根据题意CD 的倾角比DE 的倾角大，故左侧对应部分相邻两条纹间距小
于右侧相邻两级条纹间距。
故选A 。
28．（多选）（2024·吉林·一模）波长不同的a、b 两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在
屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a 光的波长比b 光的长
B．在真空中，a 光的传播速度比b 光的小
C．若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
【答案】AC
【详解】AB．根据
在屏上得到干涉条纹可知，a 光对应的条纹间距大于b 光对应的条纹间距，则在真空中，a 光的波长比b 光
的长；在真空中，a 光的传播速度与b 光的传播速度相等，均为，故A 正确，B 错误；
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C．根据
若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小，故C 正确；
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变大，故D 错误。
故选AC。
29．（多选）（2024·吉林长春·模拟预测）如图（a），一束光沿半圆形玻璃砖半径射到平直界面MN 上，
折射后分为两束单色光A 和B；如图（b）所示，让A 光、B 光分别照射同一光电管的阴极，A 光照射时恰
好有光电流产生，则（ ）
A．若用B 光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出
B．若增大入射角
，A 光比B 光先发生全反射
C．若A 光、B 光分别射向同一单缝衍射装置，B 光在屏上形成的中央亮条纹较宽
D．若A 光、B 光均是氢原子跃迁产生，则B 光对应的氢原子跃迁前后两个能级的能量差较大
【答案】BC
【详解】A．A 光偏折程度较大，则A 光频率较大，A 光照射时恰好有光电流产生，则A 光频率恰好等于
极限频率，B 光频率小于极限频率，若用B 光照射光电管的阴极，一定没有光电子逸出，故A 错误；
B．A 光偏折程度较大，折射率较大，根据
A 光临界角较小，若增大入射角
，A 光比B 光先发生全反射，故B 正确；
C．A 光频率较大，根据
波长较短，根据
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若A 光、B 光分别射向同一单缝衍射装置，B 光在屏上形成的中央亮条纹较宽，故C 正确；
D．A 光频率较大，能量较大，若A 光、B 光均是氢原子跃迁产生，则A 光对应的氢原子跃迁前后两个能
级的能量差较大，故D 错误。
故选BC。
30．（多选）（2024·辽宁·三模）某同学将一平玻璃和一凸透镜或者一凹透镜贴在一起，用单色平行光垂
直照射上方平玻璃，会形成明暗相间的同心干涉圆环，从干涉环上无法判断两块透镜的凸和凹。该同学对
平玻璃上表面加压，发现干涉圆环会发生移动，下列说法正确的是（ ）
A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜
B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜
C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜
D．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凸透镜
【答案】BC
【详解】AB．凸透镜中心比边缘高，在平玻璃上表面加压时，空气膜由厚变薄，相应各点光程差也变小，
圆环条纹相对中心将延迟出现，原来靠近中心的圆环条纹现在就要向边缘（向外）移动，故A 错误，B 正
确；
CD．凹透镜中心比边缘低，在平玻璃上表面加压时，空气膜由厚变薄，相应各点光程差也变小，圆环条纹
相对边缘将延迟出现，原来靠近中心的圆环条纹现在就要向中心（向内）收缩，故C 正确，D 错误。
故选BC。
31．（多选）（2024·吉林长春·模拟预测）在光的干涉实验中，除了我们熟悉的双缝干涉外，还有“洛埃
镜干涉”，其实验原理截面图如图所示，线状光源S 位于平面镜外侧距平面镜很近处，则垂直于平面镜的
光屏上某个区域会有S 直接发出的光和S 发出的光经镜面反射后的光重叠，从而产生干涉，S 和其经平面
镜所成的虚像
相当于双缝干涉中的双缝，但经平面镜反射光会有半个波长的路程损失，若光源发出的光
的波长为λ，S 到平面镜的距离很近，S 到光屏的距离远大于S 到平面镜的距离，则下列说法中正确的是（
）
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A．若光屏上某点到S 和
的路程差为2λ，则该点出现亮条纹
B．若光屏上某点到S 和
的路程差为2λ，则该点出现暗条纹
C．若将平面镜向右平稳少许，则光屏上条纹间距变大
D．若将S 向平面镜靠近少许，则光屏上条纹间距变大
【答案】BD
【详解】AB．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光频率相同，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝
干涉，但经平面镜反射光会有半个波长的路程损失， 光屏上某点到S 和
的路程差
其中n 为偶数时光屏上出现暗条纹，n 为奇数时光屏上出现亮条纹，故A 错误，B 正确；
C． S 到光屏的距离远大于S 到平面镜的距离，光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离l，光源S 到S 平
面镜中虚像的间距看作双缝的间距d，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式
，若将平面镜向
右平稳少许，则l 变小，则光屏上条纹间距变小，故C 错误；
D．由
，可知将S 向平面镜靠近少许，d 变小，故条纹间距变大，故D 正确。
故选BD。
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