光學（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的綜合應(yīng)用）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習（新高考）

光學專題（折射、反射、全反射、干涉、衍射、

偏振等的綜合應(yīng)用）

60分鐘

考點預(yù)覽

考點考向題型分布

光學專題（折射、考向1:光的折射定律及其應(yīng)用8單選+9多選+3

反射、全反射、干計算

考向2：光的反射，全反射及其應(yīng)用

涉、衍射、偏振等

考向3：光的干涉、衍射、偏振和激光的

的綜合應(yīng)用）

理解應(yīng)用

考向4：光的折射和全反射的綜合應(yīng)用

考點突破

考點。1i光學專題（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的

I

綜合應(yīng)用）（8單選+9多選+3計算）

L（2025?河南濮陽?模擬預(yù)測）如圖所示，半圓為某種透明材料的截面，/4。。=90。,。點到。。的距

離等于半徑的一半。一細光束。從。點以45。角射入材料，折射光線剛好照射在。點，一細光束6從。點以

平行于的方向射入材料，折射光線剛好照射在8點。光在真空中傳播的速度為。，則細光束”和6在透

明材料中傳播的速度大小分別為（）

人字乎""C.字當D.房與

【答案】A

【詳解】分別作出。、b的折射光線，如下圖所示

由于DE為半徑的一半，故〃光束的折射角尸二30。，根據(jù)光的折射定律及折射率的速度表達式可知:

sincr_c

sinpva

解得：va=—

2

同理，對于b束，由幾何知識可知，其入射角、折射角的大小分別為

i=60°

r=30°

sinz_c

所以:

sinr,/

叵

解得：v=

b亍

A正確。

故選Ao

2.（2024?河北保定?三模）如圖所示，45C為一玻璃磚的截面，由直角三角形40。和半徑為尺的四分之一

圓組成，。為圓心，ZCAO=30%一束單色光沿平行于43的方向射到4C邊上的。點，折射光線剛

好照射到5點，測得4。長為R,光在真空中的傳播速度為。，則光從。點傳播到8點所用的時間

為（

AOB

B.gR

A,卬牛

cc

c回1)及D.Z)R

cc

【答案】C

【詳解】過。點作法線，交AB于E點、,如圖所示

3

則有：/￡=2D￡=g(G+l)R

可知：BE=R+R-AE=^^-R=DE

tan30"3

設(shè)光在。點的折射角為，，結(jié)合上述，根據(jù)幾何關(guān)系有：2r=60。

解得：r=30°

光在。點入射角：，=90。-30。=60。

則折射率：〃=濁=若

sinr

根據(jù)幾何關(guān)系有：DB=2BEcos30°=上mR

3

光在玻璃磚中的傳播速度為：v=-

n

光從。點傳播到3點所用時間：/="=仁業(yè)

vc

故選C。

3.（2024?江西上饒?模擬預(yù)測）如圖所示，N2C為等腰三棱鏡，頂角4=30。，/C邊長為乙一束單色光

以平行于NC邊的方向照射在N3邊上的。點，折射光線剛好照射在C點，已知棱鏡對單色光的折射率為

百，則。點到2c邊的距離為（）

A

3265

【答案】C

【詳解】由幾何關(guān)系可知，光在48邊的入射角”60。，設(shè)折射角為人由：〃=迎

sin/"

得：r=30°

由幾何關(guān)系可知4c0=30。，/BCD=45。，貝ij：2C￡）cos300-Z

。點到8c邊的距離：h=—CD=—L

26

故選C。

4.（2024?遼寧?模擬預(yù)測）利用如圖所示的實驗裝置可以測定液體的折射率，將水平面上一塊平板玻璃放置

在另一平板玻璃之上，使在兩玻璃表面之間形成一個傾角夕很小的劈形空氣薄膜（空氣可視為真空，折射

率為〃。=1）,光從上方入射后，從上往下看到干涉條紋，測得相鄰亮條紋間距為Ax1；保證傾角6不變，在

兩塊平板玻璃之間充滿待測液體，然后用同種單色光垂直照射玻璃板，測得相鄰亮條紋間距為?2,則該液

體的折射率為（）

2AX9AX?Ax,能

A?飛B卞匚工D.遼

【答案】c

【詳解】根據(jù)薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，當光垂直標準工件方向射向玻璃板時，得到干涉條紋,

相鄰亮條紋對應(yīng)劈尖厚度差為：AA=-

2

夕

由幾何關(guān)系有：tang=.人

2Ax

4

貝I」：△〃=

2tan。

A

又：4=

n

貝"=4

AX?

C正確。

5.（2024?江蘇鎮(zhèn)江,模擬預(yù)測）在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)

光的白熾燈也會看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象（）

A.前者是光的衍射現(xiàn)象,后者是光的折射現(xiàn)象

B.前者是光的干涉現(xiàn)象,后者是光的衍射現(xiàn)象

C.前者是光的干涉現(xiàn)象,后者時光的折射現(xiàn)象

D.前者是光的衍射現(xiàn)象,后者是光的干涉現(xiàn)象

【答案】B

【詳解】兩玻璃板間將形成空氣薄膜，光照射在空氣薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，由于是白光，產(chǎn)生

了彩色干涉條紋；而從狹縫觀察到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象。

故選Bo

6.（2024?北京海淀?二模）下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法正確的是（）

A.水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象

B.相機鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振

C.泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性

D.雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象

【答案】C

【詳解】A.水面上漂著的油膜呈彩色，是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A錯誤;

B.相機鏡頭上的增透膜，利用了光的干涉，故B錯誤；

C.泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性，故C正確；

D.雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的折射現(xiàn)象，故D錯誤。

故選C?

7.（2024?江蘇蘇州?三模）下列現(xiàn)象形成的原因與其它三項不同的是（）

A.I肥皂膜上的條紋B.劈尖上的條紋

IIIIIIIIHI

【詳解】選項ABD都是光在薄膜的兩個表面的兩個反射光干涉形成的；選項C為光繞過不透光的圓盤衍射

形成的“泊松亮斑"。

故選C?

8.（2024?廣東江門?模擬預(yù)測）如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖均來自物理課本，下列說法正確的是（）

mm1111

a光b光

圖甲圖乙圖丙圖丁

A.圖甲為同一裝置產(chǎn)生的雙縫干涉圖像，6光的頻率大于。光

B.圖乙中立體電影原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣

C.圖丙中“水流導(dǎo)光”反映了光的衍射現(xiàn)象

D.若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化

【答案】A

【詳解】A.圖甲為同一裝置產(chǎn)生的雙縫干涉圖像，根據(jù)

Ax-—A

d

因6光的條紋間距較。光小，可知6光的波長小于。光，6光的頻率大于“光，選項A正確;

B.圖乙中立體電影原理是光的偏振原理，而照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理是光的干涉，兩者原理不同,

選項B錯誤;

C.圖丙中“水流導(dǎo)光”反映了光的全反射現(xiàn)象，選項C錯誤;

D.若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，則一個偏振片的偏振方向發(fā)生變化，則光屏P上的光斑亮度會發(fā)

生變化，選項D錯誤。

故選A?

9.（2024?山東?模擬預(yù)測）橫截面為等腰直角三角形的棱鏡稱為全反射棱鏡，在光學儀器中可用來改變光的

傳播方向。如圖所示的等腰直角三角形是某三棱鏡的橫截面，已知直角邊邊長為若單色光在截面

所在平面內(nèi)平行5c邊從N2上到2的距離為6的P處入射，折射光線經(jīng)2c反射后從/C射出。己知棱鏡

材料的折射率為〃=血，光在真空中傳播的速度為c。則（）

A

3

B.光線在/C上的射出點Q到C的距離為

C.光線從NC射出后的傳播方向與原入射光的夾角為0。

D.光線在棱鏡內(nèi)傳播的時間為答

3c

【答案】BC

sin（X

【詳解】A.光線從入射的入射角a=45。。設(shè)折射角為￡,由折射定律有：

sinP

得：夕=30°

如圖所示，從P處入射的光線的折射光線恰好到達C點時，在A4PC中有：。一一（兀）

，叫5-勺

（

得：b=1--a

<3,

則6需滿足的條件為：b<1-^-a

折射光線才能到達BC,故A錯誤；

BCD.如圖所示

A

光線在BC上的入射點為在8C上發(fā)生了全反射，根據(jù)對稱性，反射光線到達的。點與O'點關(guān)于8c邊

對稱，可得：。'。=/

（⑸

由幾何關(guān)系得：I=ci-b—atan[}—1——a—b

\3J

△5尸河與△CQM相似，可知反射光在ZC上的入射角為：7=30。

設(shè)折射角為。，由折射定律有：〃='吆

sm/

得：0=45。

可知出射光線與BC平行，傳播方向與原入射光的夾角：5=0。

光在棱鏡中的傳播速度：v=-

n

a

傳播的距離：s=--

cosp

傳播的時間：/=￡=口圓

v3c

故BC正確，D錯誤。

故選BC?

10.（2024?湖南?模擬預(yù)測）雨過天晴，空氣中懸浮著大量小水滴，若太陽光從背后近乎水平入射，觀察者

便會看到彩虹（如圖）。有時能夠同時觀察到兩道彩虹，內(nèi)層彩虹被稱為"虹"，外層彩虹被稱為"霓"。這是

由于陽光在小水滴內(nèi)部反射次數(shù)不同而導(dǎo)致的。彩虹現(xiàn)象形成時，陽光在小水滴中的大致光路圖如圖所示。

關(guān)于彩虹現(xiàn)象，下列說法中正確的有（）

A."虹”對應(yīng)光路圖中1級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”

B."霓"對應(yīng)光路圖中2級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”

C.對同一束入射日光，產(chǎn)生"虹"現(xiàn)象時紅光在水滴內(nèi)傳播時間小于紫光

D.對同一束入射日光，產(chǎn)生"虹"現(xiàn)象時紫光在水滴內(nèi)傳播時間小于紅光

【答案】BC

【詳解】A.如圖所示為"虹”的光路，即為光路圖中1級光，色序表現(xiàn)為"內(nèi)紫外紅"，故A錯誤;

B."霓"的產(chǎn)生和"虹”類似，但日光在水滴中反射兩次，則對應(yīng)光路圖中2級光，色序排列次序與"虹"相反,

表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫"，故B正確；

CD.對同一束入射日光，產(chǎn)生"虹"現(xiàn)象時，設(shè)折射角為球形水滴的半徑為五,有

c

V--

n

sinz=?sintz

光傳播的路程為：s=4Rcostz

22

則光的傳播時間為：?=￡=4^cos?=4W?-sin/

Vcc

紅光和紫光有相同的入射角，，而紫光的折射率大于紅光的折射率，則紫光的傳播時間大于紅光的傳播時間，

故C正確，D錯誤。

故選BC?

11.（2025?安徽?一模）水底燈是水中環(huán)境中常用的燈具之一，在夜間可以營造出非常美麗的水下場景、增

加水下的浪漫感和視覺效果，營造出水下花園或水上酒店的氣氛，也可以用來打造水下的音樂噴泉表演等。

某公園水池底部安裝了可視為點光源的A燈和B燈，兩燈到水面的距離相等，如圖所示，兩燈發(fā)出不同顏

色的光，分別為光。，光6,從每盞燈的正上方觀察，發(fā)現(xiàn)A燈的視深大于B燈的視深，則下列說法正確的

是（）

A.水對a光的折射率比對6光的折射率要小

B.在水中，b光的傳播速度大于a光的傳播速度

C.A燈照亮水面的面積大于B燈照亮的面積

D.將。和6光通過相同的雙縫干涉裝置、6光的干涉條紋間距較大

【答案】AC

【詳解】A.設(shè)實際深度是視深為〃，作出光路圖如圖所示。根據(jù)折射率定義式有：〃=若

sine/

結(jié)合幾何關(guān)系有://tan<9=/ztana

由于。與a很小，則有：sinahtana,sin。ptan。

解得：%=乜

故水對。光的折射率比對6光的折射率要小，A正確;

B.根據(jù)：n=-

在玻璃磚中，6光的傳播速度小于。光的傳播速度，B錯誤;

C.照亮水面的面積：S=nr2=7i(//tanC)2=—^―

n

故C正確；

D.”光的折射率較小，則頻率較小，根據(jù)：

則。光的波長較大。根據(jù)

1=與八光的干涉條紋間距較大，D錯誤。

故選ACo

0

12.（2025?湖南益陽?一模）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。和/,鏡面與光屏垂直。下列說法正確的是（）

A.若將光屏向右移動，光屏上條紋間距減小

B.若將平面鏡向下移動一個微小距離，光屏上條紋間距減小

C.若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距增大

D.若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距不變

【答案】BD

【詳解】S發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，相當于從S關(guān)于平面鏡的對稱點S'發(fā)出的，如圖所示

兩個光源是相干光源，兩個光源的距離為2a,利用雙縫干涉條紋間距公式可知，相鄰兩條亮紋（或暗紋）

間的距離為：Ax=，-2

A.若將光屏向右移動，則/增大，光屏上條紋間增大，故A錯誤；

B.若將平面鏡向下移動一個微小距離，貝IJ。增大，光屏上條紋間距減小，故B正確；

CD.若將平面鏡向右移動，則/、。均不變，光屏上條紋間距不變，故C錯誤，D正確。

故選BDo

13.（2024?遼寧?三模）某同學將一平玻璃和一凸透鏡或者一凹透鏡貼在一起，用單色平行光垂直照射上方

平玻璃，會形成明暗相間的同心干涉圓環(huán)，從干涉環(huán)上無法判斷兩塊透鏡的凸和凹。該同學對平玻璃上表

面加壓，發(fā)現(xiàn)干涉圓環(huán)會發(fā)生移動，下列說法正確的是（）

I1—平玻璃

-----A—凹透鏡

、/一平玻璃

~凸透鏡

A.若干涉圓環(huán)向邊緣移動,則表示下面的透鏡是凹透鏡

B.若干涉圓環(huán)向邊緣移動,則表示下面的透鏡是凸透鏡

C.若干涉圓環(huán)向中心收縮,則表示下面的透鏡是凹透鏡

D.若干涉圓環(huán)向中心收縮,則表示下面的透鏡是凸透鏡

【答案】BC

【詳解】AB.凸透鏡中心比邊緣高，在平玻璃上表面加壓時，空氣膜由厚變薄，相應(yīng)各點光程差也變小，

圓環(huán)條紋相對中心將延遲出現(xiàn)，原來靠近中心的圓環(huán)條紋現(xiàn)在就要向邊緣（向外）移動，故A錯誤，B正確;

CD.凹透鏡中心比邊緣低，在平玻璃上表面加壓時，空氣膜由厚變薄，相應(yīng)各點光程差也變小，圓環(huán)條紋

相對邊緣將延遲出現(xiàn)，原來靠近中心的圓環(huán)條紋現(xiàn)在就要向中心（向內(nèi)）收縮，故C正確，D錯誤。

故選BCo

14.（2024?臺灣?模擬預(yù)測）下列有關(guān)雙狹縫干涉條紋的敘述，哪些正確？（）

A.狹縫間隔增加，干涉條紋之間的間距會增加

B.若將整個設(shè)備浸沒在水中進行實驗，干涉條紋的間距會較在空氣中實驗減小

C.照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，干涉條紋的間距會增加

D.如果用白光照射狹縫，在兩側(cè)第一亮帶中，藍色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶

E.從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差半個波長

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)：M=j

a

可知，狹縫間隔d增加，干涉條紋之間的間距會減小，故A錯誤；

B.若將整個設(shè)備浸沒在水中進行實驗，則光的傳播速度會減小，但光的頻率不變，根據(jù)：尸/

知波長會變短，根據(jù)：Ax=|/l

a

可知干涉條紋之間的間距會較在空氣中實驗減小，故B正確；

C.照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，波長逐漸變短，根據(jù)：M

a

可知，干涉條紋的間距會減小，故C錯誤；

D.如果用白光照射狹縫，根據(jù)：境

a

可知，波長越長的波，條紋間距就越大，因為藍色光的波長小于紅色光的波長，在兩側(cè)第一亮帶中藍色亮

紋較紅色亮紋更接近中央亮帶，故D正確;

E.暗條紋是因為光從兩個狹縫中傳到該位置時的光程差是半波長的奇數(shù)倍，從一個暗紋移動到下一個暗紋,

光程差的變化量會相差一個波長，故故E錯誤。

故選BD。

15.（2024,福建泉州?模擬預(yù)測）如圖（甲）為用干涉法檢查玻璃平板6是否平整的裝置。將標準玻璃樣板a

放置在6之上，在一端夾入兩張紙片。當紅光垂直入射后，從上往下看到的條紋如圖（乙）所示，b板上表

IIIIIIIIIII

乙

A.尸點有凹陷B.P點有凸起

C.換用綠光照射，條紋間距變大D.抽去一張紙片，條紋間距變大

【答案】AD

【詳解】AB.薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，從彎曲的條紋可知，尸處檢查平面左

邊的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相等，知P處凹陷，故A正確，B錯誤；

A

CD.設(shè)空氣劈尖的頂角為e,則有：sine=w

Ax

可得相鄰條紋間距為：=3

2sin0

換用綠光照射，由于綠光的波長小于紅光的波長，則條紋間距變小；若抽去一張紙片，則e變小，sine變

小，條紋間距變大，故c錯誤，D正確。

故選AD。

16.（2024?湖南長沙?模擬預(yù)測）1923年，31歲的路易德布羅意在題為《光學一一光量子、衍射和干涉》的

論文中提出：在一定情形中，任一運動質(zhì)點能夠被衍射，后來被擴展為任意物質(zhì)都具有波動性，即每一個

運動的物質(zhì)都與一個對應(yīng)的波相聯(lián)系，這種與物質(zhì)相聯(lián)系的波被稱為德布羅意波。下列說法正確的是（）

A.電子束通過雙縫后可以形成干涉圖樣

B.物質(zhì)波的波長越長，其動量一定越小

C.中子穿過晶體時，一定可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.電子顯微鏡可用于觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，說明電子具有波動性

【答案】ABD

【詳解】A.電子具有波動性，因此電子束通過雙縫后可以形成干涉圖樣，故A正確;

h

B.根據(jù)德布羅意波長理論2=一可知，物質(zhì)波的波長越長，其動量一定越小，故B正確；

P

C.只有當中子形成的物質(zhì)波的波長和晶體微粒的尺寸相差不多或物質(zhì)波的波長比晶體微粒的尺寸更大時,

才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故c錯誤；

D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子的干涉現(xiàn)象，說明電子具有波動性，故D正確。

故選ABD。

17.（2023?廣東佛山?模擬預(yù)測）關(guān)于下列情景圖片，其中說法正確的是（）。

單色光IJI樣板

薄片

被檢查平面

I

2

5

.

5

0

m

m

,

A.圖甲中3D眼鏡利用光的偏振原理

B.圖乙利用單色光檢查平面的平整度是利用光的衍射

C.圖丙救護車發(fā)出的聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而電磁波不會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

D.圖丁直接把墻壁多個條紋的距離當成相鄰明條紋距離，計算光的波長結(jié)果會偏大

【答案】AD

【詳解】A.圖甲中3D眼鏡利用光的偏振原理，A正確;

B.圖乙利用單色光檢查平面的平整度是利用光的干涉，B錯誤；

C.電磁波和聲波一樣，都會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，C錯誤；

D.圖丁直接把墻壁多個條紋的距離當成相鄰明條紋距離，可知Ax偏大，由干涉條紋間距公式Ax=42可

知，計算光的波長結(jié)果會偏大，D正確。

故選AD。

18.（2024?山西太原?二模）一束光從半徑為尺的圓截面頂點P射入圓柱形透明棱鏡，。為截面中心，入射

光束與PO的夾角為60。，進入棱鏡后分成.、6兩束光，分別從/、8點射出棱鏡，a、6在棱鏡中的折射

率分別為百、逅，求：

2

（1）a、6兩束光從棱鏡中射出后二者的夾角；

（2）以6兩束光在棱鏡中從P點到/、8兩點傳播的時間之比。

【答案】（1）30°;（2）V3：l

sinisini

【詳解】設(shè)入射角為i,由題意知，1=60。，根據(jù)光的折射定律可知折射率，%=—^，

sinsin6,

解得：耳=30。,劣=45°

如圖所示

由幾何關(guān)系得：NPOB=90°,ZADB=90°

a、6兩束光從棱鏡中射出后二者的夾角a：a=30°

（2）a、6兩束光在棱鏡中傳播的速度分別為：=-,v6=—

nanb

由幾何關(guān)系可知，。、6兩束光在棱鏡中傳播的距離為

/,=2Rcosq,4=2Aco