2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第38讲光学(高效培优讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第38讲光学(高效培优讲义)(学生版+解析)，共4页。试卷主要包含了光的折射及色散，光的全反射问题，光的波长、介质折射率的测定，光的干涉、衍射和偏振等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc206167438" 考情探究
\l "_Tc206167439" 知识梳理
\l "_Tc206167440" 探究核心考点
\l "_Tc206167441" 考点一 光的折射及色散
\l "_Tc206167442" 考点二 光的全反射问题
\l "_Tc206167443" 考点三 光的波长、介质折射率的测定
\l "_Tc206167441" 考点四 光的干涉、衍射和偏振
\l "_Tc206167447" 三阶突破训练
\l "_Tc206167448" 基础过关
\l "_Tc206167449" 能力提升
\l "_Tc206167450" 真题感知
一、5年真题考点分布
二、命题规律及备考策略
【命题规律】本讲内容是新高考卷的必考内容。本类试题主要考查光的折射、全反射、色散及干涉问题。
【备考策略】1.理解、掌握光的折射和全反射，会计算介质的折射率、全反射的临界角。
2.熟悉色散的规律。
3.具备数形结合的思想意识。
4.会解决光的干涉、衍射、偏振问题。
5.了解激光的特点。
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容，尤其是折射率的计算、全反射临界角的计算及双缝干涉。
一、折射定律 折射率
1．折射定律
(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．
(2)表达式：eq \f(sin θ1,sin θ2)＝n12(n12为比例常数)．
2．折射率
(1)定义式：n＝eq \f(sin θ1,sin θ2).
(2)计算公式：n＝eq \f(c,v).因为v n上，则θ下逐渐减小，画出光路图如下

则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。
故选A。
40.（2023年全国甲卷第15题）（多选）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
【答案】ACE
【解析】ABD．根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示

由图可知，乙光的折射角较小，根据折射定律可知乙光的折射率大，则乙光的频率大，根据c = fλ可知，乙光的波长短，A正确、BD错误；
C．根据可知在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大，C正确；
E．根据几何关系可知光在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大，E正确。
故选ACE。
41.（2023年全国乙卷第16题）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】
【解析】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
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
42.（2023年福建卷第3题）如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水．水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是（ ）
A. 减弱激光强度
B. 提升瓶内液面高度
C. 改用折射率更小的液体
D. 增大激光器与小孔之间的水平距离
【答案】B
【解析】若想使激光束完全被限制在液流内，则应使激光在液体内发生全反射现象，根据全反射临界角
可知应该增大液体的折射率或则增大激光束的入射角。
A．减弱激光的强度，激光的临界角，折射率均不会改变，故A错误；
B．提升瓶内液面的高度，会造成开口处压强增大，水流的速度增大，水流的更远，进而增大了激光束的入射角，则会有大部分光在界面处发生全反射，有助于光速更好的沿液流传播，故B正确；
C．若改用折射率更小的液体，临界角变大，更不容易发生全反射，故C错误；
D．增大激光器与小孔之间的水平距离不能改变液体的折射率或激光束的入射角，现象不会改变，故D错误。
故选B。
43.（2023年湖北卷第6题）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设光线在OQ界面的入射角为，折射角为，几何关系可知，则有折射定律
光线射出OQ界面临界为发生全反射，光路图如下，其中
光线在AB两点发生全反射，由全反射定律
即AB两处全反射的临界角为，AB之间有光线射出，由几何关系可知
故选C。
44.（2023年湖南卷第7题）（多选）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（ ）

A. 水的折射率为
B. 水的折射率为
C. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
【答案】BC
【解析】AB．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α = 41°时激光恰好发生全反射，则
则
A错误、B正确；
CD．当他以α = 60°向水面发射激光时，入射角i1 = 30°，则根据折射定律有
nsini1 = sini2
折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误。
故选BC。
45.（2023年山东卷第16题）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为，折射率为n（）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。
（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为，求的正弦值；
（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知当光在两侧刚好发生全反射时从M下端面出射的光与竖直方向夹角最大，设光在M下端与竖直方向的偏角为α，此时
可得
又因为
所以
（2）根据题意要使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路图如图所示

则玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围应该为
当距离最近时有
当距离最远时有
根据（1）可知
联立可得
所以满足条件的范围为
46.（2023年浙江6月卷第13题）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值
则
灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示

根据几何关系可得
则一个点发出的光在水面上能看到的的圆，光射出的水面形状边缘为弧形，如图所示

等腰直角三角形发光体的内切圆半径满足
解得
故中间无空缺。
故选C。
47.（2023年北京卷第2题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A. 偏振现象B. 衍射现象C. 干涉现象D. 全反射现象
【答案】C
【解析】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
48.（2023年河北卷第2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
【答案】C
【解析】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；
BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B错误，C正确；
D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。
故选C。
49.（2023年江苏卷第6题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）

A. 倍B. 倍C. 2倍D. 3倍
【答案】B
【解析】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
由题图知
x乙 = 2x甲
则
故选B。
50.（2023年山东卷第5题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）

A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【答案】A
【解析】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。
故选A。
51.（2023年天津卷第4题）能说明光是横波的是（ ）

A. 全反射B. 干涉C. 偏振D. 衍射
【答案】C
【解析】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象，不能因此确定是横波还是纵波，故A错误；
BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波；根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种锋返波，具有波动性，故BD错误；
C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确；
故选C。
52.（2023年重庆卷第5题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则（ ）
A. 在空气中传播时，a光的波长比b光的大
B. 在水中传播时，a光的速度比b光的大
C. 在水中传播时，a光的频率比b光的小
D. 由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小
【答案】D
【解析】A．根据相邻两条亮条纹的间距计算公式
由此可知
故A错误；
B．根据折射定律
a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，a光的折射角比b光的大，则
根据光在介质中的传播速度与折射率的关系
可得在水中传播时，a光的速度比b光的小，故B错误；
C．在水中传播时，a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光的大，故C错误；
D．根据临界角与折射率的关系
可得在水中传播时，a光的折射率比b光的大，a光的全反射临界角比b光的小，故D正确。
故选D。
53. （2023年广东卷第11题）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
（2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示

③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为

（3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字）
（4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。
【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些
【解析】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm；
（3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式
带入数据可知
（4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。
54. （2023年海南卷第14题）用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：
（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图_________；
（2）已经测出AB = l1，OA = l2，S1S2= l3，则折射率n = _________（用l1、l2、l3表示）；
（3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会_________（填“变大”，“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. ③. 变小
【解析】（1）[1]根据题意画出光路图如下图所示

（2）设光线入射角为θ、折射角为α，则在C点根据折射定律有
nsinθ = sinα
由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则
S1S2= CB
根据几何关系可知
联立解得
（3）[3]若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则画出光路图如下

可看出S1S2间的距离变小。
5年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2025年甘肃卷，第13题
2025年广东卷，第4题
2025年河南卷，第2题
2025年山东卷，第16题
2024年广东卷，第6题
2023年浙江1月卷，第13题2023年江苏卷，第5题
2023年全国甲卷，第15题2023年全国乙卷，第16题2022年浙江1月卷，第11题2022年湖北卷，第14题
2021年北京卷，第2题
2021年湖北卷，第5题
2021年湖南卷，第8题
2021年浙江卷，第12题
光的折射及色散
折射率
2025年安徽卷，第13题
2025年广西卷，第5题
2025年河北卷，第13题
2025年湖北卷，第13题
2025年湖南卷，第3题
2025年江苏卷，第7题
2025年四川卷，第9题
2025年山东卷，第15题
2025年云南卷，第13题
2024年甘肃卷，第10题
2024年江苏卷，第6题
2024年全国甲卷，第16题2024年山东卷，第15题
2023年福建卷，第3题
2023年湖北卷，第6题
2023年湖南卷，第7题
2023年山东卷，第16题
2023年浙江6月卷，第13题2022年浙江6月卷，第8题2022年全国乙卷，第16题2022年全国甲卷，第16题2022年发广东卷，第18题2022年湖南卷，第18题
2022年辽宁卷，第5题
2022年山东卷，第7题
2022年重庆卷，第18题
2021年全国甲卷，第15题2021年广东卷，第18题
2021年海南卷，第6题
2021年河北卷，第18题
2021年江苏卷，第7题
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2021年山东卷，第15题
光的全反射问题
折射率
临界角
光电效应方程
2025年北京卷，第15题
2025年海南卷，第8题
2025年重庆卷，第4题
2024年安徽卷，第11题
2024年北京卷，第15题
2024年湖北卷，第11题
2024年广东卷，第11（3）题2024年河北卷，第11题
2024年江西卷，第9题
2024年上海卷，第5题
2023年广东卷，第11题
2023年海南卷，第14题
2021年全国乙卷，第16题2021年浙江卷，第18题
光的波长、介质折射率的测定
折射率
临界角
双缝干涉
2025年北京卷，第2题
2025年山东卷，第3题
2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷，第3题
2024年浙江1月卷，第14题2024年广西卷，第9题
2024年湖南卷，第9题
2024年江苏卷，第2题
2024年辽宁卷，第4题
2024年山东卷，第4题
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2023年河北卷，第2题
2023年江苏卷，第6题
2023年山东卷，第5题
2023年天津卷，第4题
2023年重庆卷，第5题
2022年浙江6月卷，第4题2022年北京卷，第2题
2022年山东卷，第10题
2021年江苏卷，第6题
2021年山东卷，第7题
2021年浙江卷，第16题
光的干涉、衍射和偏振
全反射
光的干涉、偏振
激光
电磁场
电磁波
黑体辐射
德布罗意波
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
对光线的作用
通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移
通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折
圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折
介质
光密介质
光疏介质
折射率
大
小
光速
小
大
相对性
若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质
若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻亮条纹间距不等
各相邻亮(暗) 条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相同
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，都属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
光的颜色
波长/nm
频率/Hz
光的颜色
波长/nm
频率/Hz
红
760~630
3.9~4.8
青
500~450
6.0~6.7
橙
630~600
4.8~5.0
蓝
450~430
6.7~7.0
黄
600~570
5.0~5.3
紫
430~400
7.0~7.5
绿
570~500
5.3~6.0
压强
1.0
12
1.4
1.6
亮条纹移动数N
0
24
48
72
单色光类别
单色光1
10.60
18.64
单色光2
8.44
18.08