2026年高考物理二轮复习：专题15 光学 电磁波（专题专练）（全国适用）（原卷版）

1/2专题15光学电磁波目录第一部分风向速递洞察考向，感知前沿第二部分分层突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01折射定律及折射率的应用题型02光的折射和全反射的综合应用题型03光的干涉、衍射和偏振题型04电磁波及电磁波谱B组·抢分能力练第三部分真题验证对标高考，感悟考法1．（2025·浙江·一模）如图1，玻璃半球半径为R，O为球心，AB为直径。现有均匀分布的单色光垂直入射到半球的底面，其对玻璃的折射率为。已知如图2所示的球冠（不含底圆面）的表面积为，若只考虑首次射到球面的光，则下列说法正确的是（

）A．所有射入到半球底面的光中有的光会发生全反射B．从上往下看，整个半球面被照亮的面积为C．单色光在玻璃中的传播速度为D．改用频率更高的另一单色光垂直入射到半球的底面，整个半球面被照亮的面积增大2．（2025·宁夏吴忠·三模）在制作高精度的仪器时往往需要对材料表面的平整度进行检查。如图所示，采用劈尖干涉的原理进行检测，将波长为的单色光垂直打在材料表面，用显微镜俯视观察镜片上产生的干涉图样，发现一个圆形的异常区域，其中一条亮条纹刚好穿过圆心（已用亮色标识）。已知显微镜只起放大图像的作用，则下列说法正确的是（）A．该圆形区域为突起区B．如果将材料在平面内旋转，圆形区域的条纹弯曲方向变为向右C．圆形区域相对平整区域的最大高度差约D．若要使条纹更密集，可换用波长更短的光源，并减小镜片与材料表面间夹角3．（2025·四川遂宁·模拟预测）城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A．时刻电容器C所带电量为零 B．过程，线圈L中磁场能在减小C．过程，线圈L的自感电动势在减小 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位01折射定律及折射率的应用4．（2025·四川巴中·模拟预测）如图所示，由透明介质构成的半球壳的内、外表面半径分别为R和，O点为球心。一束光线AB入射到半球壳内表面，入射角为60°，已知透明介质的折射率，不考虑反射，则光线从外表面射出介质时的折射角的正弦值为（）A． B． C． D．5．（2025·四川成都·模拟预测）某兴趣小组在研究光的折射规律时，将某种单色光以相同的入射角斜射入不同厚度的同种平行玻璃砖中，如图甲所示，发现光线的侧移量x与玻璃砖的厚度h的关系如图乙，已知单色光的入射角为，由此可求得这种玻璃砖对该单色光的折射率为（）A． B．2 C． D．6．（2025·辽宁锦州·模拟预测）一个半径为R、球心为O的半球形储油桶固定在水平面上，桶口平面保持水平，其右端点为点，且。当桶内没有油时，从某点A恰能看到弧形桶底的B点，OB连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底的最低点C点，已知光速为c。则下列说法正确的是（）A．油的折射率为B．油的折射率为C．装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为D．装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为7．（2025·湖南怀化·三模）如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气（视为真空）中，一单色细光束从的中点垂直于面入射，刚好在面发生全反射，，，光在真空中的传播速度为，则（）A．棱镜的折射率为B．光从面射出的折射角为C．光在棱镜中的传播速度为D．光从射入棱镜到第一次射出所用时间为8．（2025·江西·模拟预测）如图所示，由某种透明材料做成的三棱镜，其横截面是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB面入射的光线进入后以平行于AC的方向到达BC面。这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，照射到一块平行于BC面的屏上，叠加形成一块光斑，已知屏到BC面的距离，则此叠加形成的光斑长度为（）A． B． C． D．02光的折射和全反射的综合应用9．（2025·云南昭通·模拟预测）如图所示，一束细白光从半圆形玻璃砖顶点正对边射入，从圆心射出后投射到左方足够大的竖直光屏上。现保持入射光不变，让玻璃砖绕圆心顺时针缓慢转动，当转过角时，光屏上的光带恰好全部消失。由此可以判定（）A．在转过角之前，最先消失的是红光B．在转过角之前，最先消失的是紫光C．紫光的临界角是D．红光的临界角是10．（2025·浙江嘉兴·一模）如图所示为某一光学元件部分结构示意图，玻璃件1和2之间的间隙距离d=0.2mm，玻璃件1中心位置O点处的样品等效为点光源，玻璃件1和2的厚度h均为2.0mm。为避免O点发出的光在玻璃件1上表面发生全反射，可在间隙间滴入某一透明油滴填充满，已知两玻璃件的折射率均为1.5，不考虑光在玻璃件中多次反射，取真空中光速，π取3.14，则（）A．油滴的折射率可小于1.5B．只要油滴的折射率大于1.5，从O点正上方观察到的像比实际位置高C．未填充油滴时，O点发出的光在玻璃件1上表面透光面积为1.5×10-5m2D．填充折射率为1.5的油滴后，光从O点传播到玻璃件2的最短时间比未填充时要长3.3×10-12s11．（2025·浙江湖州·一模）反射式光纤位移传感器通过检测反射光信号的强度变化来测量物体位移，精度可达纳米级甚至更小。如图所示为一实验小组设计的双光纤结构的原理图。发射光纤和接收光纤均为直径为d的竖直圆柱状玻璃丝，下端面均与被测物体表面平行，两光纤的距离D=2d。激光在光纤内发生全反射，从光纤下端面射出时与竖直方向夹角为α，出射光线经被测物体反射后，射向接收光纤。当被测物体上下发生微小位移时，接收到的激光强度将发生变化，从而测量位移x。若光纤的折射率为n，不考虑光线在被测物体表面的多次反射，出射光线的能量均匀分布，被测物体不吸收光的能量。则（）A．α的最大值B．若被测物体与光纤下端面间距为x0，激光可以从各个角度入射，则出射光线能照到被测物体的区域面积为C．若α为最大值，当接收到光强度为出射光强度的一半时，被测物体与光纤下端面间距D．若α为最大值，从刚接收到反射光至接收到的反射光最强过程中，被测物体的位移为12．（2025·宁夏吴忠·二模）将两折射率分别为，的玻璃砖上下叠放，如图所示，一细光束以角从第一块玻璃砖射入，则（）A．细光束在两玻璃砖中的速度之比为B．细光束射入第二块玻璃砖时的折射角满足C．第二块玻璃砖的出射光线与第一块玻璃砖的入射光线平行D．逐渐增大入射角（小于），第二块玻璃砖的出射光线可能会消失13．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图所示，某种透明介质制成的棱镜的截面为平行四边形MNPQ，其中。有一束单色光垂直于MN边射入介质，在MQ边恰好发生全反射，反射光线射到PQ边，且在PQ边的反射光线可射到NP边上。则下列说法正确的是（）A．该单色光由透明介质射向空气发生全反射的临界角为45°B．透明介质对该单色光的折射率为C．光在PQ边的入射角为30°D．自NP边射出的光线与NP夹角为60°03光的干涉、衍射和偏振14．（2025·河南·三模）如图所示，为双缝连线的中垂线与屏的交点，处为第0级亮条纹中心，用波长的红光照射双缝，发现光屏上处为第6级亮条纹中心；现用波长的蓝光照射双缝，则处为蓝光的（）A．第9级亮条纹 B．第8级亮条纹C．第7级亮条纹 D．第5级亮条纹15．（2025·山东日照·三模）小明用激光做双缝干涉实验。第一次用图甲所示的装置，缝S1和S2到屏上O点的距离相等，先用红色激光照射双缝，后用绿色激光照射双缝。第二次用图乙所示的装置，在S1右侧放置一薄玻璃片，用红色激光照射双缝，经S1出射后的激光垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后的激光直接传播到O点。已知玻璃片的厚度为红色激光波长的10倍，玻璃对红色激光的折射率为1.5，不计光在玻璃片内的反射。下列说法正确的是（）A．第一次实验中，用绿色激光照射时，光屏上明暗相间的条纹间距更大B．第一次实验中，若挡住缝S2，光屏上仍能得到明暗相间的等间距条纹C．第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是亮条纹D．第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是暗条纹16．（2025·湖南邵阳·三模）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。实验装置如图甲所示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻亮条纹的间距为，则下列说法正确的是（）A．B．A与直径相差越大，越大C．轻压左端，若增大则有D．若A与直径相等，也可能产生图乙中类似的干涉条纹17．（24-25高三上·山东威海·期末）劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图所示，将一块标准平板玻璃放置在另一块待检测玻璃之上，在右端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当红光从上方入射时，从上往下看到图示的干涉条纹，下列说法正确的是（）A．若用紫光入射，条纹间距变大B．若抽去一张纸片，条纹间距变小C．图中亮纹弯曲，说明待检玻璃的表面对应处凸起D．干涉条纹是由两玻璃与空气薄膜接触的两个面反射的光叠加而成18．（2025·全国·模拟预测）柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝，这种细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用图示装置，用激光器照射细铜丝，在光屏上形成稳定的衍射图样，当细铜丝变粗时，下列说法正确的是（）A．中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小B．中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小C．整个图像向一侧偏移D．图像没有明显变化04电磁波及电磁波谱19．（2025·云南昆明·模拟预测）LC振荡电路通过调整电感和电容的值，可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中，用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨至触点1，使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时，若振荡周期为，不计能量损失，下列说法正确的是（）A．时刻，两极板所带电荷量为零B．时间内，线圈中电流逐渐增大C．时间内，线圈中磁场能逐渐减小D．时刻，电容器上极板带负电20．（2025·浙江绍兴·二模）如图所示，线圈L的自感系数0.1H，直流电阻为零，电容器C的电容40μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势E=1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，在断开开关的时刻t=0，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（）A． B．C． D．21．（2025·甘肃白银·三模）第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻（）A．电容器C正在放电B．线圈中磁场方向竖直向下C．振荡电路的电流正在增大D．线圈内的磁场能正在增加22．（2025·山东烟台·一模）某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．时刻，电容器的电场能为零 B．时刻，线圈的自感电动势最大C．时间内，线圈中电流逐渐减小 D．时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈23．（2024·浙江·模拟预测）如图所示，电阻不计的线圈，其自感系数L=0.1H，定值电阻的阻值R=2.0Ω，电容器的电容C=10μF，电源电动势E=3V，内阻r=0.5Ω。先闭合开关S，待电路中电流达到稳定时，断开开关S，记为0时刻，下列说法正确的是（

）A．LC电路中将产生电磁振荡，电流的最大值为1.5AB．LC电路中将产生电磁振荡，电磁振荡的频率为C．时刻，电容器储存的电场能达到最大D．时刻，线圈储存的磁场能达到最大24．（2025·广东中山·模拟预测）（多选）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空），玻璃丝长，折射率为，、代表端面，光从端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为，下列选项正确的是（）A．B．内芯相对于外套是光疏介质C．光在玻璃丝中传播的速度为D．光在玻璃丝中从端面传播到端面所用的时间为25．（2025·河南·模拟预测）（多选）一玻璃管的内、外半径为、的圆形，。如图所示，平行光线沿截面所在平面射向玻璃管外壁，有部分光线仅发生两次折射后可以射出管外壁。下列说法正确的有（）A．能发生题设现象玻璃管的折射率不超过B．能发生题设现象玻璃管的折射率不低于C．最终出射光线与入射光线的偏转角度最小为D．最终出射光线与入射光线的偏转角度最大不超过26．（2025·山东泰安·模拟预测）（多选）如图所示，某棱柱形透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形，，底边BC的长度为d，M为斜边AB的中点，一细束单色光平行于AC边从M点射入介质，折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射，下列说法正确的是（）A．介质的折射率为B．介质的折射率为C．若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光均能从AC边射出D．若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光部分能从AC边射出27．（2025·山西·三模）（多选）如图所示，半径为R的半圆形的玻璃砖固定放置，球心为O，AB是直径，某单色光从AB边上的C点垂直AB射入玻璃砖，光线射到圆弧上的D点正好发生全反射，反射光线正好到达B点，已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）A．该单色光在玻璃砖中全反射的临界角为B．玻璃砖对该单色光的折射率为C．光在玻璃砖中从C到B的传播时间为D．仅将入射光换成频率更大的单色光，其他条件不变，在D点将不发生全反射28．（2024·河北·模拟预测）（多选）某同学在家中发现小时候玩的玻璃半球镇纸。于是取出玻璃半球镇纸并利用所学的光学知识来探究该玻璃半球的光学性质。他将玻璃半球放在透明薄玻璃板（厚度不计）上，用铅笔画出其底面圆的轮廓并记录了圆心O和半径R，然后将玻璃半球重新放于所画的圆内。玻璃半球面最高点为P，光速在真空中的传播速度为c。实验一：用激光笔（可发出细光束）从图中截面圆上任一方向正对O点发射光线，发现光线与直线PO成30°角时，底面刚好无光线射出。实验二：用激光笔在底面从距离O点的M点向半球面上任意一点发射光线。不考虑光线在玻璃球中的多次反射，下列说法正确的是（）A．实验二的所有光线中，在玻璃珠中传播的最长时间为B．若从点正对点观察，可看到点的像到点的距离为C．实验一中，在截面圆上看到所有亮度最大的光点所占的弧长为D．实验二中，在截面圆上看到有光线射出的点所占的弧长为29．（2025·江西南昌·三模）（多选）某实验小组用图1所示的装置研究光的波动现象，若使用红色的激光通过缝屏（单缝或双缝）后在光屏上呈现的图案如图2、3所示，则下列说法正确的是（）A．图2所用的缝为双缝，图3所用的缝为单缝B．图2所用的缝为单缝，图3所用的缝为双缝C．如果改为用蓝色激光进行实验，图2、3中的条纹间距都会变大D．如果改为用蓝色激光进行实验，图2、3中的条纹间距都会变小30．（2024·辽宁·三模）（多选）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31．（24-25高三上·辽宁·开学考试）（多选）利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，是标准平面玻璃，为标准金属丝，直径为为待测金属丝，直径为。用波长为的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为。则（）A．与相差越大，越大B．轻压的右端，若变小，有C．相邻亮条纹对应的光程差为D．图乙可能是与相等时产生的条纹32．（24-25高三上·山东·期末）（多选）利用空气劈尖测量细丝直径的装置如图所示，是水平标准工件，是一平行薄玻璃板，在与之间垫上粗细均匀的直金属丝，形成一个楔形空气膜。用平行的红光垂直方向照射玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹间的距离为，金属丝与的接触点到点的距离为，已知红光波长为，以下说法正确的是（）A．金属丝的直径为B．条纹方向平行于C．当金属丝向左移动少许时，平行条纹变密D．换用蓝光垂直照射玻璃板，平行条纹变疏了33．（2025·广东广州·模拟预测）（多选）如图是利用电磁振荡来测量物体位移的装置，待测物体与铁芯固连，铁芯可在线圈L(直流电阻不计)中移动，线圈L与电容器C并联，再接入电路，闭合开关S，待电路稳定后再断开S，已知LC振荡电路的周期下列说法正确的是（）A．仅增加平行板电容器板间距，LC振荡电路的频率增加B．该装置可用振荡周期变化反映物体位置变化C．开关断开瞬间，电容器极板上的电荷量为零D．开关断开后四分之一周期内，振荡电流逐渐增大34．（2025·四川·高考真题）（多选）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（）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，可以设定为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D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动35．（2025·陕晋青宁