2026年高考物理二轮复习讲练测（广东）题型16 光学 电磁波（原卷版）

题型15光学电磁波

目录

第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局

第二部分考向破译微观解剖，精细教学

典例引领方法透视变式演练

考向01光的折射【重难】

考向02全反射【重难】

考向03光的波动性电磁波【重难】

第三部分综合巩固整合应用，模拟实战

本题型是高中物理中光学的知识，多数可能是选择题的考向。本题型的命题常与现代科技中的

实际问题等知识结合考查。解题的关键和核心能力在于灵活运用折射、折射率、全反射等知识解题。

考向01光的折射

【例1-1】（2025·广东·模拟）水晶玻璃常用来制作各种装饰品。现有一厚度为d03cm的足够长的矩形

水晶玻璃砖，放在如图所示的虚线位置，玻璃砖的前后面与虚线ab、cd重合且与光屏平行，一细光束以45

的入射角从ab边射入玻璃砖，在光屏上的光点比不放玻璃砖时向下移动了s0.73cm，不考虑细光束在玻

璃内的反射，光在真空中传播的速度为c。取31.73，下列说法正确的是（）

A．细光束射入ab边的折射角为15

B．该水晶玻璃的折射率为3

2d

C．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最短时间为0

c

2d

D．若改变细光束的入射角，细光束在玻璃砖中传播的最长时间趋近于0

c

【例1-2】（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密

度均匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，

其中极细光束自空气从O点入射，轨迹恰好与半径为3R的内圆相切，并从P点出射。下列说法正确的是

（）

A．增大入射角θ，光可能在O点发生全反射

40Rsin

B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于

3c

C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射

D．从P点出射的光的光强与从O点入射的光的光强一定相等

1.求解折射率的三个公式

sinθ1c1

(1)n12＝。(2)n＝。(3)n＝。

sinθ2vsinC

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。

(2)光密介质指折射率大的介质，而不是指密度大的介质。

(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

【变式1-1】（2025·佛山禅城·供题训练）实验室中有两瓶容量相同的透明液体，它们分别是硅油和甘油，

但标签部分模糊。为将其进行区分，将两种液体分别倒入同一容器中（如图，O为倒入液体上表面的中点），

用一红色激光从O点以相同角度射入液体，激光分别射到容器底部的a、b两点。已知硅油的折射率为n1=1.39，

甘油的折射率为n2=1.47，下列判断正确的是（）

A．激光射到b点，则容器内装有硅油

B．红色激光在甘油中传播速度更大

C．若激光从液体射向空气，硅油的临界角大于甘油的临界角

D．若换用绿色激光从O点以相同角度入射，光点a、b均向右移

【变式1-2】（2025·广东省大湾区·10月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I和Ⅱ分

别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为45和

30，其出射光都是由圆心O点沿OC方向射出，下列说法正确的是（）

A．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的传播时间之比为1:2

B．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的折射率之比为1:2

C．Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为1:2

D．Ⅱ光与I光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为1:2

【变式1-3】（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙

中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，

折射角为r。下列说法正确的是（）

sini

A．甲光在玻璃砖中的折射率为

sinr

B．乙光的频率小于甲光的频率

C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光

D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光

考向02全反射

【例2-1】（2025·广东中山·中山纪念中学·一测）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n3能级的原

子向低能级跃迁，会产生三种频率为v31、v32、v21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，

光速为c。下列说法正确的是（）

EE

A．频率为的光，其动量为31

31hc

EE

B．若原子从n3跃迁至n4能级，入射光的频率为43

c

C．频率为31和21的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为hv32

D．频率为v31和v21的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置、产生的干涉条纹

Lc

相邻亮条纹间距之差为

dv32

【例2-2】（2025·广东广州·省实·适应性考试）一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面

垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气

射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）

A．用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，b光条纹间距小

B．用a光、b光照射某金属表面，若b光能发生光电效应，a光一定也能发生光电效应

C．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光

D．a光在该玻璃砖内传播的速率小于b光在该玻璃砖内传播的速率

解决光的折射和全反射的思路

【变式2-1】（2025·广东佛山禅城·二测）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，由二种

单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃。分别沿OB、OC在玻璃中传播。则下列说法正确的是

（）

A．沿OB传播的色光在该玻璃中的折射率较小B．沿OB传播的色光波长较长

C．沿OB传播的色光光子能量较大D．沿OB传播的色光更容易发生衍射现象

【变式2-2】（2025·广东深圳福田红岭中学·适应性）真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色

光a、b组成的光线从左侧沿玻璃砖半径方向入射。如图，此时右侧光屏上无亮点。随着转盘逆时针匀速转

动，光屏上先出现单色光a的亮点，则下列推断正确的是（）

A．a光的频率小于b光的频率

B．a光在玻璃砖内的传播速度小于b光

C．双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用b光

D．若a、b均能使某金属发生光电效应，则a光产生的光电子最大初动能较大

【变式2-3】（2025·广东·三模）冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会

形成六角形的晶体结构。一束太阳光射到六角形冰晶上，其中a、b两种单色光的光路图如图所示。比较a、

b两种单色光，下列说法正确的是（）

A．在空气中，a光的波长较大

B．冰晶对a光的折射率较大

C．b光在冰晶中的传播速度较大

D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹的间距较大

考向03光的波动性电磁波

【例3-1】（2025·广东深圳福田·五模）如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其ABCD

面露于柜外，玻璃砖厚度AA8cm，左下侧A'B'棱上安装一条双色细灯带，能发出a、b两种颜色的光，

在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域，复色光区域沿着AD方向宽度为6cm，设真空中

光速为c。则下列说法正确的是（）

5

A．a光的折射率为

3

4c

B．a光在此玻璃中传播速度为

5

C．b光折射率小于a光折射率

D．a、b光折射率差值越大，单色光区域宽度越窄

【例3-2】（2025·广东省广州市某校·三模）我国研制的某型号光刻机中光投影简化如图所示，ABOC为某

种透明介质的截面图，OCA为半径为R的四分之一圆弧，三角形ABO为等腰直角三角形，BO与水平面MBN

垂直并接触于B点。一束单色光射向圆心O，与OA的夹角为，当30时，光线从O点射出，在水平

3R

面BM上B点左侧处形成亮斑D（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c。（计算结果可以

3

保留根号）：

(1)求介质对这种光的折射率n及光在该介质中的传播速度v；

(2)当45时，求光线在MBN面形成的亮斑F与D间的距离x。

1.光的双缝干涉和单缝衍射的比较

双缝干涉单缝衍射

两束光频率相同、相位差恒障碍物或狭缝的尺寸与波长差不多

产生条件

定或小于波长(明显衍射现象)

条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽

图样不

条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等

同点

亮度情况清晰条纹，亮度基本相同中央条纹最亮，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：周期T＝2πLC，电流为0时电场能最大，电流最大时磁场能最大。

(2)关于电磁波的产生的两点说明

①能否产生电磁波，要看变化的电场和磁场是否能持续地再产生变化的磁场和电场，也就是说，所产生的

磁场或电场必须是变化的，而不能是稳定的。

②明确是怎样变化的电场(磁场)产生怎样变化的磁场(电场)。振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场

产生同频率的振荡电场；LC振荡电路产生的振荡电场和振荡磁场都能产生电磁波。

(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。

【变式3-1】（2025·广东·5月联考）汽车的HUD（平视显示器）的应用使驾驶员不必低头就能看到相关信

息，提高驾驶安全性。如图所示为HUD系统简化光路图，光线从光源出发经固定反射镜反射，再经自由反

射镜（可绕O点旋转）反射，以入射角射向挡风玻璃后反射进入人眼，形成虚像。由于光线在挡风玻璃内、

外表面都存在反射，反射形成的两条光线同时进入人眼可能会形成重影。图中小段的挡风玻璃内、外表面

可认为平整且相互平行，下列说法正确的是（）

A．增大，可使光在外表面上发生全反射

B．越大，重影越明显

C．使用红光比使用紫光更有利于减弱重影

D．若需要降低虚像的高度，可使自由反射镜顺时针旋转

【变式3-2】（2025·广东深圳·二调）2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”

表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视如图甲所示，是一个边长为L=20cm的

正方形，中心O处有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d=15cm

2

范围内有光线射出。sin37°=0.6，sin8°=，不计二次反射、折射。求：

10

(1)该材料的折射率是多少？

(2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要

让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径r是多少？

【变式3-3】（2025·广东湛江·二模）某同学做了如下实验：让水槽底部一光源S发出一条与水面夹角为60°

的光线，在紧靠水槽的光屏上的A点出现光斑。该过程的光路如图（a）所示，O点为光线与水面的交点，

B点为水面与水槽壁的交点，已知AB=OB。现将一薄壁空玻璃杯倒扣住光源并静置于水中，由于气压原因

导致玻璃杯中的水面低于水槽中的水面，如图（b）所示，发现光屏上的斑点消失，玻璃杯厚度忽略不计。

(1)求水的折射率；

(2)请在图（b）中作出光路图并论证斑点为何会消失。

1．（2024·广东·真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体

透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全

反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（）

A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点

B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失

C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射

D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大

2．（2025·广东·真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱

镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（）

sin()sin()sinsin

A．B．C．D．

sinsinsinsin

3．（2022·广东·高考真题）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面

如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光

束与竖直方向成45角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，

求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。

4．（2025·天津·高考）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便

地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，

图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同

位置，则（）

A．a、b的光子动量大小相同B．a的光子能量小于b的光子能量

C．在真空中，a的波长大于b的波长D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄

3．（2025·海南·高考真题）下列关于光现象描述正确的是（）

A．海市蜃楼是光的衍射现象

B．光电效应表明光具有粒子性

C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象

D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象

4．（2025·浙江·真题）氢原子从n4、6的能级向n2的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（）

A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1

B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光

C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小

D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q

5．（2026·广东清远·一模）某同学采用激光笔和标有角度的光具盘（如图甲所示）测量半圆形玻璃砖的折

射率。实验步骤如下：将玻璃砖的圆心与光具盘的圆心重合，使玻璃砖的直径与光具盘上所画的某条直径

对齐，随后标记光具盘上观察到的三条光线。移走玻璃砖后，依据标记绘制光路图如图乙所示。请回答下

列问题：

(1)求半圆形玻璃砖的折射率n；

(2)已知半圆形玻璃砖的直径为d，光在真空中传播的速度为c，求该激光经过玻璃砖所用时间t。

6．（2025·广东中山·中山纪念中学·一测）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ACL，折射率为n，AB、CD代表端面，光从AB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c，下列选项正确的是（）

A．sinn21

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csin

n2

D．光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为L

c

7．（2025·广东广州增城·模拟）公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图甲所示。该灯可

5

简化为图乙所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率）制成的棱长为L的正方体，正方体

3

中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中

的传播速度为c，求：

(1)从外面看，装饰灯被照亮的总面积；

(2)光线从装饰灯内射出的最长时间tmax。

8．（2025·广东揭阳·揭阳一中·热身）图1所示某种半圆柱形透明新材料的半径为R，距圆心1.5R的弧形CD

为光学传感器，可以探测光的强度。激光束由空气中沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，

经AB面反射出来的光，由光学传感器CD探测到的光强随角度变化的情况如图2所示，图a、图b是由

两种不同频率的激光束a、b分别单独射入时所得。若空气中的折射率与真空中相同，光在真空中的光速为

c，sin530.8，cos530.6，求：

(1)这种新材料对激光束a、b的折射率之比；

(2)激光束a、b从射入半圆柱形透明新材料到光学传感器CD接收到激光束信号的时间差值。

9．（2025·广州·广大附中三模）一种“光开关”的“核心区”如图中虚线框区域所示，其中1、2是两个完全相

同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚线框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜

之间可充入不同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的折射率为2，下列说法正确的是（）

A．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能

B．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则能实现“关”功能

C．若不充入介质，则能实现“开”功能

D．单色光a通过“光开关”后传播方向一定改变

10．（2025·广东广州·冲刺三）图(a)所示，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的日晕现象，

多出现于春夏时节；当一束太阳光射到六角形冰晶上时，可出现如图（b）所示的光路图，若a、b为其折

射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（）

A．用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽

B．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小

C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小

D．在冰晶中，b光的传播速度较小

10．（2025·广东茂名·茂名一中·临门一脚）如图所示，一束红光和一束黄光，从