2026年高考物理二轮复习讲练测（广东）题型16 光学 电磁波（解析版）

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

【答案】CD

【详解】A．光路图如图所示

ds

tan0

d0

可得折射角30，A错误；

sini

B．根据折射定律可得折射率n2，B错误；

sin

cc

C．光在玻璃砖中传播的速度为v

n2

d2d

当细光束垂直ab边入射时，光在玻璃砖中传播的时间最短，t00，C正确；

minvc

1

D．当入射角无限接近于90时，光在玻璃砖中传播时间最长，此时折射角接近临界角C，有n

sinC

可得C45

d2d

光在玻璃砖中传播时间趋近于t00，D正确；

maxvcosCc

故选CD。

【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

【答案】B

【详解】A．空气相对于玉璧是光疏介质，不满足全反射发生的条件，故A错误；

B．根据题图可知，O点的折射角为37°，由几何关系可得该光束在玉璧中传播路程为x8R

ccsin373c

传播速度为v

nsin5sin

x40Rsin

换用波长更长的光，玉璧对其折射率减小，传播速度变大，折射角减小，路程减小，则t，

v3c

故B正确；

C．稍微减小入射角，光可能在玉璧内圆上发生全反射，故C错误；

D．由于光在折射的同时可能发生光的反射，出射光光照强度一般小于入射光光照强度，故D错误。

故选B。

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

【答案】C

【详解】A．激光射到b点，由图可知光线对应的偏折程度较大，对应的折射率较大，则容器内装有甘油，

故A错误；

c

B．根据v，由于甘油的折射率较大，所以红色激光在甘油中传播速度更小，故B错误；

n

1

C．根据sinC，由于硅油的折射小于甘油的折射率，若激光从液体射向空气，硅油的临界角大于甘油的

n

临界角，故C正确；

D．若换用绿色激光从O点以相同角度入射，由于绿色激光的频率大于红色激光的频率，所以折射率变大，

光线的折射角变小，则光点a、b均向左移，故D错误。

故选C。

【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

【答案】C

sinr

【详解】AB．由于光从玻璃砖射向空气发生折射，根据折射定律可知n

sini

sinsin

i是入射角，r是折射角，则玻璃砖对Ⅰ光与Ⅱ光的折射率分别为n，n

1sin452sin30

则n1:n2sin30:sin451:2

c

根据v

n

知Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中传播速度之比v1:v2n2:n12:1

R

根据t

v

得Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中的传播时间之比t1:t2v2:v11:2，故AB错误；

c

C．根据v可知，Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为1:2，故C正确；

n

1

D．根据sinC

n

可得临界角正弦之比为sinC1:sinC2n2:n12:1

则临界角之比不等于1:2，故D错误。

故选C。

【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

【答案】C

sinr

【详解】A．对于甲光发生折射，由折射定律有n，选项A错误；

sini

BC．对题图甲、乙所示的单缝衍射图样进行对比可知，甲光衍射现象更明显，说明甲光的波长比乙光的长，

1

甲光的频率比乙光的小，对同一种介质，甲光的折射率更小，根据全反射的临界角的正弦值sinC可知

n

甲光的临界角较大，乙光的临界角较小，则当乙光以入射角i入射时可能会发生全反射，PQ上有可能会接

收不到乙光，选项B错误、C正确；

D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，入射角增大，如果入射角达到甲光的临界角，则甲光发生全反射，即PQ

上接收不到甲光，选项D错误。

故选C。

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

【答案】C

【详解】A．根据玻尔理论，从n=3能级跃迁到n=1能级，辐射出的光子能量可得Eh31E3E1，光子

E

的动量p

c

EE

联立可得p31，A错误；

c

B．原子从低能级向高能级跃迁时，需要吸收特定频率的光子，hE4E3，因此，入射光的频率应为

EE

43，B错误；

h

C．根据光电方程EkmhW，最大初动能的差值就等于入射光子能量的差值，

ΔEkEk1Ek2h31Wh21Wh31h21E3E1(E3E2)(E2E1)，结合h31h32h21，可

得ΔEkh32，C正确；

LLLc

D．双缝干涉的相邻亮条纹间距公式为Δx，两种不同频率的入射光：Δx131，

ddd31

LLcLcLcLc11

Δx221。条纹间距之差为Δ(Δx)|Δx1Δx2|||||。因为313221，

dd21d31d21d3121

111Lc

所以，因此Δ(Δx)，故D错误。

313221d32

故选C。

【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

【答案】A

【详解】AD．从图示光路图看，在球面上，b光偏折程度厉害，根据折射定律可知，b光的折射率较大，频

cL

率较大，波长较短，根据v，b光在该介质中的传播速率小，根据条纹间距公式x，a光的条纹

nd

间距大，故A正确，故D错误；

B．由于b光的频率大于a光，所以b光子的能量大于a光子的能量，若b光能发生光电效应，a光不一定能

发生光电效应，故B错误；

1

C．光从光密介质到光疏介质发生全反射的临界角满足sinC，可见a光发生全反射的临界角大于b光，

n

故C错误。

故选A。

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

【答案】C

sin入

【详解】A．根据n，由于OB光偏折程度比OC光大，所以OB光的折射率大，故A错误；

sin折

BD．OB光的折射率大，所以OB光的频率大，依据cf，那么频率越高的，波长越小，越不容易发生明

显衍射现象，故BD错误；

C．根据ɛh可知，频率越大，能量越大，故C正确。

故选C。

【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

【答案】A

【详解】A．由题意可知转盘逆时针匀速转动时，入射角逐渐减小，a光首先折射出去，可知a光临界角较

1

大，根据sinC，a光折射率较小，则a光的频率小于b光的频率，选项A正确；

n

c

B．根据v可知，a光在玻璃砖内的传播速度大于b光，选项B错误；

n

l

C．因a的波长较大，则双缝干涉实验中，根据x可知，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用a光，

d

选项C错误；

D．若a、b均能使某金属发生光电效应，因a光光子能量较小，则a光产生的光电子最大初动能较小，选项

D错误。

故选A。

【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

【答案】A

c

【详解】ABC．因为a光的偏折程度较小，所以冰晶对a光的折射率较小，a光的频率较小，根据v可知，

n

a光在冰晶中的传播速度较大，结合cf可得，a光的波长较大，故A正确，BC错误；

l

D．根据Δx可知，通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹的间距较大，故D错误。

d

故选A。

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

【答案】AC

63

【详解】A．在两个光区分界面，a光发生全反射，根据几何关系可知sinC

62825

1

根据全反射临界角公式有sinC

n

5

解得n，故A正确；

3

c3c

B．根据折射率与光速的关系可知，a光在此玻璃中传播速度为v，故B错误；

n5

1

C．a光的临界角较小，根据sinC可知，b光折射率小于a光折射率，故C正确；

n

1

D．根据全反射发生的条件sinC可知a、b光折射率差值越大，即角度相差越大，则单色光区域宽度越

n

宽，故D错误。

故选AC。

【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。

3c

【答案】(1)v

3

33

(2)xR

3

【详解】（1）当30时，如图所示

3R

出射光线与OB夹角为θ，由几何关系得OBR，

tan3

OB

解得30

sin90

由折射定律得n

sin30

解得n3

c3c

传播速度v

n3

13

（2）临界角为C，由sin

Cn3

当45时，C

故在BC面发生全反射，并垂直AB出射打在F点

33

由几何关系得xOBtan45DBR

3

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)

图样不条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽

同点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

【答案】B

【详解】A．根据光路可逆以及平行玻璃砖的模型，光从空气进入玻璃，则在玻璃内的折射角会小于临界角，

到外表面出射时，入射角也小于临界角，不会发生全反射，A项错误；

B．折射角增大，经内表面的出射点会离入射点更远，重影越明显，B项正确；

C．红光频率比紫光频率小，则玻璃中频率更小的光，折射率更小，光线进入后折射角更大，经内表面的出

射点会离入射点更远，重影更明显，C项错误；

D．顺时针旋转自由反射镜会使增加，人看到的虚像会更高，D项错误。

故选B。

【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？

【答案】(1)1.67

(2)2cm

【详解】（1）沿OA方向传播的光线在A点恰好发生全反射，如图所示

1

d

根据几何关系可得sinC20.6

11

(L)2(d)2

22

15

根据临界角与折射率的关系可得n1.67

sinC3

（2）光线恰好沿DE方向发生全反射，正方形各边所有地方将均有光射出，如图所示

由于45，C37

所以8

r

在直角三角形ODE中，有sin()

LOE

解得r2cm

【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。

【答案】(1)n2

(2)无光斑

【详解】（1）未倒扣玻璃杯时光线从水进入空气时的入射角30，折射角i45

sin1

由折射定律可得：

sinin

解得n2

（2）如图所示，倒扣玻璃杯后光线在杯中水面发生折射，折射角i45

sini

折射光线在玻璃杯壁处发生第二次折射，有1n

sin1

解得130

再次进入水中的光线到达水槽液面时，入射角为60°

1

由于光在水中的临界角满足sinC

n

解得：C=45°

故光线在水槽液面处发生全反射，光线无法射出水面，故光屏上无光斑

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

【答案】B

【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在MN面，入射角相同，根

据折射定律

sin

n

sin

可知绿光在MN面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误；

1

B．根据全反射发生的条件sinC可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与NP面

n

的交点左移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故

B正确；

C．在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；

sin

D．根据折射定律n可知逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。

sin

故选B。

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

【答案】A

【详解】光路图如图所示

sin

则有折射定律可得n

sin

故选A。

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。

2

【答案】2，c

2

【详解】当入射角达到45o时，恰好到达临界角C，根据

1

sinC

n

可得液体的折射率

11

n2

sinCsin45o

由于

c

n

v

可知激光在液体中的传播速度

c2

vc

n2

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

【答案】D

L

【详解】C．由图可知，a光干涉条纹间距小于b光干涉条纹间距，根据条纹间距公式x可知a光的

d

波长小于b光的波长，故C错误：

h

A．根据光子动量公式p可知a光光子动量大于b光光子动量，故A错误；

hc

B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误；

D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D

正确。

故选D。

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

【答案】BC

【详解】A．海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。由于不同高度的空气密度不同，导

致光在不均匀的大气中传播时发生折射，从而使人看到远处物体的虚像。所以蜃楼是光的折射现象，A错误；

B．光电效应是指在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象，它表明光具有

粒子性，B正确；

C．水面面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为油膜的上下表面反射的光相互叠加，形成了干涉现象。

不同颜色的光波长不同，干涉条纹的间距也不同，所以会呈现出彩色条纹。因此，水面面上的油膜在阳光

下呈现彩色条纹是光的干涉现象，C正确；

D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的折射现象，D错误。

故选BC。

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

【答案】BC

【详解】A．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P光对应的光子能量较小，

光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为

1、2，A错误；

1

B．根据sinC可知，P光折射率较小，则发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能导出P光，则一定

n

也能导出Q光，B正确；

C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光波长大于Q光，则Q入射时条纹间距减小，C正确；

D．根据EkhW逸出功可知因P光频率小于Q光，可知丁图中的点1、2分别对应Q、P光，D错误。

故选BC。

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。

【答案】(1)2

2d

(2)

2c

【详解】（1）同时出现三条光线是由于发生了反射和折射，由题可知C为入射光线、B为反射光线，A为

折射光线，则入射角为r45，折射角为i30

根据折射定律可得sinrnsini

可得玻璃砖的折射率为n2

cc2

（2）根据n可得激光在玻璃内传播的速度vc

vn2

d

传播路程s

2

s2d

可得激光经过玻璃砖所用时间为t

v2c

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

【答案】AD

sin

【详解】A．根据光的折射规律可得n

sinr

由几何知识可得rC90

1

结合题意可得sinC

n

联立解得sinn21，故A正确；

B．发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，结合题意可知，内芯相对于外套是光密介质，故B错

误；

c

C．根据n，sinn21

v

c

联立解得v，故C错误；

sin21

D．作出光的折射光路图，如图所示

L

由几何关系sinC

x

x

传播时间t

v

1c

结合题意可知sinC，n

nv

n2

解得tL，故D正确。

c

故选AD。

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。

27

【答案】(1)SL2

32

25L

(2)t

max24c

1

【详解】（1）设临界角为C，有sinC0.6

n

解得C37

L

每一侧面被照亮的图形为圆，设圆的半径为r，根据几何关系有rtanC

2

3

解得rL

8

2

每一侧面被光照亮的面积S1r

27

被照亮的总面积S6SL2

132

L

（2）设光在装饰灯内传播的最大距离为x，根据几何关系有cosC

2x

cx

又v，t

nmaxv

25L

解得t

max24c

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。

【答案】(1)0.625

3R

(2)Δt

2c

1

【详解】（1）由图知，对激光束a，当53时发生全反射，则n1.25

asin53

1

对激光束b，当30时发生全反射，则n2

bsin30

n

则新材料对激光束a、b的折射率之比为a0.625

nb

c

（2）在介质中激光束a的速度为va

na

c

在介质中激光束b的速度为vb

nb

2R0.5R2R0.5R

在空气中的速度均为c，而在介质中通过的路程都为2R，则通过的时间差为Δt