全国高考光学题
2023届高考物理二轮专题复习练：光学
专题十六光学电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射1.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。
下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度2.(2021天津,2,5分)光刻机是制造芯片的核心装备,利用光源发出的紫外线,将精细图投影在硅片上,再经技术处理制成芯片。
为提高光刻机清晰投影最小图像的能力,在透镜组和硅片之间充有液体。
紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。
比较内芯中的a、b两束光,a光的()A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大4.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。
已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。
5.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。
一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为。
若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°。
6.[2021湛江二模,16(1)]如图所示,容器中装有某种透明液体,深度为h,容器底部有一个点状复色光源S,光源S可发出两种不同频率的单色光。
液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ,测得光斑Ⅰ的直径为d1,光斑Ⅱ的直径为d2。
高考物理光学专题浙江卷历年真题及答案点评
高考物理光学专题浙江卷历年真题及答案点评一、真题回顾光学作为高考物理中重要的一部分，一直是考生们备考的重点和难点之一。
在浙江卷的历年真题中，光学专题出现频率较高，题目涉及到光的反射、折射、干涉等多个方面的知识。
下面将对部分光学相关问题进行回顾和解析，供考生们参考。
1. （2019年浙江卷）题目内容通过利用凸透镜将平行光束聚焦到焦点处，实现光的集中。
图示了一个将平行光线聚焦到焦点 F 处的放大镜系统，请回答下列问题：（1）凸透镜的焦距 f 是多少？（2）已知物体 O 的高度为 2 cm，通过凸透镜的物距是 6 cm，求像的高度。
2. （2018年浙江卷）题目内容如图所示，右侧的杆截面积较左侧大，管材内具有小颗粒杂质，入口和出口都可以看成是平面波。
在入口水波的侵蚀作用下，管材中心部位杂质少，密度相对较小。
请回答下列问题：（1）沿 x 方向传播的水波速度u_1与沿 y 方向传播的水波速度u_2的大小关系是什么？（2）水波传播过程中，沿 y 方向的波长λ_2与沿 x 方向的波长λ_1的关系是什么？二、答案解析1. （2019年浙江卷）解析（1）根据凸透镜的定义可知，凸透镜的焦距 f 等于其两侧焦点之间的距离。
由图可知，光线在透镜经过折射后汇聚在焦点处，因此焦距 f 等于透镜中央光线通过透镜后的偏折距离，即2 cm。
（2）利用透镜公式可以求出像的高度 h_1，即1 cm。
2. （2018年浙江卷）解析（1）根据水波的传播特性，沿 y 方向传播的水波速度 u_2 可由入口和出口的波长比值决定。
考虑到入口和出口都可以看成是平面波，由波长与波速的关系可知，沿 y 方向传播的水波速度 u_2 大于沿 x 方向传播的水波速度 u_1。
（2）由波的传播特性可知，波长与波速成反比，因此沿 y 方向的波长λ_2 小于沿 x 方向的波长λ_1。
三、点评与建议：光学作为物理科目的一部分，涉及到抽象概念和实际应用的结合。
在解答光学题目时，考生们应该理解光的传播规律，掌握凸透镜成像的原理，以及光的折射、干涉等基本概念和公式。
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编(附答案)
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）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2．（2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题）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3．（2023ꞏ江苏ꞏ统考高考真题）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 ．13倍B ．12倍C ．2倍D ．3倍4．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）A ．光的衍射现象B ．光的折射现象C ．光的偏振现象D ．光的干涉现象5．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）A ．用复色光投射就看不到条纹B ．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C ．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D ．蓝光干涉条纹的间距比红光的大6．（2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题）一点光源以113W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m 的光，在离点光源距离为R 处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34J s 。
R 约为（ ）A．1 × 102m B．3 × 102m C．6 × 102m D．9 × 102m7．（2021ꞏ江苏ꞏ高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）A．B．C．D．8．（2021ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考
光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。
A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小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A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。
高三物理物理光学试题答案及解析
高三物理物理光学试题答案及解析1.（4分）如图，在“观察光的衍射现象”试验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将（选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只是在情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄，条纹宽度越小，衍射条纹越宽，衍射现象越明显，当增加缝宽时，衍射条纹变窄，条纹间距变小。
当条纹足够宽时，几乎看不到条纹，衍射不明显，所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。
【考点】单缝衍射2.（05年天津卷）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（）A．5.3×1014HZ，2.2J B．5.3×1014HZ，4.4×10-19JC．3.3×1033HZ，2.2J D．3.3×1033HZ，4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积，所以极限频率为5.3×1014HZ，由光电效应方程，光电子的最大动能为4.4×10-19J，B对；3.下列说法正确的是A．全息照相利用了激光相干性好的特性B．光的偏振现象说明光是纵波C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了D．X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象【答案】AC【解析】光的偏振现象说明光是横波，B错；波长越长越容易发生干涉和衍射，X射线比无线电波更难发生干涉和衍射现象4.下列有关光现象的说法正确的是( )A．在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大B．以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射C．紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射D．拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【答案】A【解析】在双缝干涉实验中,条纹间距d与入射光波长成正比,所以入射光由紫光改为红光时波长增长,条纹间距d变大,A项正确.全反射中的临界角为C,由sinC=可知,折射率越大,临界角越小,即紫光的临界角小于红光的临界角,所以紫光能发生全反射时,红光不一定能发生全反射,则B错误.金属的逸出功一定,由hν=W+Ek,紫光能使金属发生光电效应,而红光频率低不一定能使金属发生光电效应,所以C错误.在镜头前加装偏振片是为减弱玻璃反射的光对拍摄的负面影响,所以D错误.5.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光，它使人的视觉疲劳．这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光．由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光．要想消除这种炫光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了．同理，要想消除从竖直面反射来的炫光，如玻璃窗反射来的炫光，所用偏振轴应取水平方向．请回答下列两个问题：(1)某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？(2)市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下，如拍摄池水中的游动的鱼时，由于水面反射光的干扰，影像会不清楚，在镜头前装一片偏振片，清除反射光(反射光为偏振光)，影像就变得清晰．(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光，因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片．该反射光为水平方向的偏振光，故应使镜片的透振方向竖直．6.(1)下列关于光具有波粒二象性的叙述中正确的是 ()A．光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是等同的B．大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性C．光有波动性又有粒子性，是互相矛盾的，是不能统一的D．光的频率越高，波动性越显著(2)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．【答案】(1)B(2)λn ＜λe【解析】(1)光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别，A选项错．大量光子显示波动性，个别光子显示粒子性，B选项对．光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体，C选项错．光的频率越高，粒子性越显著，D选项错．故选B.(2)粒子的动量p＝，物质波的波长λ＝由mn ＞me，知pn＞pe，则λn＜λe.7. (2010年高考四川卷)用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19 J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，结果取两位有效数字)()A．5.5×1034 Hz B．7.9×1014 HzC．9.8×1014 Hz D．1.2×1015 Hz【答案】B.【解析】该题考查光电效应方程，由mv2＝h－W0和W＝hν可得ν＝7.9×1014 Hz，B选项正确．8. (2011年上海宝山区模拟)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A．a、c B．b、cC．a、d D．b、d【答案】D.【解析】a图是双缝干涉图样，b图是单缝衍射图样，c是小孔衍射图样，d是单缝衍射图样，故D正确．9.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变【答案】D.【解析】金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时，楔形薄膜各处厚度几乎不变．因此，形成的干涉条纹保持原状态不变，D正确，A、B、C错误．10.利用薄膜干涉的原理可以用干涉法检查平面和制造增透膜，回答以下两个问题：(1)用如图所示的装置检查平面时，是利用了哪两个表面反射光形成的薄膜干涉图样？(2)为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.52×10－7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度？【答案】(1)见解析(2)1×10－7 m【解析】(1)干涉图样是利用了标准样板和被检查平面间空气膜即b、c表面反射光叠加形成的．(2)若绿光在真空中波长为λ，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得：n＝＝＝即λ＝，那么增透膜厚度h＝λ＝＝ m＝1×10－7 m.11.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1 ×10－6 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7 m.(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°.(3)若用A光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象．【答案】见解析【解析】(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n＝，v＝λf，得：n＝，得λ1＝nλ2＝6×10－7 m光的路程差δ＝2.1×10－6 m，所以N1＝＝3.5从S1和S2到P点的光的路程差δ是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系sinC＝得n＝＝由此可知，B光在空气中波长λ2为：λ2＝nλ介＝5.25×10－7 m，N2＝＝4可见，用B光做光源，P点为亮条纹．(3)光屏上仍出现明、暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗．12.已知氢原子各定态能量为，式中n=1,2,3……,E为氢原子的基态能量。
高考物理光学练习题及答案
高考物理光学练习题及答案一、选择题1.光在一种介质中的传播速度与下列哪个因素无关？A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 介质的折射率答案：C2.下列关于光的偏振说法错误的是：A. 光是一种横波B. 偏振光的光振动方向只在一个平面上C. 自然光是无偏振的D. 偏振光的光振动方向可以在任意一个平面上答案：D3.下列关于光的反射说法正确的是：A. 入射光、反射光和法线三者共面B. 入射角等于反射角C. 入射角、反射角和折射角的正弦值之比等于光在两个介质中的折射率之比D. 物体的颜色取决于反射光的波长答案：A4.下列物体中，具有不透明性的是：A. 半透明玻璃B. 白纸C. 铝箔D. 透明玻璃答案：C5.以下现象中，属于光的直线传播性的是：A. 光通过玻璃棱镜后发生偏折B. 雾中的物体会出现明暗模糊C. 光在浓溶液中的传播速度比在纯溶液中要慢D. 反射光在镜面上产生镜像答案：D二、填空题1.光速在真空中的数值约为 _______ m/s。
答案：3.00×10^82.折射率是介质中 _______ 速度与真空中光速之比。
答案：光3.光的三原色是红、绿和 _______ 。
答案：蓝4.物体折射率与 _______ 有关。
答案：物质5.发生全反射的条件是光从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角，并且光的折射角为 _______ 。
答案：90°三、解答题1.简述光的反射定律，并说明其应用。
答案：光的反射定律是指入射光、反射光和法线三者共面，入射角等于反射角。
根据这个定律，我们可以解释镜子里的自己为什么是正立的，同时也能够正确使用镜子。
2.请解释为什么白色光透过三个色光的叠加形成彩色光。
答案：白色光是由各种颜色的光波组成的，它们分别对应着不同的频率和波长。
当白色光透过三个色光的叠加后，不同颜色的光波在叠加的过程中相互抵消或加强，最终形成了彩色光。
3.假设有一根光波传播方向为x轴正向，振动方向为y轴正向的偏振光入射到一个介质中，如果光波传播方向仍为x轴正向，振动方向则变为z轴正向，请问该光波是纵波还是横波？为什么？答案：该光波是横波。
高考光学典型例题
如图所示为截面为四分之三圆的玻璃柱,圆弧ABC面镀银,圆弧的半径为106√cm,一细光束垂直OA并从OA的中点D射入玻璃柱,玻璃柱对该光的折射率为2√,光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，求：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角
②光在玻璃柱中传播的时间(结果保留三位有效数字)
①光射入玻璃柱后的光路如图所示，在E点有：
sin∠DEO=12,得∠DEO=30∘
由几何关系知，∠DEO=∠BEO=∠EBO=∠OBF
光在OC面上射出时的入射角r=30∘
由折射定律n=sin r sin i
得光从OC面射出时的折射角i=45∘
②光在玻璃柱中传播的路程为s=DE+EB+BF
DE=R cos30∘
BE=2R cos30∘
BF=R cos30∘
光在玻璃柱中传播的速度为v=cn
光在玻璃柱中传播的时间为t=sv
代入数据解得t≈4.33×10−9s
答：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角是45∘。
②光在玻璃柱中传播的时间是4.33×10−9s。
学生问题一：为什么再次反射是经过点B.，请具体解释一下？正确回答如下：。
高考物理光学综合题1
B. 微波的频率小于红外线的频率
C. 对于相同功率的微波和光波来说，微波每秒发出的 “光子”数较少 D. 实验中，微波比光波更容易产生明显的衍射现象
如图，a和b 都是厚度均匀的平玻 璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P 点射入，θ ＞ φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则 当光束透过b板后， （ ）
解: n = cos β /sin α
∵α1 ＞ α2 ∴ n1 ＜ n2 ∴频率ν1 ＜ ν2 sinC=1/n
A
B
α1 α2 β1
∴ C 1＞C2
β2
例7. 如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且 ∠A=30°,棱镜材料的折射率为 2 ,棱镜置于真空 中,有单色平行光射向整个AB面,其中一部分光经过 棱镜后垂直于BC面射出. (1)在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在 AB面上的入射角 (2)求从BC面上垂直射出的光在AB面上对应的入射 光的范围(用长度AB表示)
解: (1) 光路图如图示
(2) 作CD∥EF 交AB于D点 不难看出∠CDB=60° ∴BD=CD/2=AD/2 C
F
30°如图示，ABC是薄壁中空的三棱镜，现置于水 中，一束白光射到AB面上，则 （ A ） A. 光束向上偏折，紫光在光谱的上方 B.光束向上偏折，紫光在光谱的下方 C.光束向下偏折，紫光在光谱的上方 D.光束向下偏折，紫光在光谱的下方
B. 在B点的入射角为45°
C. 玻璃的折射率为
2
D. 玻璃的折射率为 3 解： 作光路图， 由于对称性，
∠1=60 ° ∠2=15 ° ∠i =45 ° ∠ 4= ∠ r =∠3=1/2 ∠ 1=30°
α =30 °
∠AOB=120 °
光学、机械振动和机械波压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)
光学、机械振动和机械波压轴解答题（全国甲卷和Ⅰ卷）高考物理光学、机械振动和机械波压轴解答题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性一般、求解难度不大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求一般等特点。
一、命题范围1.光的折射定律和全反射（压轴指数★★★★）利用光路图找出入射角和折射角，根据折射定律求解。
全反射注意其发生条件。
2、机械振动和机械波（压轴指数★★★★）理解好简谐运动的特点，会根据简谐运动方程判断某质点的运动情况。
会利用波的图像，分析判断波的传播方向和质点振动方向的关系，会利用波长和波速和周期的关系，求解多解问题。
会根据波的叠加原理，判断两列波叠加时的特点。
二、命题类型1.光学情境综合型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，物理光学情境综合型试题的物理模型有：各种形状各异的玻璃砖、或水池。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含：光的折射定律、全反射角。
2.波的图像问题、波的干涉叠加问题、波传播的周期性与多解性问题。
简谐运动的振动方程和振动步调相同、相反的频率相同的波源发出两列波的叠加。
根据波的图像，求解波的传播时间，质点振动的位移和路程等问题。
波传播的周期性与多解性问题。
1．（2022·全国·统考高考真题）如图，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为AB 边的中点。
在截面所在的平面，一光线自M 点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的P 点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P 、C 两点之间的距离。
【答案】72n =，PC =【解析】光线在M 点发生折射有sin60°=n sin θ由题知，光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，则1sin C n=C =90°-θ联立有tan θ=2n =根据几何关系有tan 2MB aBN BNθ==解得NC a BN a =-=再由tan PC NCθ=解得12PC a =2．（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A 、B 的平衡位置位于x 轴上，坐标分别为0和xB =16cm 。
高考复习(物理)专项练习：光学【含答案及解析】
专题分层突破练13光学A组1.(2021辽宁沈阳实验中学高三模拟)对于光的认识,下列说法正确的是()A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象2.(2020天津卷)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温;防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。
红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能3.(2021北京门头沟高三一模)如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较()A.在真空中,a光的速度大B.在真空中,a光的波长长C.水对b光的折射率小D.光从水中射向空气,b光的临界角大4.如图所示,有三块等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个长方形。
从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次折射后射出。
若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2>v1>v3B.v3>v1>v2C.v3>v2>v1D.v1>v2>v35.(多选)(2021湖北华中师大附中高三质量测评)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆形玻璃砖固定在量角器上,量角器的圆心O 与半圆形玻璃砖的圆心重合,半圆形玻璃砖可绕圆心O 旋转。
实验时将只含有红光和紫光的复色光,沿半径方向从量角器30°的刻度线射入半圆形玻璃砖,复色光被分成a 、b 两光束,a 沿180°刻度线方向射出,b 沿150°刻度线方向射出。
2024全国高考真题物理汇编：光章节综合
2024全国高考真题物理汇编光章节综合一、单选题1．（2024海南高考真题）一正三角形OPQ 玻璃砖，某束光线垂直火OP 射入，恰好在PQ 界面发生全反射，则玻璃砖的折射率（）ABC D ．22．（2024浙江高考真题）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）A ．激光在水和空气中速度相同B ．激光在水流中有全反射现象C ．水在空中做匀速率曲线运动D ．水在水平方向做匀加速运动3．（2024江苏高考真题）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到（）A ．两镜片都变亮B ．两镜片都变暗C ．两镜片没有任何变化D ．左镜片变暗，右镜片变亮4．（2024江苏高考真题）现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl 的两杯溶液中，折射光线如图所示（β1<β2），已知折射率随浓度增大而变大。
则（）A ．甲折射率大B ．甲浓度小C ．甲速度大D．甲临界角大5．（2024辽宁高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。
用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。
下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（）A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离6．（2024山东高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。
若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（）A．滚珠b、c均合格B．滚珠b、c均不合格C．滚珠b合格，滚珠c不合格D．滚珠b不合格，滚珠c合格7．（2024广东高考真题）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。
高考物理光学计算题—光的折射与反射
高三物理光的折射及全反射习题1.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，如图所示，i 表示入射角，则（ ）A ．无论入射角i 有多大，折射角r 都不会超过45B ．欲使折射角r ＝300，应以i ＝450的角度入射C ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D ．以上结论都不正确2.h m 深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上 的一个圆形面积为S 的区域内，关于圆面积S 和深度h 的关系正确的是（ ）A 、S 与水深h 成正比B 、S 与水深h 成反比C 、S 与水深h 的平方成正比D 、S 与水深h 的平方成反比3.发出白光的细线光源ab ，长度为l 0，竖直放置，上端a 恰好在水面以下，如图。
现考虑线光源a b 发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l 1表示红光成的像的长度，l 2表示蓝光成的像的长度，则（ ）A ． l 1< l 2<l 0B ．l 1> l 2>l 0C ．l 2> l 1>l 0D ．l 2< l 1<l 04.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和 水面上被照亮的面积，下列说法正确的是 （ ）A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大5.如图5所示，红色细光束a 射到折射率为2的透明球表面，入射角为45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b ，则入射光线a 与出射光线b 之间的夹角α为 ( )A ．30°B ．45°C ．60°D ．75°6、一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。
新高考光学试题及答案
新高考光学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波动性可以通过以下哪个实验来证明？A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 光的偏振实验2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的反射3. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是粒子D. 光是电磁波4. 以下哪个选项是光的色散现象？A. 光的折射B. 光的反射C. 光的衍射D. 光的干涉5. 光的全反射条件是什么？A. 入射角大于临界角B. 入射角小于临界角C. 入射角等于临界角D. 入射角为90度6. 以下哪个是光的衍射现象？A. 光的直线传播B. 光的偏振C. 光的干涉D. 光的全反射7. 光的多普勒效应是指什么？A. 光的频率随光源移动而变化B. 光的波长随光源移动而变化C. 光的强度随光源移动而变化D. 光的方向随光源移动而变化8. 以下哪个是光的折射定律？A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 入射角与折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比D. 入射角与折射角的正切比等于两种介质的折射率之比9. 光的偏振现象可以通过什么实现？A. 光栅B. 偏振片C. 透镜D. 反射镜10. 光的衍射现象可以通过以下哪个实验来观察？A. 杨氏双缝实验B. 迈克尔逊干涉仪C. 法拉第旋转实验D. 光电效应实验二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉条件，并举例说明。
2. 描述光的全反射现象，并解释其物理意义。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设有一束光从空气射入水中，入射角为60度。
请计算折射角，并说明光在这种情况下是否会发生全反射。
2. 假设一束光通过一个偏振片，偏振片的偏振方向与入射光的振动方向成45度角。
计算通过偏振片后的光的强度，并与未通过偏振片前的光强度进行比较。
答案：一、选择题1-5：A D A B A6-10：D A C C A二、简答题1. 光的干涉条件是两束光的频率相同，相位差恒定。
专题29 几何光学——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)
历年高考物理真题精选之黄金30题专题29 几何光学一、单选题1．（2021·辽宁·高考真题）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（）A．频率小，发生全反射的临界角小B．频率大，发生全反射的临界角小C．频率小，发生全反射的临界角大D．频率大，发生全反射的临界角大【答案】C【解析】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射1sin Cn可知折射率越小发生全反射的临界角越大。
故选C。
2．（2021·江苏·高考真题）某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（）A．1.2B．1.4C．1.6D．1.8【答案】A【解析】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示全反射的条件1sin n θ=由几何关系知5sin 6θ=联立解得1.2n =故A 正确，BCD 错误.故选A.3．（2021·海南·高考真题）如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ ，2MN NP =，。
一束单色光在纸面内以45α=︒的入射角从空气射向MQ 边的中点O ，则该束单色光（ ）A ．在MQ 边的折射角为60︒B ．在MN 边的入射角为45︒C ．不能从MN 边射出D ．不能从NP 边射出【答案】 C【解析】A ．光线从O 点入射，设折射角为β，由折射定律有sin sin n αβ=解得30β=︒即在MQ 边的折射角为30，故A 错误；B ．设边长=NP l ，则=2MN l ，作出折射后的光路图如图所示由几何关系可知光在MN 边的入射角为60︒，故B 错误；C ．光从光密到光疏发生全反射的临界角设为θ，有1sin 2n θ==即45θ=︒，而MN 边的入射角为6045︒>︒，且满足光密到光疏，故光在MN 边发生全反射，即不能从MN 边射出，故C 正确；D ．根据几何关系可知光在A 点发生全反射后到达NP 边的B 点，根据光的折射的可逆性可知，光从NP 边的B 点折射后的折射角为45°，故D 错误；故选C 。
高考物理光学部分题型
光学一、单选题1.如图所示，置于空气中的厚玻璃砖，AB、CD分别是玻璃砖的上、下表面，且AB//CD，光线经AB表面射向玻璃砖时，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是①不可能发生全反射②有可能发生全反射③只要入射角θ1足够大就能发生全反射④不知玻璃的折射率，无法判断A. 只有①正确B. ②，③正确C. ②，③，④正确D. 只有④正确【答案】A【解析】临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB面上的折射角一定小于临界角，由题AB//CD，折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等，所以入射角一定小于临界角，所以折射光线射到CD表面时一定不会发生全反射。
故A正确，BCD错误。
故选A。
2.如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，关于这三束单色光下列说法正确的是A. 单色光a的频率最大B. 单色光c在玻璃中的传播速度最大C. 三束单色光从玻璃射向空气的全反射临界角，单色光a最大D. 通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光c最大【答案】C【解析】A.由图看出，a光的偏折程度最小，c光的偏折程度最大，知a光的折射率最小，频率最小，c光的折射率最大，频率最大，故A错误；B.光在真空中的传播速度都相等，在玻璃中的传播速度v=c，可知a光的折射率最小，故单色光a在玻璃n中的传播速度最大，故B错误；C.根据临界角公式sinC=1，可知a光的折射率最小，则a光发生全反射的临界角最大，故C正确；nλ可知a光的折射率最小，频率最小，波长最大，则a光干涉条纹的间距最大，D.根据干涉条纹公式Δx=Ld故D错误。
故选C。
3.如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束，下列说法中正确的是A. a光的波长比b光的波长长B. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小C. 如果b光能使某种金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应D. a在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大【答案】A ，由图可知，单色光b的折射率大于a的折射率，即n B>n A，所以单色【解析】A.根据折射定律n= sinisinr光B的频率f b大于A的频率f a在空气中，由c=fλ可知，λa>λb，即a光的波长长，所以A错误。
高考物理专题复习《光学》高考真题
高考物理专题复习《光学》高考真题1、（2022·山东卷·T10）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝1S，2S的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。
同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。
下列描述正确的是（）A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C. 照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹2、（2022·山东卷·T7）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45︒，AC中点为B。
a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。
保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）A. 仅有a光B. 仅有b光C. a、b光都可以D. a、b光都不可以3、（2022·全国乙卷·T17）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 -34J⋅s。
R约为（）A. 1 × 102mB. 3 × 102mC. 6 × 102mD. 9 × 102m4、（2022·浙江6月卷·T8）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）A. 气泡表面有折射没有全反射B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”C. 气泡表面有折射和全反射D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”5、（2022·浙江6月卷·T4）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A. 用复色光投射就看不到条纹B. 明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C. 把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D. 蓝光干涉条纹的间距比红光的大6、（2022·浙江1月卷·T11）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四∆时，b、c、d 条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。
近6年高考物理真题分项版精解精析：专题11《光学》Word版含解析
【2014高考真题精选】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距23R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出．2.【2014·新课标Ⅱ卷】【物理——选修3－4】(2)一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面，在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上，已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．现假设A ′恰好在纸片边缘，由题意，在A ′点刚好发生全反射，故α＝2π② 设AA ′线段在玻璃上表面的投影长为L ，由几何关系有sin θ＝L2＋h2L③ 由题意，纸片的半径应为 R ＝L ＋r ④联立以上各式可得n ＝2h⑤3.【2014·北京卷】以往，已知材料的折射率都为正值(n >0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n <0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足sin r sin i＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )A BC D4.【2014·全国卷】在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm ，则双缝的间距为( ) A ．2.06×10－7 m B ．2.06×10－4 mC ．1.68×10－4 m D ．1.68×10－3 m【答案】C【解析】本题考查双缝干涉条纹间距离公式．双缝干涉相邻条纹间距Δx ＝d l λ，则d ＝Δx l λ＝1.68×10－4 m ，C 正确．5.【2014·福建卷Ⅰ】如图， 一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )A BC D6.【2014·江苏卷】【选修3－4](1)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题12B1(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题12B1(乙)图所示．他改变的实验条件可能是______．(题12B1图)A ．减小光源到单缝的距离B ．减小双缝之间的距离C ．减小双缝到光屏之间的距离D ．换用频率更高的单色光源 【答案】(1)B【解析】根据Δx ＝d lλ知，要使条纹间距变大，可减小双缝之间的距离，增大光的波长(即降低光的频率)或增大双缝到屏的距离，故只有B 正确．7.【2014·四川卷】电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( ) A ．电磁波不能产生衍射现象B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D ．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 【答案】C【解析】衍射现象是波的特有现象，A 错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B 错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C 正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D 错误．8.【2014·四川卷】如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B ．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大9.【2014·天津卷】一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光( )A ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D ．若照射同一金属都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大 【答案】AB【解析】本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a 光的折射率比b 光的大，所以a 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A 正确；a 光发生全反射的临界角小于b 光发生全反射的临界角，B 正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx ＝ d lλ，由于b 光的波长长，所以b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；由于a 光的频率大于b 光的频率，根据公式E k ＝hν－W 得出a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D 错误． 10. 【2014·浙江卷】关于下列光学现象，说法正确的是( ) A ．水中蓝光的传播速度比红光快 B ．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C ．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D ．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽11.【2014·重庆卷】打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )题11图1A．若θ＞θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ＞θ2，光线会从OQ边射出C．若θ＜θ1，光线会从OP边射出D．若θ＜θ1，光线会在OP边发生全反射【答案】(1)D【解析]本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像．12.【2014·江苏卷】(3)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B2图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t.(题12B2图)13.【2014·山东卷】(2)如图所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L ，该介质的折射率为.求： (ⅰ)入射角i ；(ⅱ)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到：sin 75°＝42或tan 15°＝2－.【答案】(2)(ⅰ)45° (ⅱ)2c 2L【解析】(2)(ⅰ)根据全反射规律可知，光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C ，由折射定律得sin C ＝n 1①代入数据得C ＝45°②【2013高考真题精选】（2013·天津卷）8、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO’为直径MN的垂线，足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。
高考真题分类汇总专题04光学全国卷和部分地方卷附答案
专题4 光学❖ 全国卷1、【2010新课标】ABC ∆如图，一个三棱镜的截面为等腰直角，∠A 为直角。
此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。
该棱镜材料的折射率为______。
（填入正确选项前的字母） A 26． B 2． C 23． D 3．2、【2011新课标】一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB 镀银，（图中粗线），O 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M 点的入射，经过AB 面反射后从N 点射出，已知光线在M 点的入射角为︒30∠，︒MOA=60∠，︒NOB=30。
求（i ）光线在M 点的折射角； （ii ）透明物体的折射率。
3、【2012新课标】一玻璃立方体中心有一点状光源。
今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射2不能透出立方体。
已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
4、【2013新课标1】图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面。
已知光在真空中的传播速度为c.（i ）为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件； （ii ）求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间。
5、【2013新课标2】如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A=30°，∠B=60°。
一束平行于AC 边的光线自AB 边的P 点射入三棱镜，在AC 边发生反射后从BC 边的M 点射出。
若光线在P 点的入射角和在M 点的折射角相等， （i ）求三棱镜的折射率； （ii ）在三棱镜的AC 边是否有光线透出？写出分析过程。
（不考虑多次反射）6、【2014新课标1】一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示，玻璃的折射率2n=． （1）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？（2）一细束光线在O 点左侧与O 23相距R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．7、【2014新课标2】一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率．8、【2015新课标1】在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比 （填“＞”“＜”或“＝”）。
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全国高考光学题2016全国一卷。
（2）（10分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。
从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。
（i）求池内的水深;（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为 2.0 m。
当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45 °o求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。
2016全国二卷。
34 .[物理——选修3 -] （15分）（1 ）（5分）关于电磁波，下列说法正确的是____ 。
（填正确答案标号。
选对1个得2分, 选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A .电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D •利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失2016全国三卷。
（2）（10分）如图，玻璃球冠的折射率为.3，其底面镀银，底面的半径是球半径的一3倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线2射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。
求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
2015全国一卷（1 ）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距为与绿光的干涉条纹间距x2相比为x2（填“〉” “V”或“=”）。
若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为mm。
2015全国二卷34.（1）（5分）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为经折射后射出a、b两束光线，则（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D. 若改变光束的入射方向使B角逐渐变大，则折射光线a首先消失E. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距2014全国一卷（2 ）（9分）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为圆的直径，O为圆心，如图所示。
玻璃的折射率为（i）—束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？J3（ii）一细数光线在0点左侧与0相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从2玻璃砖射出点的位置。
2014全国二卷（2）（10分）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。
在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。
已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。
2013全国一卷（2）（9分）图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝—长度为L,折射率为n , AB代表端面，已知光在真空中的传播速度/戸为c（i）为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；（ii）求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。
2013全国二卷(2)(10分)如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC, / A=30 °/ B=30 ° 一束平行于AC边的光线自AB边的p点摄入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P店的入射角和C 在M店的折射角相等(i) 求三棱镜的折射率(ii) 在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析过程。
(不考虑多次反射)2012新课标(2)( 9分)一玻璃立方体中心有一点状光源。
今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。
率为■. 2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
2011新课标(2)—半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30 ，MOA=60 ，NOB=30 。
求(i) 光线在M点的折射角(ii) 透明物体的折射率2016全国一卷答案：34 .[物理选修3-4] （15分）（2 ）（10 分）T12m*—3in ~A(i)如图，设达到池边的光线的入射角为由折射定律有n sin i=sin B①由几何关系有9=45 °由折射定律有4i。
依题意，水的折射率n=，光线的折射角9=903sin i = _l_一I2=h2式中，1=3 m , h是池内水的深度。
联立①②式并代入题给数据得、7 m «2.6 m ③(ii )设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。
依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为n sin i'=sin 0'④式中，i'是光线在水面的入射角。
设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。
由几何关系有sin i.-a2 h2x+l=:a+ h'⑥式中h'=2 m。
联立③④⑤⑥式得x=（3^^7 -）m 弋.7 m ⑦2016全国二卷答案：34.［物理一一选修3-4］（15 分）(1 ) ABC2016全国三卷答案: 34 . （2）答：设球半径为R,球冠底面中心为O',连接00',贝U 00'丄AB。
令/OAO '= a,有3ROA 云R-COS a= = ①OA R即a=30。
② 由题意MA丄AB 所以Z OAM=60设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示。
设光线在M点的入射角为i、折射角为r，在N点的入射角为i'，反射角为i''，玻璃折射率为n。
由于△OAM为等边三角形，有i=60 。
④由折射定律有sin i= n sin r⑤代入提给条件n=「3得r=30。
⑥ 作底面在N点的法线NE，由于NE //AM，有i'=30。
⑦根据反射定律，有i'' =30。
⑧连接ON，由几何关系知AMAN也J MON，故有/ MNO=60 。
⑨由⑦⑨式得/ ENO=30。
⑩于是Z ENO为反射角，ON为反射光线。
这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。
所以, 经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角B为3=180 °NENO=150 °评分参考：②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩？式各1分。
2015全国一卷答案(1 )> 0.3002015全国二卷答案(1 ) ABD2014全国一卷答案(2 ) (9 分)(i)解：在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。
由全反射条件有1sin ①n由几何关系有OE Rsin ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l 20E联立①②③式, 代入已知数据得,2R(ii )解：设光线在距0点今R 的C 点射入后，在上表面的入射角为由几何关系及 ①式和已知条件得=60 ° >光线在玻璃砖内会发生三次全反射， 最后由G 点射出，如图。
系得0G 0C13R⑥射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出。
2014全国二卷答案解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的 A 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的 A点折射，根据折射定律有： n si n sin ①式中，n 是玻璃的折射率，是入射角，是折射角现假设A 恰好在纸片边缘，由题意，在 A 刚好发生全反射，故设AA 线段在玻璃上表面的投影长为 L ,由几何关系有：sin由反射定律和几何关_L_ h 2由题意，纸片的半径应为：R=L+r ④联立以上各式可得：n J1(宀)2⑤A ' A«2013全国一卷答案(2)(i)解析：(i)设光线在端面AB上C点(如上图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sini=nsinr ①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为a，为了使该光线可在此光导纤维中传播, 应有a》式中B是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足nsin 0=1③由几何关系得a+r=90 0④-2由①②③④得sini w n 1⑤C(ii) 光在玻璃丝中传播速度的大小为v —⑥n光速在玻璃丝轴线上的分量为V x vsin ⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为V x光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时, 光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间由题意，纸片的半径应为： R=L+r ④2013全国二卷答案答案：(i ) ' ■ ；( ii )AC 面无光线射出解析：本题考查光的折射，涉及全反射。
较容易。
做出光在三棱镜中的传播路线如图所示，由几何关系可知，光在 P 点的入射角及 M 点的折射角均为• - ，对P 、M 出的折 射，由折射定律有 —「7解得―丿。
由几何关系可知ZWC=「由光的反射定律有"叫皿:。
解得朋“,则尸新。
解 得：疗 '厂；最长，由②③⑥⑦⑧式得T maxLn 2由几何关系可知，光线进入棱镜后在 AC 面的入射角：：：'-S1I1 。
由 C = -起可知，棱C = sin "1镜对空气的临界角为 73 T <60* 。
因此，光线在N 点发生全反射,AC 面无光线射出。
2012全国新课标答案(2)解：如图，考虑从玻璃立方体中心 0点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。
根据折射定律有n si n sin ①式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于0, a 是折射角。
现假设A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。
由题意，在A 点刚好发生全反射，故A 2②由题给数据得R A |⑤由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为2S 6 R A与玻璃立方体的表面积 S 之比为2-⑥S 6|2由⑤⑥式得| -⑦2011新课标答案(2 )解：如图，透明物体内部的光路为折线MPN , Q 、M 点相对于氏面 EF 对称，Q 、P三点共线。
设在M 点处，光的和射角为i ，折射角为r ,OMQ , PNF。
根据题意有30①设线段0A 在立方体上表面的投影长为R A ，由几何关系有 sin A =式中a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得R AR A 的圆。