创新示范卷14 光学（含答题卡）-【创新教程】2025年高考物理总复习大一轮创新示范卷（人教版 新教材）

《喜善能联) 创新示范卷（十四） 第十三章光学 (90分钟 100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24 3.如图所示，一束红光以30°入 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 射角射向半圆玻璃砖的平直 题目要求的) 边，在玻璃砖与空气的分界面 1.水中鱼儿望着我们.已知光路可逆，光的折射规 上发生了反射和折射.若保持半圆玻璃砖不动， 律与机械波的折射规律类似.现在已知，我们看 人射光线与法线的夹角从30°逐渐缓慢增大到 到的“鱼儿”的位置比“鱼儿”的实际位置更高 那么，鱼儿看到的“我们”比“我们”的实际位置 90°的过程中 升 A.反射角变小 A.更高 B.更低 B.反射光的亮度不变 C.一样高 D.都有可能 C.折射光的亮度不变 2.一束由红，蓝两单色光组成的光 D.折射光会消失 以入射角由空气射到半圆形 4.(2024·江苏南通市高三模拟)某同学用红光做 玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径：进入玻 蚁 实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲，乙所 璃砖后分为两束，分别为AC、AD,它们从A到 C和从A到D的时间分别为t1和t,则( 示，则该同学做的是 A.AC是红光，t1小于t2 B.AC是蓝光，t等于t A.单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小 C.在玻璃中单色光AC的传播速度大于单色光 AD的传播速度 B.单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小 D.若保持入射光束不变，把半圆形玻璃砖稍向 C.双缝干涉实验，甲图中双缝到屏的距离大 左移，则两束光不一定同时到达半圆面 D.双缝干涉实验，乙图中双缝到屏的距离大 14-1 5.如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置 7.对下列四个有关光的实验示意图，分析正确 (上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)紧 的是 挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥 复色光 单色光下 玻璃体间有一层薄空气膜.现用红色光垂直于 档板 上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以 白然光 看到 薄片样板 被检测平面 内 A.图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水 A.一系列不等间距的三角形条纹 珠中发生全反射 B.一系列明暗相间的等间距圆形条纹 B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条 C.若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹 纹间距离将增大 D.若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将 C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测 工件表面平整 变少 D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P 6.如图所示，均匀透明材料制作的 B 上的光斑亮度不发生变化 半圆柱，其横截面为ABC,圆心 M5 8.如图所示，一光束包含两种 空气 为O,半径为R,半圆弧上有一点P,OP与AC 不同颜率的单色光，从空气 玻璃 射向两面平行玻璃砖的上表 间的夹角为45，位于A点的点光源发出一细光 777777777777777777 反射层 面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和 束射向圆弧上某点，恰好发生全反射且反射光 一次反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光 线垂直于OP,已知光在真空中的速度为c,材料 射出，a,b分别为两束单色光的出射点，下列说 的折射率为，光在材料中传播的时间为1，以下 法正确的是 说法正确的是 A.a光的频率小于b光的频率 B.在同种玻璃中，a光的速度大于b光的的速度 A.n=3,1=4迟 B.n=2,1=4v2R C.出射光束a、b一定相互平行 D.a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生 C.n=3,t=22R D.n=2,1=1迟 全反射的临界角大 14-2 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16 空气的界面处发生全反射.已知空气对该束光 分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 的折射率为1，光在真空中传播的速度为c,下 要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有 列说法正确的是 选错的得0分) A.光导纤维的折射率n>1 9.下列说法正确的是 B.光导纤维的折射率n<1 A.自然光都是偏振光，光的偏振现象说明光是 C.光在光导纤维中传播的时间为”L 纵波 B.两列相干波在产生稳定的干涉图样时，加强 D.光在光导纤维中传播的时间为上 c 的区域质点的位移总是最大的 12.利用如图的装置测量光的波长时，若双缝间距 C.有些光学镜头上涂有增透膜，增透膜的厚度 为d,屏与双缝间距为(.当插上红色滤光片 是光在增透膜中被长的} 后，从目镜中观测到第1个亮条纹与第”个亮 条纹的间距为△x,则 D.红光的频率低于紫光的频率 转轮 10.一个军事设施的观察 光源泥光片单缝双链 一H镜 孔，如图所示，其宽度L 测常头 =30cm,厚度d=30√3cm,将折射率为n=√2 的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内.则嵌入玻璃 A红光的被长为a 砖后，下列说法正确的是 B.换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条 A,军事设施内的人通过这块玻璃砖能看到的 纹个数将减少 视野的最大张角是909 C.将屏向双缝移动，可增加目镜中观察到的亮 B.军事设施内的人通过这块玻璃砖能看到的 条纹个数 视野的最大张角是120 D.将红色滤光片换成蓝色，相邻两亮条纹间的 C.为扩大视野范围，应更换折射率较大的玻璃 距离将减小 D.为扩大视野范围，应更换折射率较小的玻璃 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 11.(2024·山东德州市高三模拟)入☑ 13.(6分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中， 实验装置如图所示。 一束光在光导纤维中传播的示意图如图所示， 光湖透单逢双缝遮光毛 光导纤维对该束光的折射率为，该段光导纤 维的长度为L,图中的光线刚好在光导纤维与 14-3 (1)某次测量，测量头上的主尺和游标尺的示 15.(12分)(2024·云 B 数如图所示，则此示数为 mm. 南昆明一中高三月 cm 考)如图所示是具有一定厚度的玻璃砖ABDC 0510 的俯视图，AB∥CD,AB⊥AC.光线从左侧面 (2)在观察到清晰条纹基础上，要增加观察到 AC的中点O射人，经AB、CD两侧面全反射 的条纹数目，下列操作能实现的是 后，到达右侧面BD处，此时在BD面右侧恰 A.仅将透镜向光源移近 好观测不到出射光线.测得∠ABD=75°，AC B.仅将双缝向单缝移近 C.仅换一个间距更大的双缝 长为d.CD长为②-1Dd,已知玻骋砖的折 D.仅减小双缝到毛玻璃的距离 射率为√2，光在真空中的传播速度为c,求： 14.(8分)如图所示为 P (1)光线在左侧面AC由O点进人玻璃砖时的 1209 60P 某同学利用插针法 30° 人射角： 1509 测定半圆形玻璃砖 (2)光线在玻璃砖中由AC面到BD面所用的 折射率的实验，在 时间. 一半圆形玻璃砖外面插上P,、P,、P,、P,四枚 大头针时，P、P,恰可挡住P、P,所成的像， 关于该实验， (1)以下说法正确的是 A.P、P,及P、P,之间的距离适当大些，可 以提高准确度 B.P、P2及P,P,之间的距离取得小些，可 以提高准确度 C.入射角0适当大些，可以提高准确度 D.P,,P,的间距及人射角的大小均与实验的 准确度无关 (2)该玻璃砖的折射率n= 另一同学 将大头针插在P'和P,'位置时，沿着P,P 的方向看不到大头针的像，其原因可能是 14-4 16.(10分)如图所示，AOB为 17.(12分)如图所示是一个折射率 扇形玻璃砖，一细光束照 为n的透明介质做成的四棱柱 D 射到AO面上的C点，人射光线与AO面的夹 的横截面图，其中∠A=∠C= 角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径 90°，∠B=60°.现有一条光线从 为R,C点到B0面的距离为，AD⊥BO, AB面上图示位置垂直人射到棱镜内，若光线 恰好在BC边发生全反射后，从CD边射 ∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c,求： 出.求： (1)玻璃砖的折射率； (1)画出光路图（不考虑光线人射AB,CD界面 (2)光在玻璃砖中传播的时间. 时的反射光线) (2)该透明介质的折射率n: (3)光线射出棱镜时折射角的正弦值. 14-5 创新示范卷（十四） (物理)答题卡 姓 名 雅考证号 条形码粘贴这（居巾） 缺考 注意事项 填涂样例 1.答题前，考生先将白己的姓名，准考证号填写清楚，并认真在栽定位置附 正确功涂 奸条形码。 ■ 违纪 2.选泽题必须使用2B铅笔填涂：非选择题必须使用和.5毫米及以上黑色字 迹的鉴宁笔书写，要求宁体工整，笔迹清楚。 错误填涂 口 3严格按照题号在相应的答题区域内作答，超山答题区域书写的答案尤效。 ☑×☒) 4.保持卡面清洁，不装订，不要折叠，不要破损 选择题 (共40分，1一8小题，每小题3分，9一12小题，每小题4分) 正确填涂 请在各题 IABCD 2ABCD 3AEC回 4ABC回 5ABCD 6ABCD 7ABCD 8ABg回 9ABCD 10 A BC D 11ABCD 12A@@D 的 ■ ■ 题 非选择题 (需用0.5毫米黑色签字笔书写) 内作 (共60分) 13.(6分) 超 (1) (2) 边框 答案无效 14.(8分) (1) (2) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（十四）第1页（共2页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 15.(12分) 16.(10分) D 17.(12分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 18.(12分) 双缝 光屏 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（十四）第2页（共2页） 18.(12分)(2024·苏锡常镇四市第二次调研)如 (2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t: 图所示，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃 (3)光屏上相邻亮条纹的间距△x. 砖，∠B=90°，一束频率为f=6×104H的 光线从AB面中点处垂直射入棱镜，在AC面 发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装 置。已知AC长度L=0.3m,双缝间距d= 0.2mm,光屏离双缝1=1.0m,光在真空中的 传播速度为c=3.0×10m/s。求： 单继 双 光屏 (1)玻璃砖的折射率的最小值n: 14-6高考总复习·物理 3n3. 可得P-8960W. 根据P =U I,解得I.-32A 解得U。-2200V. 根据正弦式交变电流产生规律可知,最大值为Ee 升压变压器副线圈两端电压U。-U。+1R NBS. 解得U。-2240V; 代入数据解得E.-300②V. 电机线圈内阻上消耗的热功率P-I.E-L 可得P-640W. 可得U-280V. 答案:(1)160W;(2)2240V;(3)640W 升压变压器的原线圈输入功率P.一△P十P用. 创新示范卷(十四) 选择题答案速查 题号 10 2 9 11 。 AC AC 答案 CD D B C A B A BCD 1.A [人看鱼儿时,光从水中进入空气,折射角大于入 光在材料中传播的时间为1,则有t-王AB十x 射角,人沿折射光线反方向看过去,看到的“鱼儿”的 7 位置比“鱼儿”的实际位置更高,当鱼儿看人时,入射 22R4R,所以D正确.] 光线从空气进入水中,折射角小于入射角,鱼儿沿折 #### 射光线反方向看过去,看到的人的位置比人的实际位 置更高。] 7.C [由题图甲可知,复色光能够入射进入水珠,根据 2.B [AC光的偏折程度比较大,则介质对AC光的折 光路的可逆性,两光均不可能在水珠内发生全反射, 射率比较大,AC光是蓝光,光在介质中的传播速度为 -,因此在玻璃砖中单色光AC的传播速度小于 到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将减小,所以E 单色光AD的传播速度,C错误;设AC光与法线的夹 错误;题图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待 角为a,由速度公式可得2Rsina一v,由折射定律可得 测工件表面平整,所以C正确;由于自然光通过偏振 片后变为偏振光,所以若只旋转图丁中M或N一个 sina AD光的传播时间相等,B正确,A错误;若保持入射 偏振片,光屏P上的光斑亮度将发生变化,所以D 光束不变,把半圆形玻璃砖稍向左移,入射角不变,则 错误。] 两束光一定同时到达半圆面,D错误,] 8.C [由图可知a光在玻璃中 3.D [入射光线与法线的夫角从30{}逐渐缓慢增大到 的折射角较小,则n一 sini 90{}的过程中,则反射角变大,反射光线的亮度增加,折 sinr' 射光线的亮度减小,当入射角到达临界角时,全部光 可知,a光的折射率较大,则 ” 线返回原介质,即发生全反射,此时折射光线消失,反 a光的频率大于光的频率, 射光亮度最大.故选项A、B、C错误,D正确。 选项A错误;根据n一,可 4.A [单缝衍射时,缝越小,衍射条纹中间越宽,故A 正确,B错误;双缝干涉条纹是明暗相间的条纹且宽度 知,在同种玻璃中,a光的速度小于b光的的速度,选 相同,故C、D错误。] 项B错误:因光被反射再次射到玻璃上表面时的入射 5.B [由于截面是等腰三角形,从圆心向外,经过相同 角等于射入玻璃中时的折射角,可知光从玻璃中出射 的宽度空气膜厚度增加量相同,根据光的干涉原理, 时的折射角等于射入时的入射角,则出射光束a、b一 从装置的正上方向下观察,可以看到一系列明暗相间 的等间距圆形条纹,A错误,B正确;若将红光换成白 光,则看到明暗相间的彩色条纹,C错误;由于红光的 两色光从同种玻璃射向空气时,a光折射率大,则发生 波长比紫光的长,若将红光换成紫光,则看到条纹间 全反射的临界角小,选项D错误, 距减小,从而亮条纹数将增多,D错误。] 9.CD[自然光不是偏振光,光的偏振现象说明光是横 6.D[光路图如图所示, 1为临界角 波,所以A错误;在千涉加强的区域,只是振幅最大, 位移不是总是最大的,所以B错误;增透膜的厚度是 光在增透膜中波长的1 由几何关系可知 1一45^{*},解得n一 -,两面的反射光恰好相消,所 2, 以C正确;频率从低到高,在可见光范围的排列顺序 是从红到紫,红光的频率低于紫光的频率,所以D 正确。] 答案-36 创新示范卷·参考答案 10.AC [军事设施内的人从内壁左侧能最大范围观察 些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对 右边的目标,光路如图所示 误差会减小,故C正确,D错误。 (2)由题图知,沿P、、P。的光线入射角为8一30{},折 射角为r一60{},则该玻璃砖的折射率n= sinf sini sin60” P、P。的方向看不到大头针的像,其原因是经过 由几何关系有sinr-L-1. #L2+22 P.'、P。'的光线在界面MN处发生全反射, 答案:(1)AC(2)③ 解得,-30{: 经过P'、P'的光线在界面 根据折射定律有sin_n-, MN处发生全反射 sinr 15.解析:(1)在右侧恰好观测不到出射光线,则在右例 解得,-45*: 面刚好发生全反射,根据sinC-1 则最大张角为0一2i一90{*},故A正确,B错误; 根据sini_n,o-2i,为扩大视野范围,即增大最大张 解得C-45*: sinr 由几何关系可知AC面进入玻璃砖后的折射角,一30^{*} 在左侧面根据折射定律&in_”, 角0,应更换折射率较大的玻璃,故C正确,D错误。] sinr 11.AC 由于光发生全反射的条件之一是光由光密介 解得1-45” 质射入光疏介质,所以光导纤维的折射率比空气的 (2)由几何关系可知FD-(③-1)d 折射率大,即n1,故A正确,B错误;光线在界面处 在三角形FDG内应用正弦定理FD FG 发生全反射的临界角C的正弦值为sinC-l,光在 {sin 45{}-sin105' 可得FG-d. 光导纤维中的传播速度为一,在沿光导纤维方 则玻璃砖内光线总长度为4d,光传播所用的时间为1 2 向的分量为v-vsinC一,光在光导纤维中传播的 ,2 联立解得,-4v2d 答案:(1)45* (),故A错误;换用间距较小的双缝,则双缝 (2)42 间距d减小,可知相邻两条纹间距变大,故目镜中观 察到的亮条纹个数将减少,故B正确;将屏向双缝移 16.解析:(1)光路如图所示, 由于折射光线CE平行于 动,则双缝到屏的距离/减小,可知相邻条纹间距变 BO,因此光线在圆孤面上 小,可增加目镜中观察到的亮条纹个数,故C正确; 将红色滤光片换成蓝色,入射光的波长变短,则相邻 的入射点E到BO的距离 两亮条纹间的距离将减小,故D正确.] 13.解析:(1)游标卡尺的主尺示数为1cm,游标尺是10 得a-30*; 分度的,游标尺的第7条刻线与主尺的某刻线对齐, 由几何关系可知, COE一90{*},因此光线在C点的 则示数为0.1mm×7-0.7mm,则示数为10mm+ 折射角为,一30{, 0.7mm-10.7mm. 由折射定律知,玻璃砖的折射率为n-sin_sin60。 sin rsin30{ (2)由条纹间距公式△x一一 可知,若要增加观察到 -; 的条纹数目,即要减小条纹间距,仅换一个间距更大 2 的双缝,即增大d,或者仅减小双缝到毛玻璃的距离 c0830{= 1.所以A、B错误,C、D正确. 光在玻璃砖中传播的速度为-C- 答案:(1)10.7(2)CD 71 ③ 14.解析:(1)入射光线是通过隔着破璃砖观察成一条直 因此光在玻璃砖中传播的时间为i-CE2R 线确定的,大头针间的距离太小,引起的角度误差会 较大,故P、P及P、P 之间的距离适当大些,可 答案:(1)n-v3;(2):-2R 以提高准确度,故A正确,B错误;入射角8尽量大 C 答案-37 高考总复习·物理 17.解析:(1)光路图如图 18.解析:(1)由几何关系知,光线在AC面发生全反射的 (2)根据几何关系-60, 则该透明介质的折射率n-1二 临界角C<45* sin 由sinC-1得n、②,即最小折射率为/②; #7. #2### (3)根据几何关系③-30{, B (2)由几何关系,光线在玻璃砖中传播距离工 根据sino sin{} 传播速度为--,传播时间为1-王,代入数据解 得最短时间/-1×10*s; A□ (3)由波长的公式,可得-,条纹间的距离为△x (2)25 答案:(1) ;(3)) 3 C 3 -,代入数据,解得△x-2.5mm. 答案:(1)/2 (2)1×10-*s(3)2.5mm 创新示范卷(十五) 选择题答案速查 题号 0 10 8 011 答案 B C B BCD BCD BC BD 1.C [布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做 4.A [根据题图图像可知,A到B过程中气体温度升 的永不停息的无规则运动,布朗运动直接用肉眼是看 高,内能增大,同时气体对外做功,根据热力学第一定 不见的,A错误;汽车尾气中存在多种成分气体,但不 律可知,气体一定吸热,故A正确;根据气体做功公式 能自发分离;若自发分离则违背了热力学第二定律 W一·△V可知,图像与横轴所围成的面积代表做功 一切宏观热学现象都具有方向性,B错误;卡车上缓慢 的数值,故A到B过程气体对外做功等于C到D过 装入沙子,则外界对车胎内气体做正功,又因气体温 程外界对气体做功,故B错误:C到D过程内能减小, 度不变,则内能不变△U-W十Q,W0则Q0,则胎 外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放 内气体向外界放热,C正确;荷叶上露珠附着层的水 分子比内部稀疏,出现表面张力,D错误,] [微粒体积越大,四面八方分子对微粒撞击概率越 2.C 状态,所以A状态气体分子平均动能大于D状态气体 分子平均动能,故D错误,] 均等,布朗运动越不明显,故A错误:液晶具有光学各 5.B 向异性,故B错误;分子间距离趋近于无穷大时,分子 力趋近于零,分子势能可以忽略不计,故C正确;虚线 6.D [内能增大时气体分子的平均动能增大,并不是所 峰值对应横坐标的值(即速率)更小,则大量分子处于 有分子的动能都增大,故A错误;由△U一W十Q可 速率较小的状态,温度更低,故D错误.] 知,上升过程中,气体分子内能增加,体积增大,对外 3.C [水浸润玻璃,水银不浸润玻璃,浸润与否关键看 做功,所以吸收热量,故B错误;由理想气体的状态方 附着层的分子间距与液体分子间距比较,如果附着层 T T2 中的分子密度大(原因是容器壁对液体分子的吸引力 体积为9X10-7m,故C错误;由对外做功的表达式 大于液体分子对液体分子的吸引力),则表现为附着 W=Sx→W一△V,当压强不变时,则气体对外做 层中的分子作用力为斥力,使得液面张开,表现为浸 润现象,反之相同分析,可以如图所示理解。] 功等于4.8×10-2J,由于上升过程中压强减小,所以 对外做功小于4.8×10-J,由△U-W十Q,可得上升 表面层 表面层 过程中气泡吸收热量小于6.8×10?I,故D正确。 附着层 7.C [在,一r。时,分子势能最小,但不为零,此时分子 力为零,所以题图乙中图线为分子势能与分子间距离 的关系图线,故A、B错误;在rr。阶段,分子力表现 (不浸润) (浸润) 为引力,两分子在相互靠近的过程中,分子力F做正 答案-38