专题18 光学 题组3 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

专题十八光学 题组三 用时： 易错记录： 一、选择题 4.(2023·湖北卷)如图所示，楔形玻璃的横截面 1.(2024·新课标卷)三位科学家由于在发现和合 POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点 成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝 O的距离为d,垂直于OP边的光线SN在OQ 尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色 边的折射角为45°.不考虑多次反射，OQ边上有 的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下 光射出部分的长度为 ( 列说法正确的是 A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量 C,在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中 0300 传播时的频案 2.(2024·广东卷)如图 B② 所示，红绿两束单色 光，同时从空气中沿 C.d D.2d 同一路径以0角从 5.(2022·浙江6月)如图所 MN面射入某长方体 示，王亚平在天宫课堂上演 透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。 示了水球光学实验，在失重 反射光射向PQ面。若0逐渐增大，两束光在 环境下，往大水球中央注人 NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该 空气，形成了一个空气泡，气 介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列 泡看起来很明亮，其主要原因是 说法正确的是 ) A.气泡表面有折射没有全反射 A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B.光射人气泡衍射形成“亮斑” B.0逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C.气泡表面有折射和全反射 C.0逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全 D.光射人气泡干涉形成“亮纹” 反射 6.(2021·浙江卷)用激光 D.0逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角 笔照射透明塑料制成的 逐渐增大 光盘边缘时观察到的现 3.(2023·湖南卷)（多选）一位潜水爱好者在水下 象如图所示.入射点O和 活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信 两出射点P、Q恰好位于 号，设激光光束与水面的夹角为a,如图所示。他 光盘边缘等间隔的三点 发现只有当α大于41时，岸上救援人员才能收 处，空气中的四条细光束分别为人射光束a、反 到他发出的激光光束，下列说法正确的是() 射光東b、出射光束c和d,已知光束a和b间的 岸上教援人员 夹角为90°，则 () A.光盘材的折射率n=2 B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 水面 C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D.光束￠的强度小于O点处折射光束OP的 强度 7.(2021·浙江卷)（多选）肥皂 潜水爱好者—激光器 膜的干涉条纹如图所示，条 A.水的折射率为sin4量 1 纹间距上面宽、下面窄，下列 说法正确的是 ( 五水的折射率为0 A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干 C.当他以a=60°向水面发射激光时，岸上救援人 涉条纹 员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° C.肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会 D.当他以a=60°向水面发射激光时，岸上救援 发生变化 人员接收激光光束的方向与水面夹角大 D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°， 于60 条纹也会跟者转动90 137 五年高考真题分类集训 物理 8.(2020·浙江7月选考)在抗 10.(2022·广东卷)[物理一选 击新冠肺炎的过程中，广泛 修3一4]一个水平放置的圆柱 空气 使用了红外体温计测量体 形罐体内装了一半的透明液 光 45液沐 温，如图所示.下列说法正确 体，液体上方是空气，其截面 的是 如图所示.一激光器从罐体底 A.当体温超过37.3℃时，人体才辐射红外线 部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的 B.当体温超过周围空气温度时，人体才辐射红 光束始终指向圆心O点.当光束与竖直方向成 外线 45角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的 C,红外体温计是依据体温计发射红外线来测体 折射光束.已知光在空气中的传播速度为￠，求 温的 液体的折射率n和激光在液体中的传播速度)， D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红 外线强度越大来测体温的 二、非选择题 9.(2022·全国甲卷)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 平面内，一光线自M点射人棱镜， 人射角为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. 138五年高考真题分类集训 物理 由几何关系可知，光线在D点的折射角为r=90°一2G 根据折射定律有 则sin sin =m 5in45 联立可得n=1.5 sin 30 1 =2 答案1.5 14.解设挡风玻病的折射率为n,根据折射定律有 所以A错误： nsin a=sin3① 根据全反射定理有nsin0=I &根据v一- 联立上式可得血9-；@ 所以B错误： C,光束在b、c和d的 题 强度之和小于光来a L.A蓝光频率大于虹光频率，E=h,v越大，E越大，可知蓝 的强度，固为在Q处光还有反射光线，所以C错误： 光光子的能量大于红光光子的能量，A正确：光子动量P D.光来c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线OP ="，心越大，p越大，可知蓝光光子的动量大于红光光子 的张度，所以D正确：故选D, A 7.ABA.肥皂膜因为自重会上面蒋而下面厚，因表面张力的 的动量，B错误：同一介质对蓝光的折射率大于对红光的折 原因其藏面应是一个圆滑的曲面而不是据形，A正确：B.薄 射率，报据一二可知，在玻璃中传摇时，蓝光的速度小于红 膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂税上的条纹是前后表面反 射光形成的千涉条纹，B正确：C.形成条纹的原因是前后表 光的速度，C错误：光从真空远入介质，频率不变，D错误。 面的反射光叠加出了振动加强点和振动减弱点，形成到破 2,B红光的频单比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光 乳的过程上面越来越薄，下面总来越厚，因此出现加强点和 的折#率，在MN面入射角相同，根据折粉定律a一出日 减弱点的位置发生了变化，条数宽度和间距发生变化，C错 误：D,将肥皂模外金病环左侧的把柄向上转动90°，由于重 可知绿光在MN面的折射角较小，根据几何关系可知绿光北 力，表面张力和粘带力等的作用，肥皂脱的形状和厚度会重 红光更靠近P点，故A错误：根据全反射发生的条件snC= 新分布，围此并不会跟着旋转90°，D错误.故选AB. 上可知红光发生全反射的始界角较大，0逐渐增大时，折射 8.D一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射红外线的强 度越大，A、B、C顶错误，D项正确. 光线与NP面的交点左移过程中，在NP面的入射角光大于 9.解光战在M点发生折射有 红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失， sin60°=nsin0 故B正确：在MN面，光是从光疏介质射到光密介质，无论 由题知，光线经祈射后在BC边的N点洽好发生全反射，别 多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误：根据折射定 谁n=n。可知0逐渐减小时，两来光在MN面折射的斯特 sin C=1 C=90°-0 角论渐减小，故D错误。故选B。 3,BC只有a>41°时，岸上救接人员才能收到他发出的信号， 数爸界角为C=90°-。=49，术的折船率sin Csin49, 1 立有tan仁号 B正确，A错误：当他以a=60向水面发射激光时，由几何关 号 系得入精角=30，由新射定律日册知，新精角大于 根据元何关系有tam9=ME BN-2BN 30”,故岸上教攙人员接收激光光来的方向与水面的夹角小 于60°，C正确，D错误. 解得NC=a一BN=a一后 4.C设光线在Q界面的入射角为a,折射角为3，几何关系可 秀由m0-瓷 知a=30,根据斯射定律可得n=加卫-2 sin a 光线射出(OQ界面的临界条件为发生全反射，光路图如图所 解得PC=尽-1 24 示，其中OB⊥CS -9.c-a 10.解析当入射角达到45时，怡好到达临界角C,根据 sin C=I 可得液体的折射率n 30 sin C sin45=√2 P 由于=号 光线在A两点发生全反新：有血C。-号 可知激光在淡依中的修格地度。一。一号。 即AB两处全反射的临暴角为45°，AB之间有光线射出，由 儿何关系可知AB=2AC=2CS=OS=d 答案反号 故选C, 5,C事完从永中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角 大于或等于临界角，发生了全反射现豪：还有一部分光折射 到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。 故选C. 6.DA.如图所示 由几何关系可得入射角为=45 折射角为r■30 204