卷16 光 电磁波-【三新金卷·先享题】2026年新高考物理真题分类优化卷(分项A)

!!!!!高考真题卷"物理#十六$!!4"!%!单元周测段考!#$!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!4"%%!#$!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4"#%!#$ !"!#高考真题卷!物理#十六$ 卷!4!光!电磁波 姓名!!!!!班级!!!!!考号!!!!!得分!!!! 本卷共!&小题&满分!''分&考试时间(&分钟 一'选择题(本题共)小题&每小题*分&共#%分)在每小题给出的四个选 项中&第!!(题是只有一项是符合题目要求的) !!#%'%*!浙江$如图为水流导光实验&出水口受激 光照射&下面桶中的水被照亮&则 #!!$ $!激光在水和空气中速度相同 +!激光在水流中有全反射现象 ,!水在空中做匀速率曲线运动 -!水在水平方向做匀加速运动 %!#%'%*!全国$三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献&荣 获了%'%#年诺贝尔化学奖)不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光) 现有两种量子点分别发出蓝光和红光&下列说法正确的是 #!!$ $!蓝光光子的能量大于红光光子的能量 +!蓝光光子的动量小于红光光子的动量 ,!在玻璃中传播时&蓝光的速度大于红光的速度 -!蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 #!#%'%*!海南$一正三角形2+D玻璃砖&某束光线垂直 2+射入&恰好在+D界面发生全反射&则玻璃砖的折 射率 #!!$ $!槡% +!槡# ,!槡% ## -!% *!#%'%*!浙江$氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示&此四条谱线满足 巴耳末公式! 6-. ! %% 9! L# $% &L-#'*'&'4用;/和;8 光进行如下实验 研究&则 #!!$ $!照射同一单缝衍射装置&;&光的中央明条纹宽度宽 +!以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖&;&光的侧移量小 ,!以相同功率发射的细光束&真空中单位长度上;'光的平均光子数多 -!相同光强的光分别照射同一光电效应装置&;'光的饱和光电流小 &!#%'%*!辽宁$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 #!!$ $!换用更粗的头发丝 +!换用红色激光照双缝 ,!增大纸板与墙面的距离 -!减小光源与纸板的距离 4!#%'%*!山东$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$与待测滚珠%'&放置在两块平板玻璃之间&用单色平行光垂直照射 平板玻璃&形成如图乙所示的干涉条纹)若待测滚珠与标准滚珠的直径 相等为合格&下列说法正确的是 #!!$ $!滚珠%'&均合格 +!滚珠%'&均不合格 ,!滚珠%合格&滚珠&不合格 -!滚珠%不合格&滚珠&合格 (!#%'%*!广东$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78 面射入某长方体透明 均匀介质)折射光束在 8+ 面发生全反射)反射光 射向+D面)若!逐渐增大)两束光在8+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 #!!$ $!在+D面上&红光比绿光更靠近+点 +!逐渐增大时&红光的全反射现象先消失 ,!逐渐增大时&入射光可能在78 面发生全反射 -!逐渐减小时&两束光在78 面折射的折射角逐渐增大 )!#%'%*!广西$如图&/为单色光源&/发出的光一部 分直接照在光屏上&一部分通过平面镜反射到光屏 上)从平面镜反射的光相当于/在平面镜中的虚像 发出的&由此形成了两个相干光源)设光源/到平 面镜和到光屏的距离分别为$和<&$+<&镜面与光屏垂直&单色光波长 为6)下列说法正确的是 #!!$ $!光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为<%$6 +!光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为<$6 ,!若将整套装置完全浸入折射率为L的蔗糖溶液中此时单色光的波长 变为L6 -!若将整套装置完全浸入某种透明溶液中&光屏上相邻两条亮条纹的 中心间距为"1&则该液体的折射率为 <%$"16 二'选择题(本题共%小题&每小题&分&共!'分)在每小题给出的四个选 项中&有多项符合题目要求&全部选对的得&分&选对但不全的得#分&有 选错的得'分) 0!#%'%*!甘肃$如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面&一束红光$从 空气沿半径方向入射到圆心2&当!-#'5时&反射光%和折射光&刚好垂 直)下列说法正确的是 #!!$ $!该材料对红光的折射率为槡# +!若!-*&5&光线&消失 ,!若入射光$变为白光&光线%为白光 -!若入射光$变为紫光&光线%和&仍然垂直 !'!#%'%*!湖南$!)#*年&洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果#称 洛埃镜实验$&平面镜沿2( 放置&靠近并垂直于光屏)某同学重复此 实验时&平面镜意外倾斜了某微小角度!&如图所示)/为单色点光源) 下列说法正确的是 #!!$ $!沿(2向左略微平移平面镜&干涉条纹不移动 +!沿2(向右略微平移平面镜&干涉条纹间距减小 ,!若!-'5&沿2(向右略微平移平面镜&干涉条纹间距不变 -!若!-'5&沿(2向左略微平移平面镜&干涉条纹向(处移动 !!!!!!!!!!!!!4"*%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4"&%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4"4%!#$ 三'非选择题(本题共&小题&共&)分) !!!#!%分$#%'%*!山东枣庄三模$如图甲所示&图中阴影部分(4F为透 明材料制成的柱形光学元件的横截面&(F为半径为. 的!* 圆弧&某实 验小组为测量该光学元件的折射率&先通过作图确定了圆弧圆心2的 位置)请回答下面问题( #!$实验小组先在2处插一枚大头针+!&然后在线段24和2F之间某 一位置插大头针+%&在4F边右侧任意位置观察&发现+%都无法挡住 +!&原因是!!!!!!!&若要在4F边右侧观察到+%挡住+!&应 将+%向!!!!边方向移动#选填+24,或+2F,$- #%$该小组经过讨论&重新设计了实验方案&进行了如下操作( (在2处插大头针+!&在4F边右侧合适位置插大头针+%&调整观察 角度&再插上大头针+#&使+#把+!和+%都挡住- )画出元件边界&作出图乙所示光路图&以+%'+# 连线与4F边交点 2?为圆心作圆&分别过圆与直线22?和+%+#的交点作4F边的垂线& 垂足分别为8!'8%- *用刻度尺测出线段2?8!和2?8%的长度分别为'!'%&则该元件的 折射率L-!!!!- #$若测得该元件的折射率L-%&在2处固定一点光源&只考虑首次从 圆弧(F直接射向(4'4F的光线&从点光源射向圆弧(F的光中&有 一部分不能从(4'4F面直接射出&则这部分光照射到圆弧(F上的弧 长为!!!!) !%!#!'分$#%'!0!全国$某同学利用图示装置测量某种单色光的波长) 实验时&接通电源使光源正常发光-调整光路&使得从目镜中可以观察 到干涉条纹)回答下列问题( #!$若想增加从目镜中观察到的条纹个数&该同学可!!!!- $!将单缝向双缝靠近 +!将屏向靠近双缝的方向移动 ,!将屏向远离双缝的方向移动 -!使用间距更小的双缝 #%$若双缝的间距为'&屏与双缝间的距离为<&测得第!条暗条纹到第 L条暗条纹之间的距离为"1&则单色光的波长6-!!!!- #$某次测量时&选用的双缝的间距为'!#''//&测得屏与双缝间的距 离为!!%'/&第!条暗条纹到第*条暗条纹之间的距离为(!&4//) 则所测单色光的波长为!!!!=/#结果保留#位有效数字$) !#!#!'分$#%'%%!重庆$如图所示&水面上有一透 明均质球&上半球露出水面&下半球内竖直中心 轴上有红'蓝两种单色灯#可视为点光源$&均质 球对两种色光的折射率分别为L红 和L蓝)为使 从光源照射到上半球面的光&都能发生折射#不考虑光线在球内反射后 的折射$&若红灯到水面的最大距离为=红) #!$求蓝灯到水面的最大距离- #%$两灯都装在各自到水面的最大距离处&蓝灯在红灯的上方还是下 方0 为什么0 !*!#!%分$#%'%*!山东$某光学组件横截面如图 所示&半圆形玻璃砖圆心为2点&半径为.- 直角三棱镜6K边的延长线过2 点&5K边平 行于(4 边且长度等于.&,65K-#'5)横 截面所在平面内&单色光线以!角入射到56 边发生折射&折射光线垂直5K边射出)已知 玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为!!&) #!$求.<=!- #%$以!角入射的单色光线&若第一次到达半圆弧(74可以发生全反 射&求光线在56上入射点H#图中未标出$到5点距离的范围) !&!#!*分$#%'%*!全国$一玻璃柱的折射率L-槡#&其横截 面为四分之一圆&圆的半径为.&如图所示)截面所在 平面内&一束与(4边平行的光线从圆弧入射)入射光 线与(4边的距离由小变大&距离为=时&光线进入柱体后射到4F边 恰好发生全反射)求此时=与. 的比值) !$,! "!"# !+"解析+#!$弹簧的弹力是弹簧振子做简谐运动的回复力%弹簧的弹力6随位 移%变化的关系为6&!D% 画出弹簧的弹力6随位移%变化的示意图%如图 小球相对平衡位置的位移%随时间(的变化规律 %&%*>A(,( 则,& D槡4 弹簧振子做简谐运动的周期为 0&$#,&$# 4槡D 小球从I点到J 点的时间 (&!)0& # $ 4槡D #$$7"设小球到球心的距离为A%当A'-时%即小球在地球内部%地球- A 球壳对小球的万有引力为%%则小球受到的万有引力大小为 6&B824 A$ &B -' ) "#A "4 A$ &)"#B-4A 可得6与A成正比%故此时的图像为过原点的倾斜直线& 当A&-时%万有引力为 6&)"#B-4- 当A&-时%即小球在地球外部%万有引力大小为 6&B84 A$ &)B#-4- " "A$ 可得6与! A$ 成正比%图像如图所示 8"设小球相对地心的位移为%%根据#$$问7解析可得%小球受到的万有引 力为 6&B824 %$ &!)"#B-4% 则小球在隧道的运动为简谐振动%周期为 0&$# 4槡D2& "#B槡- 小球从隧道口到地心的时间 (2&!)0& ! ) "# B槡- 答案+#!$ %#$ 4槡D #$$7" (8"!) "# B槡- 卷!&!光 电磁波 !"1!光在介质中的速度为$&MN %故激光在水中的传播速度小于在空气中的 传播速度%故#错误(水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时 入射角大于临界角%发生了全反射%故1正确(水在空中只受到重力作用%做 匀变速曲线运动%速度在增大%故'错误(水在水平方向做匀速直线运动%故 2错误&故选1& $"#!由于红光的频率小于蓝光的频率%则红光的波长大于蓝光的波长%根据 5&=; 可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量(根据:&=: 可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量%故#正确%1错误( 由于红光的折射率小于蓝光%根据$&MN 可知在玻璃中传播时%蓝光的速度小于红光的速度%故'错误( 光从一种介质射入另一种介质中频率不变%故2错误& 故选#& ""'!如图所示 根据几何关系可知光线在EH界面的入射角为I&&%6 根据全反射的临界条件可得 (45I&!N 解得N& 槡$ "" 故选'& )"'!根据巴耳末公式可知%;'光的波长较长&波长越长%越容易发生明显 的衍射现象%故照射同一单缝衍射装置%;'光的中央明条纹宽度宽%故 # 错误(;'光的波长较长%根据C& M : 可知;'光的频率较小%则;'光的折 射率较小%在平行玻璃砖的偏折较小%;'光的侧移量小%故1错误(;'光 的频率较小%;'光的光子能量较小%以相同功率发射的细光束%;'光的光 子数较多%真空中单位长度上;'光的平均光子数多%故'正确(若;(';' 光均能发生光电效应%相同光强的光分别照射同一光电效应装置%;'光的 频率较小%;'光的光子能量较小%;'光的光子数较多%则 ;'光的饱和光 电流大%;(光的饱和光电流小%故2错误&故选'& +"#!由于干涉条纹间距!%&<?: %可知+换用更粗的头发丝%双缝间距?变 大%则相邻两条亮纹中央间距!%变小%故#正确(换用红色激光照双缝%波 长变长%则相邻两条亮纹中央间距!%变大%故1错误(增大纸板与墙面的 距离<%则相邻两条亮纹中央间距!%变大%故'错误(减小光源与纸板的距 离%不会影响相邻两条亮纹中央间距!%%故2错误&故选#& &"'!单色平行光垂直照射平板玻璃%上'下玻璃上表面的反射光在上玻璃上 表面发生干涉%形成干涉条纹%光程差为两块玻璃距离的两倍%根据光的干 涉知识可知%同一条干涉条纹位置处光的波程差相等%即滚珠#的直径与滚 珠L的直径相等%即滚珠L合格%不同的干涉条纹位置处光的波程差不同% 则滚珠#的直径与滚珠M的直径不相等%即滚珠M不合格&故选'& ,"1!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 89 面%入射角相同%根据折射定律N&(45#(45" 可知绿光在89 面的折射角较小%根据几何关系可知绿光比红光更靠近E 点%故#错误( 根据全反射发生的条件(45I&!N 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9E面的交点左移过程中%在9E面的入射角先大于 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1正确( 在89 面%光是从光疏介质到光密介质%无论#多大%在89 面都不可能发 生全反射%故'错误( 根据折射定律N&(45#(45" 可知#逐渐减小时%两束光在89 面折射的折射角 逐渐减小%故2错误& 故选1& 3"#2!根据光的反射对称性可知光源.与平面镜中的虚像距离为$#%根据 条纹间距公式可知 !%&<?:& < $#: 故#正确%1错误( 若将整套装置完全浸入折射率为N的蔗糖溶液中%光的频率不变%根据:C&M $&:!C& M N 其中M为在真空中的光速%则:!&:N 故'错误( 若将整套装置完全没入某种透明溶液中%光屏上相邻两条亮条纹的中心间 距为!%%根据条纹间距公式有!%&<$#:$ 可得:$& $#!% < 结合'选项的分析可知:$& $#!% < & : N 所以N& <$#!%: 故2正确& 故选#2& /"#1'!根据几何关系可知从材料内发生折射时光线的折射角为&%6%故折射 率为N&(45&%6(45"%6&槡" 故#正确( 设临界角为I%得(45I&!N& ! 槡" '! 槡$ 故I')+6%故若#&)+6%会发生全反射%光线M消失%故1正确( 由于光线L为反射光线%反射角等于入射角%故当入射光#变为白光%光线L 为白光%故'正确( 对同种介质%紫光的折射率比红光大%故若入射光#变为紫光%折射角将变 大%光线L和M不会垂直%故2错误& 故选#1'& !$3! "!"# !%"1'!根据题意画出光路图 如图所示%.发出的光与通过平面镜反射光#可以 等效成虚像.2发出的光$是同一列光分成的%满 足相干光条件&所以实验中的相干光源之一是 通过平面镜反射的光%且该干涉可看成双缝干 涉%设.与.2的距离为?%则 ?&$#.到光屏的距离为<%代入双缝干涉公式 !%&<:? 可得!%&<:$# 则若#&%6%沿J)向右#沿)J向左$略微平移平面镜%对<和? 均没有影 响%则干涉条纹间距不变%也不会移动%故'正确%2错误( 同理再次画出光路图有 沿J)向右略微平移平面镜%即图中从$位置(%位置%由图可看出双缝 的间距增大%则干涉条纹间距减小%沿)J向左略微平移平面镜%即图中从 %位置($位置%由图可看出干涉条纹向上移动%故#错误%1正确& 故选1'& !!"解析+#!$发现E$都无法挡住E!%原因是光线发生了全反射%应减小入射 角%即将E$ 向JI边方向移动& #$$根据折射定律可知 N& (45#/%6!-E"J29$$ (45#/%6!-E!J29!$ & J29$ - J29! - & ?$ ?! #"$测得该元件的折射率 N&$ 则全反射的临界角为 (45I&!N& ! $ 则I&"%6 如图所示 若沿J5方向射到)1 面上的光线刚好发生全反射%则 -)K6&"%6%同理%若沿JB 方向射入的光线恰好在 1I面上发生全反射%可得-IKB&"%6%因此-6K;& "%6%据几何关系可得 6;&!!$'$#-& ! &#- 答案+#!$光线发生了全反射!JI #$$ ?$ ?! #"$!&#- !$"解析+#!$相邻两亮#暗$干涉条纹的!%&:<? %要增加观察到的条纹数%即 !%越小%需增大?或减小<%因此应将屏向靠近双缝的方向移动%或使用间 距更大的双缝%故#'''2错误%1正确( #$$由 !%N!!& :< ? 得:& ?!%#N!!$< #"$所测单色光的波长 :& ?!%#N!!$<& %"0!%!"*',"+&0!%!"* #)-!$'!"$* #&"0!% !,*&&"%5* 答案+#!$1!#$$?!%#N!!$<! #"$&"% !""解析+#!$为使从光源照射到上半球面的光%都能发生折射%关键是光线能 够从折射出去%以红光为例%当折射角最大达到临界角I时%光线垂直水面 折射出去%光路图如图所示 假设半球半径为-%根据全反射定律和几何关系可知 (45I红&!N红& =红 -$/=$槡 红 同理可知蓝光 (45I蓝&!N蓝& =蓝 =$蓝/-槡 $ 两式联立解得 =蓝& N$红!! N$蓝!槡 !"=红 #$$蓝光的折射率N蓝 大于红光的折射率N红%根据#!$问结果=蓝 & N$红!! N$蓝!槡 !"=红 结合N蓝&N红&!可知=蓝'=红 所以蓝灯应该在红灯的上方& 答案+#!$=蓝& N$红!! N$蓝!槡 !/=红( #$$上方%理由见解析 !)"解析+#!$由题意设光在三棱镜中的折射角为"%则根据折射定律有 N&(45#(45" 由于折射光线垂直5B边射出%根据几何关系可知 "&-65B&"%6 代入数据解得(45#&%",+ #$$根据题意作出单色光第一次到达半圆弧)81恰好发生全反射的光路 图如图 则根据几何关系可知65上从E 点到5 点以#角入射的单色光线第一次 到达半圆弧)81 都可以发生全反射%根据全反射临界角公式有 (45I&!N 设E点到6B 的距离为<%则根据几何关系有 <&-(45I 又因为%E5& -!< >A("%6 联立解得%E5& 槡$ "/ - 所以光线在56上的入射点K 到5 点的距离范围为 %'%$ 槡$ "/ - 答案+#!$(45#&%",+!#$$%'%$ 槡$ "/ - !+"解析+如图%画出光路图 可知(45" (45. &N&槡" 设临界角为I%得 (45I&!N& 槡" " %>A(I&槡&" 根据"&./I可得 (45#./I$ (45. &槡" 解得B75.& ! 槡"- $ 故可得(45.& ! 槡槡!$-& $ 故可知= -&(45"&槡"(45.& ! 槡槡)-$ $ 答案+ ! 槡槡)-$ $