卷16 光 电磁波-【三新金卷·先享题】2026年安徽省高考物理真题分类优化卷(分项3A)

x=xm cos wt 到。=√侣 弹簧振子做简谐运动的周期为 73 =2mN√k m 小球从C点到O点的时间 号√只 (2)a.设小球到球心的距离为r,当rR时，即小球 在地球内部，地球R一”球壳对小球的万有引力为 0,则小球受到的万有引力大小为 4 pX3rm CM'm-G 4 F=G y2—=3Gpm 可得与r成正比，故此时的图像为过原，点的倾斜 直线。 当r=R时，万有引力为 F=青GnR 当”>R时，即小球在地球外部，万有引力大小为 E=GMm4GπoR 3r2 可得F与二成正比，图像如图所示 个F 0 R b.设小球相对地心的位移为x,根据(2)问a解析可 得，小球受到的万有引力为 M'm 4 F=G 3πGpm.x 则小球在隧道的运动为简谐振动，周期为 小球从隧道口到地心的时间 3元 答案：(1) ；(2)a. Gpm 13元 ；b.4NGp 卷16光电磁波 1.BA.雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和 色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意： B,通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭 缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意；C,肥皂膜 彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成 的，属于薄膜千涉，故C不符合题意；D.水中气泡明 亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多 【38】 光线进入人眼，故D不符合题意。 2.A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E=hy 可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量：根 h 据p二入 可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A正 确，B错误； 由于红光的折射率小于蓝光，根据u= 可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度， 故C错误； 光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D 错误。 故选A。 3.C如图所示 根据几何关系可知光线在PQ界 0 面的入射角为C=60° 根据全反射的临界条件可得 1 sin C=- n 0 23 解得n= 3 故选C。 4.C根据巴耳末公式可知，H,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，H,光的中央明条纹宽度宽，故A错误： C H,光的波长较长，根据∫=入可知H,光的频率较 小，则H,光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较 小H,光的侧移量小，故B错误；H,光的频率较小， H,光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束， H,光的光子数较多，真空中单位长度上H,光的平 均光子数多，故C正确：若H、H,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， H,光的频率较小，H,光的光子能量较小，H。光的 光子数较多，则H,光的饱和光电流大，H。光的饱 和光电流小，故D错误。故选C。 5,A由于千涉条纹间距△x=入，可知：换用更粗的 头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距 △x变小，故A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△x变大，故B错误；增 大纸板与墙面的距离，则相邻两条亮纹中央间距 △x变大，故C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△x,故D错误。故选A。 6.C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千涉，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α的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格， 不同的千涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠α 的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故 选C。 7.B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MV面，入射角相同，根据折射 sin 0 定律n sin a 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； -3A 根据全反射发生的条件sinC=行可知红光发生全 反射的临界角较大，日逐渐增大时，折射光线与NP 面的交点左移过程中，在VP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B正确； 在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论目多 大，在MV面都不可能发生全反射，故C错误； 根据折射定律n=。可 可知0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。 故选B。 8.D根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的 虚像距离为2a,根据条纹间距公式可知 d1=2a入 故A、B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λf=c =Af=分 其中〔为在真空中的光速，则入1=入 n 故C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△x,根据条纹间距公式 有△x=2a: 2a△x 可得入2= 结合C选项的分析可知入2 2a△= 所以n=2a△ 故D正确。 故选AD。 9.ABC根据几何关系可知从材料内发生折射时光线 的折射角为60°，故折射率为n=sin60 sin 30 =√3 故A正确： 111 设临界角为C,得sinC= nw3√② 故C<45°，故若0=45°，会发生全反射，光线c消失， 故B正确： 由于光线b为反射光线，反射角等于入射角，故当入 射光a变为白光，光线b为白光，故C正确： 对同种介质，紫光的折射率比红光大，故若入射光a 变为紫光，折射角将变大，光线b和c不会垂直，故D 错误。 故选ABC。 10.BC根据题意画出光路图 如图所示，S发出的光 光屏 与通过平面镜反射光 (可以等效成虚像S 发出的光)是同一列 光分成的，满足相干 a 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 可看成双缝千涉，设S与S'的距离为d,则 d=2aS到光屏的距离为l,代入双缝千涉公式 【39】 Ax-d 可得△x=2a 则若0=0°，沿OA向右（沿A。向左）略微平移平面 镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也 不会移动，故C正确，D错误； 同理再次画出光路图有 光屏 ① ② 沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→② 位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间 距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从② 位置→①位置，由图可看出千涉条纹向上移动，故 A错误，B正确。 故选BC。 11.解析：(1)发现P2都无法挡住P1,原因是光线发生 了全反射，应减小入射角，即将P。向O汇边方向 移动。 (2)根据折射定律可知 O'N, sin(90°-∠PO'N2) R sin(90-∠P,ON1)-OV,d R (3)测得该元件的折射率 n=2 则全反射的临界角为 sin C=1 n -2 则C=30 如图所示 若沿OE方向射到AB面上 A B 的光线刚好发生全反射，则 ∠ADF=30°，同理，若沿OG 方向射入的光线恰好在BC G 面上发生全反射，可得∠CDG =30°，因此∠FDH=30°，据几 何关系可得 入 1 6πR 0 FH-12X2rR- 答案：(1)光线发生了全反射OC d 1 (3)6元R 12.解析：1)相邻两亮（暗）千涉条纹的△x=,要增 加观察到的条纹数，即△x越小，需增大d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A、C、D错误，B正确； -3A △xλl (2)由n气d d△x 得入=m-1) (3)所测单色光的波长 入= d△x 0.3×10-3m×7.56×10-3m (n-1)l (4-1)×1.2m ≈6.3X10-m=630nm 答案：1)B(2)m-1D1 d△x (3)630 M 13.解析：(1)为使从光源照射到上半球面的光，都能发 则根据几何关系可知FE上从P,点到E点以0角 生折射，关键是光线能够从折射出去，以红光为例， 入射的单色光线第一次到达半圆孤AMB都可以发 当折射角最大达到临界角C时，光线垂直水面折射 生全反射，根据全反射临界角公式有 出去，光路图如图所示 sin C=1 n 设P点到FG的距离为l,则根据几何关系有 空气 =Rsin C 又因为xPE R-L 水 c0s30 联立解得xPE= 3R 9 假设半球半径为R,根据全反射定律和几何关系 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范 可知 围为 1 he sin C=mg√R+hs 0<<R 同理可知蓝光 2 1 h这 答案：(1)sin0=0.75(2)0<x≤ -R sinC数一n我 √h#十R 15.解析：如图，画出光路图 两式联立解得 n红-1 h= Vnt-1 ·hg (2)蓝光的折射率n其大于红光的折射率n红，根据 /na-1 (1)问结果h=√n-1 ·h每 结合n我>n红>1可知h我<h每 可知血。=4=后 sin B 所以蓝灯应该在红灯的上方。 设临界角为C,得 n红-1 答案：(1)hg=√n&-1 ·h红 sin C=1_/3 3,osC=6 3 (2)上方，理由见解析 14.解析：(1)由题意设光在三棱镜中的折射角为α，则 根据a=B+C可得mg+C=5 sin 8 根据折射定律有 1 sin a 解得tanB= n=sin a 3-√2 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知 故可得sinB= a=∠FEG=30° √/12-6√2 代入数据解得sin0=0.75 h (2)根据题意作出单色光第一次到达半圆孤AME 故可知R =sina=√3sinB 恰好发生全反射的光路图如图 N4-2√2 1 答案：入4-2E 【40】-3A最新5年高考真题分类优化卷·物理（十六） 卷16光电磁波 姓名 班级 考号 得分 本卷共15小题，满分100分，考试时间75分钟 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选 项中，第1~7题是只有一项是符合题目要求的。 1.(2025·北京卷)下列现象属于光的衍射的是 A.雨后天空出现彩虹 B.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C.肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D.水中的气泡看上去特别明亮 2.(2024·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2023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 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传播时的频率 3.(2024·海南)一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直OP射入，恰好在 PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率 ( 0 0 A.√② B.√5 C2 D.2 3 4.(2024·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 巴耳未公式-R侵》=3,55用H,有H,光进行如下实验 研究，则 H:Hy H。 A照射同一单缝衍射装置，H。光的中央明条纹宽度宽 B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，H。光的侧移量小 C.以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上H,光的平均光子数多 【最新5年高考真题分类优化卷·物理（十六）16-1】3A D.相同光强的光分别照射同一光电效应装置，H,光的饱和光电流小 5.(2024·黑吉辽蒙)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 () 头发丝 光源 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)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α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 图甲 图乙 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)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以 O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0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 () M A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B.0逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C.O逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D.0逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【16-2】3A 8.(2024·广西)如图，S为单色光源，S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S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S到平面镜和到 光屏的距离分别为a和l,a<l,镜面与光屏垂直，单色光波长为入。下 列说法正确的是 () 光 平面镜 - A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为3 B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为一入 C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长 变为n入 D.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△x,则该液体的折射率为2a△入 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有 选错的得0分。 9.(2024·甘肃)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光α从 空气沿半径方向入射到圆心O,当0=30°时，反射光b和折射光c刚好 垂直。下列说法正确的是 A.该材料对红光的折射率为√ B.若0=45°，光线c消失 C.若入射光a变为白光，光线b为白光 D.若人射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直 10.(2024·湖南)1834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OA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0，如图所示。S为单色点光源。 下列说法正确的是 () 【16-3】3A 光屏 A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若0=0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若0-0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(12分)(2024·山东枣庄三模)如图甲所示，图中阴影部分ABC为透 明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R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O的 位置。请回答下面问题： 甲 (1)实验小组先在O处插一枚大头针P,然后在线段OB和OC之间 某一位置插大头针P,在BC边右侧任意位置观察，发现P,都无法挡 住P,原因是 ,若要在BC边右侧观察到P,挡住P,, 应将P2向边方向移动（选填“OB”或“OC”); (2)该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针P,在BC边右侧合适位置插大头针P2,调整观察 角度，再插上大头针P3,使P把P,和P2都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以P,、P,连线与BC边交点 O'为圆心作圆，分别过圆与直线OO'和P,P,的交点作BC边的垂线， 垂足分别为N1、N2; ③用刻度尺测出线段ON1和O'N2的长度分别为d1、d2,则该元件的 折射率n= (3)若测得该元件的折射率n=2,在O处固定一点光源，只考虑首次从 圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有 部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的 弧长为 12.(10分)(2019·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 【16-4】3A 到干涉条纹。回答下列问题： 光源滤光片单缝双缝 遮光筒 屏转轮 中目镜 测量头 凸 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为1，测得第1条暗条纹到第 n条暗条纹之间的距离为△x,则单色光的波长λ= (3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距 离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。 则所测单色光的波长为 nm(结果保留3位有效数字)。 13.(10分)(2022·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n红和n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h红。 空气 水 h (1)求蓝灯到水面的最大距离； (2)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？为什么？ 【16-5】3A 14.(12分)(2024·山东)某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心 为O点，半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于 AB边且长度等于R,∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色光线以0 角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和 三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。 (1)求sin0; (2)以0角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反 射，求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。 15.(14分)(2024·全国)一玻璃柱的折射率n=√3，其横截面为四分之一 圆，圆的半径为R,如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的 光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光 线进人柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。 【16-6】3A