专题06 动量守恒定律 光学（广东专用）2026年高考物理一模分类汇编

专题06 动量守恒定律 光学 4大考点概览 考点01 动量定理 考点02 动量守恒定律 考点03 光的折射 考点04 全发射 功和功率 考点1 一、单选题 1．（2026·广东·一模）图甲为沉井施工过程示意图，将井体放置在施工处，抓斗挖走井体内泥沙，井体受自身重力和泥沙阻力的共同作用而竖直下沉。若井体从静止开始下沉到停在底部，加速度a随时间t的变化如图乙，则（　　） A．时间内，井体所受合外力逐渐增大 B．时间内，井体重力的瞬时功率减小 C．时间内，井体克服阻力做功小于重力做功 D．时间内，重力和泥沙阻力的冲量大小相等 2．中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向 上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。已知在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．实验舱向下运动的过程始终处于失重状态 B．实验舱运动过程中距离A位置的最大距离为40m C．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于1×105J D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于 3．（2026·广东惠州·一模）如图所示，在第十五届全国运动会开幕式上，机器人手握相同锤子的锤柄，通过对青铜句鑃（gōu  diào）的不同位置进行轻重缓急的敲击，演奏了《彩云追月》。每次敲击完成后，机器人手会迅速将锤子归位，使锤柄竖直静止，然后开始下一次敲击。下列说法正确的是（　　） A．每一次敲击过程中，锤子的机械能守恒 B．每次与青铜句鑃作用前后，锤子的动量相同 C．每次锤柄竖直时，锤柄受到机器人手的摩擦力相同 D．敲击时，锤子对青铜句鑃的作用力大于青铜句鑃对锤子的作用力 4．（2026·广东汕头·一模）图所示为乒乓球火箭现象：将乒乓球放在装有水的水杯中，随水杯由静止下落并与地面发生碰撞后，乒乓球会被弹射到很高的地方。在水杯撞击地面的极短时间内，杯中产生极大的等效浮力，使乒乓球被加速射出。已知等效浮力给乒乓球的冲量为，乒乓球质量为，下落高度为，当地重力加速度为，且远远小于等效浮力，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．水杯落地时，乒乓球的速率为 B．脱离水面时，乒乓球的速率为 C．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球的动量变化大小为 D．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球重力的冲量大小为 5．（2026·广东肇庆·一模）如图所示，某滑雪场的传送带与水平面的夹角为θ，游客利用传送带运送器械。已知器械质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．在器械随传送带匀速上行的过程中，下列说法正确的是（　　） A．器械所受摩擦力的大小为 B．器械受到的摩擦力方向沿传送带向下 C．摩擦力对器械做负功 D．器械所受支持力的冲量为0 二、多选题 6．（2026·广东大湾区·联合考试）如图所示，质量为m的物体从固定在地面上的粗糙斜面顶端由静止开始匀加速下滑，斜面倾角为，长度为s，物体下滑至底部速度大小为v，下列说法中正确的有（　　） A．物体运动至斜面底部时，重力的瞬时功率为 B．该过程中重力的冲量大小为 C．物体下滑过程中，系统机械能守恒 D．物体下滑过程中，克服摩擦力做功为 7．（2026·广东深圳·一调）如图甲，质量为6kg的小车静止在光滑水平面上，t＝0时刻，木块从左端滑上小车，木块和小车水平方向速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10。下列说法正确的是（　　） A．小车的长度为5m B．小车上表面动摩擦因数为0.5 C．前2s内产生的热量为15J D．前2s内摩擦力对小车的冲量大小为6N·s 8．（2026·广东·一模）如图所示，风洞实验室可以产生与水平方向成的恒定风力。在风洞中A点将一个质量为的小球以初速度竖直向上抛出，经过时间后小球运动到B点。已知A、B两点的竖直距离，重力加速度为 下列说法正确的有（　　） A．恒定风力大小为 B．小球到达B点时的速率为 C．从A点到B点的过程，风力对小球的冲量大小为 D．小球到达B点时，风力的瞬时功率为 9．（2026·广州·一模）如图，某排球运动员练习垫球。每次在同一位置垫球后，排球离开手臂竖直向上运动，上升h后又落回原位置。排球的质量为m，上升和下降过程中，空气阻力大小恒为f，重力加速度为g。 (1)排球从离开手臂到再次落回手臂的过程中，求： i.排球在空中运动的时间； ii.空气阻力的冲量大小和方向。 (2)若排球与手臂接触时间为Δt，且接触过程中空气阻力冲量可忽略，求手臂触球过程中，排球对手臂的平均作用力大小。 10．（2026·湛江·一模）某弹射游戏装置如图所示，由以下部分依次平滑连接而成（竖直和水平轨道互不影响）：光滑水平轨道、半径为的竖直光滑半圆轨道、半径为 的竖直光滑半圆轨道、长度的水平直轨道、长度 且以恒定速率 顺时针转动的水平传送带，以及足够长的光滑水平轨道。其中，点为半圆轨道 的最高点。在光滑水平轨道 上，一轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与质量的小滑块（可视为质点）接触但不连接。弹簧初始时在 点处于压缩锁定状态，弹性势能。解除锁定后，小滑块被弹出，恰好能通过点，之后依次滑经轨道和传送带，最终冲上静置于轨道 上表面光滑的四分之一圆弧形物块，其质量，半径。已知滑块与轨道 及传送带 之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，空气阻力不计。 (1)求半圆轨道 的轨道半径； (2)求小滑块第一次向右滑过传送带的过程中，小滑块和传送带因摩擦产生的热量； (3)判断小滑块从点滑上圆弧形物块后是否能从点冲出圆弧轨道。 动量守恒定律 考点2 1、 单选题 1．（2026·广东梅州·一模）如图甲所示，在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B．两滑块碰撞过程中动量不守恒 C．两滑块的质量之比 D．碰撞过程中两滑块所受冲量相同 2．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，重力加速度为，在猫奔跑但没有离开木板的过程中（　　） A．猫对木板的摩擦力沿斜面向上 B．猫和木板组成的系统动量守恒 C．木板对猫做正功 D．木板的加速度为 3．（2026·广东清远·一模）弹棋是中国古代棋类游戏，晋人徐广《弹棋经》曰，“二人对局，黑白各六枚，先列棋相当，下呼上击之”。弹射过程简化如下：在水平桌面上放置两个质量、大小、材料都相同的棋子，其中A为黑棋、B为白棋（均可视为质点），将黑棋A从左侧以某一初速度快速弹出，两棋子发生正碰（碰撞时间极短），测得两棋子从碰后到停止滑行的距离分别为、L，下列说法正确的是（　　） A．两棋子发生的是弹性碰撞 B．碰撞过程中A、B两棋子所受冲量大小之比为1：2 C．碰后瞬间A、B两棋子的动量大小之比为1：2 D．碰撞过程损失的机械能与碰撞前瞬间A棋子的动能之比为1：4 4．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）一半径为R的光滑瓷碗静止在水平桌面上，在球心等高处紧贴着碗壁无初速度静止释放一个质量相等的小铁球，瓷碗始终在水平桌面上。下列说法正确的是（　　） A．小球第一次回到初始位置时，瓷碗的路程大小为2R B．小球第一次下降到瓷碗最低点时，对碗底的压力与受重力大小相等 C．若半径R足够大，小球在运动过程中可能脱离瓷碗 D．小球相邻两次达到最高点的时间小于 二、多选题 5．（2025·广东深圳·模拟）如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．单摆的摆长等于 C．A球释放的高度为 D．A球运动的最大速率为 6．（2026·深圳&多校·一模）如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，根据测量数据在坐标轴画出一条直线，图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（   ） A．小球的质量为 B．小球运动到最高点时的速度为 C．小球能够上升的最大高度为 D．若a < b，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动 三、多选题 7．（2026·广东梅州·一模）全自动快递分拣机器人系统在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上后，机器人可将包裹自动送至指定投递口停住，然后翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，如图甲所示。分拣机器人A把质量为的包裹从分拣处运至相距的投递口处，投递完包裹后返回分拣处途中由于发生故障自动切断电源之后以的速度与静止的机器人发生弹性碰撞，如图乙所示。已知、质量均为，机器人运行允许的最大加速度，运行最大速度。机器人运行过程中受到阻力为重力的倍。包裹与水平托盘的动摩擦因数为，包裹受的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)在投递口处包裹刚开始下滑时托盘倾角的大小； (2)A从分拣处运行至投递口所需的最短时间； (3)B碰后滑行的最大距离。 8．（2026·广东·一模）如图为货物“绿色”传输的示意图。工人将货物甲从倾斜轨道AB的顶端静止释放，货物甲无机械能损失地滑上静止在水平面上的节能反弹车，货物甲运动到反弹车的最右端时恰好与反弹车共速，此时反弹车与吸能反弹装置碰撞，货物甲滑上水平工作台，并与静止在C点的货物乙发生弹性正碰，碰撞后货物乙最终停在D点，而反弹车经碰撞后反弹，恰好能返回B点。已知轨道AB的距离、倾角，反弹车右端与反弹装置的距离，工作台C、D间的距离，货物与轨道AB、工作台的动摩擦因数，反弹车与地面的摩擦力为反弹车对地面压力的0.1倍，货物甲、乙是可以看成质点的相同货物，不计空气阻力，重力加速度取，，，求： (1)货物甲在B点的速度大小； (2)反弹车与吸能反弹装置碰撞后的动能与碰撞前的动能比值； (3)货物甲的质量与反弹车的质量比值。 19．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图所示，与水平方向成角的足够长绝缘固定斜面底端点固定一块与斜面垂直的挡板，整个空间存在平行斜面向下的匀强电场，场强大小。斜面上一个质量为的不带电绝缘滑块静止在距离斜面底端的点，滑块与斜面间的动摩擦因数。将一个质量为带电量为的光滑小球从斜面点上方处的点由静止释放，小球向下运动，与滑块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中无电荷转移。滑块碰挡板后立刻静止在挡板处。已知重力加速度为，，，滑块与小球均视为质点。求： (1)若，求小球与滑块发生第一次碰撞后两者的速度； (2)若，求小球与滑块发生第二次碰撞前（滑块未碰挡板）小球与滑块之间的最大距离； (3)试分析小球与滑块在第一次碰撞与第二次碰撞之间的运动过程中，小球电势能的变化量。 光的折射 考点3 一、单选题 1．（2026·广东深圳·一调）如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A．b为红色光束 B．全反射临界角 C．玻璃对红光的折射率 D．若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 2．（2026·广州·一模）如图是一束太阳光射向球形雨滴表面后发生折射的示意图，其中a、b是两种单色光。不考虑光在雨滴内的反射，下列说法正确的是（　　） A．雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的光子能量大于b光的光子能量 C．a光和b光在雨滴中传播速度相同 D．a光和b光在雨滴中的波长相同 3．（2026·广东·一模）如图所示为一束太阳光从空气射到六棱柱玻璃横截面时的光路图，图中标出了折射出的红色光和紫色光。下列说法正确的是（　　） A．逐渐增大太阳光的入射角，红色光首先发生全反射 B．在六棱柱玻璃中，红色光的速度比紫色光的速度大 C．红色光和紫色光从玻璃射入空气后，频率都变大 D．用同一装置做双缝干涉实验，红色光的条纹间距比紫色光的条纹间距小 4．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 5．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密度均匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，其中极细光束自空气从O点入射，轨迹恰好与半径为3R的内圆相切，并从P点出射。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角θ，光可能在O点发生全反射 B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于 C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射 D．从P点出射的光的光强与从O点入射的光的光强一定相等 6．（2025·广东惠州·二调）巴西科学家莫泽将漂白剂滴入装满水的透明水瓶里，制成可用于白天室内照明的莫泽灯，原理图如图（a）。为方便研究，将水瓶简化成高、直径为的圆柱体，如图（b）所示，、、、为通过中轴线纵截面图的四个顶点，有一束红光从点射入，若经瓶身侧边折射后从中点射出。已知红光与边的夹角为，光在空气中的速度为，忽略塑料瓶对光的折射。下列说法正确的是（　　） A．红光通过瓶子的时间为 B．由题目条件可以求出瓶内溶液对红光的折射率 C．根据对称性，红光射出水瓶时与的夹角为 D．若仅将红光换成紫光，可能在AB边发生全反射 二、多选题 7．（2026·广东梅州·一模）霓是大气中经常跟虹同时出现的一种光学现象，由太阳光经过水珠的折射和反射形成。如图所示为其简化示意图，自然光（白光）进入水珠后被散射为各种色光，其中、是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A．霓是由光线经过2次折射和1次全反射形成 B．光的频率小于光的频率 C．遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也能使该金属发生光电效应 8．（2025·广东江门·一模）如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A．光在处入射角为 B．水晶球的折射率为 C．光在水晶球中的传播速率为 D．光在水晶球中的传播时间为 9．（2026·湛江·一模）某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光从空气射向玻璃半圆柱体，其左侧入射点处的光线垂直于直径方向。光线在玻璃内经面一次反射后，从半圆柱体的最高点射出，出射方向与成角，且与共线。已知激光在真空中的速度为，不考虑面的透射光线。求： (1)该玻璃半圆柱体对激光的折射率； (2)激光从点射入到从点射出，在玻璃半圆柱体中运动的时间。 功能关系 考点4 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射，被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（　　） A． B． C． D． 2．（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 3．（2025·广东省大湾区·10月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I和Ⅱ分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为和，其出射光都是由圆心O点沿方向射出，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的传播时间之比为 B．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的折射率之比为 C．Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为 D．Ⅱ光与I光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为 4．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 5．（2025·广东汕头·一模）如图，渔民弯腰捕鱼时，发现湖面上有一片圆形浮萍，眼睛在点处恰好通过浮萍边缘点看到湖底点处有一条鱼。点离水面高度为，离点水平距离为，湖水深度。鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的踪影，已知湖水的折射率。求： (1)B距离点的水平距离； (2)浮萍的最小半径。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 动量守恒定律 光学 4大考点概览 考点01 动量定理 考点02 动量守恒定律 考点03 光的折射 考点04 全发射 功和功率 考点1 一、单选题 1．（2026·广东·一模）图甲为沉井施工过程示意图，将井体放置在施工处，抓斗挖走井体内泥沙，井体受自身重力和泥沙阻力的共同作用而竖直下沉。若井体从静止开始下沉到停在底部，加速度a随时间t的变化如图乙，则（　　） A．时间内，井体所受合外力逐渐增大 B．时间内，井体重力的瞬时功率减小 C．时间内，井体克服阻力做功小于重力做功 D．时间内，重力和泥沙阻力的冲量大小相等 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第二定律，由图可得时间内，井体加速度减小，可知井体所受合外力逐渐减小，故A错误； B．时间内，井体做加速度减小的加速运动，根据可得井体重力的瞬时功率增大，故B错误； C．时间内，井体从静止开始运动最后停下，初末动能均为零，动能变化量为零，根据动能定理 可得井体克服阻力做功等于重力做功，故C错误； D．时间内，动量变化量为零，根据动量定理 可得重力和泥沙阻力的冲量大小相等，故D正确。 故选D。 2．中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向 上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。已知在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．实验舱向下运动的过程始终处于失重状态 B．实验舱运动过程中距离A位置的最大距离为40m C．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于1×105J D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于 【答案】D 【详解】A．实验舱向下运动的过程，开始做自由落体运动，处于失重状态，后向下减速，处于超重状态，选项A错误； B．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知距离A位置的最大距离 选项B错误； C．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知该速度为 在向上弹射过程中，根据动能定理有 所以 选项C错误； D．在向上弹射过程中，根据动量定理有 所以 选项D正确。 故选D。 3．（2026·广东惠州·一模）如图所示，在第十五届全国运动会开幕式上，机器人手握相同锤子的锤柄，通过对青铜句鑃（gōu  diào）的不同位置进行轻重缓急的敲击，演奏了《彩云追月》。每次敲击完成后，机器人手会迅速将锤子归位，使锤柄竖直静止，然后开始下一次敲击。下列说法正确的是（　　） A．每一次敲击过程中，锤子的机械能守恒 B．每次与青铜句鑃作用前后，锤子的动量相同 C．每次锤柄竖直时，锤柄受到机器人手的摩擦力相同 D．敲击时，锤子对青铜句鑃的作用力大于青铜句鑃对锤子的作用力 【答案】C 【详解】A．敲击过程中锤子与青铜句鑃相互作用，机械能转化为内能，机械能不守恒，故A错误； B．作用前后锤子速度方向改变，动量的方向（矢量）不同，故B错误； C．锤柄竖直静止时，受力平衡，摩擦力等于锤子重力（锤子相同），故摩擦力相同，故C正确； D．作用力与反作用力大小相等，锤子对青铜句鑃的作用力等于青铜句鑃对锤子的作用力，故D错误。 故选C。 4．（2026·广东汕头·一模）图所示为乒乓球火箭现象：将乒乓球放在装有水的水杯中，随水杯由静止下落并与地面发生碰撞后，乒乓球会被弹射到很高的地方。在水杯撞击地面的极短时间内，杯中产生极大的等效浮力，使乒乓球被加速射出。已知等效浮力给乒乓球的冲量为，乒乓球质量为，下落高度为，当地重力加速度为，且远远小于等效浮力，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．水杯落地时，乒乓球的速率为 B．脱离水面时，乒乓球的速率为 C．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球的动量变化大小为 D．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球重力的冲量大小为 【答案】D 【详解】A．水杯落地时，乒乓球的速率为 选项A错误； B．向上为正方向，从水杯落地到乒乓球脱离水面由动量定理 解得脱离水面时，乒乓球的速率为 选项B错误； CD．从开始下落到上升至最高点的过程中，根据动量定理 可知乒乓球的动量变化大小为0，乒乓球重力的冲量大小为 选项C错误，D正确。 故选D。 5．（2026·广东肇庆·一模）如图所示，某滑雪场的传送带与水平面的夹角为θ，游客利用传送带运送器械。已知器械质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．在器械随传送带匀速上行的过程中，下列说法正确的是（　　） A．器械所受摩擦力的大小为 B．器械受到的摩擦力方向沿传送带向下 C．摩擦力对器械做负功 D．器械所受支持力的冲量为0 【答案】A 【详解】A．器械匀速运动，受到的摩擦力大小等于重力沿斜面的分力大小，所以摩擦力为f=，故A正确； B．器械匀速上行，相对传送带有下滑趋势，所以器械受到的摩擦力方向沿传送带向上，故B错误； C．器械受到的摩擦力方向与运动方向相同，因此摩擦力对器械做正功，故C错误； D．器械上行过程中所受支持力一直垂直于传送带，根据 可知器械所受支持力的冲量不可能为0，故D错误。 故选A。 二、多选题 6．（2026·广东大湾区·联合考试）如图所示，质量为m的物体从固定在地面上的粗糙斜面顶端由静止开始匀加速下滑，斜面倾角为，长度为s，物体下滑至底部速度大小为v，下列说法中正确的有（　　） A．物体运动至斜面底部时，重力的瞬时功率为 B．该过程中重力的冲量大小为 C．物体下滑过程中，系统机械能守恒 D．物体下滑过程中，克服摩擦力做功为 【答案】AD 【详解】A．重力做功的瞬时功率，故A正确； B．由静止开始匀加速下滑，斜面倾角为，长度为s，物体下滑至底部速度大小为v，运动时间 重力的冲量大小为，故B错误； C．克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误； D．物体下滑过程中，根据能量守恒可知，克服摩擦力做功为，故D正确。 故选AD。 7．（2026·广东深圳·一调）如图甲，质量为6kg的小车静止在光滑水平面上，t＝0时刻，木块从左端滑上小车，木块和小车水平方向速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10。下列说法正确的是（　　） A．小车的长度为5m B．小车上表面动摩擦因数为0.5 C．前2s内产生的热量为15J D．前2s内摩擦力对小车的冲量大小为6N·s 【答案】ACD 【详解】A．水平面光滑，木块和小车组成的系统水平方向动量守恒： 代入已知条件，，， 解得木块质量 。 图像的面积表示位移，0~2s内： 木块位移 小车位移 2s后两者都匀速，说明木块已经滑出小车，小车长度等于相对位移： 故A正确。 B．对木块，由牛顿第二定律 木块加速度大小，得： 故B错误。 C．摩擦产生的热量等于系统动能的损失： 代入数值计算得 故 C正确。 D．对小车由动量定理，摩擦力的冲量等于小车动量变化： 故D正确。 故选ACD。 8．（2026·广东·一模）如图所示，风洞实验室可以产生与水平方向成的恒定风力。在风洞中A点将一个质量为的小球以初速度竖直向上抛出，经过时间后小球运动到B点。已知A、B两点的竖直距离，重力加速度为 下列说法正确的有（　　） A．恒定风力大小为 B．小球到达B点时的速率为 C．从A点到B点的过程，风力对小球的冲量大小为 D．小球到达B点时，风力的瞬时功率为 【答案】ACD 【详解】A．设恒定风力的大小为，将其沿水平方向和竖直方向分解，则有， 假设小球在竖直方向上做匀加速直线运动，根据位移时间公式有 解得 可知小球在竖直方向做匀速直线运动，合力为零，则有 解得，故A正确； B．小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 小球到达B点时水平方向的速度大小为 故小球到达B点时的速率为，故B错误； C．从A点到B点的过程，风力对小球的冲量大小为，故C正确； D．小球到达B点时，设小球的速度与水平方向的速度夹角为，根据几何关系有 解得 而风力与水平方向的夹角也为，即小球到达B点时风力的方向与速度的方向相同，故小球到达B点时，风力的瞬时功率为，故D正确。 故选ACD。 9．（2026·广州·一模）如图，某排球运动员练习垫球。每次在同一位置垫球后，排球离开手臂竖直向上运动，上升h后又落回原位置。排球的质量为m，上升和下降过程中，空气阻力大小恒为f，重力加速度为g。 (1)排球从离开手臂到再次落回手臂的过程中，求： i.排球在空中运动的时间； ii.空气阻力的冲量大小和方向。 (2)若排球与手臂接触时间为Δt，且接触过程中空气阻力冲量可忽略，求手臂触球过程中，排球对手臂的平均作用力大小。 【答案】(1)i.；ii.，竖直向上 (2) 【详解】（1）i.设排球离开手臂后的上升时间为t1，下降时间为t2 根据牛顿第二定律，上升过程有​ 根据位移时间公式有   根据牛顿第二定律，下降过程有​ 根据位移时间公式有   联立解得排球在空中运动时间     ii.取竖直向上为正方向，阻力总冲量​ 解得 因t2 >t1，故，所以阻力总冲量方向竖直向上。 （2）设竖直向上为正方向，对于手臂接触排球的过程，根据动量定理有 其中，   联立解得     根据牛顿第三定律，排球对手臂的平均作用力大小等于 10．（2026·湛江·一模）某弹射游戏装置如图所示，由以下部分依次平滑连接而成（竖直和水平轨道互不影响）：光滑水平轨道、半径为的竖直光滑半圆轨道、半径为 的竖直光滑半圆轨道、长度的水平直轨道、长度 且以恒定速率 顺时针转动的水平传送带，以及足够长的光滑水平轨道。其中，点为半圆轨道 的最高点。在光滑水平轨道 上，一轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与质量的小滑块（可视为质点）接触但不连接。弹簧初始时在 点处于压缩锁定状态，弹性势能。解除锁定后，小滑块被弹出，恰好能通过点，之后依次滑经轨道和传送带，最终冲上静置于轨道 上表面光滑的四分之一圆弧形物块，其质量，半径。已知滑块与轨道 及传送带 之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，空气阻力不计。 (1)求半圆轨道 的轨道半径； (2)求小滑块第一次向右滑过传送带的过程中，小滑块和传送带因摩擦产生的热量； (3)判断小滑块从点滑上圆弧形物块后是否能从点冲出圆弧轨道。 【答案】(1) (2) (3)能从J点冲出圆弧轨道 【详解】（1）小滑块恰好能通过半圆轨道ABC 的C点，根据牛顿第二定律有 根据能量守恒定律有 解得 （2）对小滑块从弹簧解除锁定后到G点过程，根据能量守恒定律有 解得 由于，所以小滑块先做匀减速直线运动，假设小滑块可以减速到与传送带共速，对小滑块，根据动量定理有 根据动能定理有 解得， 所以小滑块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动，小滑块到达H点的速度 小滑块匀减速运动过程中，传送带位移的大小 所以小滑块和传送带因摩擦产生的热量 解得 （3）假设小滑块从I点滑上圆弧形物块后不能从J点冲出圆弧轨道，根据水平方向动量守恒有 根据能量守恒定律有 解得 故小滑块能从J点冲出圆弧轨道。 。 动量守恒定律 考点2 1、 单选题 1．（2026·广东梅州·一模）如图甲所示，在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B．两滑块碰撞过程中动量不守恒 C．两滑块的质量之比 D．碰撞过程中两滑块所受冲量相同 【答案】A 【详解】B．两滑块碰撞过程中所受合外力为0，系统动量守恒，B错误； D．碰撞过程中两滑块所受冲量大小相等，方向相反，冲量不同，D错误； C．由题图可知碰撞前，碰撞后 根据动量守恒关系 解得，C错误； A．，设，则 碰撞前的机械能 碰撞后的机械能 因，碰撞过程中动能有损失，所以这是一个非弹性碰撞，A正确。 故选A。 2．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，重力加速度为，在猫奔跑但没有离开木板的过程中（　　） A．猫对木板的摩擦力沿斜面向上 B．猫和木板组成的系统动量守恒 C．木板对猫做正功 D．木板的加速度为 【答案】D 【详解】AD．猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，以猫为研究对象，根据平衡条件可得 即木板对猫的摩擦力沿斜面向上；根据牛顿第三定律，可知猫对木板的摩擦力沿斜面向下，大小为 以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有 联立解得，故A错误，D正确； B．猫和木板组成的系统在沿着斜面的方向上所受外力不为零，系统动量不守恒，故B错误； C．由于猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，则猫的位移为零，故木板对猫不做功，故C错误。 故选D。 3．（2026·广东清远·一模）弹棋是中国古代棋类游戏，晋人徐广《弹棋经》曰，“二人对局，黑白各六枚，先列棋相当，下呼上击之”。弹射过程简化如下：在水平桌面上放置两个质量、大小、材料都相同的棋子，其中A为黑棋、B为白棋（均可视为质点），将黑棋A从左侧以某一初速度快速弹出，两棋子发生正碰（碰撞时间极短），测得两棋子从碰后到停止滑行的距离分别为、L，下列说法正确的是（　　） A．两棋子发生的是弹性碰撞 B．碰撞过程中A、B两棋子所受冲量大小之比为1：2 C．碰后瞬间A、B两棋子的动量大小之比为1：2 D．碰撞过程损失的机械能与碰撞前瞬间A棋子的动能之比为1：4 【答案】C 【详解】ACD．根据题意，设棋子的质量为，与棋盘的动摩擦因数为，碰撞前棋子的速度为，碰撞后A、B两棋子的速度分别为、，由动能定理有， 由动量守恒定律有 联立解得， 碰后瞬间A、B两棋子的动量大小之比为 碰撞过程中损失的机械能为 碰撞过程损失的机械能与碰撞前瞬间A棋子的动能之比为，故AD错误，C正确； B．碰撞过程中A、B之间作用力为相互作用力，大小相等，方向相反，则碰撞过程中A、B两棋子所受冲量大小之比为，故B错误。 故选C。 4．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）一半径为R的光滑瓷碗静止在水平桌面上，在球心等高处紧贴着碗壁无初速度静止释放一个质量相等的小铁球，瓷碗始终在水平桌面上。下列说法正确的是（　　） A．小球第一次回到初始位置时，瓷碗的路程大小为2R B．小球第一次下降到瓷碗最低点时，对碗底的压力与受重力大小相等 C．若半径R足够大，小球在运动过程中可能脱离瓷碗 D．小球相邻两次达到最高点的时间小于 【答案】A 【详解】A．小球和瓷碗水平方向动量守恒，小球从释放到另一侧最高点的过程中，设小球质量为m,位移大小为x1，瓷碗位移大小为x2，由人船模型位移关系可知：mx1=mx2，x1+x2=2R 代入数据可得：x1=x2=R 由运动对称性可知，瓷碗来回总路程为2R，故A正确； B．小球第一次下降到瓷碗最低点时，根据动能定理有 水平方向动量守恒 小球相对瓷碗做圆周运动，由牛顿第二定律有 代入得 由牛顿第三定律可知小球对碗底的压力也为，大于重力，故B错误； C．由能量守恒可知，若小球能脱离瓷碗，其重力势能一定要大于，不满足题意，故C错误； D．由于小球下落过程中；受到碗壁支持力有竖直向上的分量，故下落过程中同一竖直位移时，运动速度一定比相同条件下自由落体运动速度要小，根据两段对称性可知，用时一定大于，故D错误。 故选A。 二、多选题 5．（2025·广东深圳·模拟）如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．单摆的摆长等于 C．A球释放的高度为 D．A球运动的最大速率为 【答案】BCD 【详解】A．小球B获得向右速度，向右减速到零，又反回初始位置，弹簧振子运动半个周期，即弹簧振子的周期为，故A错误； B．根据周期公式 解得摆长，故B正确； CD．由题知，小球A与小球B发生碰撞后，小球B的速度为v0，小球A静止，则A、B两球的质量相等，速度交换，且该碰撞为弹性碰撞，即小球A在与小球B碰撞前的速度为 设小球的质量为，根据机械能守恒有 解得 因为在最低点速度最大，故小球A的最大速度为v0，故CD正确。 故选BCD。 6．（2026·深圳&多校·一模）如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，根据测量数据在坐标轴画出一条直线，图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（   ） A．小球的质量为 B．小球运动到最高点时的速度为 C．小球能够上升的最大高度为 D．若a < b，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动 【答案】CD 【详解】A．设小球的质量为m，初速度为v0，取向右为正方向，在刚开始的过程中，在水平方向上由动量守恒定律得mv0 = mv1＋Mv2 变形得 结合图乙可得， 则小球的质量，故A正确； B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度v共，取向右为正方向，水平方向上由动量守恒定律得mv0 = (m＋M)v共 解得，故B正确； C．小球从开始运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 解得，故C错误； D．小球从开始运动到回到最低点的过程中，若规定向右为正方向，在水平方向上由动量守恒定律得mv0 = mv′1＋Mv′2 由机械能守恒定律得 若a < b，则m > M，联立两式解得v′1 > 0，v′2 > v′1 则小球在与圆弧滑块分离后向右做平抛运动，故D错误。 本题选择错误的，故选CD。 三、多选题 7．（2026·广东梅州·一模）全自动快递分拣机器人系统在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上后，机器人可将包裹自动送至指定投递口停住，然后翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，如图甲所示。分拣机器人A把质量为的包裹从分拣处运至相距的投递口处，投递完包裹后返回分拣处途中由于发生故障自动切断电源之后以的速度与静止的机器人发生弹性碰撞，如图乙所示。已知、质量均为，机器人运行允许的最大加速度，运行最大速度。机器人运行过程中受到阻力为重力的倍。包裹与水平托盘的动摩擦因数为，包裹受的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： (1)在投递口处包裹刚开始下滑时托盘倾角的大小； (2)A从分拣处运行至投递口所需的最短时间； (3)B碰后滑行的最大距离。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设包裹开始下滑时有 代入数据可得 （2）当先做匀加速直线运动加速至，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动 至零时，A从分拣处运行至投递口所需时间最短。其中匀加速直线运动阶段 匀加速阶段位移 匀减速直线运动阶段 匀减速阶段位移 故匀速直线运动阶段 运行总时间 （3）A、B发生弹性碰撞，由动量守恒定律有 能量守恒定律有 解得， 碰后做匀减速直线运动，满足 解得 8．（2026·广东·一模）如图为货物“绿色”传输的示意图。工人将货物甲从倾斜轨道AB的顶端静止释放，货物甲无机械能损失地滑上静止在水平面上的节能反弹车，货物甲运动到反弹车的最右端时恰好与反弹车共速，此时反弹车与吸能反弹装置碰撞，货物甲滑上水平工作台，并与静止在C点的货物乙发生弹性正碰，碰撞后货物乙最终停在D点，而反弹车经碰撞后反弹，恰好能返回B点。已知轨道AB的距离、倾角，反弹车右端与反弹装置的距离，工作台C、D间的距离，货物与轨道AB、工作台的动摩擦因数，反弹车与地面的摩擦力为反弹车对地面压力的0.1倍，货物甲、乙是可以看成质点的相同货物，不计空气阻力，重力加速度取，，，求： (1)货物甲在B点的速度大小； (2)反弹车与吸能反弹装置碰撞后的动能与碰撞前的动能比值； (3)货物甲的质量与反弹车的质量比值。 【答案】(1) (2)0.2 (3)1.5 【详解】（1）设货物甲的质量为，货物甲从A点到达B点的过程中，由动能定理得 解得货物甲在B点的速度大小为 （2）设货物甲运动到反弹车的最右端时与反弹车刚好共速的速度为，两货物发生弹性碰撞，碰后的速度分别为和，则根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 联立解得， 货物乙从点运动到点的过程中，由动能定理得 解得 设反弹车的质量为，碰后反弹车的速度设为，反弹车从点到达点的过程中，由动能定理得 解得 所以反弹车与吸能反弹装置碰撞后的动能与碰撞前的动能的比值为 （3）货物甲从点到达点的过程中，设时间为，的距离设为，则根据匀变速直线运动的规律可得货物甲的位移为 反弹车的位移为 联立解得， 货物甲从B点到达C点的过程中，设加速度大小为，货物甲与反弹车间的动摩擦因数为，则有 由运动学公式有 联立解得 反弹车从B点到达C点的过程中，设加速度大小为，则有 由运动学公式有 联立解得货物甲的质量与反弹车的质量的比值为 19．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图所示，与水平方向成角的足够长绝缘固定斜面底端点固定一块与斜面垂直的挡板，整个空间存在平行斜面向下的匀强电场，场强大小。斜面上一个质量为的不带电绝缘滑块静止在距离斜面底端的点，滑块与斜面间的动摩擦因数。将一个质量为带电量为的光滑小球从斜面点上方处的点由静止释放，小球向下运动，与滑块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中无电荷转移。滑块碰挡板后立刻静止在挡板处。已知重力加速度为，，，滑块与小球均视为质点。求： (1)若，求小球与滑块发生第一次碰撞后两者的速度； (2)若，求小球与滑块发生第二次碰撞前（滑块未碰挡板）小球与滑块之间的最大距离； (3)试分析小球与滑块在第一次碰撞与第二次碰撞之间的运动过程中，小球电势能的变化量。 【答案】(1)，方向沿斜面向上，，方向沿斜面向下 (2) (3)见解析 【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律，对小球有 解得 设小球与滑块发生第一次碰撞前小球的速度为，第一次碰撞后小球的速度为，滑块的速度为，由运动学公式有 解得 由于小球与滑块发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 若，则有， 即小球的速度大小为，方向沿斜面向上，滑块的速度大小为，方向沿斜面向下。 （2）小球与滑块发生第二次碰撞前（滑块未碰挡板），当小球与滑块速度相等时，小球与滑块之间的距离最大，小球与滑块碰撞后，小球做匀变速直线运动，对滑块受力分析有 可知，滑块碰撞之后沿斜面向下做匀速直线运动，则有 解得 则小球与滑块之间的最大距离为 （3）根据题意，设小球与滑块在第一次碰撞与第二次碰撞之间经过时间，则有 解得 若滑块恰好滑到挡板处，则有 解得 结合小问（1）可得，此时 则当时，小球和滑块第二次碰撞发生在挡板处，电场力对小球做功为 即小球的电势能减少了； 当时，小球经过时间与滑块发生第二次碰撞，此时小球沿斜面向下移动的距离为 电场力对小球做功为 即小球的电势能减少了。 光的折射 考点3 一、单选题 1．（2026·广东深圳·一调）如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A．b为红色光束 B．全反射临界角 C．玻璃对红光的折射率 D．若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 【答案】C 【详解】A．入射侧面的法线为水平虚线，由折射定律 （为入射角，为玻璃内折射角）：越大，越小，越小。图中的折射角更小，说明更大，因此是蓝光，是红光， 故A错误。 B．全反射临界角满足 ，越小，越大。因， 故B错误。 C．折射定律：，得 ； 几何关系：玻璃砖上表面法线为竖直方向，折射光线在上表面的入射角，刚好全反射时，故； 由三角恒等式，代入得：，整理得 ， 故C正确。 D．缓慢增大，由得：增大，上表面入射角减小。由于，入射角减小后，红光的入射角先小于自身临界角，因此红光先从上表面射出， 故D错误。 故选C。 2．（2026·广州·一模）如图是一束太阳光射向球形雨滴表面后发生折射的示意图，其中a、b是两种单色光。不考虑光在雨滴内的反射，下列说法正确的是（　　） A．雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的光子能量大于b光的光子能量 C．a光和b光在雨滴中传播速度相同 D．a光和b光在雨滴中的波长相同 【答案】A 【详解】A．根据光的折射规律 可知，两单色光的入射角相等，折射角，因此雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确； B．由于雨滴对a光的折射率小于对b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的光子能量小于b光的光子能量，故B错误； C．根据， 可知a光在雨滴中传播的速度大于b光在雨滴中传播的速度，故C错误； D．由于a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，在雨滴中传播时，尽管两光的波长都变短，但a光的波长依然大于b光的波长，故D错误。 故选A。 3．（2026·广东·一模）如图所示为一束太阳光从空气射到六棱柱玻璃横截面时的光路图，图中标出了折射出的红色光和紫色光。下列说法正确的是（　　） A．逐渐增大太阳光的入射角，红色光首先发生全反射 B．在六棱柱玻璃中，红色光的速度比紫色光的速度大 C．红色光和紫色光从玻璃射入空气后，频率都变大 D．用同一装置做双缝干涉实验，红色光的条纹间距比紫色光的条纹间距小 【答案】B 【详解】A．红色光的折射率小于紫色光的折射率，根据全反射公式 可知紫色光的全反射角较小，故逐渐增大太阳光的入射角，紫色光首先发生全反射，故A错误； B．红色光的折射率小于紫色光的折射率，根据公式 可知在六棱柱玻璃中，红色光的速度比紫色光的速度大，故B正确； C．两种光从玻璃射入空气后，频率不会发生变化，故C错误； D．红色光的折射率小于紫色光的折射率，根据 可知红色光的波长大于紫色光的波长，根据 可知用同一装置做双缝干涉实验，红色光的条纹间距比紫色光的条纹间距大，故D错误。 故选B。 4．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】根据题意，作出相关光路图如下 故选B。 5．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密度均匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，其中极细光束自空气从O点入射，轨迹恰好与半径为3R的内圆相切，并从P点出射。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角θ，光可能在O点发生全反射 B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于 C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射 D．从P点出射的光的光强与从O点入射的光的光强一定相等 【答案】B 【详解】A．空气相对于玉璧是光疏介质，不满足全反射发生的条件，故A错误； B．根据题图可知，O点的折射角为37°，由几何关系可得该光束在玉璧中传播路程为 传播速度为 换用波长更长的光，玉璧对其折射率减小，传播速度变大，折射角增大，路程减小，则，故B正确； C．稍微减小入射角，光可能在玉璧内圆上发生全反射，故C错误； D．由于光在折射的同时可能发生光的反射，出射光光照强度一般小于入射光光照强度，故D错误。 故选B。 6．（2025·广东惠州·二调）巴西科学家莫泽将漂白剂滴入装满水的透明水瓶里，制成可用于白天室内照明的莫泽灯，原理图如图（a）。为方便研究，将水瓶简化成高、直径为的圆柱体，如图（b）所示，、、、为通过中轴线纵截面图的四个顶点，有一束红光从点射入，若经瓶身侧边折射后从中点射出。已知红光与边的夹角为，光在空气中的速度为，忽略塑料瓶对光的折射。下列说法正确的是（　　） A．红光通过瓶子的时间为 B．由题目条件可以求出瓶内溶液对红光的折射率 C．根据对称性，红光射出水瓶时与的夹角为 D．若仅将红光换成紫光，可能在AB边发生全反射 【答案】B 【详解】A．光在瓶内传播路径为到AB中点，距离 传播时间（瓶内光速），而非，故A错误； B．光路图示意图如下 已知入射角和折射角（），由折射定律可求折射率，故B正确； C．在AB边折射后，法线垂直于AB边，折射角是折射光线与法线的夹角，根据对称性折射角为，因此红光射出水瓶时与的夹角为，故C错误； D．在当前条件下，红光第二次折射没有发生全反射，因此第二次折射入射角小于临界角，又，因此第一次折射的入射角，当换成紫光后，第一次折射的入射角，第一次折射角小于临界角，因此第二次折射入射角小于临界角，不会发生全反射，故D错误。 故选B。 二、多选题 7．（2026·广东梅州·一模）霓是大气中经常跟虹同时出现的一种光学现象，由太阳光经过水珠的折射和反射形成。如图所示为其简化示意图，自然光（白光）进入水珠后被散射为各种色光，其中、是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A．霓是由光线经过2次折射和1次全反射形成 B．光的频率小于光的频率 C．遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也能使该金属发生光电效应 【答案】CD 【详解】A．由图可知，霓是经过2次折射和2次全反射形成的现象，故A错误； B．根据题意，做出白光第一次折射的法线，如图所示 由图可知，当入射角相同时，a光的折射角小于b光的折射角，由折射定律可知，a光的折射率较大，频率较大，波长较短，故B错误； C．b光的波长较长，遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象，故C正确； D．由于a光的频率大，光子的能量大，若光能使某金属发生光电效应，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光也能使该金属发生光电效应，故D正确。 故选CD。 8．（2025·广东江门·一模）如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A．光在处入射角为 B．水晶球的折射率为 C．光在水晶球中的传播速率为 D．光在水晶球中的传播时间为 【答案】AC 【详解】AB．作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示 根据几何关系可知入射角为 根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为 故A正确，B错误； CD．细光束在水晶球中传播的路程为 细光束在水晶球中传播的速度为 又 求得细光束在水晶球中的传播时间为 故C正确，D错误； 故选AC。 9．（2026·湛江·一模）某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光从空气射向玻璃半圆柱体，其左侧入射点处的光线垂直于直径方向。光线在玻璃内经面一次反射后，从半圆柱体的最高点射出，出射方向与成角，且与共线。已知激光在真空中的速度为，不考虑面的透射光线。求： (1)该玻璃半圆柱体对激光的折射率； (2)激光从点射入到从点射出，在玻璃半圆柱体中运动的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出激光在半圆柱体中的光路图如图所示 设从M点射出时的入射角为、折射角为，根据光路图，出射方向与AB成角，且与PM共线，可知 连接OP可得为正三角形，则有，所以 可知为直角三角形，根据几何关系可得 根据折射定律有 解得 （2）激光在玻璃半圆柱体中的传播速度 激光在玻璃半圆柱体中运动的距离 根据几何关系有 激光在玻璃半圆柱体中运动的时间 解得 功能关系 考点4 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射，被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由光的折射定律可得 由几何关系 联立可得 故选C。 2．（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 【答案】C 【详解】A．对于甲光发生折射，由折射定律有，选项A错误； BC．对题图甲、乙所示的单缝衍射图样进行对比可知，甲光衍射现象更明显，说明甲光的波长比乙光的长，甲光的频率比乙光的小，对同一种介质，甲光的折射率更小，根据全反射的临界角的正弦值可知甲光的临界角较大，乙光的临界角较小，则当乙光以入射角i入射时可能会发生全反射，PQ上有可能会接收不到乙光，选项B错误、C正确； D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，入射角增大，如果入射角达到甲光的临界角，则甲光发生全反射，即PQ上接收不到甲光，选项D错误。 故选C。 3．（2025·广东省大湾区·10月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I和Ⅱ分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为和，其出射光都是由圆心O点沿方向射出，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的传播时间之比为 B．Ⅱ光与I光在玻璃砖中的折射率之比为 C．Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为 D．Ⅱ光与I光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为 【答案】C 【详解】AB．由于光从玻璃砖射向空气发生折射，根据折射定律可知 i是入射角，r是折射角，则玻璃砖对Ⅰ光与Ⅱ光的折射率分别为， 则 根据 知Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中传播速度之比 根据 得Ⅰ光和Ⅱ光在玻璃砖中的传播时间之比，故AB错误； C．根据可知，Ⅱ光与I光在玻璃砖中传播速度大小的比为，故C正确； D．根据 可得临界角正弦之比为 则临界角之比不等于，故D错误。 故选C。 4．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【答案】A 【详解】甲、乙两束光由同一光源发出，故为相干光，由于甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，甲、乙两束光存在相位差，相遇时会形成明条纹或暗条纹，故两束反射光叠加发生的是干涉现象，A正确，BCD错误。 故选A。 5．（2025·广东汕头·一模）如图，渔民弯腰捕鱼时，发现湖面上有一片圆形浮萍，眼睛在点处恰好通过浮萍边缘点看到湖底点处有一条鱼。点离水面高度为，离点水平距离为，湖水深度。鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的踪影，已知湖水的折射率。求： (1)B距离点的水平距离； (2)浮萍的最小半径。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）鱼在点反射出的光在点发射折射在点进入人眼，如图所示 由折射定律 由几何关系得， 解得 （2）鱼反射出的光在刚好水面上浮萍边缘发生全反射，人在湖面上观察不到鱼的踪迹，如图所示 由 由几何关系可得，设浮萍的最小半径为R，则 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $