几何光学问题为你支招-《中学生数理化》高考理化2026年5月刊

知器学备资室费臂中学生表理化 风何光学向题为你支招 ■湖南省汨罗市第一中学 蒋纬 求解几何光学问题，正确作出光路图是 第一次回到A点通过的路程s=3√3R,光在 基础，结合几何知识，利用反射定律、折射定 玻璃球体内的传播速度。=。，光在玻璃球 律列出关系式是关键。 一支招：反射、折射画光线，边角关系最 常见 体内经历的时间1一。解得：-迟 为你支招：求解光的折射间题，关键在于 针对练习1.某透明介质的截面如图3所 正确画出光路图并找出几何关系。解题的一 示，直角三角形的直角边BC与半圆形的直 般步骤：(1)根据题意正确画出光路图；(2)根 径重合，∠ACB=30°，半圆形的半径为R,一 据几何知识正确找出角度关系；(3)依据光的 束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形 折射定律和几何知识列式求解。 的圆心O,且E、O两点间的距离为R。已知 例1如图1所示，一玻璃球体的半径 光在真空中的传播速度为c,介质的折射率 为R,O为球心，MN为直径，OA与OM的 为3。求： 夹角为30°，一细束光线沿与OA成60°角的 (1)该光线在E点的折射角，并画出光 路图。 方向从A点射入玻璃球体，入射光线与OA 在同一平面内，该光线经折射后从玻璃球体 (2)该光线从射入介质到射出圆弧传播 的距离和所用的时间。 射出。已知玻璃的折射率n=√3，光在真空 B 中的传播速度为c,求： (1)该光线最先从玻璃球体射出的方向 相对于初始入射方向的偏转角。 (2)该光线从入射到第一次回到A点所 需的时间。 图3 图4 609 60y 答案：(1)02=30°，光路图如图4所示； M.30. (2)s=V3R,t=3R 二支招：折射率是正弦比，临界角在全反射 为你支招：全反射是折射现象中的特殊 图1 图2 现象，将光的折射与全反射融合在一起是高 解析：(1)作出光线在玻璃球体中的光路 频考点。分析光的折射和全反射问题的一般 图，如图2所示，根据折射定律得sin60 sin r 思路：(1)根据题意作出光路图，有时需分析 ,=,根指几何关系得：=，光 或寻找临界光线、边界光线。(2)明确两介质 折射率的大小关系：①若光硫·光密，则一定 线最先从玻璃球体射出的方向相对于初始入 有反射、折射光线；②若光密>光疏，且入射 射方向的偏转角9=60°一r1+r2一i2,解得 角大于或等于临界角，则一定会发生全反射。 0=60°。 (3)根据反射定律、折射定律列出关系式，结 (2)根据几何关系可得，该光线从入射到 合几何关系（充分考虑三角形、圆的特点），联 19 中学生数理化 知识篇科学备考与策略 高中理化2026年5月 立求解。 (2)若折射率n取(1)问中的最小值，不 例2如图5所示，AOB是由某种透 计入射光在三棱镜内经过三次或三次以上的 1 反射光线。使该光束绕E点沿顺时针方向 明物质制成的半径为R的4圆柱体的横截面 转过角度0=30°入射（如图7中虚线），请分 (O为圆心)，透明物质的折射率n=√2。现 析说明该光束在AB面和AD面外侧是否有 有一束平行光以45°的入射角从真空射向 出射光。 OA平面，这些光线中有一部分不能从AB 答案：(1)n≥√2：(2)AB面外侧无出射 弧面射出，设凡射到OB面上的光线全部被 光，AD面外侧有出射光。 吸收，也不考虑OA面的反射。求： 三支招：干涉、衍射细分别，条纹间距好 (1)该光线从OA面射入时的折射角。 分辨 (2)该光线从透明物质射向真空时发生 为你支招：干涉是从双缝通过两列频率 全反射的临界角。 相同的光在屏上叠加形成的，衍射是由来自 (3)AB弧面上能射出光线区域的弧长。 单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的。双 挡光板 上挡光板 缝干涉条纹分布特点：条纹清晰，宽度相等， 45( 竞度基本相同。单缝衍射条纹分布特点：条 纹宽度不等，中央最宽最亮，两边逐渐变暗。 例3下列说法中正确的是( )。 A.图8甲是一束复色光进入水珠后传 图5 图6 播的示意图，其中a光在水珠中传播的速度 解析：(1)作出光路图，如图6所示，设从 一定小于b光在水珠中传播的速度 O点射入光线的折射角为r,根据折射定律得 B.图8乙是一束单色光进入平行玻璃砖 n=sin45° 后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某 1 inr,解得sinr=2,则r=30°。 一值后不会再有光线从bb'面射出 C.图8丙是双缝干涉示意图，若只减小 之，可 、(2)根据全反射公式sinC=号一三， 屏到挡板的柜离L,则相邻两条亮条纹的中 得临界角C=45°。 心间距将减小 (3)设从某位置P入射的光线，折射到 D.图8丁是检测工件表面平整程度时得 AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C, 到的图样，利用了光的衍射原理 在△PQ0中有a=180°-90°-C-r=15°， 所以AB弧面上能射出光线的区域对应的圆 复色光 心角B=90°一a一r=45°，这部分区域的弧长 水珠 s=IR 4。 针对练习2.如图7所 示，一个用折射率为n的透 明介质做成的三棱镜的横 单色》 截面ABD中，∠A=90°， ∠B=∠D=45°。一细光 D 样板 束从E点垂直入射到BD 图7 薄片三 被检测表面 面上，已知BE:ED=1:3。 丙 (1)若该光束在AB面和AD面外侧均 无出射光，求折射率n的取值范围。 图8 20 知识里利学备考卓策隋中学生教理化 高中理化2026年5月 光电效应的考查分类剖析 ■湖北省松滋市第一中学 刘万强（特级教师）》 光电效应作为从经典物理向量于物理过 例1（多选题）研究光光束 ■ 渡的里程碑，是理解“光量于”概念的核心，也 电效应的电路如图1所示， 是高考的考查热点之一。考查光电效应的试 下列关于光电效应的说法中 题形式多变，但考查核心万变不离其宗。下 正确的是( )。 面将光电效应的考查归纳为四大类型，并通 A.任何一种频率的光， 过典型例题进行深度剖析，希望能够帮助同 只要照射时间足够长，电流 图1 学们构建清晰的复习框架，提高复习效率。 表就会有示数 一、深入理解概念，夯实理论基础 B.若电源电动势足够大，将滑动变阻器 对光电效应现象、规律和量于化概念的 的滑片向右移，则电流表的示数能一直增大 理解，是解决一切复杂问题的基础。理解光 C.调换电源的正负极，调节滑动变阻器 电效应的四性，即瞬时性（光电效应的发生时 的滑片，电流表的示数可能变为零 间小于10s,表明光能量的传递无须时间 D.光电效应反映了光具有粒于性 积累)、饱和性（光电流存在最大值，其大小只 解析：能否发生光电效应取决于入射光 与入射光的强度有关)、条件性（存在一个极 的频率，与照射时间无关，选项A错误。增 限频率。，低于此频率，无论光多强都无法发 加光电管A、K两极间电压，会出现饱和电 生光电效应)和相关性（存在一个遏止电压， 流，电流表示数不会一直增大，选项B错误。 光电子的最大初动能只取决于入射光的频 调换电源的正负极，若反向电压达到遏止电 率，而与入射光的强度无关，光电于的最大初 压，则电流表示数为零，选项C正确。光电效 动能与遏止电压的关系为Emx=eU)。 应反映了光具有粒于性，选项D正确。 解析：图8甲中，b光在水珠中的偏折较 答案：C 大，故6光的折射率较大，根据0一元可知，b 针对练习3.如图9所示的4幅图中亮暗 相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一 光在水珠中传播的速度一定小于a光在水珠 个双缝干涉仪器形成的干涉图样与黄光、紫 中传播的速度，选项A错误。因为玻璃的折 光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑 射率大于空气的折射率，折射角小于入射角， 色部分表示竞条纹)。从左往右排列，亮条纹 所以无论入射角如何增大，玻璃砖中的光线 的颜色依次是( o 都不会消失，光线始终会从b'面射出，选项 B错误。根据双缝干涉条纹中相邻两条亮 (府)条纹的中心间距△行可知，只减小 屏到挡板的距离L,相邻两条竞条纹的中心 图9 间距将减小，选项C正确。图8丁是检测工 A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 件表面平整程度时得到的图样，利用了光的 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 薄膜干涉原理，选项D错误。 答案：B (责任编辑 张 巧) 21