专题14 考点闯关(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

实战册 实战高考·物理 12.(2021山东，15,7分)超强超短光脉冲产生 方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一 种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气 中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角 为0。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左 侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的 光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束， 此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展 宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d= 100.0mm,脉冲激光中包含两种频率的 光，它们在棱镜中的折射率分别为m=√2 和%写.取血37=，os37= 5 5 =1.890。 √7 (1)为使两种频率的光都能从左侧第一个 棱镜斜面射出，求0的取值范围。 将来考什公 山东模 考点 考点①光的折射全反射 【题型1】光的折射折射率 1.(2025山东高三适应性测试)如图所示是一 种用折射率法检测海水盐度装置的局部简 化图。将一平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚 度)斜插入海水中，让光束从海水射向平行 空气砖再折射出来，通过检测折射光线在不 同盐度海水中发生的偏移量d,进而计算出 海水盐度。已知某一温度下，海水盐度变大 引起折射率变大。下列说法正确的是() 空气 海水 海水 1d2 A.一束复色光透过平行空气砖分成1、2两 212 (2)若0=37°，求两种频率的光通过整个展 宽器的过程中，在空气中的路程差△L(保 留三位有效数字)。 拟专练 答案：P526 闯关) 束光，则1光频率高 B.一束复色光透过平行空气砖分成1、2两 束光，则2光在海水中传播速度大 C.一束单色光射向平行空气砖后偏移量 小，说明海水的盐度小 D.一束单色光射向平行空气砖后偏移量 大，说明海水的盐度小 2.新题型(2025山东德州开学调研)厦门北站 甬广场是国内首个大规模应用“智能阳光导 入系统”的铁路站房，照射面积约7000平方 米。每年节电相当于减排960吨二氧化碳。 “智能阳光导入系统”可以跟随并收集太阳 光，并过滤掉紫外线等有害射线，再通过反射 率高达99%的光纤导入室内或者是地下空 间，可以解决采光问题。某同学受其启发，为 增强室内照明效果，在水平屋顶上开一个厚 度为d=20√5cm,直径L=40cm的圆形透 光孔，将形状、厚度与透光孔完全相同的玻 璃砖嵌入透光孔内，玻璃砖的折射率n= √3，如图所示为装置的侧视图。求： A (1)入射到透光孔底部中央A点处的光线 范围比嵌入玻璃砖前增加了多少度。 (2)嵌入折射率至少多大的玻璃砖可使入射 到透光孔底部中央A点处的光线范围 最大。 【题型2】全反射 3.(2025山东日照一模)在足够大的水池底部 水平放置细圆环状的发光体（忽略发光体的 粗细)，圆环的半径r=0.9m,发光体可以 交替发出红、绿两种颜色的光。已知水对红 光的折射率n=专，发光体到水面的距离力 =3√7 =0m,光在真空中传播的速度c=3× 108m/s。下列说法正确的是( A.在水面上观察发光体到水面的距离大于 3√7 10 m B.无论发出红光还是绿光，水面被照亮的 区域均为圆环状 0专题14光 C.发出红光时，能从水面射出的光在水中 传播的最长时间为4×10-9s D.发出红光时，水面被照亮的区域面积 为3.24rm 4.(2025山东潍坊开学调研)如图所示，有一 折射率n=√2的透明材料制成的中空管道， 其横截面内圆半径为，外圆半径未知，单 色光以0=45°的入射角平行于横截面从A 点入射，经折射后在内圆的表面恰好发生全 反射，已知光在真空中的速度为c,sin15°= 6一2，求： 4 0入A (1)管道的外圆半径R。 (2)只考虑光线在透明材料内的一次反射， 则该光线从进入透明材料到射出透明材料 所用的时间是多少？ 【题型3】光路分析 5.(2025山东烟台一模)如图所示为一半径为 R的半球形玻璃砖的截面图，O为球心，下 表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足 213 实战册 实战高考·物理】 够大的光屏，虚线OO为光轴（过球心O与 半球下表面垂直的直线)，O为光轴与光屏 的交点。现有一平行光束垂直于玻璃砖的 下表面射入玻璃砖，光束恰好照满下表面。 一条从玻璃砖下表面A点射入的光，经过 玻璃砖后从上表面的B点射出，出射光线 与光轴OO相交于D点，光线BD与OO 的夹角a=15°，不考虑光在玻璃砖内表面的 反射光，0A=2R,00=3W2R,求： Le22z2222222z22222222242 D (1)玻璃砖的折射率。 (2)光屏上被光照亮区域的面积。 6.新题型(2025山东滨州期末)玻璃微珠材料 是用玻璃制成的微小球体材料，常在道路标 志线、标志牌及衣服的反光条中使用，它能 将车灯照射过来的光逆向返回，从而使得在 夜间行车没有路灯的情况下，能看清道路和 交通标志，增强车辆驾驶员和行人的可见 度，提高安全性。用这种材料制成的某反光 膜内均匀分布着单层玻璃微珠，如图甲所 214 示，所用玻璃的折射率n=√3。一束平行光 照射到玻璃微珠上时，部分光线经一次反射 和两次折射后沿与入射方向相反的方向 射回。 光轴 甲 (1)如图乙所示，除经过球心的光线外，还有 入射光线能被反向平行射回，求该光线第一 次进入玻璃微珠的入射角α。 (2)要保证能有足够强度的光被“反向射 回”，要求入射光与其“反向射回”的光之间 的距离d应不大于10√3m,则玻璃微珠 的直径要满足什么条件？ (3)估算满足(2)中要求的面积S=1dm的 这种反光膜材料中最少要排布多少颗玻璃 微珠？（保留三位有效数字） 考点②光的波动性 7.(2025山东名校联盟大联考)用平行单色光 竖直向下照射一透明薄膜，形成的干涉图样 如图所示。相邻两亮条纹的中心间距依次 为d、d2、d3、d4…已知d>d2>d3>d4 >…则该透明薄膜竖直截面的形状可能 是( B 8.新题型(2025山东潍坊开学调研)线膨胀系 数是表征物体受热时长度增加程度的物理 量。利用单缝衍射实验装置可以测量金属 的线膨胀系数。如图所示是该实验的装置 示意图，挡光片a固定，挡光片b放置在待 测金属棒上端，让激光通过a、b间的平直狭 分层 基础题组 1.(2025山东济南一模)如图所示，两块玻璃 板左端搭在一起，右端夹住一金属小球，使 两玻璃板间形成一楔形薄空气膜。小球直 径会随温度的升高而增大，玻璃板受温度的 影响忽略不计。现用激光垂直照射玻璃板 的上表面，会观察到明暗相间的干涉条纹。 当温度逐渐升高时( ) A.干涉条纹的间距变小，条纹向左移动 B.干涉条纹的间距变小，条纹向右移动 C.干涉条纹的间距变大，条纹向左移动 D.干涉条纹的间距变大，条纹向右移动 2.新题型(2025山东滨州期末)五棱镜是单反 相机取景的反光装置，其作用是将对焦屏上 左右颠倒的图像矫正过来，使取景看到的图 0专题14光 缝后在光屏上形成衍射图样。已知中央亮 条纹宽度为D、单缝宽度为d、光的波长为 入，缝到屏的距离为L,满足关系式D-头。 关于该实验，下列说法正确的是() 上固定装置 激光Ta 金属棒 下固定装置 光屏 A.激光通过狭缝后在光屏上可以形成明暗 相间的等距条纹 B.其他实验条件不变，使用频率更大的激 光，中央亮条纹宽度变大 C.其他实验条件不变，对金属棒加热，中央 亮条纹宽度变大 D.其他实验条件不变，增大光屏到狭缝的 距离，中央亮条纹宽度变小 闯关 像与直接看到的景物方位完全一致，使操作 者能够正确地取景和对焦。某生产车间对 其生产的某块五棱镜ABCDE进行质检时， 让甲、乙两种单色光组成的细光束从空气垂 直于CD边射入棱镜，经两次反射后，光线 垂直于DE边射出，但在BC边发现有部分 甲光射出，其光路图如图所示。则( 甲 甲乙 A.甲光的频率比乙光的频率大 B.在五棱镜中，甲光的传播速度比乙光的传 播速度小 C.甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象 215答案册 实战高考·物理 M d 2a 被测物体表面 则玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围应该为b1 <b<b2, 以 当距离最近时有tan0- b1, a 当距离最远时有tang=2 根据(1)中分析可知tam日=√ √/2-n2 联立可得1=2型 2Wn2-11 山东模 考点闯关 ①C解析由题图可知，光线在左侧面发生折射时，光线 1的折射角较小，根据折射定律可知，光线1的折射率较 小，频率较小，根据=C可知，光线1在海水中的传播速 n 度较大，故A、B错误；由题图可知，光线1的折射率小，偏 移量小，若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说 明折射率变大，即海水的盐度变大，若偏移量变小，说明 海水的盐度变小，故C正确，D错误。故选C。 2(1)60°(2)2 解析(1)由几何关系可知折射角为r=30°，根据折射定律 有一品解得s血一受 2 则入射角i=60°，故入射角比嵌入玻璃砖前增大2X(60° -30)=60°。 (2)要使入射到透光孔底部中央A点处的光线范围最大， 则入射光范围接近180°，即入射角为90°，而最大折射角r =30°，则折射率最小为mmn=sin90 sin300=2。 ③D解析发光体发出的红光射向水面时折射角大于入 射角，射到人的眼睛中，如图甲所示，由光的可逆性，人逆 着光线观察发光体，会观察到发光体的位置比实际位置 偏高，即在水面上观察发光体到水面的距离从=么<= 37 10 m,故A错误； 526 所以满灵条件的范因为号√生√ 2Vn2-1 12(1)0<0<45°（或0<45）(2)14.4mm 解析(1)设C是全反射的临界角，光线在第一个三棱镜右 侧斜面上拾好发生全反射时，根据折射定律得sinC=】, n 代入较大的折射率m=√2，可得C=45°， 所以0的取值范围为0<0<45（或0<45）. (2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射， 设折射角分别为1和2，由折射定律得m=n， sin g,n2 sin a2 sin0’ 设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1 和L2, d L2=cos a2' 则L1一cosa1 d 根据光路的对称性，可得路程差△L=2(L1一L2), 代入数据解得△L=14.4mm。 拟专练 ho'S 甲 红光恰好能射出水面时，如图乙所示， 农 1 根据全反射临界角有n=sinC,根据几何关系有cosC 冬，光在水中的传播速度为。=斤，发出红光时，能从水面 射出的光在水中传播的最长时间为1=言，解得1=是× 10-8s,故C错误：根据几何关系可知mC-尽，发出红 光时，水面被照亮的区域面积为S=π(R十r)2,解得R= 0.9m=r,S=3.24πm2,可知若为红光，则水面被照亮的 区域为圆形，绿光折射率较大，可见发绿光时htan C.<r, 则绿光照亮的区域为圆环状，故D正确，B错误。故选D。 4(1)/2r(2)23-2)r 解析(I)单色光经折射后在内圆的表面恰好发生全反射， 报搭mC-】-号，可得C=45,光路图如调所示， R 根据折射定律有n-s血日区，可得snB一2 sin B R 根据正弦定理可得sin(a80°-C一sin9 解得管道的外圆半径R=√2r。 (2)光在透明材料内的传播速度为0=￡=9 n√21 设光在透明材料内的传播距离为5，根据几何关系可得 1 sin(C-B)=sinB:可得s=(W6-V②)r, 则该光线从进入透明材料到射出透明材料所用的时间为 t=点=23-2)r c ⑤(1)V2(2)8πR2 解析(1)如图甲所示，从A点射入的光在玻璃砖内沿直 线传播，在B,点发生折射，设入射角∠OBA为i,折射角 为，则如股4-日， 由几何知识可得y=i计a=45°，折射率n=i血义-2。 sin i 01 0 D D 、y B 甲 (2)设射入玻璃砖内的光在上表面E点恰好发生全反射， 临界角为C,E点在光屏上的投影点为E,对应折射光线 与光屏的右侧交点为下，则sinC-,可得C=45, 由几何如汉可得∠EEF=45,E-EF-5是R, O实战册参考答案及解析 光屏上浅光照亮区域的半径，一R竖R=22R, 被光照亮区域的面积S=πr2=8πR2。 ⑥(1)60°(2)D≤2×10-5m(3)3.18×107颗 解析(1)如图所示，设光线从球面上的A,点折射进入，入 射角为。，折射角为品根据折然定律有n一图品昌 由几何关系知a=2,B,解得B=30°，a=60°。 (2)设入射光线与出射光线间的距离AC为d,玻璃微珠 直径为D,由几何关系知d=Dsin a, d≤10√3m,则有Dsin a≤10√3m,解得D≤2X 10-5m。 (3)当D=2×10-5m时，一颗玻璃微珠的大圆面积S =x()2, 则最少要排有的成璃微珠颗数N寻， 解得N=3.18×107颗。 ⑦D解析同一条纹对应的薄膜厚度相同，自左向右条 纹间距越来越小，说明薄膜厚度随距离变化得越来越快。 故选D。 ⑧C解析激光通过狭缝发生衍射后在光屏上得到的是 中间宽、两侧窄的明暗相间的条纹，故A错误；其他实验 条件不变，使用频率更大的激光，则激光的波长更小，根 据D可知，中夹亮条纹宽度变小，故B错误，根据D -可知，共他实验条件不支，对金属棒加热，金属排膨 胀，长度增加，则单缝宽度d变小，中央亮条纹宽度变大， 故C正确；报据D头可知，共他实验条件不变，增大光 屏到狭缝的距离L,则中央亮条纹宽度变大，故D错误。 故选C。 分层闯关) ①A解析当温度逐渐升高时，小球直径会随着温度的 升高而增大，空气膜的劈尖角变大，所以相邻亮条纹的间 距变小，条纹向左移动，故A正确，B、C、D错误。 2C解析由题图可知，甲、乙两种光在BC界面上，以 相同的入射角入射时，甲光发生了折射和反射，乙光发生 了全反射，说明甲光发生全反射的临界角较大，根据sinC 527