专题11 光学-【创新大课堂】高考物理五年（2022-2026年）真题分类汇编168优化重组卷

由泼遠、波长与周期公式可知=产 解得周期T=6s. (2)结合波的传播方向可知，质点P第二次到达平衡位置时， 是t=0时x=11m的振动形式传播到了P点，即△.x=11m -3m=8m 传播时间为△1=△虹=4s. 答案(1)沿x轴负方向12m6s(2)4s 33.解析机械波的传播十不同频率的波的叠加十波形图 (1)由题图甲可知 4λp=2.0m 解得λ时=0.5m 由题图乙可知 2λz=2.0m 解得λz=1.0m (2)该时刻，甲波在x=0处偏离平衡位置的位移为1.04m 乙波在x=0处偏离平衡位置的位移也为1.04m 因此这两列波叠加后在x一0处的质点在该时刻偏离平衡位 置的位移为x0=2m 该时刻，甲波在工=0,375m二子入，处偏离平衡位置的位移 为0 乙波在x=0.375m=骨2处偏离年衡位置的位移为 2 tm 因此这两列波叠加后在x=0.375m处的质点在该时刻偏离 平衡位置的位移为0.35=-，m (3)这两列波叠加后的波长入=1.0m 根据波长、波速与周期的关系有入=vT 其中v=340m/s 代入数据解得T=340s 答案(1)0.5m1.0m(2)2m-巨 1 am(3)340s 34.解析(2)(i)波传播的距离x=vt=10m ↑y/cm 流上各质点的振动周期T=之=2s,1=2,58=1子工，故改 形图如图所示，P波为虚线，Q波为实线 (ⅱ)两波源起振方向相反，故考察点到两波源的距离差为半 波长的奇数倍的为加强点，在x轴上坐标为x1=3m,x2= ⑦m处，△x三4m三2入，为加强点，振幅最大 考察点到两波源的距离差为波长的整数倍的为减弱点，在 x轴上坐标为x3=1m,x1=9m处，△x'=8m=入，为减弱点， 在x轴上坐标为x5=5m处，△x”=0,也为减弱点，振幅最小 答案(2)见解析 1 35,解析设波的表达式为y=Asim红x十 由题知A=2cm,波图像过点(0，√2)和(1.5,0)，代入表达 式有 y=2sn(空x+）水em 即入=4m 由于该波的波速v=2m/s,则 f=只=号H=0.5z 由于该波的波速v=2m/s,则 T=合-2s 由于题图因为1=0时刻的波形图，则t=2s时振动形式和零 时刻相同，根据“上下坡”法可知质点A向下运动， 答案40.5向下运动 36.解析因周期T=0.8s,波速为v=5m/s,则波长为入=vT= 5×0.8m=4m,因两波源到P点的距离之差为零，且两振源 振动方向相同，则P点的振动是加强的；因S1P=10m一 2.5入，则当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P点 的质点向下振动。 答案4加强向下 37,解析根据题意可知，波的传播方向沿水平方向向右，裉据 “同侧法”可知M点的振动方向向下，因此经过半个周期后， 绳上M处的质点将运动至P处；波速由传播的介质决定，与 波的颜率无关， 答案P不变 专题十一光学 1.C2.AD3.BC4.BC5.B6.C7.D8.A9.D 10.BC11.A12.C13.C14.A 15.解析光的折射十全反射 (1)由题意可知，光线1的入射角近似为909 由几何关系可知，光线1射入介质时的折射角为60° 由折射定律有n=sin90 sin60° 解得介质的折射率为n= 23 31 (2)由几何关系可知，光线2射入介质时的折射角为30 由折射定律有1=sn30 sin 解得sin0=0.9. 答案1)25 3 (2)0.9 16.解析光的折射+全反射(1)连 接OP、(OQ并延长，这两条线分别 为 为P,Q两点所在界面的法线，过P P 点作PM垂直于x轴并交x轴于M,点，过O点作ON垂直 于PQ并交PQ于N点，如图所示 由于在P点的入射光线平行于x轴，则由同位角相等可知光 在P点的入射角等于∠MOP,又光在P点的折射角为 ∠OPN,则由折射定律可得玻璃砖的折射率为 n=sin∠MOp :18.解析折射定律十全反射十光的传播 sin∠OPN (1)单色光线从B,点射入介质，射出后恰好经过)，则单色光 由几何关系可知 线经过B点进入介质后沿BO'传播，作出光路图如图1所示 √2 sin∠MOp=PM_ √2 0 OP R 2 R2 sin∠OPN= ON r.R OP A 联立可得n=√2 年度点所在界面的法增均过国心 V3 使激光能在圆心)，点发生全反射，入射光线应沿半径方向射： 入玻璃砖，且光线在O点的入射角应大于等于全反射的临界： 图1 角，由全反射临界角公式可知 由几何关系可知单色光线在B点的入射角的正弦值为 sin C-1 n 2 n-聚-9 则临界角C=45° 折射角r满足2r=i 则光线在O点的入射角应大于等于45°，又入射光线与x轴之 间的夹角与光线在O点的入射角互余，故入射光线与x轴之！ 由折射定律可知介质对单色光的折射率为n= sin r 间的夹角范围为(0°，45] 联立解得n=√3 答案(1)√2(2)(0°，45] (2)由几何关系可知单色光入射到介质上表面的入射角满足 17.解析光的折射十全反射(1)作出光路图如图所示 sin r'=2 ，又si血r>sinC=,则单色光在介质上表面发 生全反射，结合几何关系可作出其光路如图2所示 75 759 307 75°-(90°-a)A C 由三角形内角和为180布等降三角形特点可如∠BAC=75,: 由几何关系可知光线从AB边射入棱镜时的入射角i=90°- 图2 [75°-(90°-a)]=105°-a 当a=45°时，i=601 则单色光在介质中传播的距离为x=2X 根据折射定律m=n可知光线从AB边射入棱镜时折射角 sin r 由=分可知单色光在介质中的传播速度为口= 3 的正弦值为 该光在介质中的传椅时间为1=工=193R 5c (2)由(1)问图可知光线在BC边的入射角为B=90°-[180°-： 答案(1)W5(2)193R 5c 75一(90°-r)门=75°-r,由于光线在BC边恰好发生全反射，：19.光的折射十全反射+几何关系 由发生全反射的临界角公式有 解(1)设光在三棱镜中的折射角为α，则根据折射定律有 sin Co=1 7=?,即C,=45 n=sin 0 sin a 则当光线在BC边恰好发生全反射时，3=C,即r=309 根据几何关系可得a=30° 根据折射定律，该情况下光线从AB边射入棱镜时入射角的： 代入数据解得sin0=0.75 正孩值为n-9,即=45 (2)作出单色光线第一次到达半圆孤AMB哈好发生全反射的 光路图如图，则由几何关系可知FE上从P点到E,点以0角 结合(1)问i=105°一a可知光线在BC边恰好发生全反射时a: 入射的单色光线第一次到达半圆孤AMB都可以发生全反射， 的值为60° 根据全反射临界角公式有 答案(1)5 (2)60 4 sin C=1 n 196 则d=1- 5-35 3 苦案(2)2@ 22.解析 设该棱镜的临界角为α，折射率为n,由临界角和折射 M 率的关系可知sina= 1 n 设P点到℉G的距离为1，则根据几何关系有 设光线从M点射入棱镜后折射角为B,由几何关系可得B= 1=Rsin C 90°-a 又xPe=R-I c0s30 由折射定律可知n=sin60 sin 8 联立解得-2R 9 棱镜的折射率为？ 故光线在EF上的入射点D到E点的距离范国为O,,R 由载学知识可求得：ana=号原，且由几何关系可得BN= 20.(2)折射定律十全反射十几何关系 BM·tana,NC=BC-BN 解根据题意可画出入射光线与AB边的距离为h时的光路 NC PC= 1 图，如图所示 tan a M是AB的中点，所以BM=2a,且BC=a 联立解得PC=5。,即P,C两点之间的距离为5, 2 a 2 答案 万5-1 2 23.解析当sini= 百时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，作出 则由折射定律有 光路图如图所示： n-sini 设在E点发生全反射临界角为C, sin r 1 由全反射临界角公式有 根据折射定律得sinC= sin Co 由几何关系得C十∠AED=90°， r+90°=∠AED十∠EAD,又因 由几何关系有 DE=DA,则∠AED=∠EAD,可得：r=90°一2C,根据折射定 i=r+Co h=Rsin i 律得n=m,联立解得：m=1,5. sin r 联立解得食-2 答案1.5 4-2√2 24.解析当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表 21.解析(2)光束由M点射入后 面射向空气的折射光束，入射角为90°，折射角为45°，由折射 发生折射，经BC边反射后经 、45 定律得m=sin90°2 过A点，作出M点关于BC的 sin 452 ② 对称点M',连接MA交BC于 由n= 得澈光在液体中的传播速度怎后一名 n D,光路图如图所示 D 由几何关系可知入射角i=45 答案反 设折射角为r,由折射定律可知 25.解析(1)当可视角度0=60°时，由题意可知最大折射角为 n=Sin i 0 sin r 2 一30°，光路图如图1所示，设对应的最大入射角为α，由折 解得r=30 0 设AM间的距离为d,由几何关系可知 sin 2 射定律得 =n,代入数据解得sina= sin a 有，可得tana= ∠ABD=∠DBM'=45°，∠AMM=15°，则∠BAD=309 在Rt△ABM'中， W/1 15 ，由题意可知发光像素到屏障的距高为台，则由园中几 BM-ABan∠BAD=YE L 行关系得 =tan a 又BM=BM-5, 3 代入数据解得：d=0.4√15mm≈1.55mm. 197 01 (2)依题意，当可视角度0=180°时，可知最大折射角为2 90°，设对应的最大入射角为B,由折射定律得n90 sin月=n,代入 数据解得：sinB=2,可得：B=30 : 作出光路图如图2所示，像素单元的右端点a恰好掠过左侧！ 屏障的上端之后射出，像素单元的左端点恰好掠过右侧屏！ 障的上端之后射出，则ae的长度为像素单元宽度x的最！ : 小值。 由图中几何关系得像素单元的右端点到左侧屏障的距离为！ ab=d·tang=1.0Xan30mm=写mm,由对称性可知像 3 素单元的左端，点e到右侧屏障的距离ef与ab相等，则像素单！ 元宽度x的最小值为xm=2ab-L=2X号mm-0,8mm 0.35mm. =1.0mn 图1 图2 答案(1)1.55mm(2)0.35mm 26.BC27.A28.A29.C30.BC31.A32.BC33.A 34.BC35.C36.B37.B38.ACD 39.解析电路连接十仪器读数十数据处理十误差分析 (1)根据电路图所连的实物图如图所示， R R (2)根据电表的读数规则可知，电流为16.0mA.(3)把R1、R、 电流表内阻和电源内阻等效为Rt,由闭合电路欧姆定律知I,! Rt十R,十R2+R十R,当S接2处时，电流1，=； E E Rt+R2+R+R。+R,由于12<1，则R>R=100n,当 E S接3处时，电流1=R十R千R+R,由于>6，则 R,<R1十R2=2002.综上可知，R的阻值位于100~2002！ 之间.由于1002<R<200,只有当S1拔于2处时，才能够 在电流表A示数为I。时测出R,的值，由于电流表A示数不！ 变，所以接R前后，外电压相同，电路中的总电阻相同，接2 19 时，R=R1十R。m一552-1452.(5)由(3)问分析可知，电流 表内阻和电源内阻都被等效为了等效内阻，又保证电流表示 数不变时进行测量，因此电流表内阻和电源内阻不会造成实 验误差，AB错误：由(4)问分析可知，R。读数不准确和电流表 示数变化均会造成实验误差，CD正确， 答案(1)见解析图(2)16.0(3)100200(4)2145 (5)CD 0.解析光的全反射十光速与折射率的关系十几何关系 (1)未滴油时，画出O点发出的光在盖玻片的上表面恰好发生 全反射时的光路图如图，由光路图可知，透光区域为圆形 物镜 间隙 h 盖玻片 设透光圆面积的半径为r,则有sinC= 2+d2 1 2 由全反射临界角公式得sinC=刀=3 联立解得r= 未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为 S=元r2-1.0×10-5m (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短路径为从O点竖直 向上射出的光线的路径，又光在油中传播速度=￡ 光从0点传播到物镜的最短时间之差41=2-4，=么一点 联立解得△t=3.3×1013s 答案(1)1.0×10-5m2(2)3.3×1013s 1,解析带电粒子在电磁场中的运动十综合分析问题的能力 :思维导图 粒子在匀 结合儿何关系求半径r gB=m号 ·速度 强磁场中 → 20 从M-+N 、求周期r4·T 时间 粒子在点电 匀速圆周运动一 →合力完全提供向心力 荷的电场和 → 匀强磁场中 从M→N 9p,B+k9·48三m三 确定轨迹为椭圆 电势 →求解R 1 公式 求解半 长轴a R- 粒子在 :点电荷 2 :作用下 做非匀宁 速圆周 求解周期T'→ 48 →k T2 T r后 =m 运动 ↓ T'4 求解时间1=之 ,求解T (1)粒子从M点运动到N,点，运动轨迹如图1所示 N0, 08 0 M0-) 图1 根据几何关系可知rsin0=yo 解得粒子运动轨迹半径r=2y0 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有91B=m ,2 解得v1= 2Bqyo 由=严可得，粒子在破场中运功的周期T=四 gB 20 粒子在磁场中运动的时间为1=360·T一3B πn (2)粒子轨迹不变，仍然做匀速圆周运动，因此点电荷只能位 于轨迹圆心O,处，库仑力和洛伦兹力完全提供向心力，有 p,B十k9…489=m r2 (上式可变换为202-9B-12g=0,我得关于4的 ,B22 一元二次方程，通过求根公式解得2的两个值) 得改B另一解不合题意，含去 (3)粒子从N点离开，仅在点电荷的作用下运动，粒子所需的 向心力m”?大于点电荷提供的库仑力6：489，因此粒子无 法做匀速圆周运动，只能做类似行星绕中心天体的椭圆轨迹 的运动，粒子的运动轨远如图2所示 2 -48g 图2 粒子从N点运动至与N点速度方向相反的，点的过程中只有 电场力做功，粒子电势能和动能总和不变，有 1 122+9=2m2十9g 类比开普勒第二定律可知粒子在近，点和远点的速度满足 1 1 v2△t·r=2g△·R 结合电势2=二489和Pg=二48k,解得R=6。 r R 粒子辅圆轨远的半长轴a-R,=4 2 将粒子运动的椭圆轨迹转化为半径为r。=a=4的圆周运 动，美比开诗粉第三定体可如号一周学-m片 4π2 02 解得T=4V3πBy, 3kq 25πBy3 则粒子运动时间t2一 2 3kq 答案(1)2BgM 3gE(2)6g 元n 2√3πB3 3kq 专题十二 磁场安培力与洛伦兹力 1.AD2.A3.A4.C5.B6.BC7.D 1 8.解析电功率十安培力十力的平衡条件十牛顿第二定律 (1)由闭合电路欧姆定律有 E=I(r+r+r) cd的电功率P=r 联立解得P= 9r (2)闭合S1,断开S2,对刚要下滑的cd受力分析，由力的平衡 条件有mgsin0-(mngcos0+BIL) 断开S1,闭合S2,对cd由牛顿第二定律有 mgsin 0-u(mgcos 0-BIL)=ma 结合(1)问联立解得a=2BLE 3mr 著聚发 (2)2uBLE 3mr 9.解析(1)由题意当线图中通入微小电流I时，线图中的安培 力为 F=NBIL 根据胡克定律有 F=NBII=k△x Ar=NBI k 设此时细杆转过的弧度为0，则可知反射光线转过的弧度为20， 又因为 d>△x,r>d 刺 sin0≈0，sin20≈20 所以有 △x=d·0 s=r·20 联立可得 s= 2rAr-2NBIIr d dk (2)因为测量前未调零，设没有通电流时偏移的弧长为s',当初 始时反射光点在O,点上方，通电流'后根据前面的结论可知有 ,=2NB业+ dk 当电流反向后有 =2NBI业- dk 联立可得 I'= dk(ss2) 4NBIr 同理可得初始时反射光点在。点下方结果也相同，故待测电流 的大小为 dk(s1十s2) '= ANBIr dk (ss) 答案1)NB2(2)4NBr k dk 10.B11.BCD12.A13.A14.C15.D16.BD17.A 18.BC 19,解析带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)电子带负电，在S点所受洛伦兹力竖直向上，根据左手定 则可知匀强磁场方向垂直纸面向里 电子转动半周到达P点，轨远半径，=0.8R+R=0.9R 2 9专题十 考向一 光的折射与全反射 1.(2026·山东卷，3分)半 径为2√2cm的半圆形 玻璃砖横截面如图所 示，底部等腰梯形区域充满不反射、不透光 的吸光性材料.梯形下底中点与圆心O重 T 合，下底为2√2cm,上底为2cm,高为1cm 单色光线从左侧人射，方向始终平行于直径 AB.当入射点从A点逐渐向上移动至C点 时，光线恰能从玻璃砖另一侧射出，C点与AB 的距离为2cm,该玻璃的折射率为 A.√2 B.5 C10 2 D⑤ 2.(多选)(2026·广 入射光：轴线 r 东卷，6分)图中底 端为锥形且顶角为 光纤 探测器 90°的直光纤，可用 于检测流动液体中 流动 的空气泡，某单色 气泡 液体 光从光纤顶端左部 入射，平行于轴线方向传播，探测器在光纤顶 端右部探测锥面反射光的光强，已知锥面外为 带 空气时，该单色光在锥面恰好发生全反射，空 气折射率取1，被测液体折射率大于此光纤折 射率，下列说法正确的有 A.此光纤对该单色光的折射率为√2 B.该单色光在此光纤中的传播速度是真空中 光速的日 赵 C.锥面浸入液体过程中，探测到的光强相对 于浸入液体前变强 D.锥面完全浸入液体后，若探测到的光强在 变强，说明检测到气泡 3.（多选)(2026·陕晋宁青 卷，6分)玻璃镜片折射率 攀 是影响眼镜厚度的主要因 素之一.如图，一束单色光 从空气斜射入厚度为d的 平行玻璃砖左表面，从右表 面射出，出射光线相对入射 尔 光线侧移量为△x.现换用折 射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法 正确的是 ( A.若厚度d相同，侧移量变小 B.若厚度d相同，侧移量变大 73 光学 C.若侧移量△x相同，厚度变小 D.若侧移量△x相同，厚度变大 4.(多选)(2026·四川 卷，6分)如图所示， 在折射率为√3、厚度 为h的长方体玻璃 砖上加工一V形凹 b c de 槽，将其制成左右对称的工件，凹槽边长 ,0=60?,将工件放置在水平面上，用单色 平行光沿竖直方向照射工件，观测到工件底部 有多个亮度不同的区域，各区域分界线用a、b、 c、d、e、f表示.不考虑光的反射和干涉，所有 表面均视为平面.则 () A.c、d间亮度最高 B.a、b间和e、f间亮度最高 C.cd间距为点 Dab间距和e了间距均为 5.（2026·云南卷，4分) ②3④ 在测量某种透明树脂折 射率的实验中，让激光 空气 束射入一块两面平行的 树脂 树脂砖，改变人射点和 P 人射角，得到①、②、③、 空气 ④四条出射光线，如图所示.不考虑反射，图中 经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是 A.① B.② C.③ D.④ 6.(2025·广西卷，4分)如 E 图，在扇形玻璃EOG中， M OE⊥OF,可见光分别从E 点沿EM、EN射向真空.真空 玻璃 该玻璃对可见光的折射率 为√2，则 () A.沿EM的光发生全反 射，沿EN的光不发生全反射 B.沿EM的光不发生全反射，沿EN的光发生 全反射 C.沿EM、EN的两束光都发生全反射 D.沿EM、EN的两束光都不发生全反射 7.(2025·湖南卷，4分)如图，ABC为半圆柱体 透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中 点.真空中一束单色光从AC边射入介质，入 射点为A点，折射光直接由B点出射.不考虑 光的多次反射，下列说法正确的是 0 A 真空 介质 B A.入射角0小于45 B.该介质折射率大于√2 C.增大人射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D.减小入射角，该单色光在AB上可能发生全 反射 8.(2025·广东卷，4分)如 图为测量某种玻璃折射 率的光路图.某单色光从 入射光 空气垂直射入顶角为a 的玻璃棱镜，出射光相对 于入射光的偏转角为B, 出射光 该折射率为 A.sin (a) B.sin (a+B) sin a sinβ c品 D.sinB sin a 9.(2025·黑吉辽蒙卷，4 激光 分)如图，利用液导激光 进液口 技术加工器件时，激光 在液束流与气体界面发 生全反射.若分别用甲、 气体 气体 乙两种液体形成液束 流，甲的折射率比乙的 液束流 大，则 A.激光在甲中的频率大 B.激光在乙中的频率大 C.用甲时全反射临界角大 D.用乙时全反射临界角大 10.(多选)(2023·湖 岸上救援人员 南卷，5分)一位潜 水面 水爱好者在水下活 动时，利用激光器 向岸上救援人员发 潜水爱好者●一激光器 射激光信号，设激 光光束与水面的夹角为α，如图所示.他发现只 有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发 出的激光光束，下列说法正确的是( A.水的折射率为sin4 1 B,水的折射率为，1。 sin 49 74 C.当他以a=60°向水面发射激光时，岸上 救援人员接收激光光束的方向与水面夹 角小于60° D.当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援 人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60 11.(2023·江苏卷，4分)地球表面附近空气的 折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地 面的过程中会发生弯曲.下列光路图中能描 述该现象的是 ( 太阳光线 太阳光线 地球表面 地球表面 7ahn7777 innnnnu A ⊙ 太阳光线 太阳光线 地球表面 地球表面 C D 12.(2023·浙江6月，3分)在水池底部水平放 置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光 体，直角边的长度为0.9m,水的折射率n= 专，细灯带到水面的距离A-怎 m,则有光射 出的水面形状（用阴影表示）为 13.(2022·浙江卷，3分)如图 所示，王亚平在天宫课堂 上演示了水球光学实验， 在失重环境下，往大水球 中央注人空气，形成了一个空气泡，气泡看起 来很明亮，其主要原因是 A.气泡表面有折射没有全反射 B.光射入气泡衍射形成“亮斑” C.气泡表面有折射和全反射 D.光射人气泡干涉形成“亮斑” 14.(2022·山东卷，3分) 0 柱状光学器件横截面 B R 如图所示，OP右侧是 人459 以O为圆心、半径为 0 R的圆，左侧是直角梯形，AP长为R,AC 与CO夹角45°，AC中点为B.a、b两种频率 的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a、 b光的折射率分别为1.42、1.40，保持光的人 射方向不变，入射点从A向B移动过程中， 能在PM面全反射后，从OM面射出的光是 (不考虑三次反射以后的光) A.仅有a光 B.仅有b光 C.a、b光都可以 D.a、b光都不可以 15.(2026·湖南卷，10分)车载摄像头需要有较 大的拍摄角度.一摄像头由于结构限制，拍摄 角度为120°.如图，将摄像头嵌入均匀透明介 质，介质截面为矩形.只考虑该截面内光线传 播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将 实际拍摄角度扩大」 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1 能够以图示路径恰好射人摄像头，即拍摄角 度扩大为180°，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的 光线2能够以图示路径折射之后发生一次全 反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射 角0的正弦值， 光线1 120° 介质 光线2 摄像头 16.(2025·安徽卷，10分) 如图，玻璃砖的横截面 是半径为R的半圆，圆 心为O点，直径与x轴重合.一束平行于x轴 的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃 砖，从Q点射出.已知P点到x轴的距离为 R,PQ间的距离为3R (1)求玻璃砖的折射率； (2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位 置和人射方向，使激光能在圆心O点发生全 反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围 75 17.(2025·湖北 R 卷，9分)如图 所示，三角形 A 30°C 7k777777777777777777777772 ABC是三棱镜 O: 的横截面，AC=BC,∠C=30°，三棱镜放在 平面镜上，AC边紧贴镜面.在纸面内，一光 线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A 点足够近，已知三棱镜的折射率为√2， (1)若a=45°，求光线从AB边射入棱镜时折 射角的正弦值， (2)若光线从AB边折射后直接到达BC边， 并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值. 18.(2025·山东卷，8分) O 由透明介质制作的光 F H 学功能器件截面如图 +E 所示.器件下表面圆弧 B C 以O点为圆心，上表面 圆弧以O点为圆心，两 圆弧的半径及O、O两 R 点间距离均为R,点 A、B、C在下表面圆弧上.左界面AF和右界 面CH与00平行，到O0的距离均为R. 1B点与00的距离为R,单色光线从月 点平行于OO'射入介质，射出后恰好经过O 点，求介质对该单色光的折射率n; (2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF 射人介质，并垂直CH射出.出射点在GE的 延长线上，E点在OO'上，O、E两点间的距 离为号R,空气中的光速为，求该光在介质 中的传播时间t. 19.(2024·山东卷，8分)某 光学组件横截面如图所 示，半圆形玻璃砖圆心 E G 为O点，半径为R;直角 B 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, M ∠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 人射点D(图中未标出)到E点距离的范围. 20.[物理—选修3一4](15分)（节选） (2)(2024·全国甲卷，10 分)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 A 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 进入柱体后射到BC边恰好发生全反射.求 此时h与R的比值. 76 21.[物理—选修3-4](15分)（节选） (2)(2023·全国乙 卷，10分)如图，一折 射率为√2的棱镜的 横截面为等腰直角 三角形△ABC,AB =AC=I,BC边所在底面上镀有一层反射 膜.一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的 M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰 好射向顶点A,求M点到A点的距离. 22.(2022·全国甲卷，10分) 60 如图，边长为a的正方形 GM A ABCD为一棱镜的横截 面，M为AB边的中点. 在截面所在平面内，一光 线自M点射入棱镜，入射 角为60°，经折射后在BC 边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的P点射出棱镜.求棱镜的折射率以及P、 C两点之间的距离. 五年真题分类汇编·物理 学校 班级 学号 姓名 密 内 禁 止 题 24.(2022.℃米亮：G2)- AE次斯川燃集：国PE-DA.港族有出析 有限电型A 三慈泰AEC物社所 23.(2022.全图（养·10 25.(2022·湖南卷，8分)如图，某种防窥屏由透 明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏 障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元 可视角度0的控制（可视角度0定义为某像素 单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大 折射角的2倍).透明介质的折射率n=2,屏障 间隙L=0.8mm.发光像素单元紧贴屏下，位于 相邻两屏障的正中间.不考虑光的衍射 空气 透明介质 发光像素单元 (1)若把发光像素单元视为点光源，要求可视 角度0控制为60°，求屏障的高度d; (2)若屏障高度d=1.0mm,且发光像素单元 的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为 多少时，其可视角度0刚好被扩为180°（只要 看到像素单元的任意一点，即视为能看到该 像素单元). 考向二光的波动性 26.(多选)(2026·贵州卷，5分)光在折射率为n 的光纤中传播路程L,等效于光在真空中传 播路程nL,nL称为光程.如图(a),两根同种 光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两 支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同. 波长为入的光经过耦合点时的变化情况如图 (b)所示，任意支路的光经过耦合点，与输入 口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输 出口的光额外增加子光程.现有波长为入的光 从1口入射，则上下支路的光 ) B∠3 2耦合点 4 耦合点 图(a) 异侧出口 同侧出口 未额外增加光程 额外增加子光程 父异侧出口 同侧出口 耦合点 额外增加会光程 耦合点 未额外增加光程 图(b) A.在3口干涉加强 B.在3口干涉削弱 C.在4口干涉加强 D.在4口干涉削弱 27.(2026·河北卷，4分)如图所示，一根粗细均匀 的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央， 其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度.一束 平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳 定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距 为△x.若金属丝经加热均匀膨胀，则 ( 屏幕 挡板 金属丝 A.△x变小 B.△x变大 C.双缝间的距离减小 D.双缝间的距离不变 28.(2026·江苏卷，4分)如图所 示为在重力作用下肥皂膜上 出现的条纹.关于该条纹，下 列说法正确的是 A.是干涉现象，自上而下相 邻条纹间距越来越小 B.是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C.是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来 越小 D.是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 29.(2026·江苏卷，4分)如图所示，由照相机拍 摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图 调整镜头后拍摄可以看清车内景物.关于该 现象，下列说法正确的是 甲 A.照相机镜头前加的是滤光片 B.照相机镜头前加的是增透膜 C.照相机镜头前加的是偏振片 D.照相机镜头前加的是增反膜 30.(多选)(2025·陕晋宁青卷，6分)在双缝干 涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝 色激光和波长为660nm的红色激光组成的 复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm, 双缝到屏的距离为500mm,则屏上( A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C.距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红 光亮条纹中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红 光亮条纹中心重叠 78 31.(2025·山东卷，3分)用如图所示的装置观 察光的干涉和偏振现象.狭缝S1、S2关于 OO轴对称，光屏垂直于OO'轴放置.将偏振 片P1垂直于OO轴置于双缝左侧，单色平行 光沿OO轴方向入射在屏上观察到干涉条 纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透 振方向平行.保持P1不动，将P2绕OO轴转 动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下 列说法正确的是 ( 光屏 P A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 32.(多选)(2024·湖南 光屏 卷，5分)1834年，洛埃 利用平面镜得到杨氏 双缝干涉的结果（称洛 St:A 埃镜实验)，平面镜沿 平面镜 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( 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 33.(2024·吉林卷，4 分)某同学自制双 头发丝 墙面 缝干涉实验装置： 光源 在纸板上割出一 纸板 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.用绿色激光照射双缝，能够在 墙面上观察到干涉条纹.下列做法可以使相 邻两条亮条纹中心间距变小的是 () A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照射双缝 C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离 34.(多选)(2024·江西卷，6分)某同学用普通 光源进行双缝干涉测光的波长实验.下列说 法正确的是 A.光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双 缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B.透镜的作用是使光更集中 C.单缝的作用是获得线光源 D.双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数 目越多 35.(2024·山东卷，3分)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a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 36.(2023·江苏卷，4分)用某种单色光进行双 缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图 甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图 乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置.则双缝 间的距离变为原来的 ( A.号倍 B.2倍 C.2倍 D.3倍 37.(2022·浙江卷，3分)关于双缝干涉实验，下 列说法正确的是 A.用复色光投射就看不到条纹 B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果 C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹 D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大 38.(多选)(2022·山东卷，4分)某同学采用图 甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现 象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离 79 为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别 在屏上得到了图乙、图丙所示图样.下列描述 正确的是 S 图 --.-...--.... 图甲 图丙 A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝 时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条 件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L,其他条件不变， 图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏 上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点 处一定是暗条纹 39.(2025·福建卷，6分)在如图甲所示的电路 中，R1=R2=R3=R4=1002,R5与R6均为 滑动变阻器，最大阻值均为1002，且R。可进 行读数.电源电动势E=3V,电流表A的量程 为0~30mA,可旋转开关S1可接1~4触点. (1)将图乙所示的实物图连接完整。 (2)某时刻电流表读数如图丙所示，电流为 mA. R S2 R 3\S, R2 R 图甲 图乙 10120 mA 图丙 (3)将开关S2闭合，S1指向1处，R6滑片调 至最右端，表笔a、b短接，调节R,让电流表 读数为(2)中的值，记为Io.然后将R,接入 a、b间，发现S1拨至1和2处时，电流表A 的示数均小于Io,S1拨至3处时，电流表A 的示数大于I。,则Rx的阻值位于 (选填“0~100”“100~200”“200~300”或 “300~400”)2之间. (4)现将S1拨于 处，R6调为552 时，A的示数恰为Io,则R,= (5)下列哪些问题会造成本次实验误差 A.电流表A的内阻被忽略 B.电源内阻被忽略 C.R6读数不准确 D.电流表读数比Io偏大 40.(2025·云南卷，10分)用光学显微镜观察样 品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示.盖 玻片底部中心位置O点的样品等效为点光 源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面 发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一 滴油填充，如图乙所示.己知盖玻片材料和油 的折射率均为1.5，盖玻片厚度d=2.0mm, 盖玻片与物镜的间距h=0.20mm,不考虑光 在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c= 3.0×108m/s,元=3.14. 物镜 间隙 盖玻片 图甲填充前 物镜 油层 盖玻片 0 图乙填充后 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上 表面的透光面积（结果保留2位有效数字）： 80 (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时 间分别为t1、t2,求t2一1（结果保留2位有效 数字). 41.(2025·黑吉辽蒙卷，16分)如y个××× 图，在xOy平面第一、四象限 N××× ××× 内存在垂直平面向里的匀强 了O×x衣 磁场，磁感应强度大小为B. MPxX× 一带正电的粒子从M(0, ××× 一yo)点射入磁场，速度方向与y轴正方向夹 角0=30°，从N(0,yo)点射出磁场.已知粒子 的电荷量为g(g>0),质量为，忽略粒子重 力及磁场边缘效应 (1)求粒子射人磁场的速度大小1和在磁场 中运动的时间t1. (2)若在xOy平面内某点固定一负点电荷， 电货绿为，龙了质录取m片（为 静电力常量)，粒子仍沿(1)中的轨迹从M点 运动到N点，求射入磁场的速度大小2· (3)在(2)问条件下，粒子从N点射出磁场开 始，经时间2速度方向首次与W点速度方向 相反，求2（电荷量为Q的点电荷产生的电场 中，取无限远处的电势为0时，与该点电荷距 离为r处的电势9=kQ).