11-第4章 五年高考真题练（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）江苏北京专版

**基本信息** 五年高考真题汇编，聚焦高中物理光学单元，涵盖折射、全反射、偏振、干涉等核心知识点，融合实验操作与综合计算，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|约13题|折射定律应用（2025广东题）、全反射分析（2025江苏题）、偏振现象（2024江苏题）|以真题情境为载体，如地球大气折射（2024江苏题）、立体电影偏振原理（2024江苏题）| |非选择题|约5题|实验测量折射率（2025海南题测玻璃砖折射率、2025福建题探究糖水浓度与折射率关系）、综合计算（2025湖北三棱镜光路、2025山东光学器件传播）|注重几何建模与实验探究，如2025福建题通过L₁、L₂等参数推导折射率表达式，结合数据绘制n-η图线|

五年高考真题练 考点1　折射问题的分析与计算 1.[2025广东,4]图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜,出射光相对于入射光的偏转角为β,该折射率为(　　) A.　　　　B.　　　　 C.　　　　D. 2.[2025河南,2]折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为45°,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)(　　) A.0°　　　　B.15°　　　　C.30°　　　　D.45° 3.[2024重庆,5]某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示,其宽度为16 cm,让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角,当反射光与折射光垂直时,测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h,就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度,由该方案可知(　　) A.若h=4 cm,则n= B.若h=6 cm,则n= C.若n=,则h=10 cm D.若n=,则h=5 cm 4[2023江苏,5]地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大①,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(　　) 　　　　 　　　　 ①教材回溯　可联想教材114页B组第1题进行对比分析。 考点2　实验:测量介质的折射率 5.[2025海南,15]测量某半圆形玻璃砖的折射率,操作步骤如下: Ⅰ.在白纸上画一条直线,半圆形玻璃砖放白纸上,玻璃砖底面直径与直线重合,描出直径两端点A、B,取走玻璃砖,用刻度尺找出圆心O点,过O点作AB垂线CO,放回玻璃砖,将光屏垂直AB贴近玻璃砖A点放置在玻璃砖左侧。 Ⅱ.沿玻璃砖由C向B缓慢移动激光笔,使激光笔入射光线平行纸面,始终沿着半径方向射向圆心O,从玻璃砖射出的激光在AB下方,射在光屏上,当光屏上的光线恰好消失时,记下激光入射点D点,取走玻璃砖,过D点作CO的垂线DE。 (1)步骤Ⅱ中,当激光从D点入射到O点,光线消失的现象是光的　　　　。  A.色散　　　　B.衍射　　　　C.全反射 (2)由刻度尺测得OB=4.00 cm、DE=2.50 cm,则玻璃砖的折射率n=　　　　。  6.[2025福建,12]某实验小组探究糖水折射率n随浓度η的变化规律。主要装置包括激光器和长方体玻璃缸,玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺,如图(a)所示。实验操作过程如下: (1)调配一定浓度的糖水,注入水平放置的玻璃缸中。 (2)打开激光器,让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水。 (3)调整激光器,使入射点O处于竖直刻度尺的正后方,光路如图(b)所示,其中A点是入射光线与玻璃缸上边沿所在平面的交点,B点是折射光线与玻璃缸底部的交点,A、B点到法线的距离分别为L1、L2,到液面的距离分别为h1、h2。测得L1、L2、h1、h2的值,并利用表达式n=　　　　(用L1、L2、h1、h2表示)求出糖水折射率。  (4)改变缸内糖水浓度,进行多次实验,将实验数据填入下表。 浓度η/% 11.8 21.1 32.0 39.1 51.1 折射率n 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42 (5)在图(c)给出的坐标纸上补上浓度η=32.0%的数据点。分析图中数据点,可知糖水折射率随浓度近似线性变化,绘制出“n-η”图线。 (6)由所绘图线可知,糖水浓度每增加10.0%,折射率增大　　　　。(结果保留2位有效数字)  考点3　全反射问题的分析与计算 7.[2025江苏,7]如图所示,一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出),肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光(　　) A.波长等于亮环的周长 B.频率比在真空中的大 C.在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D.在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 8(多选题)[2024甘肃,10]如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当θ=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直①。下列说法正确的是(　　) A.该材料对红光的折射率为 B.若θ=45°,光线c消失 C.若入射光a变为白光,光线b为白光 D.若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直 ①关键点拨　要利用几何知识求折射角。 9.[2025湖北,13]如图所示,三角形ABC是三棱镜的横截面,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。 (1)若α=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。 10.[2025安徽,13]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,P、Q间的距离为R。 (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入射方向,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。 11.[2025山东,15]由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示,器件下表面圆弧以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OO'平行,到OO'的距离均为R。 (1)B点与OO'的距离为R,单色光线从B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射入介质,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R,空气中的光速为c,求该光在介质中的传播时间t。 12.[2022重庆,16(2)]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。 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? 考点4　光的偏振 13[2024江苏,2]用观看立体电影的特殊眼镜①观察手机液晶屏幕②上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕90°,透过两镜片的图片(　　) A.均变明亮 B.均变灰暗 C.亮度均无变化 D.左镜片的变暗,右镜片的变亮 ①教材回溯　教材112页“科学漫步”对此进行了详细讲解。 ②言之有“物”　手机屏幕发出偏振光。 考点5　光的干涉 14.(多选题)[2025陕晋青宁,9]在双缝干涉实验中,某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝,双缝间距为0.5 mm,双缝到屏的距离为500 mm,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1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 15.[2025重庆,4]杨氏双缝干涉实验中,双缝与光屏的距离为l,波长为λ的激光垂直入射到双缝上,在光屏上出现了如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两亮条纹中心位置并测出其间距为a,则(　　) A.相邻两亮条纹间距为 B.相邻两暗条纹间距为 C.双缝之间的距离为λ D.双缝之间的距离为λ 16.[2025山东,3]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(　　) 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 17[2024山东,4]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①。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(　　) 　　 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 ①关键点拨　形成干涉条纹说明两玻璃板不平行,三球直径不可能都相等。 自主招生 18.[北京大学自主招生]若实心玻璃柱长40 cm,直径4 cm,玻璃的折射率为,光从柱的左端正中心射入,则光最多可以在玻璃柱中全反射　　　　次。  答案与分层梯度式解析 五年高考真题练 1.A　如图,单色光从玻璃内射出时,入射角为α,折射角为α+β,根据折射定律,可得n=,A正确。 易错警示　入射角与折射角是光线与法线之间的夹角。 2.B　作出光路图如图所示,在射入点A发生折射,折射角r1满足=n=,得r1=30°,在射出点B的折射角r2=45°,由几何关系知,出射光线与竖直方向的夹角为15°,B正确。 3.B 4.A 考情分析　利用物理知识解释实际生产生活中的现象是近年高考考查热点,该类题目以实际自然现象为情境,要通过构建物理模型,借助物理、数学知识解答。 5.答案　(1)C　(2)1.6 解析　(1)当激光从D点入射到O点在AB面下方光屏上恰好消失时,光线在AB面恰好发生全反射,故选C。 (2)根据前面分析可知此时入射角等于临界角,即∠DOE=C,可得sin C===,根据sin C=,可得玻璃砖的折射率n=1.6。 6.答案　(3)　(5)见解析图　(6)0.020 解析　(3)根据几何知识可知,入射角的正弦值sin i1=,折射角的正弦值sin i2=,根据折射定律可知糖水的折射率n==。 (5)看清横、纵坐标轴刻度,将点(32.0%,1.38)描在坐标纸上。画一条直线,让这条直线通过尽可能多的数据点,不在直线上的点均匀地分布在直线的两侧。 (6)由所绘图线可知,糖水浓度每增加10.0%,折射率增大Δn≈0.020。 易错警示　(1)折射定律中角度为光线与法线的夹角,而非光线与界面的夹角。 (2)数据处理时需注意线性关系的有效性,避免直接使用离散点作差导致误差。 7.D　 8.ABC 题图解读 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==,选项A正确;设临界角为C,得 sin C==<,故C<45°,故若θ=45°,会发生全反射,光线c消失,选项B正确;由于光线b为反射光线,反射角等于入射角,故若入射光a变为白光,光线b为白光,选项C正确;同种介质对紫光的折射率比对红光的大,若入射光a变为紫光,则折射角将变大,光线b和c不会垂直,选项D错误。 9.答案　(1)　(2)60° 思路点拨　本题中三棱镜的横截面为等腰三角形,有助于推导角度,第(2)问中光线在BC边恰好发生全反射,全反射的临界角可以通过角度逆推求解。 解析　(1)当α=45°时,光路如图1所示,光线在镜面发生反射,由反射定律得θ=α=45°,因为∠C=30°,AC=BC,所以∠A=75°,由几何关系可得∠OO'A=30°,所以光在AB边的入射角γ=60°,由折射定律得n=,解得折射角的正弦值sin β=。 (2)如图2所示,因为光经AB边折射后,到达BC边时恰好发生全反射,则有sin δ==,解得δ=45°,故∠BDO'=45°,又因为∠B=75°,所以∠BO'D=60°,则β=30°,由折射定律得n=,解得sin γ=,则γ=45°,由几何关系可得θ=60°,由反射定律得α=θ=60°。 归纳总结　解答光路分析问题的关键是寻找角之间的关系,有三角形内角和等于180°,互余、互补,外角和关系等。 当光从光密介质斜射入光疏介质时必须要判断是否发生全反射,否则光路图可能会出现错误。 10.答案　(1)　(2)0°<θ≤45°或135°≤θ<180° 解析　(1)画光路图如图1所示 由几何关系可得α=45°,β=30° 则n=== (2)激光能射到圆心O上,说明入射光线一定沿半径方向射入玻璃砖,如图2所示 由sin C=可得C=45°,由图2可知: θ1=45°,θ2=135° 设入射光线与x轴之间夹角为θ时可以在O点发生全反射,则 0°<θ≤θ1或θ2≤θ<180° 即0°<θ≤45°或135°≤θ<180° 11.答案　(1)　(2) 解析　(1)如图,连接O、B作过B点的法线,从B点向OO'作垂线BN, 在△OBN和△O'BN中,根据BN=R、OB=R可知 ∠OBN=30°,∠BON=60°,ON=R OB=OO'=R,则∠O'BO=∠BON=30° 射入B点的光线平行于OO',故入射角i=∠BON=60° 折射角r=∠O'BO=30° 得折射率n== (2)设G、E的连线与上表面圆弧的交点为M,过M作法线O'M,如图所示 光线GM的延长线垂直于OO',O'E=R,可知ME=R 光线GM在上表面圆弧上的入射角α=45° 从介质中射入空气的全反射临界角的正弦值sin C==<=sin 45° 故45°>C,光在M点发生全反射,然后在下表面圆弧发生两次全反射,在上表面圆弧再发生一次全反射,最后垂直CH射出介质,在介质中的总路程s=2×=R 光在介质中传播的速度v== 光在介质中传播的时间t== 易错警示　由于平时练习遇到的立体圆柱介质较多,所以容易误认为题图是立体图,其实题图所示的是介质的截面图,是平面图。 12.答案　①h红　②见解析 关键点拨 　　如图所示,由=可知,θ越大,入射角i越大;当光从光源照到与水面相平的圆周上的点时,入射角最大。 解析　①为使从光源照射到上半球面的光都能发生折射,以红光为例,当入射角达到临界角C红时,光线恰好垂直水面折射出去,光路图如图所示 假设球半径为R,根据临界角公式可知sin C红= 由几何关系可知tan C红= 同理可知对蓝光有sin C蓝=,tan C蓝= 两式联立解得h蓝=h红 ②同种介质对蓝光的折射率大于对红光的折射率,即n蓝>n红>1,可知h蓝=·h红<h红,所以蓝灯应该在红灯的上方。 13.D 考教衔接 　　本题考查光的偏振,与人教版教材P112“科学漫步”内容联系紧密,只要将教材中讲解的“用偏振眼镜观看立体电影”内容理解消化,就可轻松解答本题。 观看立体电影的特殊眼镜利用了光的偏振,其镜片为偏振片(破题关键),可以理解为开始时左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向一致,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向接近垂直,手机屏幕旋转90°后,左右镜片的透振方向不变,则左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向接近垂直,通过左镜片的图片变暗,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向基本一致,因此通过右边镜片的图片变亮,选项D正确。 14.BC　两列光频率相同才可能发生干涉,蓝光波长小于红光波长,蓝光频率大于红光频率,所以蓝光与红光之间不能发生干涉,A错误。根据Δx=可知,l、d相同,λ越大,Δx越大,因蓝光波长小于红光波长,所以蓝光相邻条纹间距小于红光相邻条纹间距,B正确。蓝光相邻亮条纹间距为Δx1==0.44 mm,红光相邻亮条纹间距为Δx2==0.66 mm,则1.32 mm=3Δx1=2Δx2,C正确(点拨:距离中央亮条纹中心1.32 mm处既是蓝光亮条纹中心,又是红光亮条纹中心)。1.98 mm=4.5Δx1=3Δx2,所以距离中央亮条纹中心1.98 mm处不是蓝光亮条纹中心,是红光亮条纹中心,D错误。 15.C　根据题意可知,相邻两亮(或暗)条纹间距Δx=,A、B错误。由公式Δx=λ可知,双缝之间的距离d=λ=λ,C正确,D错误。 16.A　根据相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距公式Δx=λ,其中λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝的距离,可知在双缝左侧或右侧放置偏振片P1和P2不会影响条纹间距,即条纹间距不变。两偏振片透振方向原来平行,而后P2绕OO'轴转动90°过程中透过P2的偏振光光强逐渐减弱,可知屏上干涉条纹的亮度逐渐减小,A正确。 17.C 真题降维 考情分析　从实际生产生活中提取情境,进而抽象出物理模型,是新高考常用的命题方式。本题以检测球形滚珠直径是否合格的装置为情境,考查光的干涉的知识,强化了考生对所学知识在生产生活中应用的认知,引导考生完成从“解题”到“解决问题”的能力转变。 18.答案　6 解析　光在玻璃柱左界面处的入射角越大,折射角越大,在玻璃柱上界面处的入射角越小,则光在玻璃柱中反射次数越多。当光在玻璃柱上界面处恰好发生全反射时,光在玻璃柱中全反射次数最多。由sin C=可知C=60°,发生第一次全反射时,光沿玻璃柱中心线前进的距离为s1=d tan 60°=×4× cm=2 cm,第二次全反射,光沿玻璃柱中心线前进的距离s2=d tan 60°=4 cm,之后每次全反射光沿玻璃柱中心线前进的距离都为4 cm,所以光最多可以在玻璃柱中全反射次数为N=+1=6(次)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $