全国高考光学题.pdf
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全国各省高考光学题汇编.docx
桑水高中物理学习材料桑水制作2004高考光学题【全国理综】17．图中M 是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。
甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。
二人略错开，以便甲能看到乙的像。
以l 表示镜的长度，h 表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l 的最小值为【A 】 A ．h 31B ．h 21C ．h 43D ．h【老课程】20．如图所示，S 为于在xy 平面内的内的点光源。
一平面镜垂直于xy 平面放置，它与xy 平面的交线为MN ，MN 与x 轴的夹角θ＝30°。
现保持S 不动，令平面镜以速率v 沿x 轴正方向运动，则S 经平面镜所成的像【D 】 A ．以速率v 沿x 轴正方向运动 B ．以速率v 沿y 轴正方向运动C ．以速度v 21沿像与S 连线方向向S 运动D ．以速率v 沿像与S 连线方向向S 运动【湘鄂、全国】15．下面是四种与光有关的事实：【B 】 ①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是A ．①④ B. ②④ C. ①① D. ②② 【新课程】33．下列说法中正确的是【C 】 A ．在真空中红光的波长比紫光的小B ．玻璃对红光的折射率比对紫光的大C ．在玻璃在红光的传播速度比紫光的大D ．红光光子的能量比紫光光子的能量大桑水【天津】19. 激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。
用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v 与二次曝光时间间隔t ∆的乘积等于双缝间距。
实验中可测得二次曝光时间间隔t ∆、双缝到屏之距离l 以及相邻两条亮纹间距x ∆。
若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是【B 】 A.tl xV ∆∆=λ B. t x l v ∆∆=λ C. t x l v ∆∆=λ D. xtl v ∆∆=λ 【天津】20. 人眼对绿光最为敏感。
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编(附答案)
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
G 为标准石英环，C 为待测柱形样品，C 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。
用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。
已知C 的膨胀系数小于G 的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）A ．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B ．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C ．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D ．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动2．（2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）A ．偏振现象B ．衍射现象C ．干涉现象D ．全反射现象3．（2023ꞏ江苏ꞏ统考高考真题）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 ．13倍B ．12倍C ．2倍D ．3倍4．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）A ．光的衍射现象B ．光的折射现象C ．光的偏振现象D ．光的干涉现象5．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）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6．（2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题）一点光源以113W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m 的光，在离点光源距离为R 处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34J s 。
R 约为（ ）A．1 × 102m B．3 × 102m C．6 × 102m D．9 × 102m7．（2021ꞏ江苏ꞏ高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）A．B．C．D．8．（2021ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考
光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。
A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。
专题14 光学-五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用) (解析版)
专题14光学一、单选题1(2023·山东·统考高考真题)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。
用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。
已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动【答案】A【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。
故选A。
2(2023·北京·统考高考真题)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的()A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象【答案】C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
3(2023·江苏·统考高考真题)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()A. B.C. D.【答案】A【详解】根据折射定律n 上sin θ上=n 下sin θ下由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n 下>n 上，则θ下逐渐减小，画出光路图如下则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。
故选A 。
4(2023·江苏·统考高考真题)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.13倍 B.12倍 C.2倍D.3倍【答案】B【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx =L dλ由题图知Dx 乙=2Dx 甲则d 乙=12d 甲故选B 。
高考物理光学练习题及答案
高考物理光学练习题及答案一、选择题1.光在一种介质中的传播速度与下列哪个因素无关？A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 介质的折射率答案：C2.下列关于光的偏振说法错误的是：A. 光是一种横波B. 偏振光的光振动方向只在一个平面上C. 自然光是无偏振的D. 偏振光的光振动方向可以在任意一个平面上答案：D3.下列关于光的反射说法正确的是：A. 入射光、反射光和法线三者共面B. 入射角等于反射角C. 入射角、反射角和折射角的正弦值之比等于光在两个介质中的折射率之比D. 物体的颜色取决于反射光的波长答案：A4.下列物体中，具有不透明性的是：A. 半透明玻璃B. 白纸C. 铝箔D. 透明玻璃答案：C5.以下现象中，属于光的直线传播性的是：A. 光通过玻璃棱镜后发生偏折B. 雾中的物体会出现明暗模糊C. 光在浓溶液中的传播速度比在纯溶液中要慢D. 反射光在镜面上产生镜像答案：D二、填空题1.光速在真空中的数值约为 _______ m/s。
答案：3.00×10^82.折射率是介质中 _______ 速度与真空中光速之比。
答案：光3.光的三原色是红、绿和 _______ 。
答案：蓝4.物体折射率与 _______ 有关。
答案：物质5.发生全反射的条件是光从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角，并且光的折射角为 _______ 。
答案：90°三、解答题1.简述光的反射定律，并说明其应用。
答案：光的反射定律是指入射光、反射光和法线三者共面，入射角等于反射角。
根据这个定律，我们可以解释镜子里的自己为什么是正立的，同时也能够正确使用镜子。
2.请解释为什么白色光透过三个色光的叠加形成彩色光。
答案：白色光是由各种颜色的光波组成的，它们分别对应着不同的频率和波长。
当白色光透过三个色光的叠加后，不同颜色的光波在叠加的过程中相互抵消或加强，最终形成了彩色光。
3.假设有一根光波传播方向为x轴正向，振动方向为y轴正向的偏振光入射到一个介质中，如果光波传播方向仍为x轴正向，振动方向则变为z轴正向，请问该光波是纵波还是横波？为什么？答案：该光波是横波。
高考光学典型例题
如图所示为截面为四分之三圆的玻璃柱,圆弧ABC面镀银,圆弧的半径为106√cm,一细光束垂直OA并从OA的中点D射入玻璃柱,玻璃柱对该光的折射率为2√,光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，求：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角
②光在玻璃柱中传播的时间(结果保留三位有效数字)
①光射入玻璃柱后的光路如图所示，在E点有：
sin∠DEO=12,得∠DEO=30∘
由几何关系知，∠DEO=∠BEO=∠EBO=∠OBF
光在OC面上射出时的入射角r=30∘
由折射定律n=sin r sin i
得光从OC面射出时的折射角i=45∘
②光在玻璃柱中传播的路程为s=DE+EB+BF
DE=R cos30∘
BE=2R cos30∘
BF=R cos30∘
光在玻璃柱中传播的速度为v=cn
光在玻璃柱中传播的时间为t=sv
代入数据解得t≈4.33×10−9s
答：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角是45∘。
②光在玻璃柱中传播的时间是4.33×10−9s。
学生问题一：为什么再次反射是经过点B.，请具体解释一下？正确回答如下：。
高考物理光学综合题1
B. 微波的频率小于红外线的频率
C. 对于相同功率的微波和光波来说，微波每秒发出的 “光子”数较少 D. 实验中，微波比光波更容易产生明显的衍射现象
如图，a和b 都是厚度均匀的平玻 璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P 点射入，θ ＞ φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则 当光束透过b板后， （ ）
解: n = cos β /sin α
∵α1 ＞ α2 ∴ n1 ＜ n2 ∴频率ν1 ＜ ν2 sinC=1/n
A
B
α1 α2 β1
∴ C 1＞C2
β2
例7. 如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且 ∠A=30°,棱镜材料的折射率为 2 ,棱镜置于真空 中,有单色平行光射向整个AB面,其中一部分光经过 棱镜后垂直于BC面射出. (1)在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在 AB面上的入射角 (2)求从BC面上垂直射出的光在AB面上对应的入射 光的范围(用长度AB表示)
解: (1) 光路图如图示
(2) 作CD∥EF 交AB于D点 不难看出∠CDB=60° ∴BD=CD/2=AD/2 C
F
30°如图示，ABC是薄壁中空的三棱镜，现置于水 中，一束白光射到AB面上，则 （ A ） A. 光束向上偏折，紫光在光谱的上方 B.光束向上偏折，紫光在光谱的下方 C.光束向下偏折，紫光在光谱的上方 D.光束向下偏折，紫光在光谱的下方
B. 在B点的入射角为45°
C. 玻璃的折射率为
2
D. 玻璃的折射率为 3 解： 作光路图， 由于对称性，
∠1=60 ° ∠2=15 ° ∠i =45 ° ∠ 4= ∠ r =∠3=1/2 ∠ 1=30°
α =30 °
∠AOB=120 °
光学高考真题解析
光学高考真题解析题目1：下列哪种现象属于光的干涉现象？A. 雨后彩虹B. 阳光透过树叶的斑驳C. 油膜上的彩色条纹D. 激光笔照射墙壁上的光点题目2：在光的衍射现象中，光波通过狭缝后的衍射图案呈现为明暗相间的条纹，这种现象说明光具有什么性质？A. 波动性B. 粒子性C. 能量D. 电磁性题目3：下列哪种物质对光的吸收率最高？A. 透明物质B. 半透明物质C. 不透明物质D. 反射物质题目4：在光的折射现象中，光从空气进入水中的传播方向会向哪个方向偏折？A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右题目5：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目6：在光的衍射现象中，狭缝宽度越小，衍射图案中的亮纹和暗纹之间的距离会怎样变化？A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定题目7：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目8：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目9：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目10：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目11：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目12：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目13：在光的衍射现象中，狭缝宽度越小，衍射图案中的亮纹和暗纹之间的距离会怎样变化？A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定题目14：下列哪种物质对光的吸收率最高？A. 透明物质B. 半透明物质C. 不透明物质D. 反射物质题目15：在光的折射现象中，光从空气进入水中的传播方向会向哪个方向偏折？A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右题目16：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目17：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目18：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目19：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目20：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目21：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目22：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目23：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目24：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目25：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目26：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目27：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目28：下列哪种颜色的光波长最长？B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目29：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目30：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目31：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射题目32：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目33：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目34：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目35：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目36：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目37：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目38：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目39：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目40：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色答案：1. C2. A3. C4. A5. A6. B8. B9. A10. C11. B12. A13. B14. C15. A16. A17. C18. B19. A20. C21. B22. A23. C24. B25. A26. C27. B28. A30. B31. B32. C33. A34. A35. C36. B37. A38. C39. A40. A。
2024全国高考真题物理汇编：光章节综合
2024全国高考真题物理汇编光章节综合一、单选题1．（2024海南高考真题）一正三角形OPQ 玻璃砖，某束光线垂直火OP 射入，恰好在PQ 界面发生全反射，则玻璃砖的折射率（）ABC D ．22．（2024浙江高考真题）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）A ．激光在水和空气中速度相同B ．激光在水流中有全反射现象C ．水在空中做匀速率曲线运动D ．水在水平方向做匀加速运动3．（2024江苏高考真题）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到（）A ．两镜片都变亮B ．两镜片都变暗C ．两镜片没有任何变化D ．左镜片变暗，右镜片变亮4．（2024江苏高考真题）现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl 的两杯溶液中，折射光线如图所示（β1<β2），已知折射率随浓度增大而变大。
则（）A ．甲折射率大B ．甲浓度小C ．甲速度大D．甲临界角大5．（2024辽宁高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，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。
用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。
下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（）A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离6．（2024山东高考真题）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（）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7．（2024广东高考真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以 角从MN面射入某长方体透明均匀介质。
新高考光学试题及答案
新高考光学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波动性可以通过以下哪个实验来证明？A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 光的偏振实验2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的反射3. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是粒子D. 光是电磁波4. 以下哪个选项是光的色散现象？A. 光的折射B. 光的反射C. 光的衍射D. 光的干涉5. 光的全反射条件是什么？A. 入射角大于临界角B. 入射角小于临界角C. 入射角等于临界角D. 入射角为90度6. 以下哪个是光的衍射现象？A. 光的直线传播B. 光的偏振C. 光的干涉D. 光的全反射7. 光的多普勒效应是指什么？A. 光的频率随光源移动而变化B. 光的波长随光源移动而变化C. 光的强度随光源移动而变化D. 光的方向随光源移动而变化8. 以下哪个是光的折射定律？A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 入射角与折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比D. 入射角与折射角的正切比等于两种介质的折射率之比9. 光的偏振现象可以通过什么实现？A. 光栅B. 偏振片C. 透镜D. 反射镜10. 光的衍射现象可以通过以下哪个实验来观察？A. 杨氏双缝实验B. 迈克尔逊干涉仪C. 法拉第旋转实验D. 光电效应实验二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉条件，并举例说明。
2. 描述光的全反射现象，并解释其物理意义。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设有一束光从空气射入水中，入射角为60度。
请计算折射角，并说明光在这种情况下是否会发生全反射。
2. 假设一束光通过一个偏振片，偏振片的偏振方向与入射光的振动方向成45度角。
计算通过偏振片后的光的强度，并与未通过偏振片前的光强度进行比较。
答案：一、选择题1-5：A D A B A6-10：D A C C A二、简答题1. 光的干涉条件是两束光的频率相同，相位差恒定。
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全国高考光学题2016全国一卷。
（2）（10分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。
从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。
（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0 m。
当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。
求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。
2016全国二卷。
34．[物理——选修3–4]（15分）（1）（5分）关于电磁波，下列说法正确的是_____。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失2016全国三卷。
（2）（1033O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点。
求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
2015全国一卷（1）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距1x ∆与绿光的干涉条纹间距2x ∆相比1x ∆ 2x ∆（填“＞”“＜”或“＝”）。
若实验中红光的波长为630nm ，双缝到屏幕的距离为1m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，则双缝之间的距离为 mm 。
2015全国二卷34.(1)(5分) 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻 璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a 、b 两束光线，则 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A.在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度B. 在真空中，a 光的波长小于b 光的波长C. 玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失E.分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距2014全国一卷（2）(9分)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示。
玻璃的折射率为n=2。
（i ）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？ （ii ）一细数光线在O 点左侧与O 相距R 23处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。
2014全国二卷（2）（10分）一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面。
在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。
已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。
2013全国一卷(2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长度为L ，折射率为n ， AB 代表端面，已知光在真空中的传播速度为c(i)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足 的条件；(ii)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间。
2013全国二卷(2)(10分)如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A=30°，∠B=30°。
一束平行于AC 边的光线自AB 边的p 点摄入三棱镜，在AC 边发生反射后从BC 边的M 点射出，若光线在P 店的入射角和在M 店的折射角相等（i ）求三棱镜的折射率（ii ）在三棱镜的AC 边是否有光线逸出，写出分析过程。
（不考虑多次反射）2012新课标（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。
今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。
已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
2011新课标（2）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB 镀银，（图中粗线），O 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M 点的入射，经过AB 面反射后从N 点射出，已知光线在M 点的入射角为30︒，∠MOA=60︒，∠NOB=30︒。
求（i ）光线在M 点的折射角 （ii ）透明物体的折射率2016全国一卷答案：34．[物理——选修3-4]（15分） （2）（10分）（i ）如图，设达到池边的光线的入射角为i 。
依题意，水的折射率n =43，光线的折射角θ=90°。
由折射定律有 n sin i =sin θ① 由几何关系有 sin i =22l l h+②式中，l =3 m ，h 是池内水的深度。
联立①②式并代入题给数据得 h =7m≈2.6 m③（ii ）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x 。
依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°。
由折射定律有 n sin i'=sin θ' ④式中，i'是光线在水面的入射角。
设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a 。
由几何关系有 sin i'=22a a h+⑤x +l =a +h' ⑥式中h'=2 m 。
联立③④⑤⑥式得 x =(3723–1)m≈0.7 m⑦ 2016全国二卷答案：34.[物理——选修3-4](15分) （1）ABC2016全国三卷答案：34．（2）答：设球半径为R ，球冠底面中心为O '，连接OO '，则OO '⊥AB 。
令∠OAO '=α，有cos α=O A OA'=32R R ①即α=30°②由题意MA ⊥AB 所以∠OAM=60°设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示。
设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i'，反射角为i''，玻璃折射率为n 。
由于△OAM 为等边三角形，有 i =60°④由折射定律有sin i =n sin r ⑤ 代入提给条件n =3得r =30°⑥作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有i'=30°⑦ 根据反射定律，有i''=30°⑧连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有∠MNO=60°⑨ 由⑦⑨式得∠ENO=30°⑩于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线。
这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。
所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为 β=180°–∠ENO=150°⑪评分参考：②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪式各1分。
2015全国一卷答案 （1）＞ 0.3002015全国二卷答案 （1）ABD2014全国一卷答案 （2）(9分)（i ）解：在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。
由全反射条件有1sin nθ=① 由几何关系有sin OE R θ= ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为2l OE = ③联立①②③式，代入已知数据得2l R = ④（ii ）解：设光线在距O 点R 23的C 点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及○1式和已知条件得 α=60°＞θ ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G 点射出，如图。
由反射定律和几何关系得32OG OC R ==⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出。
2014全国二卷答案 （2）解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的A 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A '点折射，根据折射定律有：sin sin n θα= ①θ图a式中，n 是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角现假设A '恰好在纸片边缘，由题意，在A 刚好发生全反射，故2πα= ②设AA '线段在玻璃上表面的投影长为L ，由几何关系有：22sin L L hθ=+ ③由题意，纸片的半径应为：R=L+r ④ 联立以上各式可得：21()h n R r=+− ⑤2013全国一卷答案（2） (i) 解析：（i ）设光线在端面AB 上C 点（如上图）的入射角为i,折射角为r,由折射定律有 sini=nsinr ①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②式中θ是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足nsin θ=1③ 由几何关系得 α+r=900 ④ 由①②③④得sini ≤12−n ⑤ (ii) 光在玻璃丝中传播速度的大小为nC v = ⑥ 光速在玻璃丝轴线上的分量为αsin v v x= ⑦光线从玻璃丝端面AB 传播到其另一端面所需时间为xv LT =⑧ 光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得CLn T 2max = ⑨2013全国二卷答案答案：（i ）；（ii ）AC 面无光线射出解析：本题考查光的折射，涉及全反射。
较容易。
做出光在三棱镜中的传播路线如图所示，由几何关系可知，光在P 点的入射角及M 点的折射角均为，对P 、M 出的折射，由折射定律有，，解得：。
由几何关系可知，由光的反射定律有。
解得，则。
解得：；由几何关系可知，光线进入棱镜后在AC 面的入射角。
由可知，棱镜对空气的临界角为。
因此，光线在N 点发生全反射，AC 面无光线射出。
2012全国新课标答案(2)解：如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。
根据折射定律有sin sin n θα= ① 式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。
现假设A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。
由题意，在A 点刚好发生全反射，故2A πα=②设线段OA 在立方体上表面的投影长为R A ，由几何关系有A 22sin ()2A A aR θ+③式中a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得221A a R n =−④由题给数据得2A a R =⑤ 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆。