2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：光学
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共5小题）
1．（2022·全国·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 × 102m
2．（2017·全国·高考真题）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）
A．r B．1.5r C．2r D．2.5r
3．（2018·全国·高考真题）一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是
（）
A．红光以30°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射
C．紫光以30°的入射角入射D．紫光以45°的入射角入射
4．（2019·全国·高考真题）下列现象中，属于光的衍射现象的是（）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C．海市蜃楼现象
D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹
5．（2019·全国·高考真题）在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距为（）
A．2.06×10－7m B．2.06×10－4m C．1.68×10－4m D．1.68×10－3m
二、多选题（本大题共5小题）(共0分)
6．（2017·全国·高考真题）如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
7．（2019·全国·高考真题）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
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8．（2019·全国·高考真题）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是．E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
9．（2020·全国·高考真题）频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是()
A．单色光1的波长小于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度
C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角10．（2020·全国·高考真题）关于电磁波，下列说法正确的是（）
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
三、填空题（本大题共4小题）
11．（2021·全国·高考真题）如图，单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为8
m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射
310
角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s（不考虑反射）。
12．（2018·全国·高考真题）如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。
13．（2019·全国·高考真题）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．
14．（2019·全国·高考真题）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
四、解答题（本大题共9小题）
15．（2022·全国·高考真题）如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平的，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。
16．（2022·全国·高考真题）一细束单色光在三棱镜ABC 的侧面AC 上以大角度由D 点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i ，经折射后射至AB 边的E 点，如图所示，逐渐减小i ，E 点向B 点移动，当
1sin 6
i =时，恰好没有光线从AB 边射出棱镜，且DE DA =。求棱镜的折射率。
17．（2017·全国·高考真题）如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴（过球心O 与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求：
（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；
（2）距光轴3
R 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离。
18．（2020·全国·高考真题）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︒，角MOA=60︒，角NOB=30︒。求
(1)光线在M点的折射角；
(2)透明物体的折射率。
19．（2020·全国·高考真题）直角棱镜的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。
（1）光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由；
（2）不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
20．（2019·全国·高考真题）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°
（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为4 3
（1）求桅杆到P点的水平距离；
（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．
21．（2018·全国·高考真题）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后
用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上．D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F．该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察．恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm．求三棱镜的折射率．(不考虑光线在三棱镜中的反射)
22．（2017·全国·高考真题）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0．6R．已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)，求该玻璃的折射率．
23．（2020·全国·高考真题）∠一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______．
A．振幅一定为A
B．周期一定为T
C．速度的最大值一定为v
D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同
∠一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面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点的入射角为30º，∠MOA=60º，∠NOB=30º．求
（∠）光线在M点的折射角；（∠）透明物体的折射率．
答案第1页，共1页 参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．B
5．C
6．ABD
7．ABD
8．ACD
9．AD
10．ABC
11． 8210⨯ 10510-⨯
1010- 12．
大于
13． ＞ 0.3
14． B ()1x d n l ∆⋅- 630
15
．n =
，PC = 16．1.5 17．（1）23R ；（2）2.74R 18．(1) r =15°；
(2) 19．（1）光线在E 点发生全反射；（2
）sin r '20．（1）7m （2）5.5m 21
22．1.43
23．（1）ＡＢＥ；（2）（∠）15°（∠
