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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型73 光学+实际模型
最新高考题
1. （2023高考湖南卷）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激
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
B. 水的折射率为
C. 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°
2．. （2023高考山东高中学业水平等级考试） 一种反射式光纤位移传感器可以实现微小
位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直
径均为 ，折射率为n（ ）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光
在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下
端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为 ，求 的正弦值；
（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，
求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。
3. （2022高考湖北物理）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水
面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的
高度为 d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方
向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与
水平方向的夹角也为θ。
已知水的折射率 ，求:
（1）tanθ的值；
（2）B位置到水面的距离H。4．（2022年6月浙江选考）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，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原
因是
第8题图
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．光射入气泡干涉形成“亮斑”
最新模拟题
1. （2023天津南开二模）“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入
浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为
，当不加液体时（可视为真空）光刻胶的曝光波长为 ，则加上液体后与不加液
体相比，该曝光光波（ ）
A. 在液体中的频率变为原来的
B. 在液体中的传播速度变为原来的 倍
C. 在液体中的曝光波长约为D. 传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的 倍
2.（2023山东烟台三模） 光纤通信作为一门新型技术，以其通信容量大、抗干扰性高和信
的
号衰减小，而远优于电缆、微波通信 传输，已成为世界通信中主要传输方式。但光纤光
缆在转弯的地方弯曲半径不能太小，否则影响正常通信。如图所示，模拟光纤通信，将直
径为d的圆柱形玻璃棒弯成 圆环，已知玻璃的折射率为 ，光在真空中的速度为c，要
使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：
（1）圆环内径R的最小值；
（2）在（1）问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。
3. (2023河北临考信息卷)唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，日天小者，非天小
也。”说的是青蛙在井底所能看到的天空是有限的。若深8m、半径为0.5m的井中被灌满
水，水的折射率 ，如图所示，处在井底正中央A处的青蛙沿其正上方上浮，若青蛙
想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面的竖直距离最远为
A． m B． m C． m D． 5m4.（2023辽宁沈阳三模）盛京灯会冰雕展，利用现代光雕艺术与传统灯艺相结合，打造璀
璨梦幻的现场效 果。如图所示，边长为 2a 的正方体冰块，底面中心有一单色点光源
O，从外面看冰块 的上表面刚好全部被照亮。求：
（1）此单色光的折射率；
（2）每个侧面，有光射出的面积（不考虑光的反射）
5.（8分）（2023广东汕头二模）为保证泳池夜间安全，需要在泳池铺设池底灯提供光照.
如图所示，足够大的泳池中央有一直径为d的圆形池底灯，灯面与池底相平.已知水的折射
率为n，水深为h，水面平静，求：
（1）灯光在水中发生全反射的临界角C的正切值；
（2）在水面上形成的光斑面积S.
6. （2023长春三模）倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄且均匀的卷云里面大量扁平
的六角片状冰晶（如图甲所示）折射形成。图乙为光线的简化光路图，冰晶的上下表面平
行且与侧面垂直，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角 增大到
某一临界值时，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见，下列说法正确的是（ ）
A. 光线有可能在下表面发生全反射
B. 光从空气进入冰晶后波长变长
C. 红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小
D. 随太阳高度角 增大，紫光比红光先在侧面发生全反射
7. （2023湖南张家界模拟）日晕是一种常见的大气光学现象，如图甲所示。太阳光线经卷层云中同一冰晶的两次折射，分散成单色光，形成日晕。冰晶截面可看作正六边形。如图
乙所示为一束紫光在冰晶上的折射光路， 为冰晶上的入射角， 为经过第一个界面的折
射角， 为光线离开冰晶的折射角， 为出射光相对入射光的偏转角。下列说法中正确的
是（ ）
A. 在冰晶内红光的传播速度比紫光的小
B. 若 ，则冰晶对紫光的折射率为
C. 保持入射角不变，将紫光改为红光，偏转角将增大
D. 若红光和紫光均能使同一金属发生光电效应，紫光照射产生的光电子的最大初动能大
8. （2023广东名校联盟大联考）某摄影爱好者假日期间前往公园观赏荷花，发现荷叶上的
水珠特别“明亮”。下列说法正确的是（ ）
A. 光从水珠表面照射到内部，该光的波长不变
B. 光从水珠表面照射到内部，该光的波长变小
C. 荷叶上的水珠特别“明亮”的原因是发生了光的折射和全反射
D. 荷叶上的水珠特别“明亮”的原因是发生了光的干涉和衍射
