全國高考物理真題：12光（學(xué)生版）公開課

2020?2022年（三年）全國高考物理真題精選——專題12光

一.選擇題（共24小題）

1.（2022?河北）如圖是密立根于1916年發(fā)表的納金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Uc與入射光頻

率v的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)

A.鈉的逸出功為hvc

B.鈉的截止頻率為8.5X1（）14HZ

C.圖中直線的斜率為普朗克常量

D.遏止電壓Uc與入射光頻率v成正比

2.（2022?浙江）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

3.（2022?浙江）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往

大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮紋”

4.（2022?山東）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以O(shè)為圓心，半經(jīng)為R的［圓，

左側(cè)是直角梯形，AP長為R,AC與CO夾角45°,AC中點(diǎn)為B,a、b兩種頻率的細(xì)

激光束，垂直AB面入射，器件介質(zhì)對a,b光的折射率分別為1.42、1.40,保持光的入

射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動過程中，能在PM面全反射后，從OM面射出的光是

C.a、b光都可以D.a、b光都不可以

5.（2022?乙卷）一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6X107m

的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3X1014個。普朗克常

量為h=6.63XI0-34j?s。R約為（）

A.1X102mB.3X102mC.6X102mD.9X102m

6.（2022?浙江）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四

條細(xì)光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞O點(diǎn)逆時針方向轉(zhuǎn)過小角

度A0時，b、c、d也會隨之轉(zhuǎn)動，則（）

A.光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度小于△6

B.光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于△6

c.光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度大于八e

D.光速b、c之間的夾角減小了24。

7.（2021?全國）用甲、乙兩種光照射某金屬時都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。已知甲光的頻率是乙光

頻率的2倍，則（）

A.用甲光照射時該金屬的逸出功一定比用乙光照射時的大

B.用甲光照射時所逸出的光電子數(shù)目一定比用乙光照射時的更多

C.甲光光子的能量可能小于用甲光照射該金屬時所逸出的光電子的最大初動能

D.乙光光子的能量一定小于用甲光照射該金屬時所逸出的光電子的最大初動能

8.（2021?江蘇）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此

推測肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（）

9.（2021?江蘇）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率

vi<v2,保持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時動能的最大值Ekm隨電壓U變化關(guān)系

的圖像是（）

已知該金屬的逸出功為Wo,普朗克常量為h0根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光

的頻率v為（）

.EkB%-一%D?+%

A.一c

hhh.h

12.（2021?海南）如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ,MN=2NP,其折射率為近。

一束單色光在紙面內(nèi)以a=45°的入射角從空氣射向MQ邊的中點(diǎn)0,則該束單色光

A.在MQ邊的折射角為60°B.在MN邊的入射角為45°

C.不能從MN邊射出D.不能從NP邊射出

13.（2021?湖北）如圖所示，由波長為入I和人2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡

后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。0

是兩單色光中央亮條紋的中心位置，Pi和P2分別是波長為Ai和入2的光形成的距離O點(diǎn)

最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射,

B.入iVM,N是波長為人1的光出射位置

C.入1＞人2,M是波長為入1的光出射位置

D.入|＞人2,N是波長為入1的光出射位置

14.（2021?遼寧）一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示。

比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）

A.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小

B.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小

C.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大

D.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大

15.（2021?天津）光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在

硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和

硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）

A.波長變短B.光子能量增加

C.頻率降低D.傳播速度增大

16.（2021?山東）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條

紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）

17.（2021?浙江）據(jù)《自然》雜志2021年5月17日報道，中國科學(xué)家在稻城“拉索”基地

（如圖）探測到迄今為止最高能量的丫射線，能量值為I/OXIO^V,即（）

A.1.40X1015VB.2.24X10'4CC.2.24X104WD.2.24X104J

18.（2021?浙江）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)

O和兩出射點(diǎn)P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射

光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b間的夾角為90°,則（）

A.光盤材料的折射率n=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于O點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度

19.（2021?浙江）2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76

個光子100個模式的量子計算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的

超級計算機(jī)“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）

A.是計算機(jī)運(yùn)算的一種程序

B.表示運(yùn)算速度的一個單位

C.表示微觀世界的不連續(xù)性觀念

D.類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子

20.（2020?天津）新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍

峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用

紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較（）

A.紅外線的光子能量比紫外線的大

B.真空中紅外線的波長比紫外線的長

C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能

21.（2020?江蘇）“測溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便

等優(yōu)點(diǎn)。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。

若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對應(yīng)的波長人的變化情況是（）

A.I增大，入增大B.I增大，入減小

C.I減小，入增大D.I減小，入減小

22.（2020?山東）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距離相等，O

點(diǎn)為Si、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長為人的光，經(jīng)Si出射后垂直

穿過玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由Si到0點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，

光傳播的時間差為Al.玻璃片厚度為10人，玻璃對該波長光的折射率為1.5,空氣中光速

為c,不計光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是（）

23.（2020?浙江）如圖所示，圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線

從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角6=60°時，光

線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c,則（）

A.玻璃磚的折射率為1.5

B.OP之間的距離為1-R

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為fc

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

24.（2020?浙江）如圖所示，一束光與某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量為入

射光能量的k倍（0<k<l）o若這束光最終進(jìn)入材料的能量為入射光能量的（1-1?）倍，

則該材料折射率至少為（）

A.—B.V2C.1.5D.2

2

二.多選題（共2小題）

（多選）25.（2022?山東）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫

Si、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時，增加L,其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫Si、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)

處一定是暗條紋

（多選）26.（2020?山東）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在三棱鏡

內(nèi)部緊貼BB‘CC面的線狀單色可見光光源，DE與三棱鏡的ABC面垂宜，D位于線

段BC的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。三棱鏡對該單色光的折射率為四，只考

慮由DE直接射向側(cè)面AACC的光線。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的1

B.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的1

C.若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將增大

D.若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將減小

三.計算題（共7小題）

27.（2022?湖北）如圖所示，水族館訓(xùn)練員在訓(xùn)練海豚時，將一發(fā)光小球高舉在水面上方的

A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距離為d,A位置離水面的高度

為|d。訓(xùn)練員將小球向左水平拋出，入水點(diǎn)在B位置的正上方，入水前瞬間速度方向與

水面夾角為以小球在A位置發(fā)出的一束光線經(jīng)水面折射后到達(dá)B位置，折射光線與水

平方向的夾角也為。。已知水的折射率n=[,求：

（1）tan0的值；

28.（2022?廣東）一個水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其

截面如圖所示。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁向上移動，它所發(fā)出的光束始

終指向圓心O點(diǎn)。當(dāng)光束與豎直方向成45°角時，恰好觀察不到從液體表面射向空氣的

折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為c,求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速

度V。

激光器

29.（2022?湖南）如圖，某種防窺屏由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構(gòu)成，其中屏障垂直

于屏幕平行排列，可實(shí)現(xiàn)對像素單元可視角度9的控制（可視角度。定義為某像素單元

發(fā)出的光在圖示平面內(nèi)折射到空氣后最大折射角的2倍）。透明介質(zhì)的折射率n=2,屏障

間隙L=0.8mm。發(fā)光像素單元緊貼屏下，位于相鄰兩屏障的正中間。不考慮光的衍射。

防

病

屏

（i）若把發(fā)光像素單元視為點(diǎn)光源，要求可視角度?？刂茷?0°,求屏障的高度d；

（ii）若屏障高度d=1.0mm,且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略，求像素單元寬度x最小

為多少時，其可視角度。剛好被擴(kuò)為180°（只要看到像素單元的任意一點(diǎn)，即視為能

看到該像素單元）。

30.（2022?乙卷）一細(xì)束單色光在三棱鏡ABC的側(cè)面AC上以大角度由D點(diǎn)入射（入射面

在棱鏡的橫截面內(nèi)），入射角為i，經(jīng)折射后射至AB邊的E點(diǎn)，如圖所示。逐漸減小i,

E點(diǎn)向B點(diǎn)移動，當(dāng)sini=：時，恰好沒有光線從AB邊射出棱鏡，且DE=DA。求棱鏡

的折射率。

31.（2022?甲卷）如圖，邊長為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中點(diǎn)。

在截面所在平面內(nèi)，一光線自M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°,經(jīng)折射后在BC邊的N點(diǎn)

恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡。求棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之