2025年高考物理“光學(xué)綜合”知識應(yīng)用試題一、選擇題（共5小題，每題6分）關(guān)于光的傳播現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.光在同種介質(zhì)中一定沿直線傳播B.光的反射現(xiàn)象中，入射角等于反射角C.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時一定發(fā)生全反射D.光的干涉條紋間距與入射光波長成正比某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，若雙縫間距為0.3mm，雙縫到光屏的距離為1.5m，觀察到相鄰亮條紋間距為3mm，則該單色光的波長為（）A.400nmB.500nmC.600nmD.700nm如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解為a、b、c三種單色光。下列說法正確的是（）A.a光的頻率最大B.b光的折射率最小C.c光在棱鏡中的傳播速度最大D.若增大入射角，a光最先發(fā)生全反射關(guān)于光的本性，下列說法正確的是（）A.光電效應(yīng)證明光具有波動性B.光的干涉現(xiàn)象說明光具有粒子性C.光的衍射現(xiàn)象只能用波動說解釋D.光的波粒二象性是指光既像波又像粒子光纖通信中，光信號在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳播的原理是（）A.光的折射B.光的全反射C.光的干涉D.光的衍射二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置測量玻璃的折射率。（1）實(shí)驗(yàn)原理是利用光的__________定律，通過測量入射角和折射角，根據(jù)公式n=__________計算折射率。（2）若玻璃磚的厚度為d，某次實(shí)驗(yàn)中，入射角i=45°，折射角r=30°，則玻璃的折射率n=，光線通過玻璃磚后的側(cè)移量為（用d表示）。（3）若實(shí)驗(yàn)中誤將玻璃磚的上表面畫得比實(shí)際位置偏下，則測量得到的折射率將__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。三、計算題（共3小題，共46分）（14分）如圖所示，一個半徑為R的半圓形玻璃磚，其折射率n=√3。一束平行光垂直于直徑AB入射，求：（1）光線在圓弧面上發(fā)生全反射的臨界角C；（2）能從圓弧面射出的光線范圍對應(yīng)的圓心角θ。（16分）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長λ=600nm的單色光照射雙縫，雙縫間距d=0.2mm，雙縫到光屏的距離L=1m。（1）求相鄰亮條紋的間距Δx；（2）若在其中一縫前放置一厚度t=6μm的透明薄膜，發(fā)現(xiàn)中央亮條紋移動了3條，則該薄膜的折射率n為多少？（3）若將實(shí)驗(yàn)裝置放入水中（水的折射率n=4/3），相鄰亮條紋的間距變?yōu)槎嗌伲浚?6分）如圖所示，一個橫截面積為直角三角形的三棱鏡，∠A=30°，∠C=90°，折射率n=√2。一束單色光從AB面的中點(diǎn)D垂直入射，求：（1）光線在AC面的入射角i1和折射角r1；（2）光線從BC面射出時的折射角r2；（3）若將入射光的方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角，使光線在AC面恰好發(fā)生全反射，求θ的大小。四、綜合應(yīng)用題（共20分）（20分）閱讀下列材料，回答問題。材料一：光的偏振現(xiàn)象在日常生活中有廣泛應(yīng)用。例如，汽車擋風(fēng)玻璃和司機(jī)眼鏡上的偏振片可以減少路面反光的干擾；3D電影利用偏振光的原理，使觀眾看到立體圖像。材料二：光的衍射現(xiàn)象在精密測量中發(fā)揮重要作用。例如，利用單縫衍射可以測量細(xì)絲的直徑，利用光柵衍射可以精確測量光的波長。（1）解釋偏振片減少路面反光干擾的原理。（2）某同學(xué)用波長λ=500nm的單色光進(jìn)行單縫衍射實(shí)驗(yàn)，單縫寬度a=0.1mm，光屏到單縫的距離L=1m，求中央亮條紋的寬度。（3）若用該裝置測量一根細(xì)絲的直徑，當(dāng)細(xì)絲代替單縫后，觀察到中央亮條紋的寬度變?yōu)樵瓉淼?倍，則細(xì)絲的直徑為多少？參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題D2.C3.A4.C5.B二、實(shí)驗(yàn)題6.（1）折射；sini/sinr（2）√2；d(1-√2/2)（3）偏大三、計算題（1）臨界角C=arcsin(1/n)=arcsin(1/√3)=35.26°（2）圓心角θ=60°（1）Δx=Lλ/d=1×600×10-9/(0.2×10-3)=3×10-3m=3mm（2）薄膜引起的光程差Δ=(n-1)t=kλ，解得n=kλ/t+1=3×600×10-9/(6×10-6)+1=1.3（3）水中波長λ'=λ/n=600/(4/3)=450nm，間距Δx'=Lλ'/(d)=1×450×10-9/(0.2×10-3)=2.25mm（1）i1=30°，r1=45°（2）r2=45°（3）θ=15°四、綜合應(yīng)用題（1）路面反光是偏振光，其振動方向平行于路面。汽車擋風(fēng)玻璃和司機(jī)眼鏡上的偏振片的透振方向垂直于路面，因此可以吸收路面反射的偏振光，減少干擾。（2）中央亮條紋寬度Δx=2Lλ/a=2×1×500×10-9/(0.1×10-3)=0.01m=1cm（3）細(xì)絲直徑d=a/2=0.05mm命題思路與考查目標(biāo)本試題嚴(yán)格依據(jù)《2025年高考物理考試大綱》要求，以“知識應(yīng)用”為核心，突出對光學(xué)綜合能力的考查。試題設(shè)計體現(xiàn)以下特點(diǎn)：知識覆蓋全面：涵蓋幾何光學(xué)（折射定律、全反射、透鏡成像）和物理光學(xué)（干涉、衍射、偏振）的核心內(nèi)容，注重知識點(diǎn)的交叉融合。能力層級分明：通過選擇題考查理解能力，實(shí)驗(yàn)題考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，計算題考查推理和分析綜合能力，綜合應(yīng)用題考查信息獲取和遷移應(yīng)用能力。情境聯(lián)系實(shí)際：引入光纖通信、3D電影、偏振眼鏡等生活科技情境，引導(dǎo)考生從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)STSE（科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境）教育理念。難度梯度合