《2026年一本密卷高考物理》

4. (2025·河北省石家庄高三二模)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,长为$L$,其侧截面如图所示,一复色光以一定的人射角($i\neq0$)从轴心射人光导纤维后分为$a$、$b$两束单色光,已知内芯材料对$a$光的折射率为$n$($n＜\sqrt{2}$),真空中的光速为$c$。下列说法正确的是(D)


A.在同一双缝干涉装置中$a$光产生的条纹间距小
B.人射角$i$由$0^{\circ}$逐渐增大时,$b$单色光全反射现象先消失
C.内芯相对外套是光疏介质
D.若人射角$i=\theta$时,$a$、$b$单色光在内芯和外套界面都发生全反射,则$a$单色光在介质中传播的时间为$\frac{L n^{2}}{c\sqrt{n^{2}-\sin^{2}\theta}}$

答案： 4. D A.由图可知，在内芯介质中$a$单色光的折射角比$b$单色光大，根据折射定律$n = \frac{\sin i}{\sin r}$，在内芯介质中$a$单色光的折射率比$b$单色光小，又由$n = \frac{c}{v}$可知，在内芯介质中$a$单色光的传播速度比$b$单色光大，$a$光波长比$b$光大，故A错误；B.根据折射定律可知，入射角$i$由$0^{\circ}$逐渐增大时，$a$、$b$单色光的折射角都增大，$a$单色光的折射角大于$b$单色光，导致$a$、$b$单色光在到达内芯和外套界面时的入射角都减小，且$a$单色光入射角小于$b$单色光，由于$a$单色光的折射率比$b$单色光小，根据$\sin C = \frac{1}{n}$可知，$a$单色光发生全反射的临界角大于$b$单色光，则$a$单色光全反射现象先消失，故B错误；C.光从光密介质进入光疏介质中发生全反射，内芯相对外套是光密介质，故C错误；D.当入射角$i = \theta$时，设$a$单色光的折射角为$r$，根据折射定律有$n = \frac{\sin i}{\sin r}$，可得$\sin r = \frac{\sin \theta}{n}$，根据数学知识可知，$\cos r = \sqrt{1 - \sin^2 r}=\sqrt{1 - \frac{\sin^2 \theta}{n^2}}$，根据几何关系可知，$a$单色光的传播距离为$x = \frac{L}{\cos r}$，由$n = \frac{c}{v}$可知，$v = \frac{c}{n}$，则$a$单色光在介质中传播的时间为$t = \frac{x}{v}$，代入数据解得$t = \frac{Ln^2}{c\sqrt{n^2 - \sin^2 \theta}}$，故D正确。

5. (2025·山东省潍坊市高三二模)如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡$L_{1}$,副线圈匝数可通过滑动触头$Q$来调节,在副线圈两端按照图示连接了定值电阻$R_{0}$、灯泡$L_{2}$、滑动变阻器$R$,$P$为滑动变阻器的滑动触头。灯泡$L_{1}$、$L_{2}$的阻值与定值电阻$R_{0}$的阻值相同,不考虑灯泡的阻值变化,两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为$U$的正弦交流电,则(A)


A.保持$Q$的位置不动,将$P$从$a$端滑动到$b$端的过程中,$L_{1}$先变暗后变亮,$L_{2}$一直变亮
B.保持$Q$的位置不动,将$P$从$a$端滑动到$b$端的过程中,$L_{1}$先变暗后变亮,$L_{2}$先变亮后变暗
C.保持$P$的位置不动,将$Q$向上滑动的过程中,灯泡$L_{1}$一直变暗,$L_{2}$一直变亮
D.保持$P$的位置不动,将$Q$向上滑动的过程中,灯泡$L_{1}$一直变亮,$L_{2}$先变暗后变亮

答案： 5. A AB.保持$Q$的位置不动，即变压器的匝数比不变，将$P$从$a$端滑动到$b$端的过程中，副线圈电路中的总电阻先增大后减小，则对应的在原线圈电路中的等效电阻也是先变大后变小，所以原线圈中的电流是先减小后变大，则$L_1$先变暗后变亮，因为原线圈中的电流先变小后变大，则变压器的输入电压是先变大后变小，变压器的输出电压也是先变大后变小，在输出电压变大的过程中，灯泡$L_2$和变阻器$Pb$部分串联，滑片$P$向右滑动，$L_2$支路的电阻一直减小，而这部分电压变大，所以通过$L_2$的电流变大，$L_2$变亮。滑片滑过$ab$中点后，副线圈的输出电压开始减小，但是输出电流开始增大，而$L_2$支路的电阻继续减小，所以该支路的电流继续增大，所以$L_2$中的电流一直增大，$L_2$一直变亮，故A正确，B错误；CD.保持$P$的位置不动，即变压器副线圈电路中的总电阻$R$不变，将$Q$向上滑动的过程中，副线圈的匝数增大，原、副线圈的匝数比减小，副线圈的电阻在原线圈电路中的等效电阻$R' = (\frac{n_1}{n_2})^2 R$变小，则原线圈电路中的电流一直增大，所以灯泡$L_1$一直变亮，变压器的输出电流也是一直变大，所以$L_2$一直变亮，故CD错误。

6. (2025·江西省上饶市高三二模)杭州宇树科技携旗下机器人H1惊艳亮相2025年央视春晚。十几个人形机器人动作精准流畅,机械臂灵活挥舞着手帕,舞步充满科技感。其中有一个经典的动作是竖直上抛手绢,机械臂顶着手绢竖直向上运动一段距离后,手绢以4m/s的速度离开机械臂,然后在牵引绳的作用下,匀减速上升0.4m后落回。已知手绢的质量是0.2kg,重力加速度$g$取10m/s²,不计空气阻力,在手绢匀减速上升的过程中(D)


A.牵引绳拉力大小为4N
B.牵引绳拉力大小为0N
C.克服牵引绳拉力的平均功率为8W
D.克服牵引绳拉力的平均功率为4W

答案： 6. D AB.手绢以$4 m/s$的速度离开机械臂，匀减速上升$0.4 m$后落回，则初速度$v = 4 m/s$，位移$s = 0.4 m$，由$v^2 = 2as$解得$a = 20 m/s^2$。手绢在牵引绳的拉力和重力的作用下向上做匀减速直线运动，设牵引绳的拉力为$F$，由牛顿第二定律可得，$F + mg = ma$，代入数据解得$F = 2 N$，则牵引绳拉力大小为$2 N$，方向竖直向下，故AB错误；CD.$a = 20 m/s^2$，$v = 4 m/s$，由$0 = v - at$得，$t = 0.2 s$。$W = Fs$，$P = \frac{W}{t}$，代入数据解得$P = 4 W$，则克服牵引绳拉力的平均功率为$4 W$，故C错误，D正确。