专题23光-2026年高考物理分类解析(原卷版+解析版)

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2026年高考物理分类解析
专题23 光学
1. (2026高考物理河北卷第5题)如图所示,一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行,直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射,在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样,相邻两条亮条纹中心间距为 。若金属丝经加热均匀膨胀,则( )
A. 变小 B. 变大
C. 双缝间的距离减小 D. 双缝间的距离不变
2. (2026高考物理河南卷第3题)如图,一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合,半圆直径与三角形底边重合,等腰三角形的顶角为120°。在横截面所在平面内,一束光从P点垂直于三角形底边入射,从Q点射出。已知P、Q到三角形底边距离均为,出射光线与入射光线平行,则棱镜的折射率为( )
A. B. C. D. 2
3. (2026年1月浙江选考物理)如图1所示,三块同质有机玻璃板甲、乙、丙,拼接形成两层同心圆弧空气膜。现让一束激光从P点射入,并在空气膜Q处注入一滴油,呈现图2所示的光路(其中、为相应光线的入射角)。已知空气折射率为1,光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 有机玻璃的折射率
B. 光在有机玻璃中的传播速度
C. 有机玻璃的折射率可能大于油的折射率
D. 若在R处注入同种油滴,光线不会从R处进入乙
4. (2026高考物理广东卷第8题)图中底端为锥形且顶角为90°的直光纤,可用于检测流动液体中的空气泡,某单色光从光纤顶端左部入射,平行于轴线方向传播,探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强,已知锥面外为空气时,该单色光在锥面恰好发生全反射,空气折射率取1,被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有( )
A. 此光纤对该单色光的折射率为
B. 该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的
C. 锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变强
D. 锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明检测到气泡
(2026高考物理贵州卷第9题)光在折射率为n的光纤中传播路程 ,等效于光在真空中传播路程nL,nL称为光程。如图(a),两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点,形成上下两支路,上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图(b)所示,任意支路的光经过耦合点,与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程,异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射,则上下支路的光( )
A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱
C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱
6.(2026高考物理江苏卷第4题)如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹,下列说法正确的是
A.是干涉现象,自上而下相邻条纹间距越来越小
B.是干涉现象,自上而下相邻条纹间距相同
C.是衍射现象,自上而下相邻条纹间距越来越小
D.是衍射现象,自上而下相邻条纹间距相同
7.(2026高考物理江苏卷第4题)如图所示,由照相机拍摄的两组照片,甲图无法看清车内景物,乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象,下列说法正确的是
A.照相机镜头前加的是滤光片
B.照相机镜头前加的是增透膜
C.照相机镜头前加的是偏振片
D.照相机镜头前加的是增反膜
8.(2026高考物理山东卷第5题)半径为2cm的半圆形玻璃砖横截面如图所示,底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心 重合,下底为2cm,上底为2cm,高为1cm。单色光线从左侧入射,方向始终平行于直径AB。当入射点从 点逐渐向上移动至C点时,光线恰能从玻璃砖另一侧射出,C点与AB的距离为2cm,该玻璃的折射率为( )
A. B. C. D.
9. (2026高考陕晋青宁卷)玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图,一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面,从右表面射出,出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖,保持入射角不变,下列说法正确的是( )
A. 若厚度d相同,侧移量变小
B. 若厚度d相同,侧移量变大
C. 若侧移量Δx相同,厚度变小
D. 若侧移量Δx相同,厚度变大
10.(10分)
(2026高考物理湖南卷)车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制,拍摄角度为120°。如图,将摄像头嵌入均匀透明介质,介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况,通过空气与介质间界面的折射,可将实际拍摄角度扩大。
(1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头,即拍摄角度扩大为,求介质的折射率;
(2)若介质折射率为1.8,从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射,然后恰好射入摄像头,求光线2的入射角θ的正弦值。
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2026年高考物理分类解析
专题23 光学
1. (2026高考物理河北卷第5题)如图所示,一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行,直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射,在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样,相邻两条亮条纹中心间距为 。若金属丝经加热均匀膨胀,则( )
A. 变小 B. 变大
C. 双缝间的距离减小 D. 双缝间的距离不变
答案 A
解析 该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉,设两挡板之间狭缝总宽度为W,双缝间距(即两透光狭缝中心距)为d=,金属丝经加热均匀膨胀,其直径D变大,双缝间的距离d变大,CD错误;
根据双缝干涉条纹间隔公式△x=λ,当双缝间的距离d变大时,相邻两条亮条纹中心间距为 变小,A正确B错误。
2. (2026高考物理河南卷第3题)如图,一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合,半圆直径与三角形底边重合,等腰三角形的顶角为120°。在横截面所在平面内,一束光从P点垂直于三角形底边入射,从Q点射出。已知P、Q到三角形底边距离均为,出射光线与入射光线平行,则棱镜的折射率为( )
A. B. C. D. 2
答案 C
解析 根据题述前景,画出光路图如图。由图中几何关系可知,光从P点垂直于三角形底边入射的折射角r=30°,入射角i=60°。由折射定律可得棱镜的折射率为n==, C正确。
3. (2026年1月浙江选考物理)如图1所示,三块同质有机玻璃板甲、乙、丙,拼接形成两层同心圆弧空气膜。现让一束激光从P点射入,并在空气膜Q处注入一滴油,呈现图2所示的光路(其中、为相应光线的入射角)。已知空气折射率为1,光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 有机玻璃的折射率
B. 光在有机玻璃中的传播速度
C. 有机玻璃的折射率可能大于油的折射率
D. 若在R处注入同种油滴,光线不会从R处进入乙
【答案】AC
【解析】.光线在外层空气膜发生全反射,则,即有机玻璃的折射率,A正确;
B.光线在内层空气膜发生全反射,则,,可得光在有机玻璃中的传播速度,B错误;
在空气膜Q处注入一滴油后,光线能通过油膜界面,不再发生全反射,则此时临界角,则此时有机玻璃的折射率大于油的折射率,若在R处注入同种油滴,光线同样可沿直线通过油膜界面,光线会从R处进入乙,C正确,D错误。
4. (2026高考物理广东卷第8题)图中底端为锥形且顶角为90°的直光纤,可用于检测流动液体中的空气泡,某单色光从光纤顶端左部入射,平行于轴线方向传播,探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强,已知锥面外为空气时,该单色光在锥面恰好发生全反射,空气折射率取1,被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有( )
A. 此光纤对该单色光的折射率为
B. 该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的
C. 锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变强
D. 锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明检测到气泡
答案 AD
解析 画出光路图如图所示。
根据几何关系可知,该单色光在锥面发生全反射的临界角 C=45°。由sinC=可得 此光纤对该单色光的折射率为 n=,A正确;根据 v=c/n 可得该单色光在此光纤中的传播速度是 v=,即该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的,B错误;
光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质中,才可能发生全反射。被测液体折射率大于此光纤折射率,则锥面浸入液体部分,光不会发生全反射,即锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变弱,C错误; 锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明光在某些地方发生了全反射,发生全反射的地方即有空气,说明检测到气泡,D正确。
(2026高考物理贵州卷第9题)光在折射率为n的光纤中传播路程 ,等效于光在真空中传播路程nL,nL称为光程。如图(a),两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点,形成上下两支路,上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图(b)所示,任意支路的光经过耦合点,与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程,异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射,则上下支路的光( )
A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱
C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱
答案 BC
解析 现有波长为的光从1口入射,经过耦合点A后,在上支路的光程为nL,在下支路的光程为nL+,经过耦合点B后,上支路的光到3口光程为nL,下支路的光到3口光程为nL++,两束光的光程差为,则在3口干涉削弱;经过耦合点B后,上支路的光到4口的光程为nL+,下支路的光到4口的光程为nL+,两光的光程差为零,则在4口干涉加强,所以BC正确,AD错误。
6.(2026高考物理江苏卷第4题)如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹,下列说法正确的是
A.是干涉现象,自上而下相邻条纹间距越来越小
B.是干涉现象,自上而下相邻条纹间距相同
C.是衍射现象,自上而下相邻条纹间距越来越小
D.是衍射现象,自上而下相邻条纹间距相同
答案 A
解析 肥皂膜上出现的条纹是薄膜干涉现象,是由肥皂膜前后两个表面的反射光叠加干涉形成。
竖直放置的肥皂膜受重力作用,液体向下流动,形成上薄下厚的结构。越靠下,肥皂膜厚度随竖直高度的变化越快(单位竖直高度的厚度变化率越大)。 根据薄膜干涉规律,相邻亮条纹(或暗条纹)对应的厚度差固定为半波长。厚度变化率越大,相邻亮条纹(或暗条纹)的竖直间距越小,因此 自上而下相邻条纹间距越来越小,A正确。
7.(2026高考物理江苏卷第4题)如图所示,由照相机拍摄的两组照片,甲图无法看清车内景物,乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象,下列说法正确的是
A.照相机镜头前加的是滤光片
B.照相机镜头前加的是增透膜
C.照相机镜头前加的是偏振片
D.照相机镜头前加的是增反膜
答案 C
解析 甲图无法看清车内景物,其原因是:汽车玻璃表面的反射光是偏振光,反射光盖过了车内景物的光线,因此甲图无法看清车内景物。
照相机镜头前加滤光片,能够过滤特定波长的光线,无法消除玻璃表面的反射光,A错误;
照相机镜头前加增透膜,可以增加整体透光率,无法消除玻璃表面的反射光,B错误;
照相机镜头前加偏振片,可以滤除玻璃表面的反射光,从而使车内景物的光线进入照相机镜头,拍摄可以看清车内景物的照片,C正确;
照相机镜头前加增反膜,增强光的反射,更加无法拍摄可以看清车内景物,D错误。
(2026高考物理山东卷第5题)半径为2cm的半圆形玻璃砖横截面如图所示,底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心 重合,下底为2cm,上底为2cm,高为1cm。单色光线从左侧入射,方向始终平行于直径AB。当入射点从 点逐渐向上移动至C点时,光线恰能从玻璃砖另一侧射出,C点与AB的距离为2cm,该玻璃的折射率为( )
A. B. C. D.
答案 C 解析 根据题意作出光路图,标出入射角i和折射角r,如图所示。
由几何关系,sini== ,i=45°
则 α=180°-2i=90°
由几何关系可得,OC== cm
则sinr==
则该玻璃的折射率为 n==
9. (2026高考陕晋青宁卷)玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图,一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面,从右表面射出,出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖,保持入射角不变,下列说法正确的是( )
A. 若厚度d相同,侧移量变小
B. 若厚度d相同,侧移量变大
C. 若侧移量Δx相同,厚度变小
D. 若侧移量Δx相同,厚度变大
【答案】BC
【解析】
根据题意,画出光路图(蓝色),现换用折射率较大的玻璃砖,保持入射角不变,折射角变小,若厚度d相同,画出光路图(黄色),如图所示
由图可知,侧移量变大,故A错误,B正确;
根据题意,画出光路图(蓝色),现换用折射率较大的玻璃砖,保持入射角不变,折射角变小,若侧移量Δx相同,画出光路图(黄色),如图所示
由图可知,厚度变小,故C正确,D错误。
10.(10分)
(2026高考物理湖南卷)车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制,拍摄角度为120°。如图,将摄像头嵌入均匀透明介质,介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况,通过空气与介质间界面的折射,可将实际拍摄角度扩大。
(1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头,即拍摄角度扩大为,求介质的折射率;
(2)若介质折射率为1.8,从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射,然后恰好射入摄像头,求光线2的入射角θ的正弦值。
解析 (1)先画出各个入射点的法线,标出入射角和折射角,如图。
根据题意可知,光线1的折射角为60°,入射角为90°,
由折射定律,n==
根据题意可知,光线2在玻璃砖中的折射角为30°,入射角为θ,
由折射定律,n’==1.8
解得 sinθ=0.9
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