专题13 光学（6年汇编）（河北专用）2021-2026年高考物理真题分类汇编

**基本信息** 聚焦高中物理光学专题，汇编2021-2026年河北高考真题及模拟题，以真实科技情境（如光刻机镜头、光纤光谱仪）和跨模块综合关联（几何光学与物理光学结合）为核心特色。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|29题|双缝干涉、全反射、折射率、光电效应、光的衍射|以2026河北真题“金属丝热膨胀对干涉条纹影响”考查波动规律，2025真题结合光纤全反射与光电效应截止频率，强化真实情境分析| |非选择题|11题|光路图分析、折射率计算、氢原子跃迁、光的色散|2023真题以硅片薄膜干涉解释颜色成因，2026模拟题结合液体折射率测定实验，突出实验探究与数学推理结合|

专题13 光学 6年真题1年模拟 考点分类 河北考情（2021-2026） 命题规律 考点1 光学 2026河北卷 2024河北卷 2023河北卷 2022河北卷 2021河北卷 . 真实情境深度渗透‌：以国产光刻机镜头、激光通信、全息投影等前沿科技场景为载体，不再使用纯理论裸模型出题，要求学生从复杂场景中提炼光学相关规律。 . ‌综合关联属性突出‌：不再孤立考查光学基础概念，会联动几何规律、能量守恒、光电效应等考点，强化“几何光学-物理光学”的综合链条考查。 ‌能力导向持续强化‌：弱化机械繁琐的代数运算，重点考查光路图分析、干涉衍射现象辨析能力，规避死记硬背知识点的考法，侧重对光学核心逻辑的考查。 考点01 光学 1．（2026·河北·高考真题）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 【详解】CD．金属丝加热均匀膨胀，其直径D变大。该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板间狭缝总宽度为W（不变），则双缝间距（即两透光狭缝中心间的距离）为 当D变大时，双缝间距d变大，故CD错误； AB．根据双缝干涉条纹间距公式（其中L为缝到屏的距离，λ为光波长），当d变大时，变小，故A正确，B错误。 故选A。 2．（2025·河北·高考真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足 可得 （2）根据爱因斯坦光电方程 可得 3．（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色 【答案】C 【详解】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误； BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B错误，C正确； D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。 故选C。 4．（2022·河北·高考真题）如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 【答案】（1）；（2） 【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示 根据几何关系可知 i1 = θ = 30°，i2 = 60° 根据折射定律有 nsini1 = sini2 解得 （ii）设全反射的临界角为C，则 光在玻璃球内的传播速度有 根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长 则最短时间为 5．（2021·河北·高考真题）将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当时，A右侧恰好无光线射出；当时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求： （1）半圆柱体对该单色光的折射率； （2）两个半圆柱体之间的距离d。 【答案】（i）；（ii） 【详解】（i）光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当时发生全反射，有 解得 （ii）当入射角，经两次折射从半圆柱体B的半径出射，设折射角为，光路如图 由折射定律有 有几何关系有 联立解得 6．（2026·河北秦皇岛·二模）利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形装置，其中倾角很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看可得到干涉条纹，测得相邻条纹间距为，若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差 由于很小，根据几何关系有 则 所以 又 同种单色光频率相同，则 根据折射率与波速的关系可得，光在该液体中的折射率为 故选C。 7．（2026·河北保定·三模）用图示装置进行光的双缝干涉实验，双缝间距为，缝到光屏的距离为，处为中央亮条纹中心，处为第二级亮条纹中心。、间的距离为。若在双缝后放置一薄玻璃板，中央亮纹向上移到处，则（　　） A．所用单色光的波长为 B．所用单色光的波长为 C．处玻璃板的厚度大于处的 D．处玻璃板的厚度小于处的 【答案】C 【详解】AB．双缝干涉中，相邻亮条纹间距，中央到第级亮纹距离为 处为第二级亮条纹中心，有 解得，故AB错误； CD．中央亮纹向上移到处，说明原点的光程差由变为 又，、为、到光屏的光程 故需要增大的光程，使 因此处玻璃板的厚度大于处的，故C正确，D错误； 故选C。 8．（2026·河北雄安·模拟预测）如图所示是一套杨氏双缝干涉实验装置，其中、为双缝，为光屏。光屏上点是中央亮纹的中心，是光屏上另一固定的点，当用波长为640nm的红光照射双缝时，为第6级亮纹的中心。下列说法正确的是（　　） A．若将光屏稍向左平移，则点可能是暗纹中心 B．若将光屏稍向左平移，则可能成为第5级亮纹的中心 C．若改用波长为480nm的蓝光照射双缝，则点可能是暗纹中心 D．若改用波长为480nm的蓝光照射双缝，则为第8级亮纹的中心 【答案】D 【详解】A．若将光屏稍向左平移后，光屏上点到两个光源的距离相等，仍然为中央亮纹中心，故A错误； B．若将光屏稍向左平移，根据可知，由于减小，可知相邻干涉条纹间距离减小，原来屏上位置是第6级亮纹的中心，所以平移后不可能成为第5级亮纹的中心，故B错误； C．改用波长为480nm的蓝光照射双缝，点仍是亮纹中心，故C错误； D．双缝干涉亮条纹条件是光程差 设处为蓝光的第级亮条纹，有 解得 即改用波长为480nm的蓝光照射双缝，为第8级亮纹的中心，故D正确。 故选D。 9．（2026·河北·模拟预测）光的色散现象在日常生活中有着广泛的应用，例如艺术家会在绘画和摄影中使用不同波长的光来增强视觉效果，创造出丰富的色彩效果。某艺术家将a、b两种不同的单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，仔细调节其方向，使得两种色光经三棱镜折射后沿同一方向射出，如图所示。已知同一光介质对频率大的光折射率大，下列说法正确的是（　　） A．做双缝干涉实验时，同时让两单色光分别通过双缝的其中一条缝，可在光屏上看到彩色干涉条纹 B．若这两种色光均能使某金属发生光电效应，则由a光照射获得的光电子的最大初动能更大 C．a光光子能量比b光光子能量大 D．经过同一单缝时，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 【答案】D 【详解】D．由图可知，两束光在三棱镜右侧边发生折射时，折射角相同，但a光的入射角较大，根据折射定律可知，a光的折射率较小，波长较长，经过同一单缝时，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故D正确； C．由于a光的折射率较小，则频率较小，根据可知，a光光子能量较小，故C错误； B．根据光电效应方程可知，a光频率较小，a光照射获得的光电子的最大初动能较小，故B错误； A．由于两束光频率不同，不可以发生稳定干涉，所以做双缝干涉实验时，同时让两单色光分别通过双缝的其中一条缝，不能在光屏上看到彩色干涉条纹，故A错误。 故选D。 10．（2026·河北衡水·模拟预测）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（     ） A．用同一装置做单缝衍射实验，三种频率为、、的光中频率为的光中央亮条纹最宽 B．若氢原子从能级跃迁至能级，辐射出光子的频率 C．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 D．频率为的光，其动能为 【答案】C 【详解】A．根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于能级差，即 由能级示意图可知，，因此光子频率关系为。单缝衍射实验中，波长越长，中央亮条纹越宽。 由可知，频率越大，波长越短，故对应的波长最短，中央亮条纹最窄，故A错误； B．氢原子从能级跃迁至能级时，需吸收能量，而非辐射光子，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为 对于： 对于： 两者之差为 由能级跃迁关系可知，，则 又因为，故，故C正确； D．光子的能量为，由光子动量公式 可得，光子动能公式为为光子质量，此处应为光子动量对应的等效质量 代入得，故D错误。 故选C。 11．（2026·河北邯郸·三模）用晶莹剔透的水晶玻璃制成的各种工艺品都非常精致，这些工艺品因灿烂的光芒大受青睐。如图为弧形水晶玻璃摆件的截面图，上表面圆弧以点为圆心，下表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径均为，点在上表面圆弧上与的距离为，利用激光灯使红光从点平行于射入介质，光线射出后恰好经过点，水晶玻璃对红光的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】光路如图所示 由几何关系可知，单色光在A点的入射角的正弦值为 可得 折射角满足 由折射定律可知摆件对单色光的折射率为。 故选B。 12．（2026·河北保定·三模）某展览会上展出了一个具有悠久历史的圆盘古董，该圆盘放在一匀质透明圆柱体上，圆柱体悬吊于空中，如图所示。已知圆柱体对光线的折射率为则圆柱体的（　　） A．底面和侧面均能看到该圆盘 B．底面和侧面均不能看到该圆盘 C．底面能看到该圆盘，侧面不能 D．底面不能看到该圆盘，侧面能 【答案】C 【详解】光从折射率为的介质射向空气时，全反射临界角满足 代入，可得，即 圆盘在圆柱体顶面中心，其反射光向下射向圆柱下底面时，法线垂直下底面（竖直方向） 所有光线的入射角都小于，不会发生全反射，光线可以从下底面射出，因此底面能看到圆盘。 光线射向圆柱侧面时，侧面法线沿圆柱水平半径方向 从中心圆盘射向侧面的任意光线，入射角都大于，满足全反射条件，光线无法从侧面射出，因此侧面不能看到圆盘。 故选 C。 13．（2026·河北保定·二模）如图所示，Rt△ABC为某棱镜的横截面，其中∠A=30°，AB=L，一束单色光从AB中点D射入棱镜，光线与AB 的夹角为30°，光线在D点的偏折角也为30°。已知光在真空中的传播速度为c，则光在棱镜中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 入射光线与夹角为，因此入射角 已知偏折角为，即，得折射角 根据折射定律，折射率 光在棱镜中的传播速度 根据几何关系， 则 全反射临界角满足 光线在点入射到面，光线与夹角为，因此入射角（与法线夹角）为， 入射角大于临界角，发生全反射。 全反射后，反射光线方向为水平向右，交面于 由几何关系得， 则，可得​ 总路程 传播时间： 故选C。 14．（2026·河北张家口·二模）如图所示为一光学器件的横截面，阴影部分为透明介质材料，其内表面是半径为的半圆弧，外表面为相互垂直且恰好与圆弧相切的平面，为圆弧的圆心。点处放置一个点光源，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，不考虑反射光线，则透明介质材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 【答案】C 【详解】 恰好发生全反射情况如上图，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，由对称性有 解得临界角 代入临界角公式 透明介质材料的折射率为 故选C。 15．（2026·河北邢台·三模）如图所示为某同学设计的力光-微小形变显示装置的截面图，该装置主要有圆筒和柱体两部分，圆筒顶部为一平面玻璃，圆筒内装有柱体（柱体顶部为曲面），柱体顶部和平面玻璃之间存在空气薄膜。现用单色光竖直向下照射玻璃，同时对柱体底部施加竖直向上的推力，当推力发生改变时，玻璃表面处的干涉圆环形条纹会发生移动。下列说法正确的是（     ） A．推力不变时，圆环形条纹从里向外变得越来越密 B．推力不变时，改用太阳光照射，每个圆环形条纹的内缘为红色 C．当推力逐渐增加时，条纹整体向里收缩 D．当推力逐渐增加时，条纹分布保持不变 【答案】A 【详解】A．光线从空气膜的上下表面反射的光叠加后形成圆环形干涉条纹，当推力不变时，空气膜的形状不变，因从中心向两侧空气膜的厚度变得越来越陡，则光程差等于波长整数倍的两点间距逐渐减小，可知相邻圆环形条纹从里向外变得越来越密，A正确； B．推力不变时，改用太阳光照射，因红光波长较大，则干涉条纹间距较大，则每个圆环形条纹的外缘为红色，B错误； CD．当推力逐渐增加时，空气膜变得越来越扁平，则条纹间距变大，则条纹整体向外扩张，条纹分布发生变化，CD错误。 故选A。 16．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，四分之三圆为某透明柱体的横截面，真空中一束单色光从点垂直射入，经两次反射后从点射出，发生的反射均恰好是全反射，圆的半径为，真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A．该介质对该单色光的折射率为 B．该单色光从传播到的时间为 C．若增大入射光的频率，则光从传播到的时间变短 D．若减小入射光的频率，则仍能发生全反射现象 【答案】B 【详解】A．光线从点垂直射入，沿直线传播到圆弧面上，经两次反射后从点射出，根据对称性可知，光线垂直点射出，由几何关系可知入射角为。因恰好发生全反射，故临界角 由 解得，故A错误； B．光在介质中的传播速度 光路分为三段，从到第一次反射点，从第一次反射点到第二次反射点，从第二次反射点到。由几何对称性，这三段长度均为 总路程 传播时间，故B正确； C．若增大入射光频率，介质折射率增大，光速减小。光路几何形状不变，路程不变，则时间变长，故C错误； D．若减小入射光频率，介质折射率减小，临界角增大，即。此时入射角小于临界角，不能发生全反射，故D错误。 故选B。 17．（2026·河北沧州·三模）如图所示为由某种透明介质制成的器件，其截面图为直角三角形，为直角，AB长度为l，现有一束细光从AB中点O垂直AB边射入该器件，该器件对这束细光的折射率为2，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光线垂直界面入射时的反射现象，下列说法正确的是（     ） A．没有光线从BC边射出 B．光线在AC边发生折射和反射现象 C．光线在介质中传播的时间为 D．光线在介质中传播的时间为 【答案】C 【详解】AB．发生全反射的临界角满足 解得，画出光路图，如图所示 光在界面的入射角为，刚好发生全反射，有光线从边垂直射出，故AB错误； CD．由光路图可知，光线在介质中传播的路程为 其中，， 光线在介质中的传播速度为 可得光线在介质中传播的时间为，故C正确，D错误。 故选C。 18．（2026·河北保定·二模）如图所示为某棱镜的截面图，该截面由圆和三角形构成，其中∠C=30°，P点到AC边的距离为圆半径的，现有一细光束由P点沿PO方向射入棱镜，光束从BC边的Q点（未画出）射出棱镜，出射光线相对初始入射光线的偏转角为45°。则该棱镜的折射率为（　　） A． B． C．2 D．3 【答案】A 【详解】根据题意作出光路图如图所示 由题意可知 可得 可知与平行，根据几何关系可得光线在Q点的入射角和折射角分别为， 则该棱镜的折射率为 故选A。 19．（2026·河北·二模）如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 【答案】A 【详解】这是空气劈尖干涉问题，相邻明暗干涉条纹对应的空气膜厚度差为（为入射光波长），设劈尖的倾角为，由几何关系可得干涉条纹间距满足​ 抽去一张纸片后，楔形空气膜的倾角变小，入射光波长不变，因此条纹间距变大，即干涉条纹间距变大。 故选A 。 【点睛】劈尖的侧面是一个极小的角度 θ（弧度制），相邻条纹的水平距离是，对应的厚度差是​ 因为 θ 很小，有近似关系（弧度） 几何上，厚度差和水平间距满足​ 把 代入，可得 20．（2026·河北保定·二模）如图所示为某半圆柱形玻璃砖的横截面，两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，a光经折射后照射到B点，在B点恰好发生全反射，B点为半圆靠近A点的三等分点，b光经折射后照射到B₁点，则（　　） A．a光的折射率为 B．b光在B₁点可能不发生全反射 C．b光的频率小于a光的频率 D．a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等 【答案】D 【详解】A．设半圆柱形玻璃砖的圆心为O，结合题意可知，为等边三角形，a光的临界角为，则a光的折射率为，故A错误； BC．两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，因b光的偏折角大，则b光的折射率比a光大，b光的频率大于a光的频率；根据可知，b光的临界角比a光小，由图可知，b光在点的入射角比a光大，则b光在点的入射角大于b光的临界角，所以，b光在点发生全反射，故BC错误； D．设单色光从A点入射的入射角为，折射角为，如图所示 则有 光从A点到第一次到圆弧面通过的路程为 光在玻璃砖内传播的速度 光从A点到第一次到圆弧面的传播时间 联立得 所以，a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等，故D正确。 故选D。 21．（2026·河北保定·二模）宇宙空间中的中性氢原子，其基态电子和质子的自旋方向存在两种细微的能态：自旋平行（高能态）与自旋反平行（低能态）。当原子从高能态跃迁至低能态时，会辐射出一种波长约为21厘米的电磁波，这就是著名的氢21 厘米谱线。如图是电磁波谱，真空中光速为（根据以上信息和所学知识，下列说法正确的是（　　） A．21 厘米波的光子能量大于红外线的 B．21 厘米波的频率约为 C．21 厘米波是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的 D．21 厘米电磁波能穿透星际尘埃，是因为光的衍射 【答案】D 【详解】A．根据光子能量公式，由于红外线波长小于21 厘米波，故21 厘米波的光子能量小于红外线的光子能量，故A错误； B．根据，故B错误； C．21厘米波源于基态电子与质子自旋方向翻转的超精细结构跃迁，不是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的，故C错误； D．21厘米波属于长波无线电波，波长远大于星际尘埃颗粒尺寸，因此能发生显著衍射，绕过尘埃传播，穿透星际介质，故D正确。 故选D。 22．（2026·河北衡水·二模）白光通过三棱镜折射会发生色散现象，如图所示，一束光通过正三棱镜后被分解成两束单色光、，其中光在棱镜内的光路与三棱镜的边平行，下列说法正确的是（　　） A．光通过该三棱镜的时间比光通过该三棱镜的时间短 B．从水中射向空气时，光的临界角比光的临界角小 C．通过同一双缝干涉实验装置后光形成的干涉条纹间距更大 D．若用光照射某种金属材料时有电子逸出，则用光照射该金属时也一定有电子逸出 【答案】C 【详解】A．光在棱镜中速度 因光偏折程度更大，因此折射率 故 又由传播时间 得 故A错误。 B．全反射临界角满足 由分析 即 故B错误。 C．双缝干涉条纹间距 ， 结合频率与折射率关系以及频率与波长关系得 因此光的干涉条纹间距更大 故C正确； D．光电效应发生条件是入射光频率大于金属极限频率， 若b光能使金属逸出电子，a光频率更低，不一定满足条件，不一定有电子逸出。 故D错误。 故选C。 23．（2026·河北邯郸·模拟预测）有甲、乙两种透明介质，现将同一单色光分别从甲、乙介质射向空气，经过多次测量，作出了图像，如图所示。其中，甲介质对应图线斜率为，乙介质对应图线斜率为。下列说法正确的是（　　） A．甲介质对该单色光折射率小于乙介质对该单色光折射率 B．该单色光在甲介质中的传播速度大于在乙介质中的传播速度 C．该单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角 D．该单色光从乙介质射向甲介质时，可能会发生全反射 【答案】C 【详解】A．图像的斜率为 可得甲介质对该单色光的折射率 乙介质对该单色光的折射率 由此可知甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，故A错误； B．光在介质中的传播速度 因为甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，所以单色光在甲介质中的传播速度小于在乙介质中的传播速度，故B错误； C．全反射临界角 因为甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，所以单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角，故C正确； D．全反射发生条件是光从光密介质射向光疏介质且入射角大于或等于临界角，甲介质折射率大于乙介质折射率，即甲为光密介质，乙为光疏介质，该单色光从乙介质射向甲介质不满足发生全反射条件，一定不会发生全反射现象，故D错误。 故选C。 24．（2026·河北保定·二模）平整玻璃板之间的空气薄膜在平行光的照射下形成等间距明暗相间的干涉条纹（如图甲所示），条纹间距（是光的波长，是两块玻璃板之间的夹角）。下列四幅图中空气薄膜在单色光照射下，哪一幅可以形成如图乙所示的干涉图样（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．空气膜的边缘是直线，各处倾角不变，因此条纹间距处处相等，会得到等间距的圆环，故A错误； B．上玻璃板下表面是向下凸的曲面，中心和下方平板接触，从中心向外，曲面的倾角逐渐增大，因此条纹间距逐渐减小，越往外条纹越密，和乙图规律一致，故B正确； C．空气膜的等厚线是直线，干涉条纹应为直条纹，不可能形成同心圆环，故C错误； D．上玻璃板下表面是向上凹的，顶点在中心接触平板，从中心向外倾角逐渐减小，因此条纹间距会逐渐增大，越往外条纹越疏，故D错误。 故选B。 25．（2026·河北邢台·二模）某物理实验室用掠入射法测定液体折射率，原理简图如图所示，折射率为的玻璃介质ABC的AB边上方有某种折射率待测的液体，设该液体的折射率为n，现通过液体中的光源向界面上O点处发射一条光线，光线近似平行于AB，该光线经过两次折射后从玻璃介质的AC边射入空气。光线在AB面的折射角为θ，从AC面射出时折射角为φ。已知光在折射率分别为n1和n2的两种介质分界面发生折射时满足，空气折射率视为1，∠A=90°。则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB． 已知入射光线平行于AB，AB的法线垂直于AB，因此入射角为，而折射角为，根据折射定律 可得 整理得，AB错误； CD． 已知，AB的法线竖直、AC的法线水平，两条法线垂直，设玻璃内光线在AC面的入射角为，由几何关系得 因此 再对AC面的折射应用折射定律有 解得，C错误，D正确。 故选D。 26．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，两束相互平行的单色光a、b射入平行玻璃砖上表面，已知单色光a在玻璃砖中的折射率大于单色光b在玻璃砖中的折射率。若不考虑光束在平行玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A．单色光a可能是蓝光，单色光b可能是紫光 B．若单色光b能使某金属发生光电效应，则单色光a一定也能使该金属发生光电效应 C．两束单色光线穿过平行玻璃砖后出射光线可能重合 D．单色光b在玻璃砖下表面可能发生全反射 【答案】B 【详解】A．根据题意可知，单色光a的折射率大于单色光b，由于蓝光的折射率小于紫光的折射率，则单色光a可能是紫光，单色光b可能是蓝光，故A错误； B．单色光a折射率大，则单色光a频率更高，若单色光b可使某金属发生光电效应，单色光a必定可以，故B正确； C．因为玻璃砖上下表面平行，光线在玻璃砖下表面第二次折射时的入射角等于在上表面第一次折射时的折射角，根据光路可逆原理可知，第二次折射光线与第一次入射光线平行，所以从玻璃砖下表面射出的两束光仍然平行且间距增大，两束单色光线穿过平行玻璃砖下表面后不可能重合，故C错误； D．根据光路可逆原理可知，平行玻璃砖下表面必然有光折射出来，即不可能发生全反射，故D错误。 故选B。 【点睛】 27．（2026·河北邢台·二模）如图所示，水池中有一光源，发出的复色光在水面上分成1、2两束单色光，其中单色光1在水面发生全反射，单色光2在水面发生折射。下列说法正确的是（　　） A．池水对单色光1的折射率小于对单色光2的折射率 B．在真空中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C．用同一单缝做衍射实验，单色光2更容易观察到衍射现象 D．用同一双缝做干涉实验，单色光1在屏上的干涉条纹间距更宽 【答案】C 【详解】A．单色光1发生全反射，说明入射角相同的情况下，单色光1在空气中的折射角更大，故池水对单色光1的折射率更大，故A错误； B．在真空中，所有颜色的光的传播速度大小都一样，故B错误； C．折射率越大的单色光，波长越小，因此用同一单缝做衍射实验，单色光2更容易观察到衍射现象，故C正确； D．单色光1的折射率更大，波长更小，根据可知，用同一双缝做干涉实验，单色光2在屏上的干涉条纹间距更宽，故D错误。 故选C。 28．（2026·河北·一模）TN模式液晶显示器上发光位置的发光原理如图所示，若图中开关闭合，两基板间的液晶分子将在板间匀强电场作用下定向排列，不再改变偏振光偏振方向，发光位置将变暗。从开关闭合到发光位置变暗的过程中（　　） A．两偏振片方向不垂直依然能工作 B．液晶分子正电中心偏向后基板 C．液晶分子所受合静电力不为零 D．液晶分子的电势能逐渐增大 【答案】B 【详解】A．前偏振片输出水平偏振光，后偏振片初始为竖直方向（正交），无电场时液晶旋转90°使光通过；有电场时分子沿电场排列，不旋转光，光被阻挡，发光位置变暗。若两偏振片方向不垂直时，闭合开关有可能亮度不变，因此不能正常工作，故A错误； B．图中前基板接正极，后基板接负极，电场方向水平向右，则液晶分子正电中心偏向后基板，故B正确； C．分子整体电中性，正负电荷在匀强电场中受力大小相等、方向相反，合力为零，故C错误； D．从无序到沿电场力方向排列，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选B。 29．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 【答案】AB 【详解】A．水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，A正确； B．单缝衍射中，单缝宽度与中央亮条纹的宽度成反比，增加少许单缝宽度，中央亮条纹变窄，B正确； C．3D眼镜是利用光的偏振现象（左、右眼接收不同偏振方向的光）形成立体影像，C错误； D．薄膜干涉中，同一条亮纹（或暗纹）对应的空气膜厚度相同，P处条纹向左侧弯曲，说明P处空气膜厚度与右侧相同，Q处条纹向右侧弯曲，说明Q处空气膜厚度与左侧相同，故P为凹处、Q为凸处，D错误。 故选AB。 30．（2026·河北·模拟预测）（多选）如图所示为等腰直角三棱镜的截面图。一细单色光束从斜边上某点垂直于斜边射入棱镜，棱镜对该光的折射率为1.5，已知，则（     ） A．光束能够从射出 B．光束射出棱镜时，方向偏转了 C．将光束绕点顺时针转动一个小角度，光束射出棱镜时，方向偏转了 D．将光束绕点逆时针转动一个小角度，光束射出棱镜时，方向偏转了 【答案】BC 【详解】A．根据几何关系可知，入射角为，根据 得知，入射角大于临界角，发生全反射，所以光束不能够从射出，故A错误； B．根据几何关系可知，入射角大于临界角，在ac、bc边发生全反射，做出光路图 可知光束射出棱镜时，方向偏转了，故B正确； CD．将光束绕点顺时针转动一个小角度，根据几何关系可知，仍然在ac、bc边发生全反射，做出光路图 根据几何关系，由于是等腰直角三棱镜，利用折射定律和反射定律解得，出射时的入射角与入射时的折射角相等，根据光路可逆原理，出射光线相对于入射光线的偏转的角度为，故C正确，D错误。 故选BC。 31．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）利用某种透明材料制成三棱镜，其截面为等腰三角形，如图所示，其中，，真空中一束单色激光平行BC边自AB边的中点射入三棱镜后，其折射光线恰好与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（     ） A．该透明材料的折射率为 B．光能从BC边射出棱镜 C．光从AC边射出时的折射角为 D．光在棱镜中传播的时间为 【答案】ACD 【详解】A．光路图如图 结合几何关系则 代入数据可得 由几何关系 结合 代入数据可得，故A正确； B．全反射临界角C满足 代入数据可得 结合几何关系，光线到达BC边时入射角为大于临界角，发生全反射，无法射出，故B错误； C．结合光路的可逆性可知光从AB边入射时的入射角为，则光从AC边射出时的折射角为，故C正确； D．结合几何关系，光在棱镜中的传播路径以及边长的一半正好构成平行四边形，故总长度为L，光在介质中的速度 传播时间 解得，故D正确。 故选ACD。 32．（2026·河北保定·三模）（多选）在水下向上看时，来自水面上方的光被折射，压缩进一个圆锥状视场，这个圆锥在水面投到视线方向上形成一个圆，如图所示。假定任意深度的水均相同，关于人在水面下方向上看到的景象，说法正确的是（　　） A．圆锥状视场顶角的大小与所在深度无关 B．圆锥状视场顶角的大小与所在深度有关 C．看到像的高度大于物体的实际高度 D．看到像的高度小于物体的实际高度 【答案】AC 【详解】AB．人在水下向上看，水面上方的光线进入水中，最大入射角趋近于，对应的折射角为全反射临界角，根据折射定律有 即 人眼看到的视场圆锥的半顶角即为，顶角为。由于水的折射率是定值，临界角不变，所以圆锥状视场顶角的大小与所在深度无关。故A正确，B错误； CD．人从水中看水面上的物体，属于从光密介质看光疏介质中的物体。光线从空气斜射入水中，折射角小于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的像点位置比实际物体位置高。即看到像的高度大于物体的实际高度。故C正确，D错误。 故选AC。 33．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）（多选）半径为R的圆柱体由某透明材料做成，夹角为15°的a、b两束极窄的单色光照到圆柱体的M点，光线b与OM的夹角为60°，两束光线在M点的折射光线刚好都经过N点，MN与OM的夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c，光的频率越大，折射率越大。下列说法中正确的是（     ） A．圆柱体对光线a的折射率为 B．光线b在N点可能发生全反射 C．两束光线在MN间传播所用时间之差为 D．若用两束光线照射相同的双缝干涉装置，a光的条纹间距小些 【答案】AC 【详解】A．M点的法线为圆柱体半径，两束光折射后均沿传播，与夹角为，因此折射角 在中， ， 故， 由正弦定理可得 由几何关系因此与的入射角 根据折射定律 故A正确； B．对光有 全反射临界角满足 得 由几何关系得b光在点入射角为。而 故b光在N点不可能发生全反射。故B错误。 C．由 传播时间 因此时间差 故C正确； D．题干说明“频率越大，折射率越大”，由于 因此光频率更大、波长更短。双缝干涉条纹间距 得间距与波长成正比，因此光波长更长，条纹间距更大。故D错误。 故选AC。 34．（2026·河北·三模）（多选）2026年4月，我国在成都举办的中国航天大会上发布了“定量高光谱遥感智算星座”计划。高光谱遥感的原理简化图如图所示，某物质发出的光通过三棱镜分为a、b、c三种单色光，通过对比原子的特征谱线，就可以确定该物质的成分。下列说法正确的是（     ） A．三种单色光中，a光在三棱镜中的传播速度最大 B．该物质的发光光谱是连续谱 C．a光光子的动量大于光光子的动量 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】AD 【详解】A．三棱镜对c光的偏折程度最大，三棱镜对c光的折射率最大，对a光的折射率最小，根据可知，三种单色光中，a光在三棱镜中传播最快，选项A正确； B．该物质的发光光谱是线状谱，选项B错误； C．结合前面分析可知b光的频率大于a光的频率，b光的波长小于a光的波长，根据可知a光子的动量小于b光光子的动量，选项C错误； D．结合前面分析可知c光的频率大于a光的频率，若a光能使某金属发生光电效应，则c光也一定能使该金属发生光电效应，选项D正确。 故选 AD。 35．（2026·河北唐山·二模）（多选）如图所示，为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为的圆弧，为圆心，为中点。一束平行单色光垂直于射入透明材料，透明材料的折射率为2，光在真空中传播速度为，不考虑多次反射，则该单色光（　　） A．在透明材料中传播速度为 B．在透明材料中传播速度为 C．由之间入射会在上发生全反射 D．由之间入射会在上发生全反射 【答案】AC 【详解】AB．由 得在透明材料中传播速度为，故A正确，B错误； CD．由光路图和几何关系知从点P垂直于入射时，在上的入射角为 由之间入射在上入射角大于；由之间入射在上入射角小于 又 解得 故由之间入射会在上发生全反射, 故C正确，D错误。 故选AC。 36．（2026·河北邢台·模拟预测）在一透明长方体的中心挖一半径为R的圆柱形孔，其截面如图所示。图中S为长方形的左上顶点，B、C、D、E、F、G将圆六等分，其中G、D连线与长方体上表面平行。一束细激光从A点射入长方体后射向B点，在A点的入射光线与左边界成角，观察到该激光在B点的反射光线垂直于上界面从H点射出，折射光线沿B、C连线方向传播。已知S、H两点间的距离为L，真空中的光速为c。求： (1)长方体对该激光的折射率。 (2)该激光从左边界射入到从右边界射出所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意，作出光路图如图所示 由几何关系可知，激光束在A点的入射角 在B点的折射角为，设激光束在B点的入射角为，在A点的折射角为，根据几何关系，有 激光束在A点的入射角等于在B点的折射角，则有 联立解得 由折射定律可得，长方体对该激光的折射率 解得 （2）根据几何关系可知， 激光束在长方体中的传播速度 结合对称性可知，该激光从左边界射入到从右边界射出所用的时间 解得 37．（2026·河北保定·三模）某同学在公园的水池中玩发光潜艇玩具（可看成点光源），截面如图所示，潜艇玩具在水面下处，从水池边以的速度沿垂直池边方向运动，该同学在岸边看到水面上有光射出区域的面积从最小到恰最大所需的时间为。已知水池足够大，真空中光速。 (1)求水对潜艇玩具发出的光的折射率。 (2)求恰在水面发生全反射的光，从发出到到达水面所需的时间（保留两位有效数字）。 【答案】(1)1.25 (2) 【详解】（1）作出潜艇玩具发出的光恰在水面发生全反射的光路图，如图所示。 设水对光的折射率为n，光在介质中发生全反射的临界角C的正弦值 潜艇玩具在2s时间内前进的距离 结合几何知识，有 可得 （2）恰在水面发生全反射的光在水中传播的距离 光在水中传播的速度 从发出到到达水面所需的时间 38．（2026·河北唐山·一模）如图，直角三角形ABC为某玻璃棱镜的截面图，，D点是AC边的中点。一束单色光从D点沿与AC边成角的方向射入棱镜，折射角为，在AB边上发生全反射后，垂直于BC边从F点图中未画出射出棱镜。已知AC边长为d，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)棱镜对该光的折射率n； (2)单色光在棱镜中传播所用的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出光的折射光路图，如图所示 结合题意可知，入射角 折射角 根据光的折射规律可得，棱镜对该光的折射率为 （2）几何关系可知 根据光的反射规律可知 故 根据题意可知，折射角 故有，， 由几何知识可知 故光在棱镜中传播的路程 光在棱镜中的速度 光在棱镜中传播的时间 联立解得 39．（2026·河北沧州·二模）某同学利用三棱镜和水晶球控制光路。如图，单色光从M点垂直AB边射入三棱镜，在D点恰好发生全反射后从E点射出，接着从F点平行直径NOG射入半径为R的水晶球，最后从G点射出。已知∠A=∠C=45°，水晶球的折射率是三棱镜折射率的倍，光在真空中的传播速度为c，求∶ (1)水晶球的折射率； (2)单色光在水晶球中的传播时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在D点恰好发生全反射有 解得 水晶球的折射率为 （2）连接O、F，设∠OFG=θ，由几何知识可知入射角为2θ，光在F点发生折射有 光在水晶球中的传播速度为 光在水晶球中的传播时间为 联立得 40．（2026·河北邢台·二模）一透明介质制成的半圆柱体水平放置，横截面如图所示，截面半径为R，圆心为O，AB水平，DO与AB垂直。现有一单色细光束从E点平行DO射入介质，光线经两次折射后平行OE射出。已知E到AB的距离为0.5R，光在真空中的速度为c，求： (1)透明介质的折射率； (2)光第一次从圆弧面射出需要的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题述作出光路图，如图所示 由几何关系有 可得i=60° 又从AB射出的光线与OE平行，则β=60° 根据折射定律有 可得r=α 又 可得 （2）根据几何知识可得 可得 可知F点的反射光恰经过D点，且能射出；则光第一次从圆弧面射出，在介质中的传播路程为 光在介质中的传播速度 光第一次从圆弧面射出需要的时间 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 光学 6年真题1年模拟 考点分类 河北考情（2021-2026） 命题规律 考点1 光学 2026河北卷 2024河北卷 2023河北卷 2022河北卷 2021河北卷 . 真实情境深度渗透‌：以国产光刻机镜头、激光通信、全息投影等前沿科技场景为载体，不再使用纯理论裸模型出题，要求学生从复杂场景中提炼光学相关规律。 . ‌综合关联属性突出‌：不再孤立考查光学基础概念，会联动几何规律、能量守恒、光电效应等考点，强化“几何光学-物理光学”的综合链条考查。 ‌能力导向持续强化‌：弱化机械繁琐的代数运算，重点考查光路图分析、干涉衍射现象辨析能力，规避死记硬背知识点的考法，侧重对光学核心逻辑的考查。 考点01 光学 1．（2026·河北·高考真题）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．（2025·河北·高考真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 3．（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色 4．（2022·河北·高考真题）如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 5．（2021·河北·高考真题）将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当时，A右侧恰好无光线射出；当时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求： （1）半圆柱体对该单色光的折射率； （2）两个半圆柱体之间的距离d。 6．（2026·河北秦皇岛·二模）利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形装置，其中倾角很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看可得到干涉条纹，测得相邻条纹间距为，若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的折射率为（     ） A． B． C． D． 7．（2026·河北保定·三模）用图示装置进行光的双缝干涉实验，双缝间距为，缝到光屏的距离为，处为中央亮条纹中心，处为第二级亮条纹中心。、间的距离为。若在双缝后放置一薄玻璃板，中央亮纹向上移到处，则（　　） A．所用单色光的波长为 B．所用单色光的波长为 C．处玻璃板的厚度大于处的 D．处玻璃板的厚度小于处的 8．（2026·河北雄安·模拟预测）如图所示是一套杨氏双缝干涉实验装置，其中、为双缝，为光屏。光屏上点是中央亮纹的中心，是光屏上另一固定的点，当用波长为640nm的红光照射双缝时，为第6级亮纹的中心。下列说法正确的是（　　） A．若将光屏稍向左平移，则点可能是暗纹中心 B．若将光屏稍向左平移，则可能成为第5级亮纹的中心 C．若改用波长为480nm的蓝光照射双缝，则点可能是暗纹中心 D．若改用波长为480nm的蓝光照射双缝，则为第8级亮纹的中心 9．（2026·河北·模拟预测）光的色散现象在日常生活中有着广泛的应用，例如艺术家会在绘画和摄影中使用不同波长的光来增强视觉效果，创造出丰富的色彩效果。某艺术家将a、b两种不同的单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，仔细调节其方向，使得两种色光经三棱镜折射后沿同一方向射出，如图所示。已知同一光介质对频率大的光折射率大，下列说法正确的是（　　） A．做双缝干涉实验时，同时让两单色光分别通过双缝的其中一条缝，可在光屏上看到彩色干涉条纹 B．若这两种色光均能使某金属发生光电效应，则由a光照射获得的光电子的最大初动能更大 C．a光光子能量比b光光子能量大 D．经过同一单缝时，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 10．（2026·河北衡水·模拟预测）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（     ） A．用同一装置做单缝衍射实验，三种频率为、、的光中频率为的光中央亮条纹最宽 B．若氢原子从能级跃迁至能级，辐射出光子的频率 C．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 D．频率为的光，其动能为 11．（2026·河北邯郸·三模）用晶莹剔透的水晶玻璃制成的各种工艺品都非常精致，这些工艺品因灿烂的光芒大受青睐。如图为弧形水晶玻璃摆件的截面图，上表面圆弧以点为圆心，下表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径均为，点在上表面圆弧上与的距离为，利用激光灯使红光从点平行于射入介质，光线射出后恰好经过点，水晶玻璃对红光的折射率为（     ） A． B． C． D． 12．（2026·河北保定·三模）某展览会上展出了一个具有悠久历史的圆盘古董，该圆盘放在一匀质透明圆柱体上，圆柱体悬吊于空中，如图所示。已知圆柱体对光线的折射率为则圆柱体的（　　） A．底面和侧面均能看到该圆盘 B．底面和侧面均不能看到该圆盘 C．底面能看到该圆盘，侧面不能 D．底面不能看到该圆盘，侧面能 13．（2026·河北保定·二模）如图所示，Rt△ABC为某棱镜的横截面，其中∠A=30°，AB=L，一束单色光从AB中点D射入棱镜，光线与AB 的夹角为30°，光线在D点的偏折角也为30°。已知光在真空中的传播速度为c，则光在棱镜中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 14．（2026·河北张家口·二模）如图所示为一光学器件的横截面，阴影部分为透明介质材料，其内表面是半径为的半圆弧，外表面为相互垂直且恰好与圆弧相切的平面，为圆弧的圆心。点处放置一个点光源，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，不考虑反射光线，则透明介质材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 恰好发生全反射情况如上图，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，由对称性有 15．（2026·河北邢台·三模）如图所示为某同学设计的力光-微小形变显示装置的截面图，该装置主要有圆筒和柱体两部分，圆筒顶部为一平面玻璃，圆筒内装有柱体（柱体顶部为曲面），柱体顶部和平面玻璃之间存在空气薄膜。现用单色光竖直向下照射玻璃，同时对柱体底部施加竖直向上的推力，当推力发生改变时，玻璃表面处的干涉圆环形条纹会发生移动。下列说法正确的是（     ） A．推力不变时，圆环形条纹从里向外变得越来越密 B．推力不变时，改用太阳光照射，每个圆环形条纹的内缘为红色 C．当推力逐渐增加时，条纹整体向里收缩 D．当推力逐渐增加时，条纹分布保持不变 16．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，四分之三圆为某透明柱体的横截面，真空中一束单色光从点垂直射入，经两次反射后从点射出，发生的反射均恰好是全反射，圆的半径为，真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A．该介质对该单色光的折射率为 B．该单色光从传播到的时间为 C．若增大入射光的频率，则光从传播到的时间变短 D．若减小入射光的频率，则仍能发生全反射现象 17．（2026·河北沧州·三模）如图所示为由某种透明介质制成的器件，其截面图为直角三角形，为直角，AB长度为l，现有一束细光从AB中点O垂直AB边射入该器件，该器件对这束细光的折射率为2，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光线垂直界面入射时的反射现象，下列说法正确的是（     ） A．没有光线从BC边射出 B．光线在AC边发生折射和反射现象 C．光线在介质中传播的时间为 D．光线在介质中传播的时间为 18．（2026·河北保定·二模）如图所示为某棱镜的截面图，该截面由圆和三角形构成，其中∠C=30°，P点到AC边的距离为圆半径的，现有一细光束由P点沿PO方向射入棱镜，光束从BC边的Q点（未画出）射出棱镜，出射光线相对初始入射光线的偏转角为45°。则该棱镜的折射率为（　　） A． B． C．2 D．3 19．（2026·河北·二模）如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 20．（2026·河北保定·二模）如图所示为某半圆柱形玻璃砖的横截面，两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，a光经折射后照射到B点，在B点恰好发生全反射，B点为半圆靠近A点的三等分点，b光经折射后照射到B₁点，则（　　） A．a光的折射率为 B．b光在B₁点可能不发生全反射 C．b光的频率小于a光的频率 D．a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等 21．（2026·河北保定·二模）宇宙空间中的中性氢原子，其基态电子和质子的自旋方向存在两种细微的能态：自旋平行（高能态）与自旋反平行（低能态）。当原子从高能态跃迁至低能态时，会辐射出一种波长约为21厘米的电磁波，这就是著名的氢21 厘米谱线。如图是电磁波谱，真空中光速为（根据以上信息和所学知识，下列说法正确的是（　　） A．21 厘米波的光子能量大于红外线的 B．21 厘米波的频率约为 C．21 厘米波是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的 D．21 厘米电磁波能穿透星际尘埃，是因为光的衍射 22．（2026·河北衡水·二模）白光通过三棱镜折射会发生色散现象，如图所示，一束光通过正三棱镜后被分解成两束单色光、，其中光在棱镜内的光路与三棱镜的边平行，下列说法正确的是（　　） A．光通过该三棱镜的时间比光通过该三棱镜的时间短 B．从水中射向空气时，光的临界角比光的临界角小 C．通过同一双缝干涉实验装置后光形成的干涉条纹间距更大 D．若用光照射某种金属材料时有电子逸出，则用光照射该金属时也一定有电子逸出 23．（2026·河北邯郸·模拟预测）有甲、乙两种透明介质，现将同一单色光分别从甲、乙介质射向空气，经过多次测量，作出了图像，如图所示。其中，甲介质对应图线斜率为，乙介质对应图线斜率为。下列说法正确的是（　　） A．甲介质对该单色光折射率小于乙介质对该单色光折射率 B．该单色光在甲介质中的传播速度大于在乙介质中的传播速度 C．该单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角 D．该单色光从乙介质射向甲介质时，可能会发生全反射 24．（2026·河北保定·二模）平整玻璃板之间的空气薄膜在平行光的照射下形成等间距明暗相间的干涉条纹（如图甲所示），条纹间距（是光的波长，是两块玻璃板之间的夹角）。下列四幅图中空气薄膜在单色光照射下，哪一幅可以形成如图乙所示的干涉图样（    ） A． B． C． D． 25．（2026·河北邢台·二模）某物理实验室用掠入射法测定液体折射率，原理简图如图所示，折射率为的玻璃介质ABC的AB边上方有某种折射率待测的液体，设该液体的折射率为n，现通过液体中的光源向界面上O点处发射一条光线，光线近似平行于AB，该光线经过两次折射后从玻璃介质的AC边射入空气。光线在AB面的折射角为θ，从AC面射出时折射角为φ。已知光在折射率分别为n1和n2的两种介质分界面发生折射时满足，空气折射率视为1，∠A=90°。则（　　） A． B． C． D． 26．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，两束相互平行的单色光a、b射入平行玻璃砖上表面，已知单色光a在玻璃砖中的折射率大于单色光b在玻璃砖中的折射率。若不考虑光束在平行玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A．单色光a可能是蓝光，单色光b可能是紫光 B．若单色光b能使某金属发生光电效应，则单色光a一定也能使该金属发生光电效应 C．两束单色光线穿过平行玻璃砖后出射光线可能重合 D．单色光b在玻璃砖下表面可能发生全反射 27．（2026·河北邢台·二模）如图所示，水池中有一光源，发出的复色光在水面上分成1、2两束单色光，其中单色光1在水面发生全反射，单色光2在水面发生折射。下列说法正确的是（　　） A．池水对单色光1的折射率小于对单色光2的折射率 B．在真空中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C．用同一单缝做衍射实验，单色光2更容易观察到衍射现象 D．用同一双缝做干涉实验，单色光1在屏上的干涉条纹间距更宽 28．（2026·河北·一模）TN模式液晶显示器上发光位置的发光原理如图所示，若图中开关闭合，两基板间的液晶分子将在板间匀强电场作用下定向排列，不再改变偏振光偏振方向，发光位置将变暗。从开关闭合到发光位置变暗的过程中（　　） A．两偏振片方向不垂直依然能工作 B．液晶分子正电中心偏向后基板 C．液晶分子所受合静电力不为零 D．液晶分子的电势能逐渐增大 29．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 30．（2026·河北·模拟预测）（多选）如图所示为等腰直角三棱镜的截面图。一细单色光束从斜边上某点垂直于斜边射入棱镜，棱镜对该光的折射率为1.5，已知，则（     ） A．光束能够从射出 B．光束射出棱镜时，方向偏转了 C．将光束绕点顺时针转动一个小角度，光束射出棱镜时，方向偏转了 D．将光束绕点逆时针转动一个小角度，光束射出棱镜时，方向偏转了 31．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）利用某种透明材料制成三棱镜，其截面为等腰三角形，如图所示，其中，，真空中一束单色激光平行BC边自AB边的中点射入三棱镜后，其折射光线恰好与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（     ） A．该透明材料的折射率为 B．光能从BC边射出棱镜 C．光从AC边射出时的折射角为 D．光在棱镜中传播的时间为 32．（2026·河北保定·三模）（多选）在水下向上看时，来自水面上方的光被折射，压缩进一个圆锥状视场，这个圆锥在水面投到视线方向上形成一个圆，如图所示。假定任意深度的水均相同，关于人在水面下方向上看到的景象，说法正确的是（　　） A．圆锥状视场顶角的大小与所在深度无关 B．圆锥状视场顶角的大小与所在深度有关 C．看到像的高度大于物体的实际高度 D．看到像的高度小于物体的实际高度 33．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）（多选）半径为R的圆柱体由某透明材料做成，夹角为15°的a、b两束极窄的单色光照到圆柱体的M点，光线b与OM的夹角为60°，两束光线在M点的折射光线刚好都经过N点，MN与OM的夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c，光的频率越大，折射率越大。下列说法中正确的是（     ） A．圆柱体对光线a的折射率为 B．光线b在N点可能发生全反射 C．两束光线在MN间传播所用时间之差为 D．若用两束光线照射相同的双缝干涉装置，a光的条纹间距小些 34．（2026·河北·三模）（多选）2026年4月，我国在成都举办的中国航天大会上发布了“定量高光谱遥感智算星座”计划。高光谱遥感的原理简化图如图所示，某物质发出的光通过三棱镜分为a、b、c三种单色光，通过对比原子的特征谱线，就可以确定该物质的成分。下列说法正确的是（     ） A．三种单色光中，a光在三棱镜中的传播速度最大 B．该物质的发光光谱是连续谱 C．a光光子的动量大于光光子的动量 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应 35．（2026·河北唐山·二模）（多选）如图所示，为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为的圆弧，为圆心，为中点。一束平行单色光垂直于射入透明材料，透明材料的折射率为2，光在真空中传播速度为，不考虑多次反射，则该单色光（　　） A．在透明材料中传播速度为 B．在透明材料中传播速度为 C．由之间入射会在上发生全反射 D．由之间入射会在上发生全反射 36．（2026·河北邢台·模拟预测）在一透明长方体的中心挖一半径为R的圆柱形孔，其截面如图所示。图中S为长方形的左上顶点，B、C、D、E、F、G将圆六等分，其中G、D连线与长方体上表面平行。一束细激光从A点射入长方体后射向B点，在A点的入射光线与左边界成角，观察到该激光在B点的反射光线垂直于上界面从H点射出，折射光线沿B、C连线方向传播。已知S、H两点间的距离为L，真空中的光速为c。求： (1)长方体对该激光的折射率。 (2)该激光从左边界射入到从右边界射出所用的时间。 37．（2026·河北保定·三模）某同学在公园的水池中玩发光潜艇玩具（可看成点光源），截面如图所示，潜艇玩具在水面下处，从水池边以的速度沿垂直池边方向运动，该同学在岸边看到水面上有光射出区域的面积从最小到恰最大所需的时间为。已知水池足够大，真空中光速。 (1)求水对潜艇玩具发出的光的折射率。 (2)求恰在水面发生全反射的光，从发出到到达水面所需的时间（保留两位有效数字）。 38．（2026·河北唐山·一模）如图，直角三角形ABC为某玻璃棱镜的截面图，，D点是AC边的中点。一束单色光从D点沿与AC边成角的方向射入棱镜，折射角为，在AB边上发生全反射后，垂直于BC边从F点图中未画出射出棱镜。已知AC边长为d，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)棱镜对该光的折射率n； (2)单色光在棱镜中传播所用的时间t。 39．（2026·河北沧州·二模）某同学利用三棱镜和水晶球控制光路。如图，单色光从M点垂直AB边射入三棱镜，在D点恰好发生全反射后从E点射出，接着从F点平行直径NOG射入半径为R的水晶球，最后从G点射出。已知∠A=∠C=45°，水晶球的折射率是三棱镜折射率的倍，光在真空中的传播速度为c，求∶ (1)水晶球的折射率； (2)单色光在水晶球中的传播时间。 40．（2026·河北邢台·二模）一透明介质制成的半圆柱体水平放置，横截面如图所示，截面半径为R，圆心为O，AB水平，DO与AB垂直。现有一单色细光束从E点平行DO射入介质，光线经两次折射后平行OE射出。已知E到AB的距离为0.5R，光在真空中的速度为c，求： (1)透明介质的折射率； (2)光第一次从圆弧面射出需要的时间。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $