专题05 光学与近代物理初步 2026年高考物理真题分类汇编（解析版）

高考真题分类解析PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页PAGE1专题05光学与近代物理初步考点分类2026年高考命题解读创新考法考点01光的反射、折射和全反射聚焦光路分析与几何关系的深度结合，强调在复杂几何体（如组合体、凹槽、光纤）中构建光路模型的能力。引入V形凹槽、光纤探伤等复杂情境，通过多光线、多界面、动态变化（如注入液体）考查临界条件与全反射的综合应用。考点02光的干涉、衍射、偏振电磁波从传统实验结论转向对干涉机理的深层理解，如光程差、薄膜厚度变化，并联系6G、光刻等前沿科技情境。以热膨胀、光纤耦合器、光刻技术等为背景，考查动态变化下的干涉条纹分析与光程差的计算，强调物理模型在科技中的应用。考点03光电效应波粒二象性超越单一公式的计算，注重光电效应与电场、运动学相结合的综合分析，以及光子与实物粒子的波粒二象性对比。将光电效应与类平抛运动结合，或通过正负电子湮灭、德布罗意波长等情境，深入考查能量、动量守恒与量子化条件的综合应用。考点04原子结构玻尔理论能级跃迁理论的应用从定性判断转向定量计算，并与激光、核钟等高新技术情境紧密联系，考查光子能量与频率的关系。以“核钟”技术为背景，将原子核能级跃迁与光子能量、波长计算相结合，情境新颖，强调物理原理在精密测量中的应用。考点05原子核及核反应核反应方程、衰变规律及半衰期的考查更加细化，强调对质量数、电荷数守恒的严格应用，并联系能源、科技等实际背景。考查一次衰变放出两个α粒子、核反应堆生产同位素等新情境，深入辨析α、β、γ射线性质，并以图像形式考查半衰期函数的理解。考点01光的反射、折射和全反射1.（2026·云南·高考真题）在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（）A.① B.② C.③ D.④【答案】B【解析】【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行；由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。故选B。2.（2026·河南·高考真题）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。在横截面所在平面内，一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、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】【详解】根据题意一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，画出光路图如图所示根据几何关系有，，根据反射定律可得综上可得，根据折射定律有代入数据可得故选C。3.（2026·山东·高考真题）半径为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，上底为，高为。单色光线从左侧入射，方向始终平行于直径。当入射点从点逐渐向上移动至点时，光线恰能从玻璃砖另一侧射出，点与的距离为，该玻璃的折射率为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据题意作出光线进入玻璃砖过程的法线，标出入射角和折射角，如图所示由几何关系有可得则由几何关系可得则则该玻璃的折射率为故选C。4.（2026·山西陕西·高考真题）（多选）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】【详解】AB．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；CD．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。故选BC。5.（2026·四川·高考真题）（多选）如图所示，在折射率为、厚度为的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽，将其制成左右对称的工件，凹槽边长、。将工件放置在水平面上，用单色平行于光沿竖直方向照射工件，观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉，所有表面均视为平面。则（）A.c、d间亮度最高B.a、b间和e、f间亮度最高C.c、d间距为D.a、b间距和e、f间距均为【答案】BC【解析】【详解】设折射角为，根据折射定律可得根据几何关系可知从V形凹槽左侧进入的光，折射光线平行于V形凹槽右侧的边，同理从V形凹槽右侧进入的光，折射光线平行于V形凹槽左侧的边，如图所示AB．可知c、d区域无光线进入，a、b和e、f区域除了从上射入的光线还有折射光线进入，亮度最高，b、c和d、e区域只有折射光线进入，故A错误，B正确；C．根据几何关系可得c、d间距为，故C正确；D．根据几何关系可得a、b间距和e、f间距均为，故D错误。故选BC。6.（2026·广东·高考真题）（多选）图中底端为锥形且顶角为的直光纤，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】【详解】A．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根据临界角公式可得此光纤对该单色光的折射率为，故A正确；B．根据可得该单色光在此光纤中的传播速度为可知该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的，故B错误；C．光从折射率大的介质到折射率小的介质中，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，故C错误；D．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，故D正确。故选AD。7.（2026·浙江·高考真题）（多选）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】【详解】A．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；CD．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可能大于油的折射率，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。故选AC。8.（2026·上海·高考真题）一束光射向该点火装置的均匀中空厚壁圆筒，在外表面发生折射，入射角为θ，在内表面恰好发生全反射，已知圆筒外表面半径为，求圆筒厚壁的厚度？_____【答案】【详解】光路图如图所示光在外表面发生折射，根据折射定律可得在内表面恰好发生全反射，则n=由几何关系可得联立，解得9.（2026·湖南·高考真题）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。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的入射角的正弦值。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】如图所示根据几何关系可知光线1的折射角为，入射角为90°可得【小问2详解】根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为根据折射定律其中解得考点02光的干涉、衍射、偏振电磁波1.（2026·浙江·高考真题）第六代移动通信技术（6G）使用的电磁波，部分处于太赫兹（THz）波段。，单位THz对应的物理量是（）A.能量 B.功率 C.频率 D.波长【答案】C【解析】【详解】根据题干给出的单位关系，其中（赫兹）是频率的单位，因此（太赫兹）是频率的倍数单位，对应物理量为频率。故选C。2.（2026·江苏·高考真题）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】【详解】该现象的原理是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，甲图中玻璃反射的强光（眩光）盖过了车内景物的光线，因此无法看清车内景物。A．滤光片仅用于过滤特定波长的光，无法消除玻璃的反射眩光，A错误。B．增透膜是镜头本身用来增加整体透光率的薄膜，不能消除玻璃表面的反射眩光，B错误。C．偏振片可以阻挡玻璃反射的偏振光，滤除反射眩光后，就能看清车内景物，符合题意，C正确。D．增反膜的作用是增强反射，更无法看清车内，D错误。故选C。3.（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【解析】【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。4.（2026·江苏·高考真题）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】【详解】肥皂膜上的条纹是薄膜干涉现象，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增加越快（单位竖直距离的厚度变化量越大）。根据薄膜干涉规律，相邻亮纹（或暗纹）对应的厚度差固定为​（λ为入射光波长），厚度变化率越大，相邻条纹的竖直间距越小，因此自上而下（从上到下）相邻条纹间距越来越小。故选A。5.（2026·贵州·高考真题）（多选）光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程，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】【详解】现有波长为的光从1口入射，经过耦合点A后，在上通道的光程为，下通道的光程为，经过耦合点B后，上通道的光到3口光程为，下通道的光到3口光程为，两光的光程差为，则在3口干涉削弱；经过耦合点B后，上通道的光到4口光程为，下通道的光到4口光程为，两光的光程差为零，则在4口干涉加强。故选BC。6.（2026·上海·高考真题）光刻技术光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于如何在硅片上制作出目标电路图样，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。一般芯片在生产中需要进行20-30次的光刻，耗时占到IC生产环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3.浦济之光是一种很好的光刻材料，你认识吗？在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用特定光（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，因此，在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。在杨氏双缝干涉实验中，观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，可以减小下列哪些物理量（）A.入射光的波长 B.双缝间距 C.入射光的光强 D.双缝到屏幕的距离【答案】AD【解析】【详解】根据相邻亮条纹中心间距A．若减小入射光的波长，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故A正确；B．若减小双缝间距，则相邻的明纹（或暗纹）的间距增大，故B错误；C．若减小入射光的光强，则条纹变暗，不改变相邻的明纹（或暗纹）的间距，故C错误；D．若减小双缝到屏幕的距离，则相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，故D正确。故选AD。7.（2026·上海·高考真题）某LC振荡电路由电容器C与自感线圈L串联组成；已知某一时刻，电容器的上极板带正电，且此时电容器正在充电。规定电路中逆时针的电流方向为正方向；电路中的电流随时间的变化如图所示，在图中四个时刻中，哪一时刻符合上述电路状态________【答案】【详解】某一时刻，电容器的上极板带正电，且此时电容器正在充电，可知电路中的电流方向为顺时针方向，电流为负值。又因为充电过程，电容器极板上电荷量增大，则电流正在减小，故时刻符合上述电路状态。考点03光电效应波粒二象性1.（2026·云南·高考真题）云南省锡、铟等有色金属储量丰富。已知锡和铟的逸出功分别为和，若用光子能量为的紫外线分别照射这两种金属，则（）A.只有锡能发生光电效应 B.只有铟能发生光电效应C.锡和铟都能发生光电效应 D.锡和铟都不能发生光电效应【答案】B【解析】【详解】光电效应的发生条件为：入射光子的能量大于等于金属的逸出功，即时可发生光电效应。锡的逸出功，不满足光电效应发生条件，锡不能发生光电效应；铟的逸出功，满足光电效应发生条件，只有铟能发生光电效应。故选B。2.（2026·山西陕西·高考真题）正电子与电子湮灭产生的光子是探测中微子的重要信号。一个静止的正电子与一个静止的电子湮灭转化为两个光子，该过程动量和能量都守恒。已知正电子与电子的质量均为m，光速为，普朗克常量为h，则这两个光子（）A.总能量为 B.频率均为 C.总动量为 D.波长均为【答案】B【解析】【详解】静止的正电子和电子总静能为，总动量为0，湮灭过程满足能量守恒和动量守恒，因此两个光子总能量为，总动量为0，两光子反向运动，每个光子的能量、动量大小均相等，单个光子能量为，动量大小A．两个光子总能量等于正负电子总静能，并非，故A错误；B．单个光子能量满足，解得频率，故B正确；C．初始系统总动量为0，由动量守恒可知两个光子总动量为0，并非，故C错误；D．光子动量满足解得波长，并非，故D错误。故选B。3.（2026·贵州·高考真题）如图，密闭真空中，有一竖直放置的金属靶和水平放置的两平行极板，极板与金属靶受光面垂直，板间存在竖直向上的匀强电场。用频率为和的光分别照射靶时，垂直靶面逸出最大初动能分别为和的光电子，经狭缝、后进入电场，分别落到下极板M、N处。忽略极板边缘效应及电子间的相互作用，则（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【详解】光电子进入匀强电场后做类平抛运动，竖直方向：加速度

对所有电子，竖直方向加速度和位移均相同，根据可知，运动时间相同水平方向做匀速运动，则落在M的电子初速度较小，即对光电效应过程，根据爱因斯坦光电效应方程，可知。故选A。4.（2026·湖北·高考真题）光伏产业已发展成为我国新能源三大名片之一。太阳能电池发电时，材料原子中的电子被光子激发（这也是一种光电效应），激发后的电子向电池负极移动、形成一个持续的电动势。关于太阳能电池，下列说法正确的是（）A.任何频率的光均可使太阳能电池发电B.太阳光的能量可以全部转化为电池的电能C.太阳能电池在多云的白天，仍然可以发电D.太阳能电池发电的功率与太阳光的照射方向无关【答案】C【解析】【详解】已知光电效应方程为，其中逸出功，为材料的极限频率。A．只有入射光频率时，才能激发出光电子实现发电，低于极限频率的光无法产生光电效应，故A错误；B．太阳能电池的光电转化效率远小于100%，太阳光的能量会有部分转化为内能等其他形式的能量，不可能全部转化为电能，故B错误；C．多云的白天仍有频率满足要求的太阳光透过云层照射到电池板，可发生光电效应，因此仍然可以发电，故C正确；D．设垂直于光传播方向的光强为，太阳光入射方向与电池板法线的夹角为θ，则电池板单位面积接收的光功率为，θ不同时接收的光功率不同，发电功率也不同，因此发电功率与照射方向有关，故D错误。故选C。5.（2026·河南·高考真题）（多选）不同材料的金属板M、N的逸出功分别为和。用波长为的光照射，M、N均能发生光电效应，出射光电子的最大初动能分别为和；改用波长为的光照射，仅M能发生光电效应，出射光电子的最大初动能为。则（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【详解】A．波长为的光照射时，仅M能发生光电效应，说明、​可得

​，故A正确；B．波长为的光照射时，N也能发生光电效应，说明结合可得化简得，故B错误；C．波长为的光照射时，，已知因此，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程，因为所以，故D正确。故选AD。6.（2026·上海·高考真题）已知普朗克常量为，真空中的光速为c，某光子的波长为λ。（1）该光子的能量为________。（2）若有一质量为的氦原子，要使其德布罗意波长小于上述光子的波长λ，则氦原子的速度至少为________。【答案】①.②.【详解】（1）[1]光子的能量为其中解得（2）[2]德布罗意波长由题意可知解得则氦原子的速度至少为。考点04原子结构玻尔理论1.（2026·江苏·高考真题）氢原子基态轨道的能量为E1，激发态轨道的能量为E2，已知普朗克常量为h。则电子从该激发态跃迁至基态轨道释放的光子频率为（）A.E1 B.E2 C. D.【答案】D【解析】【详解】根据玻尔跃迁理论，氢原子从高能级（激发态）跃迁至低能级（基态）时，释放光子的能量等于两能级的能量差，即再结合光子能量与频率的关系联立可得光子频率故选D。2.（2026·广东·高考真题）核钟是基于原子核能级跃迁来建立高精度时间标准的装置，原子核可吸收光子发生类似原子的能级跃迁。现有一种激光能够激发某原子核从基态跃迁至激发态，其能级差约为，普朗克常量，真空中光速。关于该激光，下列说法正确的是（）A.光强倍增，此能级跃迁不能发生 B.光强减半，此能级跃迁不能发生C.频率约为 D.波长约为【答案】D【解析】【详解】A．原子核能级跃迁的条件是入射光子能量等于能级差，与光强无关，光强倍增只要光子能量匹配仍可发生跃迁，故A错误；B．同理，光强减半不影响光子能量，只要能量匹配仍能发生跃迁，故B错误；C．根据光子能量公式，可得频率，与选项给出的不符，故C错误；D．根据波长与频率关系，代入数值计算得，故D正确。故选D。考点05原子核及核反应1.（2026·山东·高考真题）我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（）A.、 B.、 C.、 D.、【答案】C【解析】【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子；Y的质量数为0，电荷数为-1，则电子。故选C。2.（2026·湖北·高考真题）2025年6月，我国成功掌握商用堆生产钇90（）玻璃微球的技术，可实现批量化生产。在核反应堆中，由核反应生成、则（）A.X是质子 B.X是电子C.a=90 D.b=0【答案】D【解析】【详解】核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，对反应式分析如下由质量数守恒a＋1=90解得a=89由电荷数守恒39＋b=39解得b=0可知X是中子。故选D。3.（2026·湖南·高考真题）关于原子核衰变，下列说法正确的是（）A.原子核发生α衰变时，电荷数增大B.原子核发生α衰变时，质量数增大C.衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板D.理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为【答案】D【解析】【详解】A．α衰变放出的α粒子为，衰变过程电荷数守恒，因此母核电荷数减少2，而非增大，故A错误；B．α粒子质量数为4，衰变过程