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2024 高考30 热点最新模拟题精练
热点26 光学
1. (2024 山西吕梁和孝义期末)某款手机防窥屏的原理如图所示；在透明介质中有相互平行排列的吸光屏
障，屏障垂直于屏幕，改变某些条件时可实现对像素单元可视角度
的控制，已知相邻两屏障间距离为
L，透明介质折射率为
，发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间，
下列说法正确的是（ ）
A. 防窥屏的厚度越大，可视角度
越大
B. 屏障的高度d 越大，可视角度
越小
C. 透明介质的折射率越大，可视角度
越小
D. 当可视角度
时，屏障高度为
【参考答案】BD
【名师解析】
根据几何关系可知，当屏障的高度一定时，图中可视角度对应的入射光折射时的入射角一定，与防窥屏的
厚度无关，即可视角度
与防窥屏的厚度无关，可知，防窥屏的厚度变大，可视角度
不变，故A 错误；
根据几何关系可知，屏障的高度d 越大，图中可视角度对应的入射光折射时的入射角越小，根据折射定律
可知，光在空气中的折射角越小，可知，可视角度
越小，故B 正确；
1
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C．根据上述，当入射光折射时的入射角一定时，透明介质的折射率越大，则在空气中的折射角越大，则
可视角度
越大，故C 错误；
D．可视角度
时，根据透明介质的折射率为
可解得光线在透明介质中的入射角为
，根据几何关系得屏障高度为
故D 正确。
2. （2024 安徽黄山一模）光学技术作为一门高精密度的学科，近年来发展迅猛。光学技术主要应用于光
学仪器、通信、医学、生物、纳米制造、材料等领域。下列关于光学现象的说法，正确的是（ ）
A. 肥皂泡呈现彩色条纹是由光
干涉现象造成的
B. 偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波
C. 光纤传导利用光的全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小
D. 单缝衍射条纹是明暗相间平行等间距条纹
【参考答案】A
【名师解析】
肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故A 正确；
偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光是横波，故B 错误；
光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套
的大，故C 错误；
单色光通过某一狭缝形成的衍射条纹为间距不等的平行的明暗相间的条纹，故D 错误。
。
3. （2024 海南海口市质检）炎热的夏日，公路表面附近空气密度随高度的增加而增大。当在公路上开车
前行时经常会看到前方有“一滩水光”，反射出前方车辆的影子并随着观察者一同前进。下列光路图能描
2
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述该现象的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】A
【名师解析】
距离路面越近，空气密度越小，不同的空气层有不同的折射率，光由光疏介质射向光密介质时，折射角小
于入射角，光由光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角。故选A。
4. （2024 山东济宁一中2 月质检） 如图，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻
璃表面之间形成一个倾角
很小的劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：
（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹中心位置或暗条纹中
心位置所对应的薄膜厚度差恒定。由此可以判定在垂直水平面的入射光不变的情况下，相邻明条纹或暗条
纹的间距
与倾角
（单位为rad）的关系图像可能正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
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【参考答案】D
【名师解析】
设任意相邻明条纹或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差为
，根据几何关系可得
由于任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，又倾角
很小，则有
可得
故选D。
5. （2024 山东济南期末）小王同学将一肥皂膜摆放在酒精灯的火焰前，发现在肥皂膜上形成上疏下密的
彩色条纹，如图所示。据此推测该肥皂膜在竖直方向的侧向截面图是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】D
【名师解析】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成的干涉条纹，在入射光为复色光时，出现彩色条纹，因
为重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，由于干涉条纹的间距上疏下密，故越向下肥皂膜
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厚度变化越来越大。故选D。
6. (2024 年3 月福建泉州质检)单反相机取景器的核心光学部件是一个五棱镜，如图所示，棱镜的部分角度
已在图中标出。一细束光垂直AB 面射入棱镜，在CD 面发生全反射，然后射到DE 面和EA 面，最终垂直BC
面射出，则棱镜对这束光的折射率（ ）
A. 一定等于
B. 可能小于
C. 可能大于2
D. 一定等于2
【参考答案】C
【名师解析】根据几何关系可知，光在DC 面的入射角
由于光在CD 面发生全反射，则临界角：
根据折射率与临界角的关系式有：
解得：
，即棱镜对这束光的折射率可能大于2，C 正确。
7. （2024 江苏扬州期末）如图所示，一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b 两束单色光，a 光照射
某金属可发生光电效应，下列说法正确的是（ ）
A. a 光的折射率较大
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B. a 光的频率较大
C. a 光在光导纤维中的速度较大
D. 用b 光照射该金属不能发生光电效应
【参考答案】C
【名师解析】入射角相同，但a 光的折射角大于b 光的折射角，根据折射定律
式中
为入射角，
为折射角，可知，折射角越小折射率越大，因此a 光的折射率小于b 光的折射率，故
A 错误；光的频率越大则其折射率越大，根据以上分析可知，a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频
率小于b 光的频率，故B 错误；．根据
可知，a 光
折射率小于b 光的折射率，则a 光在光导纤维中的速度较大，故C 正确；
b 光的频率大于a 光的频率，根据爱因斯坦的光电效应方程
可知，a 光照射某金属可发生光电效应，则用b 光照射该金属一定能发生光电效应，故D 错误
8. （2024 武汉新洲区期末）玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一
球形气泡，可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A 点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P
点，在P 点反射后到达玻璃球表面的B 点。细光束在P 点的入射角
，
两点的距离为d。已知
该玻璃的折射率为1.5，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
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A. 细光束在P 点发生全反射
B. 细光束在B 点发生全反射
C. 细光束从A 点传播到B 点的时间为
D. 细光束从A 点传播到B 点的时间为
【参考答案】AC
【名师解析】
已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于
，而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P 点时的
入射角
，大于临界角
，因此细光束在P 点发生了全反射，而由几何关系易知在B 点，射向空
气时的入射角小于临界角，因此光束在B 点发生了折射，故A 正确，B 错误；
由折射率
可得细光束在玻璃中传播的速度为
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而由几何关系可得，光从A 点传播到B 点的路程为
则光从A 点传播到B 点的时间为
故C 正确，D 错误。
9．（2024 年辽宁顶级名校质检）如图所示，一束单色光以与三棱镜
面成45°角的方向斜射到
面上
的
点，折射光线照射到
面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到
点，已知玻璃砖对该单色
光的折射率为
，光在真空中传播速度为
，下列说法正确的是（ ）
A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为30°
B．三棱镜顶角
C．光从
点传播到
点经过的路程为
D．光从
点传播到
点所用的时间为
【参考答案】B
【名师解析】设光在
点的入射角为，折射角为
，根据题意知
，则
解得
光在
面全反射时
解得
，故A 错误；
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根据几何关系
解得
故B 正确；
根据几何关系可知，光从
点传播到
点的路程
，故C 错误；
光传播的时间
，故D 错误。
10. （2024 黑龙江牡丹江市第二共同体期末联考） 如图，一种柱状透明体的横截面是由一个等腰直角三
角形
和一个
圆
组成，
，一束单色光从
边中点D 垂直
进入透明体，第一次到
达
边上的E 点，恰好发生全反射，再经过
边上的P 点到达
边上的Q 点（部分光路未画出），
已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A. 光线从D 点到P 点的时间为
B. 光线从D 点到P 点的时间为
C. 光线在P 点也恰好发生全反射
D. 光线在P 点
折射角等于在Q 点的折射角
【参考答案】BD
【名师解析】
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光线图如图所示
第一次到达
边上的E 点，恰好发生全反射，则全反射临界角为
，则有
解得折射率为
光在透明体中的传播速度为
根据几何关系，光线从D 点到P 点的传播距离为
光线从D 点到P 点的时间为
故A 错误，B 正确；
设光线在P 点的入射角为
，则有
可得
可知光线在P 点不能发生全反射，故C 错误；
由图中几何关系可知，光线在P 点的入射角为
，在Q 点的入射角也为
，则光线在P 点的折射角等
于在Q 点的折射角，故D 正确。
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11. （2024 江苏无锡期末）图1 为某教师演示用笔直的箭叉鱼的装置．她先通过水面上方的空心管道看到
鱼缸左侧拐角处的鱼模型，然后固定管道后将箭沿管道叉鱼，却击中了鱼缸侧壁A，简化装置见图2。测
得OP=PA=10cm，PB=17.3cm（可视作
cm）。求：
（1）水的折射率 n；
（2）欲击中水底的长度为2cm 的鱼模型，现保持装置方向不变而将鱼缸向左侧平移，求移动距离 d 的范
围。
【参考答案】（1）
；（2）7.3cm-9.3cm 之间
【名师解析】
（1）入射角正弦
折射角正弦
可知折射率
（2）击中最左侧：移动的距离
d1=PBtanα-PO=7.3cm
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击中最右侧：移动的距离
d2=PBtanα-PO+BC=9.3cm
移动距离d 在7.3cm-9.3cm 之间
12. （2024 河北部分学校期末联考）如图所示，一个桶的高为
，底面直径为2d，当桶空时，从P 点刚
好能够看到桶底上的C 点。当桶内盛有某种透明液体，其深度为d 时，仍沿PC 方向看去，刚好可以看到桶
底中心O 处点光源发出的光线。已知C 点为OB 的中点。
（1）求透明液体对点光源发出光线的折射率；
（2）若要液面全部被O 处点光源照亮，求桶内透明液体的深度。
【参考答案】（1）
；（2）
【名师解析】
（1）设
点发出的光线与界面的交点为
，光路图如右图所示
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由几何关系可知
所以
由几何关系可知
由折射定律有
（2）设液面刚好被全部照亮时液体深度为H，光线在液面边缘刚好发生全反射，光路图如图所示
由折射定律有
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由几何关系有
解得
结合题意和几何关系可知，若要液面全部被
处光源照亮，桶内透明液体的深度
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