重点专题12 光的光路分析 干涉-2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（浙江专用）

小题精练12 光的光路分析 干涉 一、知识点体系分析 二、光的波动性 1．产生条件：列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样． 2．杨氏双缝干涉 (1)原理图所示 (2)亮、暗条纹的条件． ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹． a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现亮条纹． b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹． ②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)． ③条纹间距公式：Δx＝λ. 三、光的薄膜干涉 1．薄膜干涉现象 如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形． 2．薄膜干涉原理分析 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波． (2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹． 3．薄膜干涉的应用 干涉法检查平面的平整程度如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲． 四、光的折射和全反射题型的分析思路 (1)确定要研究的光线，有时需根据题意，分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象。 (2)找入射点，确认界面，并画出法线。 (3)明确两介质折射率的大小关系。 ①若光疏→光密：一定有反射光线和折射光线。 ②若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。 (4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。 五、几何光学与物理光学的综合应用 含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光 的偏折程度不同。 【例题】（2024•浙江二模）如图所示，半径为R的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源S向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当P点高度h降低为时只剩下a光从顶部射出，（光速为c）下列判断正确的是（　　） A．在此透光材料中a光的传播速度小于b光的传播速度 B．此透光材料对b光的折射率为 C．a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为 D．同一装置用a、b光做单缝衍射实验，b光的衍射现象更加明显 【解答】解：A、半球体底部中心有一光源S向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光， 当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P的高度也随之降低， 只剩下a光从顶部射出时，b光发生全反射，而a光没发生全反射，可知b光临界角比a光小， 根据 可知b光的折射率比a光的大，根据 可知在此透光材料中b光的传播速度小于a光的传播速度，故A错误； B、只剩下a光从顶部射出时，如图所示， 由题意可知 可得 则 ∠POA＝45° 在△OPS中，由正弦定理得 b光发生全反射有 此透光材料对b光的折射率为 故B正确； C、a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为 故C错误； D、b光的折射率比a光的大，b光的频率比a光的大，则b光的波长比a光的小，波长越长，越容易发生明显的衍射现象，则同一装置用a、b光做单缝衍射实验，a光的衍射现象更加明显，故D错误。 故选：B。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2024•浙江模拟）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【解答】解：A、在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，则绿光的偏折程度更大，根据题意可知，绿光比红光更靠近P点，故A错误； B、红光的折射率小于绿光的折射率，根据全反射的临界角公式可知，θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故B正确； C、全反射现象只能发生在由光密介质射入光疏介质的时候发生，所以入射光不可能在MN面发生全反射，故C错误； D、根据折射定律可知，，θ逐渐减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误； 故选：B。 2. （2024•镇海区校级一模）如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是（　　） A．光束Ⅰ、光束Ⅱ、光束Ⅲ均为单色光 B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率 C．改变α角，光束Ⅱ、Ⅲ与Ⅰ不平行 D．光束Ⅱ、Ⅲ在玻璃砖中运动所用时间可能相同 【解答】解：A、两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，所以光束Ⅰ是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，故A错误； B、作出光路图如图所示。 由图可知，在O点，光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度，则玻璃对光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率，故B错误； C、一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等，所以由光路可逆可得，出射光线平行。改变α角，光束Ⅱ、Ⅲ与Ⅰ仍保持平行，故C错误； D、设玻璃砖为厚度为d，光线Ⅱ、Ⅲ中任一光束在O点的折射角为θ，则光束在玻璃砖中运动所用时间为 t 结合折射定律得 n 联立得 d为玻璃砖的上下表面间的厚度，θ为折射角，当θ＝30°或60°时，两者可能相同，故D正确。 故选：D。 3. （2024•浙江模拟）一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R的圆，圆心O也是正方形的中心，C是正方形其中一个边上的中点，B是≥圆周上的一点，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速为c，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，下列说法正确的是（　　） A．光在B点的折射角为45° B．正方形的边长为 C．介质对此单色光的折射率为 D．光从B到C的传播时间为 【解答】解：AC．由于OC＝CB，△BCO为等腰三角形，根据几何关系，光在B点的折射角为30°； 根据折射定律，介质对此单色光的折射率，故AC错误； B．设正方形的边长为a，根据数学知识 解得，故B正确； D．根据折射率公式，光在介质中的传播速度为 光从B到C的传播时间为 代入数据解得，故D错误。 故选：B。 4. （2024•温州一模）某兴趣小组剪裁、拼接偏振片来显示偏振光的偏振方向。先将偏振片按图甲的虚线剪出18片顶角为20°的等腰梯形，偏振片透振方向与各个等腰梯形的对称轴均平行，后将其拼接成圆环如图乙，制作成了“新型偏振片”。将“新型偏振片”放置在液晶屏幕前，观察液晶屏幕发出的白色偏振光，可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：光是横波，观察液晶屏幕发出的白色偏振光时，因为偏振片透振方向与各个等腰梯形的对称轴均平行，则假设沿某一方向偏振的光的偏振方向与该等腰梯形的偏振片的透振方向相同，则光线最强，与之共线对称的另一个等腰梯形透振方向也是与该偏振光平行的，光线也是最强的；与之垂直的两个等腰梯形的透振方向与该偏振光的方向垂直，则光线最暗，可知可能观察到的现象是图A所示。故A正确，BCD错误。 故选：A。 5. （2024•镇海区模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（　　） A．逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 B．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 C．红光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长 D．紫光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长 【解答】解：AB、紫光的折射率较大，根据临界角公式可知，紫光的临界角较小，而紫光射到玻璃内表面时入射角较大，所以逐渐减小入射角i时，紫光先发生全反射，故A正确，B错误； CD、设任一光在O点的折射角为r，则光在玻璃中传播距离为 s＝2Rsinr 传播时间为 光在介质中的传播速度为 在O点，结合折射定律有 联立整理得 ，可见t与n无关，所以紫光和红光在半圆柱体中传播时间相同，同时从半圆柱体玻璃中射出，故CD错误。 故选：A。 6. （2024•浙江模拟）双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝S1、S2的距离相等，O是S1、S2连线中垂线与光屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在O点的亮条纹将会（　　） A．向上移动 B．向下移 C．不动 D．无法确定 【解答】解：由于水的折射，光在水中传播时，速度变小，根据v＝λf可知波长变短。光源发出的光通过狭缝S2到达O点的光程比通过S1到达O点的光程大，由于中央亮条纹到两个光源的光程相等，因此中央亮纹将向下移动，故B正确，ACD错误。 故选：B。 7. （2024•杭州二模）如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为Δx，则光的波长λ为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：光源S发出的光通过平面镜反射到光屏上，可看作是由光源S经平面镜所成的虚像发出的光直线传播到光屏上，这样光源S和其虚像可看作是双缝干涉的双缝，光源S和其虚像之间的距离（即等效为双缝的间距）为：d＝2a，光源到屏的距离（即双缝到屏的距离）l，根据双缝干涉的相邻亮条纹间距公式Δxλ可得：λ，故ACD错误，B正确。 故选：B。 8. （2024•镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的是（　　） A．深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量 B．在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速 C．利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大 D．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射 【解答】解：A.根据E＝hν可知，频率越大，光子的能量越大，极紫外线的波长小于深紫外线的波长，所以深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量，故A错误； B.在水中深紫外线的折射率小于极紫外线的折射率，根据v可知，在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速度，故B正确； C.根据条纹间距公式Δx可知，波长越大，条纹间距越大，因此利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较小，故C错误； D.波长越大，越容易发生明显衍射，因此极紫外线比深紫外线更不容易发生明显衍射，故D错误。 故选：B。 9. （2024•金东区校级模拟）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3。下列说法正确的是（　　） A．若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则 B．由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出 C．由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出 D．从冰砖正上方沿OO′方向观察，点光源的视深是 【解答】解：A、若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则临界角公式sinC得：sinC，故A错误； BC、作出发生全反射临界光路图，如图所示。 在直角△ABO′中，由几何关系可知 故由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而 所以由灯直接发出的光照到冰砖侧面时不能从侧面任何位置射出，故B错误，C正确； D、从冰砖正上方沿OO′方向观察，实深是OO′，设视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知 可得：，故D错误。 故选：C。 10. （2024•乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（　　） A．PB间的距离 B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行 C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射 D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t 【解答】解：A．光线垂直于AB边射入棱镜后，光路图如图所示 在BC边恰好发生全反射，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，由几何关系可得 光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示 由折射定律 得可得折射角为 r＝30° 在△BPQ由正弦定理可得 有几何关系知，∠BQP＝15°，∠BPQ＝120°，BQ＝a，代入上式解得 故A错误； B．由对称性可知，光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点全反射后经AC面射出的光先与入射光线平行，故B错误； C．若在AC面出射时发生全反射，则光线必须平行BC边入射到AC面，P点入射的光线不可能经BC面一次反射后在AC面出射时发生全反射，故C错误； D．光线垂直于AB边射入棱镜后，路图如图所示，光线在棱镜中通过的路程最短，传播的时间最短，为 联立解得 故D正确。 故选：D。 11. （2024•镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　） A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关 B．紫光在出射位置与入射位置间距最大 C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为 D．光在棱镜当中传播用时最短为 【解答】解：A、作出光路如图： 由几何关系可知α＝r，β＝θ，则从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误； B、根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误； CD、由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，根据运动学公式可知光在棱镜中的传播时间 又 ， 结合几何关系可知当r＝45° 时传播时间最短，此时的折射率 结合几何关系可求出此时路程为 L＝OM+MN+NO′＝2h 则 ，故C错误，D正确。 故选：D。 12. （2024•温州二模）如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全反射，不考虑其它反射光，则（　　） A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 C．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为 D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行 【解答】解：A.M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行，其光路图如图所示 根据题意可得 α＝45° 说明光线在M点的折射角与N点时的入射角相等，从而可确定∠MON为直角，且 所以 β＝30° 根据临界角与折射率的关系 所以 C＝45° 所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为∠COD等于45°，如图所示 所以玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 ，故A错误； B.从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 ，故B正确； C.从B点入射的光在玻璃中的路程为R，所以 ，故C错误； D.由于不同颜色的光的折射率不同，所以换成绿光不会平行射出，故D错误。 故选：B。 13. （2024•镇海区校级模拟）有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（　　） A．单色光在材料中的折射率为 B．单色光在该材料中的传播时间为 C．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角i＝30° D．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射 【解答】解：A、在A点时，入射角为I＝60°，则由几何关系有sin∠BAO，由折射定律得n，故A错误； B、该束单色光在该透明材料中的传播速度为v，单色光在该材料中的传播时间为t，代入数据解得t，故B错误； C、光束从A点入射，入射角为i时光束经折射到达内球面的C点，光路图如图所示 恰好发生全反射，由于sin∠DCA，由正弦定理得，解得sin∠CAO，由折射定律得n，解得i＝30°，故C正确； D、光束从A点入射，与AO直线的夹角i于60°时，折射光线不再打在内球面上，不再在内球面发生反射，故D错误。 故选：C。 14. （2024•绍兴二模）如图所示一束宽度为a的平行单色光，从折射率为n的介质1进入到折射率为n2的介质2中，单色光宽度变为b（b＞a），已知单色光入射点A、B两点距离为c，下列说法正确的是（　　） A． B． C．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率 D．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长 【解答】解：AB.设入射角为θ1，折射角为θ2，根据折射定律得 根据几何关系得 故A错误，B正确； C.光的频率由光源决定，与介质无关，则单色光在介质1的频率等于在介质2的频率，故C错误 D.根据v知，单色光在介质1中的速度大于在介质2中的速度，根据λ知，单色光在介质1的波长大于在介质2的波长，故D错误。 故选：B。 15. （2024•宁波模拟）如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n＝2。SS′是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面PQMN的光线，则曲面PQMN无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（　　） A．1：5 B．1：1 C．2：1 D．5：1 【解答】解：根据题意，只考虑首次射向曲面、的光线，则可知此光线包括第一次直接射向曲面的光线和直接经PQ反射后射向曲面的光线，根据全反射角的反射角与折射率之间的关系有 sinC 可得 C＝30° 画出光路图如图所示 光线恰好在T点发生全反射，OT为法线，根据正弦定理有 其中 OSR，T＝R 解得 sin∠OST 因此可知 ∠OST＝45°或∠OST＝135° 根据几何关系可知，∠OST＝135°，而另一全反射的临界角为∠OMS＝45°，但光线不能射出PQ，将在界面上发生全反射，射向K点的光线发生全反射，首次射向曲面，根据几何关系可知，∠ONK＝30°，即经过K点反射的光线达到曲面N点后恰好再次被反射，则可知，射向OK段的光线经过PQ反射后都能穿过曲面，而直接射向TQ的光线会在曲面上发生全反射，从而不能透过曲面，综合可知，QO'段不能透过光线的区域只有QN，而根据几何关系可知 ∠SOM＝105° 则可知 ∠NOQ＝15° 根据对称性可知，首次射向曲面、的光线，不能透过光的弧长所对应的圆心角为 α＝2∠NOQ＝2×15°＝30° 则能透过光的弧长对应的圆心角为150°，由此可知，曲面、无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为 故A正确，BCD错误； 故选：A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 小题精练12 光的光路分析 干涉 一、知识点体系分析 二、光的波动性 1．产生条件：列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样． 2．杨氏双缝干涉 (1)原理图所示 (2)亮、暗条纹的条件． ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹． a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现亮条纹． b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹． ②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)． ③条纹间距公式：Δx＝λ. 三、光的薄膜干涉 1．薄膜干涉现象 如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形． 2．薄膜干涉原理分析 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波． (2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹． 3．薄膜干涉的应用 干涉法检查平面的平整程度如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲． 四、光的折射和全反射题型的分析思路 (1)确定要研究的光线，有时需根据题意，分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象。 (2)找入射点，确认界面，并画出法线。 (3)明确两介质折射率的大小关系。 ①若光疏→光密：一定有反射光线和折射光线。 ②若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。 (4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。 五、几何光学与物理光学的综合应用 含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光 的偏折程度不同。 【例题】（2024•浙江二模）如图所示，半径为R的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源S向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当P点高度h降低为时只剩下a光从顶部射出，（光速为c）下列判断正确的是（　　） A．在此透光材料中a光的传播速度小于b光的传播速度 B．此透光材料对b光的折射率为 C．a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为 D．同一装置用a、b光做单缝衍射实验，b光的衍射现象更加明显 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2024•浙江模拟）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 2. （2024•镇海区校级一模）如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是（　　） A．光束Ⅰ、光束Ⅱ、光束Ⅲ均为单色光 B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率 C．改变α角，光束Ⅱ、Ⅲ与Ⅰ不平行 D．光束Ⅱ、Ⅲ在玻璃砖中运动所用时间可能相同 3. （2024•浙江模拟）一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R的圆，圆心O也是正方形的中心，C是正方形其中一个边上的中点，B是≥圆周上的一点，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速为c，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，下列说法正确的是（　　） A．光在B点的折射角为45° B．正方形的边长为 C．介质对此单色光的折射率为 D．光从B到C的传播时间为 4. （2024•温州一模）某兴趣小组剪裁、拼接偏振片来显示偏振光的偏振方向。先将偏振片按图甲的虚线剪出18片顶角为20°的等腰梯形，偏振片透振方向与各个等腰梯形的对称轴均平行，后将其拼接成圆环如图乙，制作成了“新型偏振片”。将“新型偏振片”放置在液晶屏幕前，观察液晶屏幕发出的白色偏振光，可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 5. （2024•镇海区模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（　　） A．逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 B．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 C．红光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长 D．紫光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长 6. （2024•浙江模拟）双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝S1、S2的距离相等，O是S1、S2连线中垂线与光屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在O点的亮条纹将会（　　） A．向上移动 B．向下移 C．不动 D．无法确定 7. （2024•杭州二模）如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为Δx，则光的波长λ为（　　） A． B． C． D． 8. （2024•镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的是（　　） A．深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量 B．在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速 C．利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大 D．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射 9. （2024•金东区校级模拟）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3。下列说法正确的是（　　） A．若光在冰砖中发生全反射的临界角为C，则 B．由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出 C．由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出 D．从冰砖正上方沿OO′方向观察，点光源的视深是 10. （2024•乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（　　） A．PB间的距离 B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行 C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射 D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t 11. （2024•镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　） A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关 B．紫光在出射位置与入射位置间距最大 C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为 D．光在棱镜当中传播用时最短为 12. （2024•温州二模）如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全反射，不考虑其它反射光，则（　　） A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 C．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为 D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行 13. （2024•镇海区校级模拟）有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（　　） A．单色光在材料中的折射率为 B．单色光在该材料中的传播时间为 C．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角i＝30° D．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射 14. （2024•绍兴二模）如图所示一束宽度为a的平行单色光，从折射率为n的介质1进入到折射率为n2的介质2中，单色光宽度变为b（b＞a），已知单色光入射点A、B两点距离为c，下列说法正确的是（　　） A． B． C．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率 D．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长 15. （2024•宁波模拟）如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n＝2。SS′是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面PQMN的光线，则曲面PQMN无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（　　） A．1：5 B．1：1 C．2：1 D．5：1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$