重难点16 光的反射、折射及光的干涉衍射和偏振-2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（天津专用）

重难点16 光的反射、折射及光的干涉衍射和偏振 考点 2025考向预测 考点1：折射定律　折射率 光的折射定律、折射率、全反射现象的考查常以计算题形式出现，是命题热点、常考点；光的干涉、衍射和相对论基本假设则常以选择题形式出现． 趋势分析：预计以后高考对本专题的考查仍然以光的折射、全反射等光的传播规律作为主要命题方向，但对于光的干涉、衍射、偏振等内容的重要结论也需识记。 考点2：全反射 考点3：光的干涉现象 考点4：光的衍射和偏振现象 【情境解读】 【高分技巧】 1．折射定律　折射率 ①折射定律 (1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：＝n12(n12为比例常数)． ②折射率 (1)定义式：n＝. (2)计算公式：n＝.因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1. ③平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折 2．全反射 ①光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质 ②全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象． (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n＝，得sin C＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． ③光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)． 3．光的折射和全反射的综合应用 ①光在三角形玻璃砖中的折射和全反射问题 如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°.一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值． ②光在球形玻璃砖中的折射和全反射问题 如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求： (1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离． (2)如图乙，设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1， 4.光的干涉现象 ①双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大． (2)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹． 当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹． ②薄膜干涉 (1)形成原因：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．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ. 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹． (3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 5.光的衍射和偏振现象 ①单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 ②光的干涉和衍射的本质 从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． （建议用时：60分钟） 【考向一：折射定律　折射率】 1．（2024·天津蓟州·三模）平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表而射出时分为a、b两束光，则（　　） A．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 B．在玻璃中传播时，b光的传播速度较大 C．以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D．增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 【答案】A 【详解】A．作出光路图如图所示 由图可知，光线进入玻璃砖时，b光的偏折程度较大，则玻璃砖对b光的折射率较大，b光的频率较大，波长较小；根据 由于a光的波长较大，则通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大，故A正确； B．在玻璃中传播时，根据 由于玻璃砖对b光的折射率较大，所以b光的传播速度较小，故B错误； C．以相同的入射角i从水中斜射入空气，根据，由于a光的折射率小，所以a光的折射角r小，故C错误； D．由于玻璃砖上下表面平行，所以光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性，增大入射光在上表面的入射角，两种光都可以从下表面射出，故D错误。 故选A。 2．（2024·天津蓟州·三模）下列说法正确的是（　　） A．雨后出现的彩虹是由光的折射造成的 B．光在介质中的传播速度仅由介质所决定 C．粒子散射实验可以很好解释氢原子发光 D．光的偏振现象证明光是电磁波 【答案】A 【详解】A．雨后出现的彩虹是由光的折射造成的，故A正确； B．光在介质中的传播速度由介质和光的频率共同决定，故B错误； C．粒子散射实验不可以解释氢原子发光，玻尔的原子模型可以很好解释氢原子发光，故C错误； D．光的偏振现象证明光是横波，不能证明光是电磁波，故D错误。 故选A。 3．（2024·天津蓟州·模拟预测）雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹．如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（    ） A．a光线是红光，b光线是紫光 B．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射 C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴表面射出 【答案】BC 【详解】A．由光路图可知，a光线的偏折程度较大，则a光线的折射率较大，频率较大，则a光线是紫光，b光线是红光，故A错误； B．红光的波长比紫光长，则遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射，故B正确； C．根据 可知，a光在水滴中的传播速度较小，但是在水滴中传播距离较大，则a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确； D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则光线进入水滴的折射角变大，根据几何关系可知，光线从水滴表面射出空气的入射角等于光线从空气射入水滴时的折射角，根据光路可逆性可知光线一定能从水滴表面射出，故D错误。 故选BC。 4．（2024·天津北辰·三模）关于下面四幅图涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．图①，泊松首先通过实验观察到了这个亮斑 B．图②，大量处于的氢原子发生跃迁时最多能辐射三种不同频率的光 C．图③，玻璃对单色光OB的折射率小于对单色光OC的折射率 D．图④，汤姆孙通过该实验发现了电子，揭示了原子可以再分 【答案】BD 【详解】A．菲涅尔首先在实验中观察到了泊松亮斑，故A错误； B．大量处于的氢原子发生跃迁时，根据 可知最多可以辐射出3种不同频率的光子，故B正确； C．由光路图可知，单色光OB的偏转程度大于单色光OC的偏转程度，则玻璃对单色光OB的折射率大于对单色光OC的折射率，故C错误； D．汤姆孙通过实验发现了电子，揭示了原子可以再分，故D正确。 故选BD。 5．（2024·天津北辰·三模）a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样。下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（　　） A．a光子的能量较大 B．在水中a光传播的速度较小 C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则用a光照射该金属时也没有光电子逸出 D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的 【答案】C 【详解】A．由图可知a光照射时形成的干涉条纹间距大于b光的，由 可知a光的波长大于b光的波长，则a光的频率小于b光的频率，根据 可知a光子的能量较小，故A错误； B．根据 由于a光的频率小于b光的频率，则a光的折射率小于b光的折射率，a光在水中的传播速度较大，故B错误； C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，由于a光的频率小于b光的，故a光照射该金属时也没有光电子逸出，故C正确； D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，因为b光子的能量大于a光子的能量，则b光不可能是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，故D错误。 故选C。 6．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图所示，一个半圆形的玻璃砖，其折射率n。入射光a沿着玻璃砖半径射到直边上O点，分成两束光线b和c，虚线为过O点的法线，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据折射定律有 根据折射率的定义可知，折射率等于光在空气中对应的入射角的正弦与介质中对应的折射角的正弦的比值，结合图像可知 故选A。 【考向二：全反射】 7．（2024·天津和平·三模）潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　） A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大 B．真空中甲光的传播速度比乙光大 C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光从下表面的出射光线与入射光线的间距大 D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大 【答案】A 【详解】A．若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，光线射到AB面上的入射角减小，甲光先从AB面上射出，说明甲光的临界角较大，根据 可知甲光的折射率较小，甲光频率较小，波长较长，则在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的衍射现象更加明显，即中央条纹宽度大，故A正确； B．各种色光在真空中的传播速度相等，则真空中甲光的传播速度等于乙光，故B错误； C．甲光的折射率较小，甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光的偏折较小，从下表面的出射光线与入射光线的间距小，故C错误； D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，根据 甲光的频率较小，甲光的能量较小，则遏止电压较小，故D错误。 故选A。 8．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图，一束复色光以入射角i（0°<i<90°）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率小于b光的频率 B．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度 C．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射 D．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短 【答案】BD 【详解】A．a、b两束单色光在空气中的入射角相等，在内芯中a的折射角小于b光的折射角，根据折射率的定义式可知，a光的折射率大于b光的折射率，折射率越大，频率越大，则a光的频率大于b光的频率，故A错误； B．根据折射率与光速的关系有 由于a光的折射率大于b光的折射率，则在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B正确； C．i越大，a、b光在内芯中的折射角越大，根据几何关系可知，a、b光在内芯与外套界面上的入射角越小，a、b光越不容易在内芯和外套的交界面上发生全反射，故C错误； D．令a、b两束单色光在内芯气中的折射角为，光导纤维的总长为L，则光在内芯中传播的距离为 根据折射率的关系式有 光在内芯中的传播时间 解得 在发生全反射的条件下，i越小，越小，则a、b光在内芯中的传播时间越短，故D正确。 故选BD。 9．（2024·天津河北·二模）下列说法正确的是（　　） A．真空中红光的传播速度比紫光的大 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 【答案】B 【详解】A．真空中红光和紫光的传播速度相同，故A错误； B．在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，故B正确； C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误； D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。 故选B。 10．（2024·天津·模拟预测）如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示，为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（    ） A．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 B．在冰晶中，光的传播速度较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 【答案】BC 【详解】A．由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对光的折射率小于对光的折射率，故A错误； B．根据 由于冰晶对光的折射率小于对光的折射率，所以在冰晶中，光的传播速度较大，故B正确； C．根据干涉条纹间距公式 用同一装置做双缝干涉实验，由于光的折射率小于光的折射率，则光的频率小于光的频率，光的波长大于光的波长，所以光的条纹间距比光的窄，故C正确； D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，根据全反射临界角公式 由于光的折射率小于光的折射率，可知光的临界角较大，故D错误。 故选BC。 11．（2024·天津·模拟预测）如图所示，等腰直角三角形为一棱镜的横截面，。由甲、乙两种单色光组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有甲光从BC边射出，则下列判断正确的是（    ） A．甲光的全反射临界角小于乙光的全反射临界角 B．甲光在玻璃砖中传播速度比乙光小 C．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽 D．若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更大 【答案】C 【详解】AB．恰好只有甲光从BC边射出，说明甲光的临界角较大，根据 可知甲光的折射率较小，根据 可知甲光在玻璃砖中传播速度比乙光大，故AB错误； C．甲光的折射率较小，则甲光的频率较小，波长较大，根据 可知用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽，故C正确； D．根据光电效应方程 甲光的频率较低，可知甲光照射产生的光电子最大初动能更小，故D错误； 故选C。 12．（2024·天津南开·二模）如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为1∶3，由a、b、c三种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，a、b、c三条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（    ） A．该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率 B．c光在液体球中的传播速度最大 C．该液体材料对b光的折射率为 D．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 【答案】BC 【详解】A．根据折射率的公式 可知，以相同的入射角射入球中时，a光的折射角较小，故其折射率较大，A错误； B．以相同的入射角射入球中时，c光的折射角最大，折射率最小，故在液体球中传播的速度最大，B正确； C．如图所示，可知b光线的折射角 故该液体对b光的折射率 C正确； D．若继续增大入射角i，b光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可知不会发生全反射，D错误。 故选BC。 13．（2024·天津河西·二模）可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（　　） A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大 B．红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大 C．用同样的装置进行双缝干涉实验，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大 D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽 【答案】D 【详解】A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，红光的频率小于蓝光的频率，玻璃砖对红光的折射率小于对蓝光的折射率，根据 可知红光在玻璃砖中的传播速度更大，故A错误； B．根据全反射临界角公式 由于红光的折射率较小，可知红光和蓝光分别从纯水射向空气，红光发生全反射的临界角更大，故B错误； C．根据 用同样的装置进行双缝干涉实验，红光的波长较大，红光相邻两亮条纹间的间距更大，故C错误； D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽，故D正确。 故选D。 14．（2024·天津·模拟预测）有a、b两束平行单色光从空气中斜射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（　　） A．若a光为黄光，b光可能为紫光 B．在同一单缝衍射实验装置发生衍射时b光的衍射现象更明显 C．若a、b两束单色光从空气中垂直照射在平行玻璃砖上，a光在玻璃中的传播时间长 D．同时增大两束光的入射角，b光在平行玻璃砖的下表面先发生全反射 【答案】BC 【详解】A．根据光路图知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，若a光为黄光，b光不可能为紫光，故A错误； B．由于a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，则b光的衍射现象更明显，故B正确； C．若a、b两束单色光从空气中垂直照射在平行玻璃砖上，根据 a光速度小，在玻璃中的传播时间长，故C正确； D．根据光路可逆原理，两光都不会在玻璃砖的下表面发生全反射，故D错误。 故选BC。 【考向三：光的干涉现象】 15．（2024·天津滨海新·三模）如图所示，氢原子从能级跃迁到能级发出a种光，氢原子从能级跃迁到能级发出b种光。关于这两种光的特性，以下说法中正确的是（　　） A．在真空中传播同样的距离，b光所用时间更长 B．从水中斜射入空气时，b光更容易发生全反射 C．照射同样的金属板发生光电效应时，b光的遏止电压更大 D．在条件相同的情况下做杨氏干涉实验，b光的条纹间距更宽 【答案】D 【详解】A．真空中各种光传播速度相同，所以在真空中传播同样的距离，两种光所用时间相同，故A错误； B．根据氢原子能级差可知b光能量小，所以频率小，折射率小，从水中斜射入空气时，b光不容易发生全反射，故B错误； C．照射同样的金属板发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程， 可知a 光的遏止电压更大，故C错误； D．因为b光的频率小，波长大，所以在条件相同的情况下做杨氏干涉实验 b光的条纹间距更宽，故D正确。 故选D。 16．（2024·天津南开·模拟预测）如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数间的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A．a、b、c三种光的光子能量 B．a、b、c两种光通过同一双缝干涉装置后，形成的干涉条纹中，a的条纹最宽 C．若b光为绿光，a光可能是紫光 D．a、b、c三种光从真空进入同一种介质后，频率不变，波长变长 【答案】B 【详解】A．根据光电效应方程和动能定理可得， 可知光子能量大对应的光电子最大初动能大，对应的遏止电压大，由图乙可知a、b、c三种光的光子能量，故A错误； BC．由于三种光的光子能量，则三种光的频率关系为 若b光为绿光，a光不可能是紫光；三种光的波长关系为 a、b、c两种光通过同一双缝干涉装置后，形成的干涉条纹中，根据 可知a的条纹最宽，故B正确，C错误； D．a、b、c三种光从真空进入同一种介质后，频率不变，波速变小，波长变短，故D错误。 故选B。 17．（2024·天津和平·二模）通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距不变 B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中，a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度 D．图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗 【答案】C 【详解】A．当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)变小，相同的厚度差对应的水平距离变大，故相邻的亮条纹或暗条纹间距变大，即条纹变疏，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式 图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误； C．图丙中，b光的偏折程度较大，b光的折射率较大，根据 可知a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度，故C正确； D．光是横波，图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度逐渐变亮，故D错误。 故选C。 18．（2024·天津·二模）如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B光照射时电流表指针不会发生偏转，则下列说法正确的是（    ） A．A光的频率一定大于B光的频率 B．在水中A光的速度大于B光的速度 C．用A光和B光分别在同一双缝干涉实验装置上做实验，A光的干涉条纹间距较宽 D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是从a流向b 【答案】AD 【详解】A．A光能发生光电效应，B光不能发生光电效应，则A光的频率大于截止频率，B光的频率小于截止频率，故A光的频率一定大于B光的频率，故A正确； B．A光的频率大于B光的频率，则A光的折射率大于B光的折射率，根据 在水中A光的速度小于B光的速度，故B错误； C．A光的频率大于B光的频率，根据 则A光的波长小于B光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式 可知A光的干涉条纹间距较窄，故C错误； D．用A光照射光电管时，光电子从阴极射出，光电子从b流过电流表G到a，故流过电流表G的电流方向是从a流向b，故D正确。 故选AD。 19．（2024·天津河西·一模）生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（    ） A．甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大 B．乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C．丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 D．如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片 【答案】B 【详解】A．光导纤维能够使光在有机玻璃内传播是利用光的全反射原理，要想发生全反射光必须从光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，A正确； B．肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，B错误； C．劈尖干涉中任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定，C正确； D．要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，D正确。 本题选错误的，故选B。 20．（2025·内蒙古·模拟预测）增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。 故选C。 21．（2025·全国·模拟预测）彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A．从P点射入时M光的折射角比N光的大 B．M光光子的能量比N光光子的能量小 C．用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小 D．用同一装置做单缝衍射实验，M光产生的中央亮条纹比N光的宽 【答案】C 【详解】A．作出M、N光在水滴中的光路图，如图所示 则光从P点射入时M光的折射角比N光的小，故A错误。 B．光在P点入射角相同，根据折射定律可知，M光的折射率大于N光的折射率，M光的频率大于N光的频率，根据可知，M光光子的能量大于N光光子的能量，故B错误。 C．由 可知M光的波长小于N光的波长，用同一装置做双缝干涉实验时，根据 可知M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小，故C正确。 D．用同一装置做单缝衍射实验时，根据波长与障碍物尺寸接近或远大于障碍物尺寸时，衍射现象明显，可知由于M光的波长较短，故M光产生的中央亮条纹较窄点，故D错误。 故选C。 22．（2024·河北·模拟预测）把镀过增透膜的玻璃作为墙面来代替有色玻璃，黄绿光能畅通无阻地进入室内，使得建筑物内的人可对外面景物一览无余，而外面的人只能从蓝紫色的反射光看到天光云影，对建筑物内部的情况却难窥一斑。关于此现象，下列说法正确的是（    ） A．该现象与光的干涉有关 B．该现象与海市蜃楼的成因相同 C．该现象是由于蓝紫色的光发生了全反射 D．该现象与泊松亮斑的成因相同 【答案】A 【详解】A．增透膜的工作原理是光的干涉现象。光具有波粒二象性，即光波和机械波一样可发生干涉,在镜头前面涂上一层增透膜（一般是氟化钙），当光线照射到这层膜上时，如果膜的厚度等于入射光在增透膜中波长的四分之一，那么光线在膜的前后表面反射的光会发生干涉，从而相互抵消，减少反射光，A正确； B．海市蜃楼是由于空气不均匀，光在不均匀介质中不沿直线传播，发生光的折射和全反射造成的，B错误； C．发生全反射的条件是光由光密介质进入光疏介质，所以由空气（光疏介质）射入玻璃（光密介质）的蓝、紫光无法发生全反射，C错误； D．泊松亮斑是由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色光照射直径小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，会在小圆板之后的光屏上出现环状的明暗相间的衍射条纹，并且在圆心处会出现一个较小的亮斑，D错误。 故选A。 【考向四：光的衍射和偏振现象】 23．（2024·天津武清·模拟预测）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，则用红外线照射该金属，可能有光电子逸出 B．红光与绿光照射同一单缝发生衍射，绿光的中央亮条纹较宽 C．根据麦克斯韦的电磁理论，在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D．紫外线和射线都是电磁波，都能发生偏振现象 【答案】D 【详解】A．红外线的频率小于紫外线的频率，可知，若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，表明金属材料的截止频率等于紫外线的频率，则用红外线照射该金属，不可能有光电子逸出，故A错误； B．红光的波长大于绿光的波长，可知，红光与绿光照射同一单缝发生衍射，红光的衍射现象更加明显，则红光的中央亮条纹较宽，故B错误； C．根据麦克斯韦的电磁理论，在变化电场周围一定会产生磁场，在变化磁场周围一定会产生电场，而在恒定电场周围不会产生磁场，在恒定磁场周围不会产生电场，故C错误； D．紫外线和射线都是电磁波，而电磁波是横波，可知都能发生偏振现象，故D正确。 故选D。 24．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率 B．在真空中光束b的速度大于光束c的速度 C．b光的频率小于c光的频率 D．遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象 【答案】A 【详解】A．b光的偏折程度比c光的偏折程度大，所以玻璃对b光的折射率大于对c光的折射率，故A正确； B．在真空中光束b的速度与光束c的速度相等，故B错误； C．光的频率越大，透明介质对该光的折射率越大，所以，b光的频率大于c光的频率，故C错误； D．b光的频率大于c光的频率，则b光的波长小于c光的波长，所以遇到障碍物时c光更容易产生明显的衍射现象，故D错误。 故选A。 25．（2024·天津宁河·一模）“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，、为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（    ） A．在水珠中光的传播速度大于光的传播速度 B．如果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 C．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光侧移量大 D．光比光更容易发生明显衍射现象 【答案】AC 【详解】A．根据光路图可知：太阳光进入水珠时b光的折射角小，b光的折射率大，根据可知折射率大的传播速度小，所以b光在水珠中的传播速度小于光在水珠中的传播速度，故A正确 B．b光的折射率大，b光频率大，所以b光能使某金属发生光电效应，b光频率大于截止频率，但a光的频率不一定大于截止频率，故B错误 C．因为b光的折射率大，b光的折射角小，所以以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大，故C正确 D．根据结合上述分析可知光波长大，则光比光更容易发生明显衍射现象，故D错误。 故选AC。 26．（2024·天津·一模）地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV B．a光的频率高于b光的频率 C．经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射 D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 【答案】A 【详解】A．激发态的氢原子向低能级跃迁时释放的能量为 辐射出的三种光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，所以该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV，故A正确； B．根据 a光的遏止电压低于b光的遏止电压，a光的频率低于b光的频率，故B错误； C．a光的频率低于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，经同一障碍物时，a光比b更容易发生明显衍射，故C错误； D．若部分光线被遮挡，光电子减少，则放大器的电流将减小，从而引发报警，故D错误。 故选A。 27．（2024·天津宁河·一模）下列说法正确的是（    ） A．甲图中，“彩超”利用多普勒效应的原理测定血管中血液的流速 B．乙图中，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽聚变产物放出的各种射线 C．丙图中，光的衍射现象说明光具有波粒二相性 D．丁图中，由氢原子能级图可知能量为1.89eV的光子，有可能使处于能级的氢原子电离 【答案】A 【详解】A．“彩超”利用超声波的多普勒效应，根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，故A正确； B．核电站的核反应堆发生核反应的过程中会放出大量的射线，其产物也有很多的放射性物质，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，故B错误； C．光的衍射现象说明光具有波动性，故C错误； D． 处于能级的氢原子发生电离所需要的能量 可知能量为1.89eV的光子，不能使处于能级的氢原子电离，故D错误。 故选A。 28．（2024·浙江·模拟预测）关于以下四幅图片，说法正确的是（    ）      A．甲图是电子的干涉图样，如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样 B．乙图是粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C．丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，说明花粉中的分子在做无规则热运动 D．丁图是观察自然光的偏振现象实验，将偏振片以光线为轴旋转任意角度，屏亮度不变 【答案】AD 【详解】A．甲图是电子的干涉图样，电子具有波粒二象性，即使是一个一个发射的，也会得到干涉图样，故A正确； B．乙图是粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上将观察到极少量的闪光，因为金原子的原子核非常小，所以大部分粒子将穿过金箔沿原方向前进，少部分发生偏转，极少部分会被弹回，故B错误； C．丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，花粉微粒的无规则运动是大量液体分子对微粒的撞击不平衡导致的，故C错误； D．丁图是观察自然光的偏振现象实验，自然光包含了沿着各个方向的偏振光，所以将偏振片以光线为轴旋转任意角度，穿过偏振片的光的偏振方向变了，但屏的亮度不变，故D正确。 故选AD。 29．（2024·浙江嘉兴·一模）某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图甲、乙所示。已知缝距离手机屏幕的距离为，双缝的缝间距为，则（　　） A．图甲对应的是双缝实验，图乙对应的是单缝实验 B．偏振片旋转过程中，图像峰值向左侧偏移 C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化 D．实验所用激光的波长约为 【答案】D 【详解】A．由干涉、衍射图样特点可知图甲所用的缝为单缝，图乙所用的缝为双缝，故A错误； B．激光是偏振光，偏振片旋转过程中，光强会发生变化，但不影响峰值出现的位置，故B错误； C．由双缝干涉条纹间距公式可知，调整缝与手机屏幕之间的距离，图乙图像会发生明显变化，故C错误； D．在图乙中读出，双缝干涉条纹间距约为1mm，由双缝干涉条纹间距公式 解得 故D正确。 故选D。 30．（2024·山东菏泽·模拟预测）关于图示情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中减弱单色光的强度，相邻亮条纹之间的距离不变 B．乙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波 C．丙图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射 D．丁图中五颜六色的彩虹是光的衍射现象 【答案】A 【详解】A．由条纹间距表达式可知，减弱单色光的强度，亮条纹变暗，相邻亮条纹之间的距离不变，故A正确； B．利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，故B错误； C．水里的气泡看起来很亮主要是因为光的全反射，故C错误； D．五颜六色的彩虹是光的色散现象，故D错误。 故选A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点16 光的反射、折射及光的干涉衍射和偏振 考点 2025考向预测 考点1：折射定律　折射率 光的折射定律、折射率、全反射现象的考查常以计算题形式出现，是命题热点、常考点；光的干涉、衍射和相对论基本假设则常以选择题形式出现． 趋势分析：预计以后高考对本专题的考查仍然以光的折射、全反射等光的传播规律作为主要命题方向，但对于光的干涉、衍射、偏振等内容的重要结论也需识记。 考点2：全反射 考点3：光的干涉现象 考点4：光的衍射和偏振现象 【情境解读】 【高分技巧】 1．折射定律　折射率 ①折射定律 (1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：＝n12(n12为比例常数)． ②折射率 (1)定义式：n＝. (2)计算公式：n＝.因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1. ③平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折 2．全反射 ①光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质 ②全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象． (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n＝，得sin C＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． ③光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)． 3．光的折射和全反射的综合应用 ①光在三角形玻璃砖中的折射和全反射问题 如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°.一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值． ②光在球形玻璃砖中的折射和全反射问题 如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求： (1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离． (2)如图乙，设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1， 4.光的干涉现象 ①双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大． (2)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹． 当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹． ②薄膜干涉 (1)形成原因：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．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ. 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹． (3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 5.光的衍射和偏振现象 ①单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 ②光的干涉和衍射的本质 从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． （建议用时：60分钟） 【考向一：折射定律　折射率】 1．（2024·天津蓟州·三模）平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表而射出时分为a、b两束光，则（　　） A．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 B．在玻璃中传播时，b光的传播速度较大 C．以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D．增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 2．（2024·天津蓟州·三模）下列说法正确的是（　　） A．雨后出现的彩虹是由光的折射造成的 B．光在介质中的传播速度仅由介质所决定 C．粒子散射实验可以很好解释氢原子发光 D．光的偏振现象证明光是电磁波 3．（2024·天津蓟州·模拟预测）雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹．如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（    ） A．a光线是红光，b光线是紫光 B．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射 C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴表面射出 4．（2024·天津北辰·三模）关于下面四幅图涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．图①，泊松首先通过实验观察到了这个亮斑 B．图②，大量处于的氢原子发生跃迁时最多能辐射三种不同频率的光 C．图③，玻璃对单色光OB的折射率小于对单色光OC的折射率 D．图④，汤姆孙通过该实验发现了电子，揭示了原子可以再分 5．（2024·天津北辰·三模）a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样。下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（　　） A．a光子的能量较大 B．在水中a光传播的速度较小 C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则用a光照射该金属时也没有光电子逸出 D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的 6．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图所示，一个半圆形的玻璃砖，其折射率n。入射光a沿着玻璃砖半径射到直边上O点，分成两束光线b和c，虚线为过O点的法线，则有（　　） A． B． C． D． 【考向二：全反射】 7．（2024·天津和平·三模）潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　） A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大 B．真空中甲光的传播速度比乙光大 C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光从下表面的出射光线与入射光线的间距大 D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大 8．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图，一束复色光以入射角i（0°<i<90°）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率小于b光的频率 B．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度 C．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射 D．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短 9．（2024·天津河北·二模）下列说法正确的是（　　） A．真空中红光的传播速度比紫光的大 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 10．（2024·天津·模拟预测）如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示，为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（    ） A．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 B．在冰晶中，光的传播速度较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 11．（2024·天津·模拟预测）如图所示，等腰直角三角形为一棱镜的横截面，。由甲、乙两种单色光组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有甲光从BC边射出，则下列判断正确的是（    ） A．甲光的全反射临界角小于乙光的全反射临界角 B．甲光在玻璃砖中传播速度比乙光小 C．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽 D．若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更大 12．（2024·天津南开·二模）如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为1∶3，由a、b、c三种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，a、b、c三条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（    ） A．该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率 B．c光在液体球中的传播速度最大 C．该液体材料对b光的折射率为 D．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 13．（2024·天津河西·二模）可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（　　） A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大 B．红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大 C．用同样的装置进行双缝干涉实验，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大 D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽 14．（2024·天津·模拟预测）有a、b两束平行单色光从空气中斜射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（　　） A．若a光为黄光，b光可能为紫光 B．在同一单缝衍射实验装置发生衍射时b光的衍射现象更明显 C．若a、b两束单色光从空气中垂直照射在平行玻璃砖上，a光在玻璃中的传播时间长 D．同时增大两束光的入射角，b光在平行玻璃砖的下表面先发生全反射 【考向三：光的干涉现象】 15．（2024·天津滨海新·三模）如图所示，氢原子从能级跃迁到能级发出a种光，氢原子从能级跃迁到能级发出b种光。关于这两种光的特性，以下说法中正确的是（　　） A．在真空中传播同样的距离，b光所用时间更长 B．从水中斜射入空气时，b光更容易发生全反射 C．照射同样的金属板发生光电效应时，b光的遏止电压更大 D．在条件相同的情况下做杨氏干涉实验，b光的条纹间距更宽 16．（2024·天津南开·模拟预测）如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数间的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A．a、b、c三种光的光子能量 B．a、b、c两种光通过同一双缝干涉装置后，形成的干涉条纹中，a的条纹最宽 C．若b光为绿光，a光可能是紫光 D．a、b、c三种光从真空进入同一种介质后，频率不变，波长变长 17．（2024·天津和平·二模）通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距不变 B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中，a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度 D．图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗 18．（2024·天津·二模）如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B光照射时电流表指针不会发生偏转，则下列说法正确的是（    ） A．A光的频率一定大于B光的频率 B．在水中A光的速度大于B光的速度 C．用A光和B光分别在同一双缝干涉实验装置上做实验，A光的干涉条纹间距较宽 D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是从a流向b 19．（2024·天津河西·一模）生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（    ） A．甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大 B．乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C．丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 D．如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片 20．（2025·内蒙古·模拟预测）增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　）    A．   B．   C．   D．   21．（2025·全国·模拟预测）彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A．从P点射入时M光的折射角比N光的大 B．M光光子的能量比N光光子的能量小 C．用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小 D．用同一装置做单缝衍射实验，M光产生的中央亮条纹比N光的宽 22．（2024·河北·模拟预测）把镀过增透膜的玻璃作为墙面来代替有色玻璃，黄绿光能畅通无阻地进入室内，使得建筑物内的人可对外面景物一览无余，而外面的人只能从蓝紫色的反射光看到天光云影，对建筑物内部的情况却难窥一斑。关于此现象，下列说法正确的是（    ） A．该现象与光的干涉有关 B．该现象与海市蜃楼的成因相同 C．该现象是由于蓝紫色的光发生了全反射 D．该现象与泊松亮斑的成因相同 【考向四：光的衍射和偏振现象】 23．（2024·天津武清·模拟预测）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，则用红外线照射该金属，可能有光电子逸出 B．红光与绿光照射同一单缝发生衍射，绿光的中央亮条纹较宽 C．根据麦克斯韦的电磁理论，在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D．紫外线和射线都是电磁波，都能发生偏振现象 24．（2024·天津滨海新·模拟预测）如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率 B．在真空中光束b的速度大于光束c的速度 C．b光的频率小于c光的频率 D．遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象 25．（2024·天津宁河·一模）“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，、为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（    ） A．在水珠中光的传播速度大于光的传播速度 B．如果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 C．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光侧移量大 D．光比光更容易发生明显衍射现象 26．（2024·天津·一模）地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV B．a光的频率高于b光的频率 C．经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射 D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 27．（2024·天津宁河·一模）下列说法正确的是（    ） A．甲图中，“彩超”利用多普勒效应的原理测定血管中血液的流速 B．乙图中，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽聚变产物放出的各种射线 C．丙图中，光的衍射现象说明光具有波粒二相性 D．丁图中，由氢原子能级图可知能量为1.89eV的光子，有可能使处于能级的氢原子电离 28．（2024·浙江·模拟预测）关于以下四幅图片，说法正确的是（    ）      A．甲图是电子的干涉图样，如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样 B．乙图是粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C．丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，说明花粉中的分子在做无规则热运动 D．丁图是观察自然光的偏振现象实验，将偏振片以光线为轴旋转任意角度，屏亮度不变 29．（2024·浙江嘉兴·一模）某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图甲、乙所示。已知缝距离手机屏幕的距离为，双缝的缝间距为，则（　　） A．图甲对应的是双缝实验，图乙对应的是单缝实验 B．偏振片旋转过程中，图像峰值向左侧偏移 C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化 D．实验所用激光的波长约为 30．（2024·山东菏泽·模拟预测）关于图示情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中减弱单色光的强度，相邻亮条纹之间的距离不变 B．乙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波 C．丙图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射 D．丁图中五颜六色的彩虹是光的衍射现象 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$