专题18 光现象（期末专项训练）高二物理上学期鲁科版

专题18 光现象 题型1光的折射 题型6激光 题型2折射率 题型7光的偏振 题型3全反射 题型8折射、双缝干涉实验 题型4光的干涉 题型9 光现象综合 题型5光的衍射 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 光的折射（共11小题） 1．(25-26高三上·云南曲靖会泽县五类区·期中)一束单色光从空气射入玻璃，下列说法正确的是（　　） A．光的频率变大 B．光的波长变短 C．光的传播速度不变 D．光的能量减小 2．设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，如图所示。则有大气层与没有大气层时相比，太阳光覆盖地球的面积（　　） A．前者较小 B．前者较大 C．一样大 D．无法判断 3．(25-26高一上·安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·开学考)一束单色光从空气斜射入玻璃中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　） A．AO是入射光，OB是反射光 B．BO是入射光，OC是折射光 C．是入射角，是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA射出 4．如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（　　） A．bO可能是入射光线 B．aO可能是入射光线 C．cO可能是入射光线 D．Ob可能是反射光线 5．如图所示，某同学用激光笔斜向下掠过C点发射一束黄色细激光，光斑正好打在圆柱形水杯的底部A点。现往水杯内缓慢加水，光斑随之向B端移动，已知水的折射率为，水杯的底面直径AB=9cm，水杯高BC=12cm。则（　　） A．激光光斑的位置最终可以到达水杯底部中心处 B．激光在水中的频率比在空气中的频率大 C．缓慢加水过程中，某一时刻增大入射角，有可能发生全反射 D．缓慢加水过程中，某一时刻若将黄色激光换成蓝色激光，则杯底处光斑向右侧移动 6．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是（　　） A．a侧是红光，b侧是紫光 B．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 C．在三棱镜和光屏之间两种色光的传播速度不同 D．在三棱镜中a侧光的速率比b侧光大 7．(25-26高三上·云南红河州建水第一中学·)如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入一平行玻璃砖后，变为、两束单色光，并从玻璃砖下表面、点射出。则下列说法正确的是（　　） A．在真空中，光的波长大于光 B．光的频率小于光 C．在玻璃砖中，光的传播速度小于光 D．若增大入射角，则单色光可能会在界面发生全反射 8．在适宜的条件下，水结成的冰晶呈六角形的晶体结构，一束太阳光照射在冰晶上，其中红光a和紫光b在冰晶中的折射光路可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．(25-26高三上·新疆G20联盟文海大联考·)如图所示，冰雪大世界里的冰雕闪烁着各色光芒，小南同学发现冰面下方装有各色彩灯，冰块中还分布有气泡。下列说法正确的是（　　） A．真空中红光的波长比绿光短 B．冰块中红光的传播速度比绿光小 C．冰面下方的灯，看起来比实际位置浅 D．冰块中气泡看起来更亮是由于光从气泡内部入射到冰时发生了全反射 10．两束不同的单色光红光和蓝光从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（）。下列结论中正确的是（　　） A．光束b是蓝光 B．光束a在水中的传播速度比光束b的小 C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大 11．一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率 B．光的频率大于光的频率 C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象 D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失 题型二 折射率（共8小题） 12．(25-26高三上·湖南长沙同升湖高级中学·月考)如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从柱体的O点（半圆的圆心）射向空气，入射角，产生的反射光束1和折射光束2恰好垂直，下列说法正确的是（　　） A．玻璃柱体对该单色光束的折射率为 B．光束1和光束2的传播速度相同 C．玻璃柱体对该单色光束的折射率为 D．无论增加到多大，都不可能发生全反射 13．(25-26高三上·河北名校联盟·)如图，一束平行光照射到玻璃砖上表面AD上，折射光线与反射光线恰好垂直，已知该平行光与AD面的夹角则玻璃砖对该光的折射率为（　　） A． B． C． D．2 14．(25-26高三上·广东阳江阳西县第一中学·月考)如图所示，某种单色光从空气中经过A点进入某种液体中，反射光与液面间的夹角为α，折射光与液面间的夹角为β，已知β与α之和为105°，之比为4:3，下列说法正确的是（　　） A．光在A点的折射角为β B．光在A点的入射角为30° C．光在A点入射角为60° D．此液体的折射率为 15．如图所示，由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光（光束a）从底面中心O点垂直底面射入材料板，将从Q点射出；若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板（光束b），恰好也从Q点射出。已知，光在真空中传播的速度为c，则以下说法正确的是（　　） A．该材料对光束的折射率为 B．该材料对光束的折射率为 C．光束在材料板中的传播速度为 D．光束从点射出后的光线与光束平行 16．如图所示，一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光，从O点射入玻璃柱体，折射后分成a、b两束光。已知，。下列说法正确的是（　　） A．a光是红光 B．玻璃对b光的折射率为 C．a光在玻璃中的传播速度比b光的小 D．a光在玻璃中的传播速度比b光的大 17．(25-26高二上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为10cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点P、Q。球外某光源发出的一细束单色光从球上P点射向球内，当折射光线与水平直径PQ成角时，出射光线与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A．“水晶球”的折射率为 B．光在“水晶球”中的传播时间为 C．光从空气进入“水晶球”后，光的波长变大 D．若仅换用波长较长的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度比波长较短的入射光大 18．如图，半圆柱形玻璃砖圆心为O，半径为R。一光线从P点以入射角入射后，恰好经过A点，半径OA垂直OP，O、P间的距离为，取，则玻璃的折射率为 ；真空中的光速为c，光从P点到A点的传播时间为 ；若，则光射到玻璃砖圆弧面时 （选填“会”或“不会”）发生全反射。 19．(25-26高二上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)如图所示，某人坐在注满水的池边乘凉，当他看向水面时，水池底部的光源A发出的光恰好经过水池边缘到达人眼。已知水池深h=1.8m，人眼离水平地面的高度H=1.8m，光源到水池边缘的水平距离x=1.35m，眼睛到水池边缘的水平距离d=2.4m，真空中的光速c=3.0×108m/s。求： 。 (1)水的折射率。 (2)光从水池底部射出后到人眼所用的总时间。 题型三 全反射（共8小题） 20．(25-26高三上·重庆南开中学·月考)如图是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。点是半圆形玻璃砖的圆心，可能发生的情况是（　　） A． B． C． D． 21．(25-26高二上·安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古人不明白产生这种景象的原因，对它做了不科学的解释，认为是海中蛟龙（蜃）吐出的气结成的，因而叫作“海市蜃楼”，也叫蜃景。下列有关蜃景的说法正确的是（　　） A．海面上层空气的折射率比下层空气的折射率小 B．海面上层空气的折射率比下层空气的折射率大 C．A是蜃景，B是景物 D．B是蜃景，A是景物 22．(25-26高三上·河北衡水冀州中学·期中)如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入一平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光，并从玻璃砖下表面B、C点射出。则下列说法正确的是（　　） A．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光 B．a光的频率小于b光 C．a光在该玻璃砖中全反射的临界角小于b光的临界角 D．若增大入射角θ，则单色光a可能会在MN界面发生全反射 23．(25-26高二上·广东肇庆四会实验中学·期中)红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，当绿光在界面上恰好发生全反射时，则下列判断正确的是（　　） A．从水面上仍能观察到黄光 B．从水面上观察不到红光 C．黄光在水中的波长比红光在水中的波长长 D．这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大 24．临界角：折射角等于 时的入射角。若光从光密介质（折射率为n）射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则 。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 25．(25-26高二上·广东惠州第一中学·期中)如图所示为某玻璃砖的截面图，截面为圆心角θ=120°的扇形，圆心为O、半径为R，其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖，到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)玻璃砖对该光的折射率； (2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。 26．(25-26高二上·江苏宿迁中学·期中)如图，某液体池里，一灯光光源S到液面的距离为，其发出的光照射到P点处恰好发生全反射，S到P的距离为，真空中光速，求： (1)此液体的折射率n； (2)光在此液体中的传播速度v； (3)光在液面的最大面积（可用π表示） 27．(25-26高二上·江苏扬州中学·期中)距湖水表面深度处有可向各个方向发射光线的黄色点光源，湖水对黄光的折射率n=，已知湖面的面积足够大，光在真空中的传播速度c。求： (1)照亮湖水的面积； (2)从湖水表面出射的光线在水中传播的最长时间。 题型四 光的干涉（共10小题） 28．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，下列说法正确的是（　　） A．中央亮条纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．撤去滤光片，干涉条纹消失 D．将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 29．如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小S1与S2的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置放入水中 30．如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中，为双缝，为光屏，实验中观察到屏上点为中央亮纹的中心，为第一级亮纹的中心，则（　　） A．到双缝光程差为半波长的奇数倍 B．增大入射光波长，条纹间距减小 C．增大双缝间距，条纹间距增大 D．增大双缝到光屏距离，条纹间距增大 31．(25-26高三上·山东菏泽二系列高中·期中)如图甲所示的薄膜干涉实验中，将玻璃板a放在玻璃板b上，在右端夹入两张纸片，用黄光从上方入射，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等 B．同一亮条纹中弯曲部分下方的空气膜厚度大 C．若抽去一张纸片，则条纹将变密 D．若换用蓝光进行实验，则条纹将变疏 32．(25-26高三上·重庆南开中学校·月考)光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿学科之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。下列有关光学的现象中说法正确的是（　　） A．检测工件平整度是利用了光的色散原理 B．将一根筷子放入水中发现筷子弯折是因为光的反射 C．看电影时戴的3D眼镜，利用了光的衍射原理 D．太阳光照到肥皂泡表面呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 33．(25-26高三上·北京和平街第一中学·开学考)下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 34．(25-26高三上·天津第五中学·月考)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是（　　） A．在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉 C．观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的衍射 D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的偏振 35．(25-26高二上·广东深圳深圳联盟校·期中)下列有关光现象的说法正确的是（　　） A．用偏振眼镜观看立体电影，说明光是纵波 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉原理 C．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉 D．刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象 36．某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．这是光的折射现象 B．这是光的干涉现象 C．若膜层厚度分布不均匀，电池表面一定会呈现白色 D．若膜层厚度分布不均匀，电池表面可能会呈现彩色条纹 37．(25-26高二上·湖北华中师范大学第一附属中学·期中)光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，图乙和图丙是图甲的装置中看到的条纹。下列说法正确的是（    ） A．图甲中下板是待检查的光学元件，上板是标准样板 B．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起 C．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的条纹间距变宽 D．若将图甲中的薄片厚度增大，其他条件不变，则图乙中的条纹间距变窄 题型五 光的衍射（共6小题） 38．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 39．在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前在光的传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．乙对应双缝，丙对应小圆孔 C．丙对应小圆孔，丁对应小圆板 D．丁对应小圆孔，甲对应双缝 40．(25-26高三上·广西来宾高级中学·月考)物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（　　） A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的 B．光学镜头上的增透膜利用了光的衍射原理 C．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 41．(25-26高二上·湖北华中师范大学第一附属中学·期中)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（    ） A．3D电影主要应用了光的干涉原理 B．相机镜头表面的增透膜，利用了光的偏振原理 C．工业上用激光切割钢板，是利用了激光的单色性 D．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象 42．在白炽灯光的照射下，能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹；通过游标卡尺两个测量爪之间的狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这两种现象（　　） A．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 B．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 C．前者是光的叠加的结果，后者不是光的叠加的结果 D．前者表明光是一种波，后者不能表明光是一种波 43．用光学显微镜观察微小物体时，发现显微镜放大倍数是要受到限制的，这是为什么呢?可见光波长数量级为 10-7m，当观察微小物体时会发生 现象，光就不能反射回目镜中了，所以显微镜的放大倍数是受到限制的。 题型六 激光（共6小题） 44．(25-26高二上·江苏天一中学·期中)做光的双缝干涉实验，可以直接用激光照射双缝，形成干涉条纹，这应用了激光的哪种特点（　　） A．相干性好 B．平行度好 C．亮度高 D．速度大 45．下列关于激光的特性及其应用的说法，正确的是（　　） A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光频率单一，相干性好 B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的平行度好 C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的相干性好 D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的速度大 46．(25-26高二上·湖北武汉部分重点中学·期中)关于光学知识的应用，下列说法正确的是（　　） A．观看立体电影（3D电影），观众必须配带的3D眼镜，涉及到光的干涉原理 B．激光手术刀具有精准、微创等优点是利用了激光高亮度、平行度好等特性 C．通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管，会看到彩色条纹，这是光的折射现象 D．光学原件表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射或反射，这是利用了光的全反射原理 47．(25-26高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·月考)关于光的性质与应用，下列说法中正确的是（　　） A．激光可以用来测量月地距离，这应用了激光平行度好的特点 B．泊松亮斑是光经过圆孔发生衍射的结果 C．观看3D电影时，观众戴上特制的眼镜就能看到立体画面，说明了光是纵波 D．光导纤维内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 48．以下说法中正确的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性 B．由于激光的方向性好，所以激光不能产生衍射现象 C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D．科学家可以利用激光研究化学反应的过程 49．准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗，以下说法中正确的是（　　） A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体 B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术 C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复 D．激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好 题型七 光的偏振（共6小题） 50．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 51．(25-26高三上·福建（全国名校联盟）·)如图所示为光的双缝干涉示意图，P与两狭缝距离相等，P处亮纹为0级亮条纹，由P向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光a、b分别通过同一套双缝干涉装置，发现a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则a光所产生干涉图样的条纹间距 （选填“大于”“小于”或“等于”）b光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光a、b的波长之比＝ 。 52．3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 53．在日落时分拍摄水面下的景物，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是（　　） A．减少阳光在水面上的反射光 B．最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 54．下面关于光的偏振现象的应用，说法正确的是（　　） A．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 B．茶色眼镜利用了光的偏振现象 C．立体电影利用了光的偏振现象 D．拍摄日落时水面下的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 55．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．自然界的光都是自然光 B．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同 C．光发生偏振现象说明光波是横波 D．自然光通过偏振片后成为偏振光，利用另一个透振方向已知的偏振片可以检验出偏振光的振动方向 题型八 折射、双缝干涉实验（共4小题） 56．(25-26高三上·江西南昌·)如图（a）所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的同种单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为x2。不考虑光在玻璃砖中的反射，只减小玻璃砖的厚度，其他条件和状态保持不变，如图（b）所示，则射在光屏上的两个点（　　） A．位置左移，距离不变 B．位置左移，距离变小 C．位置右移，距离不变 D．位置右移，距离变大 57．(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是 cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为= 。 58．某同学利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长， (1)下列与实验相关的说法中正确的是___________。 A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中 B．测量过程中误将6个条纹间距数成5个，波长测量值偏小 C．将双缝的间距变小，其他条件不变，则干涉条纹间距变窄 (2)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。 A． B． C． D． (3)该同学测得双缝到光屏的距离，已知双缝间距，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标卡尺读数分别为：9.60mm和，则该单色光的波长 （结果保留三位有效数字）。 59．如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”） (2)在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为 mm，然后同方向转动测量头的手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距Δx＝ mm。 (3)若双缝间距d＝0.25 mm，双缝到屏的距离l＝75.00 cm，则所测绿光的波长为 nm。 题型九 光现象综合（共11小题） 60．(25-26高二上·湖北武汉第六中学·月考)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，关于光学现象下列说法正确的是（　　） A．甲图，夏天高速公路上看到远处的路面好像水面且格外明亮，这是光的折射现象 B．乙图，相机镜头呈绿色，是因为增透膜的厚度为绿光在真空中的波长四分之一 C．丙图，全息照相电影技术利用了光的干涉特性 D．丁图，DNA的双螺旋结构是通过X射线的偏振现象建立起来的模型 61．(25-26高三上·山西大同第二中学·)如图四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 62．(25-26高二上·内蒙古通辽部分学校·)下列说法中正确的是（　　） A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D．图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 63．(25-26高二上·湖北部分级示范高中·期中)下列四幅图的描述正确的是（　　） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C．图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D．图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 64．(25-26高三上·宁夏银川第二中学·)以下四幅图片：图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片M、N的实验结果，右边是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏上的光亮度将明暗交替变化。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 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，以水下某一点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是纵波 65．(25-26高三上·湖北云学联盟·月考)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，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理 B．图乙中是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光亮度不变 C．图丙中，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 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射产生的 66．(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)对图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象 B．乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C．丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的干涉现象 D．丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的色散现象 67．(25-26高三上·湖北楚天协作体·)光学现象在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（　　） A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽 B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，双缝间距越窄，条纹间距越小 C．若图丙中的薄片厚度变薄，条纹间距将变大 D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理 68．(25-26高二上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)关于四幅图片中光学知识的应用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，运动员在登雪山时戴眼镜能减弱进入眼睛的紫外线的强度，利用了光的干涉 B．图乙中，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，这种镀膜技术利用了光的衍射 C．图丙中，透过3D眼镜看电脑显示屏时，两侧镜片为透振方向相同的偏振片 D．图丁中，用激光检测抽制出的高强度纤维细丝的粗细，利用了光的衍射 69．(25-26高二上·四川平昌中学·月考)如图所示的几个现象中，解释成因正确的是（　　） A．甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而产生的一种光学现象 B．乙所示水中的气泡看上去特别明亮是因为部分光线在气泡的表面发生了全反射 C．丙所示在观看3D电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振 D．丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，这是由于光的折射造成的 70．四幅图的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中，两板间的薄片向左逐渐移动，干涉条纹间距减小 B．图乙中，光屏上的中央亮斑叫泊松亮斑，是光照射到小圆孔后产生 C．图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 $专题18 光现象 题型1光的折射 题型6激光 题型2折射率 题型7光的偏振 题型3全反射 题型8折射、双缝干涉实验 题型4光的干涉 题型9 光现象综合 题型5光的衍射 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 光的折射（共11小题） 1．(25-26高三上·云南曲靖会泽县五类区·期中)一束单色光从空气射入玻璃，下列说法正确的是（　　） A．光的频率变大 B．光的波长变短 C．光的传播速度不变 D．光的能量减小 【答案】B 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，故频率不变，故A错误； BC．玻璃折射率，由可知，光的传播速度变小，因频率不变，由可知，波长变短，故B正确，C错误； D．因频率不变，由可知，光的能量不变，故D错误。 故选B。 2．设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，如图所示。则有大气层与没有大气层时相比，太阳光覆盖地球的面积（　　） A．前者较小 B．前者较大 C．一样大 D．无法判断 【答案】B 【详解】当太阳光照到地球表面的大气层时，平行光发生折射，因为是由真空射向大气层，所以折射角小于入射角，光线偏向地球，使得没有大气层时平行光无法照射到地球表面的那些光线照到了地球，阳光覆盖面积变大，故地球表面存在大气层，太阳光覆盖地球的面积较大。 故选B。 3．(25-26高一上·安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·开学考)一束单色光从空气斜射入玻璃中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　） A．AO是入射光，OB是反射光 B．BO是入射光，OC是折射光 C．是入射角，是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA射出 【答案】B 【详解】ABC．过入射点O作垂直于界面的法线EF（如图）。反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其他透明介质时，折射角小于入射角。因此可得：BO为入射光，OA为反射光，OC为折射光，是入射角，是反射角，是折射角，故AC错误，B正确； D．根据光路的可逆性，若光沿CO入射，将沿OB射出，故D错误。 故选B。 4．如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（　　） A．bO可能是入射光线 B．aO可能是入射光线 C．cO可能是入射光线 D．Ob可能是反射光线 【答案】BD 【详解】由于反射角等于入射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线。又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。 故选BD。 5．如图所示，某同学用激光笔斜向下掠过C点发射一束黄色细激光，光斑正好打在圆柱形水杯的底部A点。现往水杯内缓慢加水，光斑随之向B端移动，已知水的折射率为，水杯的底面直径AB=9cm，水杯高BC=12cm。则（　　） A．激光光斑的位置最终可以到达水杯底部中心处 B．激光在水中的频率比在空气中的频率大 C．缓慢加水过程中，某一时刻增大入射角，有可能发生全反射 D．缓慢加水过程中，某一时刻若将黄色激光换成蓝色激光，则杯底处光斑向右侧移动 【答案】D 【详解】A．如图所示 由几何关系可知 可得黄色激光的入射角 由折射定律可得 水满的时候光斑位置在距B点左侧D处，则当水深为12cm时光斑的位置可得。故A错误； B．折射不改变光的频率，激光在水中的频率和在空气中的频率相同，故B错误； C．发生全反射有两个条件，一是从光密介质射向光疏介质，二是入射角大于临界角，而题中光线是从光疏介质射向光密介质，所以不会发生全反射，故C错误； D．当换成蓝色激光时，水对蓝色激光的折射率大于水对黄色激光的折射率，其他条件不变，则蓝色激光在水中的折射角小一些，可知杯底处光斑向右侧移动，故D正确。 故选D。 6．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是（　　） A．a侧是红光，b侧是紫光 B．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 C．在三棱镜和光屏之间两种色光的传播速度不同 D．在三棱镜中a侧光的速率比b侧光大 【答案】B 【详解】AB．由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光，故A错误，B正确； C．在真空中a侧光的传播速率等于b侧光的传播速率，三棱镜和光屏之间可近似看作真空，可知两种色光的传播速度相同，故C错误； D．根据可知折射率越大，传播速率越小，可知a侧光的速率比b侧光小，故D错误。 故选B。 7．(25-26高三上·云南红河州建水第一中学·)如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入一平行玻璃砖后，变为、两束单色光，并从玻璃砖下表面、点射出。则下列说法正确的是（　　） A．在真空中，光的波长大于光 B．光的频率小于光 C．在玻璃砖中，光的传播速度小于光 D．若增大入射角，则单色光可能会在界面发生全反射 【答案】C 【详解】AB．由图可知，光和光的入射角相同，光的折射角小于光的折射角，根据折射定律有 可知 故光的频率大于光，即； 在真空中，根据 可知，故AB错误； C．在玻璃砖中，根据 因，可知光的传播速度小于光，故C正确； D．发生全反射需要两个条件：① 光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于等于全反射临界角，而单色光a在MN界面是由光疏介质射向光密介质，因此不可能发生全反射，故D错误。 故选C。 8．在适宜的条件下，水结成的冰晶呈六角形的晶体结构，一束太阳光照射在冰晶上，其中红光a和紫光b在冰晶中的折射光路可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于紫光的频率高，冰晶对紫光的折射率比对红光的折射率大，即紫光和红光折射时，紫光的折射程度大。 故选A。 9．(25-26高三上·新疆G20联盟文海大联考·)如图所示，冰雪大世界里的冰雕闪烁着各色光芒，小南同学发现冰面下方装有各色彩灯，冰块中还分布有气泡。下列说法正确的是（　　） A．真空中红光的波长比绿光短 B．冰块中红光的传播速度比绿光小 C．冰面下方的灯，看起来比实际位置浅 D．冰块中气泡看起来更亮是由于光从气泡内部入射到冰时发生了全反射 【答案】C 【详解】A．根据 可知在真空中，红光和绿光的波速相同，绿光的频率大，波长短，故A错误； B．红光比绿光的频率小，根据 可知红光折射率小，波速大，故B错误； C．冰面下方的灯发出的光先经过冰块，再进入空气，空气中的折射角大于冰中的入射角，光路图如图 沿空气中光路的反向延长线，看到灯的位置比实际位置偏浅，故C正确； D．冰块中气泡看起来更亮，是由于光从气泡外部入射到空气与冰的交界面上发生全反射形成的，光从空气到冰不能发生全反射，故D错误。 故选C。 10．两束不同的单色光红光和蓝光从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（）。下列结论中正确的是（　　） A．光束b是蓝光 B．光束a在水中的传播速度比光束b的小 C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大 【答案】AC 【详解】CD．由题图可知，两束光入射角相同，设入射角为，由折射定律可知， 因为，则，故 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小，故C正确，D错误； A．因为，红光折射率小于蓝光，故光束b是蓝光，A正确； B．由折射率定义（为真空中光速，为介质中光速），折射率越大，光在介质中的传播速度越小。故光束a在水中的传播速度比光束b的大，B错误。 故选AC。 11．一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率 B．光的频率大于光的频率 C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象 D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失 【答案】ABD 【详解】A．光路图如图所示 在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，故A正确； B．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，故B正确； C．b光的频率较小，则b光的波长较长，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，故C错误； D．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，两列光不会消失，故D正确。 故选ABD。 题型二 折射率（共8小题） 12．(25-26高三上·湖南长沙同升湖高级中学·月考)如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从柱体的O点（半圆的圆心）射向空气，入射角，产生的反射光束1和折射光束2恰好垂直，下列说法正确的是（　　） A．玻璃柱体对该单色光束的折射率为 B．光束1和光束2的传播速度相同 C．玻璃柱体对该单色光束的折射率为 D．无论增加到多大，都不可能发生全反射 【答案】C 【详解】AC．反射光束1和折射光束2恰好垂直，由几何知识可求得此时的折射角为 由折射定律可得，玻璃柱体对该单色光束的折射率为，故A错误，C正确； B．光在介质中的速度 光束 1 在玻璃中传播，光束 2 在空气中传播，两者介质不同，速度不同，故B错误； D．光从光密介质进入光疏介质，当入射角大于或等于临界角时，将发生全反射现象，根据 可知当时，将发生全反射，故D错误。 故选C。 13．(25-26高三上·河北名校联盟·)如图，一束平行光照射到玻璃砖上表面AD上，折射光线与反射光线恰好垂直，已知该平行光与AD面的夹角则玻璃砖对该光的折射率为（　　） A． B． C． D．2 【答案】B 【详解】由于折射光线与反射光线恰好垂直，根据几何关系可知，入射角 折射角 根据折射率的定义式有 故选B。 14．(25-26高三上·广东阳江阳西县第一中学·月考)如图所示，某种单色光从空气中经过A点进入某种液体中，反射光与液面间的夹角为α，折射光与液面间的夹角为β，已知β与α之和为105°，之比为4:3，下列说法正确的是（　　） A．光在A点的折射角为β B．光在A点的入射角为30° C．光在A点入射角为60° D．此液体的折射率为 【答案】D 【详解】A．由图像可得光在A点的折射角为，故A错误； BC．由题意可得， 联立解得， 则光在A点的入射角为，故BC错误； D．折射角为 此液体的绝对折射率为，故D正确。 故选D。 15．如图所示，由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光（光束a）从底面中心O点垂直底面射入材料板，将从Q点射出；若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板（光束b），恰好也从Q点射出。已知，光在真空中传播的速度为c，则以下说法正确的是（　　） A．该材料对光束的折射率为 B．该材料对光束的折射率为 C．光束在材料板中的传播速度为 D．光束从点射出后的光线与光束平行 【答案】D 【详解】AB．材料对光的折射率由材料和光的频率决定，材料和入射光相同，折射率相同，材料板对激光的折射率，AB错误； C．光束在材料板中的传播速度为，C错误； D．出射点Q所在的切线与AB平行，由几何关系和折射定律可得，出射光线与光束b平行，D正确。 故选D。 16．如图所示，一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光，从O点射入玻璃柱体，折射后分成a、b两束光。已知，。下列说法正确的是（　　） A．a光是红光 B．玻璃对b光的折射率为 C．a光在玻璃中的传播速度比b光的小 D．a光在玻璃中的传播速度比b光的大 【答案】BC 【详解】A．紫光的频率高，折射率大，因此a光为紫光，故A错误； B．玻璃对b光的折射率为，故B正确； CD．光在介质中的传播速度为 由于a光的折射率大，因此a光在玻璃中的传播速度比b光的小，故C正确，D错误。 故选BC。 17．(25-26高二上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为10cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点P、Q。球外某光源发出的一细束单色光从球上P点射向球内，当折射光线与水平直径PQ成角时，出射光线与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A．“水晶球”的折射率为 B．光在“水晶球”中的传播时间为 C．光从空气进入“水晶球”后，光的波长变大 D．若仅换用波长较长的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度比波长较短的入射光大 【答案】AD 【详解】A．如图所示 由几何关系可知，光线射出时的折射角为，折射率，故A正确； B．光在“水晶球”中传播的距离 时间，故B错误； C．光从空气进入“水晶球”后，光的频率不变，速度变小由 光的波长变小，故C错误； D．光从空气进入“水晶球”后，光的频率不变，由 换用波长较长的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度比波长较短的入射光大，故D正确； 故选AD。 18．如图，半圆柱形玻璃砖圆心为O，半径为R。一光线从P点以入射角入射后，恰好经过A点，半径OA垂直OP，O、P间的距离为，取，则玻璃的折射率为 ；真空中的光速为c，光从P点到A点的传播时间为 ；若，则光射到玻璃砖圆弧面时 （选填“会”或“不会”）发生全反射。 【答案】 会 【详解】[1]设光线的折射角为，如图所示 根据几何关系可知 则有 根据折射定律有 [2]根据几何关系可得AP的距离为 光在玻璃砖中的速度为 故光从P点到A点的传播时间为 解得 [3] 当时，光射到玻璃砖圆弧面的D点，作出光路图，如图所示 设入射角为，根据几何关系可得 根据全反射条件可得 可知 故光射到玻璃砖圆弧面时会发生全反射。 19．(25-26高二上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)如图所示，某人坐在注满水的池边乘凉，当他看向水面时，水池底部的光源A发出的光恰好经过水池边缘到达人眼。已知水池深h=1.8m，人眼离水平地面的高度H=1.8m，光源到水池边缘的水平距离x=1.35m，眼睛到水池边缘的水平距离d=2.4m，真空中的光速c=3.0×108m/s。求： 。 (1)水的折射率。 (2)光从水池底部射出后到人眼所用的总时间。 【答案】(1) (2)2×10-8s 【详解】（1）光从A点射向人眼时在水面发生折射，设入射角为γ，折射角为α，由几何关系可知， 则水的折射率 （2）该光在水中的传播速度 根据几何关系可知，光在空气中传播的距离 光在水中传播的距离 光从水池底部射出后到人眼所用的总时间 代入数据联立解得t=2×10-8s 题型三 全反射（共8小题） 20．(25-26高三上·重庆南开中学·月考)如图是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。点是半圆形玻璃砖的圆心，可能发生的情况是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AC．垂直于半圆形玻璃砖的曲面射入的光线，在圆心O点处，若入射角大于等于临界角，会发生全反射，光线就不能进入空气，若入射角小于临界角，不会发生全反射，会同时存在反射光线和折射光线，且折射角大于入射角，故A正确，C错误； BD．当光线由空气进入玻璃砖中时，会在圆心处同时发生反射和折射，且入射角大于折射角（非垂直射入），故BD错误。 故选A。 21．(25-26高二上·安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古人不明白产生这种景象的原因，对它做了不科学的解释，认为是海中蛟龙（蜃）吐出的气结成的，因而叫作“海市蜃楼”，也叫蜃景。下列有关蜃景的说法正确的是（　　） A．海面上层空气的折射率比下层空气的折射率小 B．海面上层空气的折射率比下层空气的折射率大 C．A是蜃景，B是景物 D．B是蜃景，A是景物 【答案】AC 【详解】AB．海面上，下层空气的温度比上层的低，则下层空气的密度比上层的大，故下层空气的折射率比上层空气的折射率大，故A正确，B错误； CD．由于人眼认为光是沿直线传播的，故A是蜃景，B是景物，故C正确，D错误。 故选AC。 22．(25-26高三上·河北衡水冀州中学·期中)如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入一平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光，并从玻璃砖下表面B、C点射出。则下列说法正确的是（　　） A．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光 B．a光的频率小于b光 C．a光在该玻璃砖中全反射的临界角小于b光的临界角 D．若增大入射角θ，则单色光a可能会在MN界面发生全反射 【答案】AC 【详解】AB．由图可知，a光和b光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律有 可得 所以a光的频率大于b光，即 在玻璃砖中，传播的速度为 可知在玻璃砖中a光的传播速度小于b光，故A正确，B错误； C．根据临界角公式 可知a光在该玻璃砖中全反射的临界角小于b光的临界角，故C正确； D．根据几何关系可知，上界面的折射角等于下界面的入射角，根据光路可逆原理可知，下界面的折射角等于上界面的入射角，不断增大入射角，两种色光均可从下表面射出，不会发生全反射，故D错误。 故选AC。 23．(25-26高二上·广东肇庆四会实验中学·期中)红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，当绿光在界面上恰好发生全反射时，则下列判断正确的是（　　） A．从水面上仍能观察到黄光 B．从水面上观察不到红光 C．黄光在水中的波长比红光在水中的波长长 D．这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大 【答案】AD 【详解】AB．红、黄、绿三种单色光，红光的折射率最小，绿光的折射率最大，则根据可知，红光的临界角最大，绿光的临界角最小，若绿光在界面上恰好发生全反射，则红光和黄光都不能发生全反射，从水面上仍能观察到红光和黄光，故A正确，B错误； C．根据公式，可得红光的折射率最小，频率最小，则在水中的波长最长，故C错误； D．根据公式，红光的折射率最小，可知在水中传播的速率最大，故D正确。 故选AD。 24．临界角：折射角等于 时的入射角。若光从光密介质（折射率为n）射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则 。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 【答案】 90° sin C＝ 【详解】略 25．(25-26高二上·广东惠州第一中学·期中)如图所示为某玻璃砖的截面图，截面为圆心角θ=120°的扇形，圆心为O、半径为R，其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖，到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)玻璃砖对该光的折射率； (2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）从AO边界垂直射入的光线，打在弧面上的入射角为，有 此时刚好发生全反射，则有 可解得 （2）光线在介质中的传播如图所示 其中四边形ODEF是正方形，边长为 根据几何关系，可知 光在介质中的传播速度为 所以传播的总时间 26．(25-26高二上·江苏宿迁中学·期中)如图，某液体池里，一灯光光源S到液面的距离为，其发出的光照射到P点处恰好发生全反射，S到P的距离为，真空中光速，求： (1)此液体的折射率n； (2)光在此液体中的传播速度v； (3)光在液面的最大面积（可用π表示） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设发生全反射临界角为C，则有 根据图中几何关系有 则折射率为 （2）光在水中的传播速度为 （3）由几何关系可知，光在水面形成圆形的最大半径为 则光在水面的最大面积为 27．(25-26高二上·江苏扬州中学·期中)距湖水表面深度处有可向各个方向发射光线的黄色点光源，湖水对黄光的折射率n=，已知湖面的面积足够大，光在真空中的传播速度c。求： (1)照亮湖水的面积； (2)从湖水表面出射的光线在水中传播的最长时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）假设O点处的黄色点光源发出的光照射到水面O1处恰好发生全反射，光路图如图所示 湖水表面被照亮的区域为圆形，设半径为r，由此可知 又 根据可得 （2）彩灯发出的黄光射出水面的最长距离为 黄光在水中的传播速度为 则彩灯发出的黄光射出水面的最长时间为 联立解得 题型四 光的干涉（共10小题） 28．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，下列说法正确的是（　　） A．中央亮条纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．撤去滤光片，干涉条纹消失 D．将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 【答案】D 【详解】A．中央亮纹最亮，但中央亮纹宽度与其他亮条纹宽度相同，故A错误； B．若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，则相邻暗条纹间距 又 联立解得单色光的波长为，故B错误； C．撤去滤光片，将变成白光干涉，干涉条纹不会消失，故C错误； D．将屏向远离双缝的方向移动，即变大，根据可知条纹的宽度增大，从目镜中观察到的条纹个数减少，故D正确。 故选D。 29．如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小S1与S2的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置放入水中 【答案】ABC 【详解】双缝干涉条纹间距公式为 其中l为屏到双缝的距离，d为双缝之间的距离，λ为波长，那么要想得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可适当增大屏到双缝的距离l，或减小双缝之间的距离d，或换用波长λ更长的单色光。红光波长比绿光长，而光进入水中后，波长变短，故ABC正确，D错误。 故选ABC。 30．如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中，为双缝，为光屏，实验中观察到屏上点为中央亮纹的中心，为第一级亮纹的中心，则（　　） A．到双缝光程差为半波长的奇数倍 B．增大入射光波长，条纹间距减小 C．增大双缝间距，条纹间距增大 D．增大双缝到光屏距离，条纹间距增大 【答案】D 【详解】A．在双缝干涉中，当光屏上某点到双缝的光程差时出现亮纹，P为第一级亮纹的中心，此时，即 可知到双缝光程差为半波长的偶数倍，故A错误； BCD．根据双缝干涉条纹间距公式为（其中L是双缝到光屏的距离，d是双缝间距，是入射光波长）可知增大入射光波长，条纹间距增大，增大双缝间距，条纹间距减小，增大双缝到光屏距离，条纹间距增大，故BC错误，D正确。 故选D。 31．(25-26高三上·山东菏泽二系列高中·期中)如图甲所示的薄膜干涉实验中，将玻璃板a放在玻璃板b上，在右端夹入两张纸片，用黄光从上方入射，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等 B．同一亮条纹中弯曲部分下方的空气膜厚度大 C．若抽去一张纸片，则条纹将变密 D．若换用蓝光进行实验，则条纹将变疏 【答案】A 【详解】AB．同一亮条纹下方的空气膜厚度满足 即 故任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等，均为，故A正确，B错误； C．若抽去一张纸片，则楔形空气膜的顶角变小，空气膜的厚度发生同一变化所需垂直条纹方向的跨度变大，则条纹将变稀疏，故C错误； D．蓝光的波长比黄光短，若换用蓝光进行实验，则任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差变小，条纹将变密，故D错误。 故选A。 32．(25-26高三上·重庆南开中学校·月考)光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿学科之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。下列有关光学的现象中说法正确的是（　　） A．检测工件平整度是利用了光的色散原理 B．将一根筷子放入水中发现筷子弯折是因为光的反射 C．看电影时戴的3D眼镜，利用了光的衍射原理 D．太阳光照到肥皂泡表面呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 【答案】D 【详解】A．检查一个平面的平整程度，是利用光的干涉现象，故A错误； B．将一根筷子放入水中发生弯折是因为光的折射，故B错误； C．3D眼镜是利用了光的偏振现象，故C错误； D．太阳光照射肥皂泡出现彩色条纹是因为光的干涉，故D正确。 故选 D。 33．(25-26高三上·北京和平街第一中学·开学考)下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 【答案】C 【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射和色散形成的，属于光的折射现象，故A错误； B．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光通过狭缝时发生衍射的结果，故B错误 ； C．肥皂膜在日光下呈现彩色，是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉现象，故C正确； D．水中气泡看上去特别明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，属于全反射现象，故D错误 。 故选C。 34．(25-26高三上·天津第五中学·月考)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是（　　） A．在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉 C．观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的衍射 D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的偏振 【答案】B 【详解】A．光导纤维传送图像利用光的全反射，而非色散，故A错误； B．增透膜通过薄膜干涉使反射光相消，增加透射，故B正确； C．立体电影眼镜利用光的偏振分离左右眼图像，而非衍射，故C错误； D．三棱镜彩色图样是光的折射导致的色散，与偏振无关，故D错误。 故选B。 35．(25-26高二上·广东深圳深圳联盟校·期中)下列有关光现象的说法正确的是（　　） A．用偏振眼镜观看立体电影，说明光是纵波 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉原理 C．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉 D．刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象 【答案】B 【详解】A．偏振是横波特有的现象，纵波无法偏振，故A错误； B．增透膜通过薄膜干涉使反射光相消，增加透射光，故B正确； C．激光需满足频率相同、振动方向一致等条件才能干涉，并非任意两束激光均可，故C错误； D．影子边缘模糊是光的衍射现象，而非干涉，当光遇到障碍物时，会绕过边缘传播，导致影子边缘模糊，故D错误。 故选B。 36．某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．这是光的折射现象 B．这是光的干涉现象 C．若膜层厚度分布不均匀，电池表面一定会呈现白色 D．若膜层厚度分布不均匀，电池表面可能会呈现彩色条纹 【答案】BD 【详解】AB．题目中的现象是由膜层前后表面反射的光叠加引起，是光的干涉现象，而非折射现象，A错误，B正确； CD．膜层厚度分布不均匀时，不同厚度处会对不同波长的光产生相长或相消干涉，电池表面可能会呈现彩色条纹，而非一定呈现白色，C错误，D正确。 故选BD。 37．(25-26高二上·湖北华中师范大学第一附属中学·期中)光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，图乙和图丙是图甲的装置中看到的条纹。下列说法正确的是（    ） A．图甲中下板是待检查的光学元件，上板是标准样板 B．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起 C．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的条纹间距变宽 D．若将图甲中的薄片厚度增大，其他条件不变，则图乙中的条纹间距变窄 【答案】AD 【详解】A．图甲中下板是待检查的光学元件，上板是标准样板（通过样板与待检平面的空气膜产生干涉条纹），A 正确； B．干涉条纹的弯曲反映了空气膜厚度的变化：若条纹向薄膜厚度减小的方向弯曲，说明此处空气膜厚度与原本较厚处对应，意味着待检平面此处是凹陷，B 错误； C．频率更大的单色光，波长更短，条纹间距变窄，C 错误； D．薄片厚度增大时，空气膜的倾角变大，空气膜的斜率变大，条纹间距应变窄，D正确。 故选AD。 题型五 光的衍射（共6小题） 38．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 【答案】B 【详解】A．根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射，乙图是光线照射到圆板后的衍射图样，即图乙为著名的“泊松亮斑，故A正确； B．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B错误； C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确； D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 39．在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前在光的传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．乙对应双缝，丙对应小圆孔 C．丙对应小圆孔，丁对应小圆板 D．丁对应小圆孔，甲对应双缝 【答案】C 【详解】根据单缝衍射与双缝干涉图样的区别：前者中间是亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹； 根据小孔衍射与不透光圆板衍射的区别可知，小圆孔衍射的图样，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，不透光小圆板衍射的图样，中央较大区域内是暗的，中央有一亮斑，叫泊松亮斑，周围是明暗相间的圆环，可知丙图是小圆孔衍射图样，丁图是小圆板衍射图样，故C正确，ABD错误。 故选C。 40．(25-26高三上·广西来宾高级中学·月考)物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（　　） A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的 B．光学镜头上的增透膜利用了光的衍射原理 C．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 【答案】A 【详解】A．光通过不透明的小圆盘发生衍射时会在圆盘中心形成一个亮斑，这个亮斑称为泊松亮斑，故A正确； B．增透膜利用的是光的干涉原理（通过薄膜干涉使反射光相消），而非衍射，故B错误。 C．白光通过三棱镜的彩色图样是光的色散（折射率差异导致），与衍射无关，故C错误。 D．偏振片的作用是减少反射光的干扰（如玻璃反光），而非增加透射光的强度，故D错误。 故选A。 41．(25-26高二上·湖北华中师范大学第一附属中学·期中)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（    ） A．3D电影主要应用了光的干涉原理 B．相机镜头表面的增透膜，利用了光的偏振原理 C．工业上用激光切割钢板，是利用了激光的单色性 D．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象 【答案】D 【详解】A. 3D电影通常利用光的偏振原理（如偏振眼镜分离左右眼图像）或主动快门技术实现立体效果，而非干涉原理。干涉是两列光波叠加产生明暗条纹的现象，主要用于测量或全息摄影，故A错误。 B.增透膜通过光的干涉原理工作，膜层厚度使反射光发生相消干涉，从而减少反射损失。偏振原理涉及光波振动方向的筛选，与增透膜无关，故B错误。 C.激光切割主要利用激光的高亮度和高能量密度（相干性和方向性），使能量集中熔化材料。单色性（单一波长）虽有助于减少色差，但并非切割的关键因素；高功率和聚焦能力才是核心，故C错误。 D.当光通过狭缝时，若缝宽与光波长相当，会发生衍射，形成明暗或彩色条纹。日光灯为复色光（含多种波长），不同波长衍射角不同，故产生彩色条纹。这符合单缝衍射的特征，故D正确。 故选D。 42．在白炽灯光的照射下，能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹；通过游标卡尺两个测量爪之间的狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这两种现象（　　） A．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 B．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 C．前者是光的叠加的结果，后者不是光的叠加的结果 D．前者表明光是一种波，后者不能表明光是一种波 【答案】B 【详解】A. 前者（捏紧的两块玻璃板表面看到的彩色条纹）是光的干涉现象（薄膜干涉）；后者（通过狭缝观察白炽灯看到的彩色条纹）是光的衍射现象（单缝衍射），故A错误； B. 前者是光的干涉现象（空气薄膜上下表面的反射光干涉），后者是光的衍射现象（光通过狭缝发生衍射），符合物理事实，故B正确； C. 前者是光的叠加的结果（干涉本质是波的叠加），后者（衍射）也是光的叠加的结果（衍射涉及波的传播和叠加），故C错误； D. 前者（干涉现象）表明光是一种波，后者（衍射现象）也表明光是一种波（干涉和衍射均为波动性的特征），故D错误。 故选B。 43．用光学显微镜观察微小物体时，发现显微镜放大倍数是要受到限制的，这是为什么呢?可见光波长数量级为 10-7m，当观察微小物体时会发生 现象，光就不能反射回目镜中了，所以显微镜的放大倍数是受到限制的。 【答案】衍射 【详解】可见光波长数量级为 10-7m，当观察微小物体时会发生衍射现象，光就不能反射回目镜中了，所以显微镜的放大倍数是受到限制的。 题型六 激光（共6小题） 44．(25-26高二上·江苏天一中学·期中)做光的双缝干涉实验，可以直接用激光照射双缝，形成干涉条纹，这应用了激光的哪种特点（　　） A．相干性好 B．平行度好 C．亮度高 D．速度大 【答案】A 【详解】A．激光的相干性好，能产生稳定的干涉条纹，故A正确； B．平行度好有助于光束对准双缝，但并非干涉产生的关键，故B错误； C．亮度高使条纹更易观察，但不影响干涉的形成，故C错误； D．光速为恒定值，与激光特性无关，故D错误。 故选A。 45．下列关于激光的特性及其应用的说法，正确的是（　　） A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光频率单一，相干性好 B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的平行度好 C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的相干性好 D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的速度大 【答案】A 【详解】A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是因为激光具有频率单一和相干性好的特性。相干性好是干涉实验的关键，频率单一（单色性）是相干性的基础，故A正确； B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光亮度高，强度大，能量集中的特点，故B错误； C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光亮度高，强度大，能量集中的特点，故C错误； D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，故D错误。 故选A。 46．(25-26高二上·湖北武汉部分重点中学·期中)关于光学知识的应用，下列说法正确的是（　　） A．观看立体电影（3D电影），观众必须配带的3D眼镜，涉及到光的干涉原理 B．激光手术刀具有精准、微创等优点是利用了激光高亮度、平行度好等特性 C．通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管，会看到彩色条纹，这是光的折射现象 D．光学原件表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射或反射，这是利用了光的全反射原理 【答案】B 【详解】A．3D眼镜利用的是光的偏振原理，使左右眼接收不同图像形成立体效果，而非干涉，故A错误； B．激光的高亮度和平行度使其能精准聚焦，用于手术时创伤小，故B正确； C．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹是光的衍射现象，故C错误； D．光学元件镀膜利用的是薄膜干涉，如增透膜，故D错误。 故选B。 47．(25-26高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·月考)关于光的性质与应用，下列说法中正确的是（　　） A．激光可以用来测量月地距离，这应用了激光平行度好的特点 B．泊松亮斑是光经过圆孔发生衍射的结果 C．观看3D电影时，观众戴上特制的眼镜就能看到立体画面，说明了光是纵波 D．光导纤维内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 【答案】A 【详解】A．激光具有高方向性和平行度好的特点，使其能长距离传播而不发散，因此可用于精确测量（如月地距离的激光测距），故A正确； B．泊松亮斑是光遇到不透明圆盘时发生的衍射现象（菲涅尔衍射），而非圆孔衍射（圆孔衍射产生艾里斑），故B错误； C．3D电影利用光的偏振或分色技术实现立体效果，观众佩戴的偏振眼镜利用了光的横波特性（偏振是横波特有现象），而非纵波，故C错误； D．光导纤维通过全反射传输光，要求内芯为光密介质（折射率高），外套为光疏介质（折射率低），故D错误。 故选A。 48．以下说法中正确的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性 B．由于激光的方向性好，所以激光不能产生衍射现象 C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D．科学家可以利用激光研究化学反应的过程 【答案】ACD 【详解】A．根据激光的定义可知激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，故A正确； B．激光是一种波，只要是波就能发生衍射现象，故B错误； C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确； D．飞秒激光技术可以用来研究化学反应的超快过程，例如观察反应过程中分子的结构变化或过渡态，因此科学家可以利用激光研究化学反应的过程，故D正确。 故选ACD。 49．准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗，以下说法中正确的是（　　） A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体 B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术 C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复 D．激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好 【答案】AB 【详解】A．激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果。人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体。当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小，物体成像在视网膜的前面时，人就不能看清物体，这就是近视眼，故A正确； BD．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术，故B正确，D错误； C．激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上，故C错误。 故选AB。 题型七 光的偏振（共6小题） 50．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 【答案】B 【详解】A．太阳光经偏振片P成为线偏振光，偏振片Q转动时，其透振方向与P的透振方向夹角变化，通过Q的光强会改变，所以光屏N上光的亮度不是保持不变的，A错误； B．当Q的透振方向与P平行时，光最亮；垂直时，光最暗。Q转动一周，会出现两次最亮、两次最暗的情况，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，B正确； C．光沿轴线传播，光屏N上只有一个亮斑，不是两条与偏振片透振方向对应的亮线，C错误； D．亮斑沿轴线分布，位置固定，不会随偏振片转动而转动，D错误。 故选B。 51．(25-26高三上·福建（全国名校联盟）·)如图所示为光的双缝干涉示意图，P与两狭缝距离相等，P处亮纹为0级亮条纹，由P向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光a、b分别通过同一套双缝干涉装置，发现a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则a光所产生干涉图样的条纹间距 （选填“大于”“小于”或“等于”）b光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光a、b的波长之比＝ 。 【答案】 小于 3:4 【详解】[1]a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，说明a光干涉图样的条纹间距小于b光干涉图样的条纹间距，根据条纹间距公式 可知a光的波长小于b光的波长； [2]根据题意可知 解得 52．3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 【答案】B 【详解】A．光纤原理是光的全反射，故A错误； B．3D电影利用了光的偏振，故B正确； C．增透膜原理是光的干涉，故C错误； D．3D电影是通过左右眼看到不同的画面产生立体效果，若闭上一只眼睛，就无法形成这种视差，看不到明显的3D效果，故D错误。 故选B。 53．在日落时分拍摄水面下的景物，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是（　　） A．减少阳光在水面上的反射光 B．最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 【答案】B 【详解】日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，照相机镜头对着水面时，进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光，又有由水中折射入空气的折射光。前者光线进入镜头所成的像为实际景物在水中倒影的像，而后者光线进入镜头所摄得照片才是水面下景物的像，两者在同一底片上相互干扰，使相片模糊不清。若在镜头前安装一偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的振动方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强摄影的清晰度。 故选B。 54．下面关于光的偏振现象的应用，说法正确的是（　　） A．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 B．茶色眼镜利用了光的偏振现象 C．立体电影利用了光的偏振现象 D．拍摄日落时水面下的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 【答案】CD 【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象。通过在镜头表面镀上一层特定厚度的薄膜，使得入射光在膜的上下表面反射后发生相消干涉，从而减少反射光、增强透射光，故A错误； B．茶色眼镜的镜片是有色镜片，主要是通过吸收部分可见光来降低进入眼睛的光强，故B错误； C．立体电影放映时，两个画面分别以不同方向的偏振光投射到银幕上，观众佩戴的眼镜左右镜片分别为不同方向的偏振片，使得每只眼睛只能看到对应的图像，从而形成立体视觉效果，故C正确； D．拍摄日落时水面下的景物时，为防止反射光影响，在镜头的前面装一个偏振片，可以减弱水面反射光的影响，让水下的景物更清晰可见，故D正确。 故选CD。 55．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．自然界的光都是自然光 B．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同 C．光发生偏振现象说明光波是横波 D．自然光通过偏振片后成为偏振光，利用另一个透振方向已知的偏振片可以检验出偏振光的振动方向 【答案】CD 【详解】A．由光源直接发出的自然光一般是非偏振光，但经过反射的光一般为偏振光，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光，故A错误； B．自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上沿某个方向振动，故B错误； C．光发生偏振现象说明光波是横波，故C正确； D．自然光通过偏振片后成为偏振光，利用另一个透振方向已知的偏振片（检偏振器）可以检验出偏振光的振动方向，故D正确。 故选CD。 题型八 折射、双缝干涉实验（共4小题） 56．(25-26高三上·江西南昌·)如图（a）所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的同种单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为x2。不考虑光在玻璃砖中的反射，只减小玻璃砖的厚度，其他条件和状态保持不变，如图（b）所示，则射在光屏上的两个点（　　） A．位置左移，距离不变 B．位置左移，距离变小 C．位置右移，距离不变 D．位置右移，距离变大 【答案】C 【详解】作出光路图，如图所示， 只减小玻璃砖的厚度，由于入射角不变，折射角也不变，则光屏上两个点之间的距离不变，由于出射点左移，则光屏上光点的位置向右移动。 故选C。 57．(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是 cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为= 。 【答案】(1)D (2)1.725 (3) 【详解】（1）干涉条纹由图乙变为图丙，观察到的条纹增加，即条纹间距减小，由公式得 AB．换用长度更长的遮光筒和增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，A错误，B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 （2）由图可知，该干涉条纹位置是 （3）根据题意可知，条纹间距为 由公式有 联立解得 58．某同学利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长， (1)下列与实验相关的说法中正确的是___________。 A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中 B．测量过程中误将6个条纹间距数成5个，波长测量值偏小 C．将双缝的间距变小，其他条件不变，则干涉条纹间距变窄 (2)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。 A． B． C． D． (3)该同学测得双缝到光屏的距离，已知双缝间距，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标卡尺读数分别为：9.60mm和，则该单色光的波长 （结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)A (2)C (3) 【详解】（1）A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中，故A正确； B．数错条纹数导致偏大，波长测量值偏大，故B错误； C．双缝间距变小，条纹间距变大，故C错误。 故选A。 （2）分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐。 故选C。 （3）由 其中 可得 59．如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”） (2)在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为 mm，然后同方向转动测量头的手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距Δx＝ mm。 (3)若双缝间距d＝0.25 mm，双缝到屏的距离l＝75.00 cm，则所测绿光的波长为 nm。 【答案】(1)平行 (2) (3) 【详解】（1）该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行 （2）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第1条亮条纹中心所在刻度为 [2]第6条亮条纹中心所在刻度为 所以相邻亮条纹的间距为 （3）根据 代入数据解得 题型九 光现象综合（共11小题） 60．(25-26高二上·湖北武汉第六中学·月考)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，关于光学现象下列说法正确的是（　　） A．甲图，夏天高速公路上看到远处的路面好像水面且格外明亮，这是光的折射现象 B．乙图，相机镜头呈绿色，是因为增透膜的厚度为绿光在真空中的波长四分之一 C．丙图，全息照相电影技术利用了光的干涉特性 D．丁图，DNA的双螺旋结构是通过X射线的偏振现象建立起来的模型 【答案】C 【详解】A．甲图，夏天高速公路上看到远处的路面好像水面且格外明亮，这是光的全反射现象，A错误； B．乙图，相机镜头呈绿色，是因为增透膜的厚度为绿光在增透膜中的波长四分之一，B错误； C．丙图，全息照相电影技术利用了光的干涉特性，C正确； D．丁图，DNA的双螺旋结构是通过X射线的衍射现象建立起来的模型，D错误。 故选C。 61．(25-26高三上·山西大同第二中学·)如图四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 【答案】D 【详解】A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的全反射，A错误； B．图乙中，增加单缝的宽度，衍射现象变得不明显，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，B错误； C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则空气薄膜的厚度增加，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量增加，明暗条纹变密集，则干涉条纹的间距变窄，故C错误； D．手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光，3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，故D正确。 故选D。 62．(25-26高二上·内蒙古通辽部分学校·)下列说法中正确的是（　　） A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D．图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 【答案】D 【详解】A．泊松亮斑的原理是光的衍射，A错误； B．图乙中，增加单缝的宽度，衍射现象变得不明显，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，B错误； C．激光能够切割金属，是利用了激光能量高的特点，C错误； D．立体电影是利用了偏振现象，偏振是横波特有的性质，D正确。 故选D。 63．(25-26高二上·湖北部分级示范高中·期中)下列四幅图的描述正确的是（　　） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C．图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D．图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 【答案】D 【详解】A．当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从bb'面射出，故A错误； B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C．图3中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C错误； D．图4中，当固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮；将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小，故D正确。 故选D。 64．(25-26高三上·宁夏银川第二中学·)以下四幅图片：图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片M、N的实验结果，右边是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏上的光亮度将明暗交替变化。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 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，以水下某一点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是纵波 【答案】A 【详解】A．图甲是单色光的衍射图样，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗，故A正确； B．图乙是双缝干涉示意图，由可知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．由可知a光的折射率小，b光的折射率大；由可知b光的临界角较小，以水下某一点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射，故C错误； D．图丁中，是光的偏振现象，这种现象表明光是横波，故D错误。 故选A。 65．(25-26高三上·湖北云学联盟·月考)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，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理 B．图乙中是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光亮度不变 C．图丙中，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 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射产生的 【答案】A 【详解】A．图甲中，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理，A正确； B．乙图中M、N是偏振片，当M不动，将N以光的传播方向为转轴在竖直面内转动后，光线将不能通过偏振片 ，则光屏上将没有光线到达，故B错误； C ．薄膜干涉是等厚干涉，同一级条纹各处薄膜厚度相等，所以从图丙检验工件平整度的操作中，可推断出P为凹处、 Q为凸处，故C错误； D．图丁为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故D错误。 故选A。 66．(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)对图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象 B．乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C．丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的干涉现象 D．丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的色散现象 【答案】A 【详解】A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象，故A正确； B．乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．丙图中，看3D电影的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C错误； D．丁图中，太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。 故选A。 67．(25-26高三上·湖北楚天协作体·)光学现象在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（　　） A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽 B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，双缝间距越窄，条纹间距越小 C．若图丙中的薄片厚度变薄，条纹间距将变大 D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理 【答案】AC 【详解】A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽，故A正确； B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，根据可知，双缝间距越窄，条纹间距越大，故B错误； C．图丙中，设斜劈倾角为，根据几何关系可得 可得条纹间距 若图丙中的薄片厚度变薄，则变小，条纹间距将变大，故C正确； D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的偏振原理，故D错误。 故选AC。 68．(25-26高二上·安徽阜阳临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)关于四幅图片中光学知识的应用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，运动员在登雪山时戴眼镜能减弱进入眼睛的紫外线的强度，利用了光的干涉 B．图乙中，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，这种镀膜技术利用了光的衍射 C．图丙中，透过3D眼镜看电脑显示屏时，两侧镜片为透振方向相同的偏振片 D．图丁中，用激光检测抽制出的高强度纤维细丝的粗细，利用了光的衍射 【答案】AD 【详解】A．运动员在登雪山时戴眼镜能减弱进入眼睛的紫外线的强度，利用了光的干涉，故A正确； B．真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，这种镀膜技术利用了光的干涉，故B错误； C．电脑显示屏发出的偏振光没有穿过左侧镜片而穿过右侧镜片，故两侧镜片为透振方向不同的偏振片，故C错误； D．用激光检测抽制出的高强度纤维细丝的粗细，利用了光的衍射，故D正确。 故选AD。 69．(25-26高二上·四川平昌中学·月考)如图所示的几个现象中，解释成因正确的是（　　） A．甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而产生的一种光学现象 B．乙所示水中的气泡看上去特别明亮是因为部分光线在气泡的表面发生了全反射 C．丙所示在观看3D电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振 D．丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，这是由于光的折射造成的 【答案】BC 【详解】A．泊松亮斑是由于光的衍射产生的，而非干涉，故A错误； B．水中的气泡特别明亮，是因为部分光线在气泡表面发生全反射，故B正确； C．3D电影的特制眼镜利用了光的偏振原理，使左右眼看到不同偏振方向的图像，从而产生立体效果，故C正确； D．竖直肥皂膜的水平彩色横纹是由于光的干涉造成的，而非折射，故D错误。 故选BC。 70．四幅图的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中，两板间的薄片向左逐渐移动，干涉条纹间距减小 B．图乙中，光屏上的中央亮斑叫泊松亮斑，是光照射到小圆孔后产生 C．图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 【答案】AD 【详解】A．图甲中，两板间的薄片向左逐渐移动，则空气薄膜的厚度变大，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量变多，明暗条纹变密集，则条纹间距减小，故A正确； B．图乙中，光屏上的中央亮斑是泊松亮斑是圆盘衍射形成的图样，故B错误； C．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，故C错误； D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长，故D正确。 故选AD。 $