第29讲 光(专项训练)(天津专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-07-13
|
2份
|
39页
|
123人阅读
|
3人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光的干涉,光的衍射,光的偏振 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.77 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 精品物理创作站 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58788992.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以光的传播规律与波动特性为逻辑主线,通过基础-重难-真题三级递进训练,系统覆盖折射、全反射、干涉、衍射、偏振核心内容,融合生活实际与实验情境,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|5题型20题|基础概念辨析,结合玻璃砖、光纤等情境|从光的折射(折射率、传播速度)到全反射(临界角),再到波动现象(干涉条纹间距、衍射条件、偏振应用),构建“传播规律-波动特性”认知链|
|重难·创新演练|6题|组合体光学、瑞利干涉仪等综合应用|通过复杂情境(半球体+圆柱体、四棱柱折射)深化折射率计算、全反射条件等原理的迁移应用,体现科学探究|
|真题·实战演练|8题|高考高频考点(肥皂膜干涉、偏振片应用等)|对接高考命题趋势,聚焦干涉条纹变化、偏振现象判断等核心考法,强化科学论证能力|
内容正文:
第29讲 光学(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
⌛题型01 光的折射 1
⌛题型02 全反射 4
⌛题型03 光的干涉 7
⌛题型04 光的衍射 11
⌛题型05 光的偏振 13
重难·创新演练 16
真题·实战演练 22
模拟·基础演练
考查重点:光的全反射、双缝干涉实验
⌛题型01 光的折射
1.(福建2025-2026学年高二下期末)(多选)如图所示为半球形均匀玻璃砖过球心O的截面MQN,QO与底面垂直。一束复色光沿PQ从真空射入玻璃砖,折射后分为a、b两束单色光,分别射到底面上A、B两点,则( )
A.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a、b两束单色光在底面MN上都不会发生全反射
C.a光从Q到A传播的时间等于b光从Q到B传播的时间
D.将a,b两束光分别经过相同的单缝衍射装置,a光产生的中央亮条纹更宽。
2.(25-26高二下·广东广州·期末)(多选)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,如图所示,一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光,、两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出,下列说法正确的是( )
A.内芯折射率大于外套的折射率
B.光从左端进入光纤内芯后,其频率一定增加
C.入射角由0°逐渐增大时,单色光全反射现象先消失
D.在内芯中单色光的传播速度比快
3.(25-26高二下·山西临汾·期末)一束激光以入射角从空气射入双层平行玻璃砖后再进入空气的出射角为,玻璃砖厚度均为,折射率分别为、,光在两玻璃砖中的频率分别为、,光速分别为、,光路如图所示。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·福建三明·期末)如图,一束复色光从空气射入水面后分成两束单色光、,下列说法正确的是( )
A.这是光的偏振现象
B.水对的折射率大于对的折射率
C.在真空中的波长大于的波长
D.在水中的传播速度大于的传播速度
⌛题型02 全反射
5.(2026·四川成都·模拟预测)华裔科学家高锟提出:光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息,光导纤维就是根据这一理论制造的,图(a)是光纤导光后的效果,现让由甲、乙两种单色光组成的复合光,从一根长直的光纤端面以相同入射角射入,第一次折射后光路如图(b)所示,甲光在光纤侧壁上入射角,甲、乙两种单色光均能在光纤侧壁上发生全反射。下列说法正确的是( )
A.光纤对甲光的折射率为
B.甲光全反射的临界角比乙光小
C.两种光在同一双缝干涉装置中产生的干涉条纹乙光的条纹间距更大
D.从光纤的一端到另一端,甲光所用的时间短
6.(25-26高二下·天津静海·期末)一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。下列说法正确的是( )
A.若增大入射角,b光先发生全反射
B.如果b光是蓝光,那么a光可能是红光
C.在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度
D.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
7.(25-26高二下·四川泸州·期中)(多选)如图所示,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一束由红、蓝两种色光混合而成的细光束,从空气中以某一角度θ()入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是( )
A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C.第二块玻璃板下表面的出射光方向不一定与入射光方向平行
D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
8.(2026·广东广州·三模)如图所示,一个均匀的透明水晶球,过球心的截面是半径为r的圆。一单色细光束平行直径PQ从A点射入球内,折射光线AQ与PQ夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c,则( )
A.水晶球的折射率为
B.光在水晶球中的传播速度为
C.光在水晶球中的传播时间为
D.光在水晶球中发生全反射的临界角为30°
⌛题型03 光的干涉
9.(2026·江苏扬州·模拟预测)将浸入肥皂水的铁丝框竖直提出,框内肥皂膜上酒精灯火焰的像如图所示,在观察时还会发现条纹逐渐移动。则( )
A.条纹是由光的衍射形成的
B.条纹呈水平状是因为肥皂膜上下厚度相等
C.观察者与酒精灯分别位于膜的前后两侧
D.肥皂膜上的条纹会因膜变薄逐渐向下移动
10.(江西重点中学盟校2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题)如图所示,波长为的单色光,照射到间距为d的双缝上,双缝到竖直屏的距离为,在屏上观察到明暗相间的条纹,其中两相邻亮条纹中心的间距为。将屏沿水平方向平移一段距离后,观察到屏上两相邻亮条纹中心的间距变为,且。则屏的移动方式是( )
A.向右移动 B.向右移动 C.向左移动 D.向左移动
11.(25-26高二下·江苏无锡·期中)把铁丝圈浸肥皂水蘸上液膜来观察酒精灯火焰,图片为手机中保存的肥皂膜照片,下列说法正确的是( )
A.照片上条纹间距不等,这是光的衍射图样
B.铁丝圈最高点为d点
C.图中由c向a,肥皂膜变厚得越来越快
D.为便于观察实验,观察者和灯焰应位于肥皂膜的两侧
12.(25-26高二下·山东淄博·期末)如图为洛埃镜实验的原理图, 为红色光源, 为平面镜,光源到平面镜的距离和到屏的距离分别为和,在光屏上形成干涉条纹,要增加相邻的两条亮纹间距离可以采取的措施有( )
A.仅增加光源到平面镜的距离 B.仅增加光源到屏的距离
C.仅把红色光源改成绿色光源 D.仅将平面镜水平向右靠近光屏移动
⌛题型04 光的衍射
13.(25-26高二下·北京西城·期末)某同学将眼睛紧贴在游标卡尺两个卡脚之间的缝隙、观察氖气霓虹灯管的衍射现象。已知氖气霓虹灯管发光时可视为单色线状光源,下列说法不正确的是( )
A.为观察到明显的衍射现象,游标卡尺的缝隙方向应与灯管平行
B.发生衍射时,可以看到明暗相间、且宽度不等的衍射条纹
C.发生衍射时,缝隙越窄衍射条纹的中央亮条纹越窄
D.若光源改用白色日光灯管,可以看到与狭缝方向平行的彩色条纹
14.(25-26高二下·山东淄博·期末)如图甲所示,将一束红色激光射向螺旋弹簧,得到如图乙所示的衍射图样。将一束 射线射向 DNA 提取物,观测到图丙所示图样,经过深度分析后得出了 DNA 螺旋结构模型。下列说法正确的是( )
A.图乙利用了激光的偏振性
B.图丙现象说明光具有粒子性
C.X射线的波长远小于DNA分子大小
D.DNA螺旋结构的得出运用了类比思想
15.(2026·河北衡水·模拟预测)(多选)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,水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射
B.图乙中,增加少许单缝的宽度,则屏上的中央亮条纹变窄
C.图丙中,用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像,是由光的干涉现象形成的
D.图丁中,在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
16.(25-26高二下·天津东丽·阶段检测)在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,水波的传播情况如图甲、乙所示。下列说法中正确的是( )
A.甲图的缝宽度跟波长相差不多 B.乙图的衍射现象比甲图的明显
C.甲图的水波传播速度比乙图的大 D.乙图的波源振动频率比甲图的大
⌛题型05 光的偏振
17.(2026高二下·安徽滁州·专题练习)关于光学现象,下列说法正确的是( )
A.图1中,通过两个偏振片观察自然光,转动其中一个偏振片时透射光强发生变化,说明光是纵波
B.图2中,用红光做双缝干涉实验,若将红光换为蓝光,其他条件不变,相邻亮条纹的间距会增大
C.图3中,复色光通过三棱镜色散时,紫光的偏折程度比红光大,说明紫光在介质中的折射率更大
D.图4中,单色光通过平行玻璃砖时,出射光线与入射光线可能不平行
18.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)如图,一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象,在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光(o光)和非常光(e光),两束光射出晶体(上下表面平行),通过偏振片后射到光屏上,则( )
A.该现象体现了方解石晶体的各向同性
B.旋转偏振片,光屏上两光斑的明暗变化同步
C.在该介质中,o光的传播速度小于e光的传播速度
D.若增大入射角,o光有可能在晶体下表面发生全反射
19.(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)关于光学现象,下列说法正确的是( )
A.图甲是双缝干涉示意图,若只减小两孔、的距离d,则相邻两亮条纹的间距将减小
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当固定偏振片M,缓慢转动偏振片N时,光屏P上光的亮度发生变化,此现象说明光是纵波
C.图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图,a光在水珠中传播的速度大于b光在水珠中传播的速度
D.图丁是一束单色光进入平行板玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值(仍小于)后不会再有光线从面射出
20.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示,瓶内装有适量清水,水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔,使光束与水流保持在同一竖直平面内,经过调整水流喷出的速度后,只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向P点的路径一致,简化图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.沿着弯曲的水流传播的是绿光
B.绿光比红光在水中的传播速度大
C.红光在P点处发生了全反射
D.光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法;
1.(25-26高二下·浙江宁波·期末)如图所示是一个由半径为的透明半球体和底面半径为、高为的透明圆柱体构成的组合体(材料相同),圆柱体轴线上装有与等长的发光灯丝(视为线光源)。已知灯丝发出的红光在组合体内的折射率为,若不考虑组合体内的光的反射,则( )
A.点处灯丝发出的红光都能直接从圆柱体侧面全部射出
B.中点处灯丝发出的红光能直接从组合体内射出的最长时间为
C.有长度为的灯丝发出的红光能直接从半球面和圆柱体侧面全部射出
D.若灯丝发出蓝光,则半球面和圆柱体侧面会有一些区域没有蓝光直接射出
2.(25-26高二下·辽宁·期末)如图所示,是折射率的透明介质做成的四棱柱横截面,其中,。现有一细束光垂直入射到棱镜的面上,入射点从移到的过程中,光( )
A.可能从面射出 B.可能从面射出
C.可能垂直面射出 D.不可能垂直面射出
3.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)一根长直光导纤维如图,其截面为同心圆,中间为纤芯,外面为包层,总长为。一束激光从左侧与端面成入射,恰好在纤芯与包层之间发生全反射。纤芯的折射率为,包层折射率,,(已知光从折射率的介质射入折射率的介质,入射角与折射角分别为与,有)。则下列说法正确的是( )
A.纤芯的折射率小于包层的折射率
B.纤芯的折射率
C.改变入射角,激光不会进入包层
D.改变入射角,激光在纤芯中的最大传播时间与最小传播时间之比为
4.(25-26高三下·云南昭通·高考复习)瑞利干涉仪的结构如图,以钠光灯作为光源置于透镜L1的前焦点,在透镜L2的后焦面上观测干涉条纹的变动。在两个透镜之间安置一对完全相同的玻璃管A和B。实验开始时,A管和B管都抽成真空,此时在E点观测到亮条纹。缓慢向B管充入气体,直到E点再一次观察到亮条纹。已知,A管和B管的长度均为L,光波的周期为T,光在真空中的传播速度为c。则B管中充入的气体的折射率为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·辽宁·阶段检测)某广场有一个喷泉,喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示,如果彩灯为一个边长为a的正三角形水平发光板ABC(A未标注),放置在水池底部,发光板离水面的高度差为h,水池面积足够大,发光板发出的绿光在水中的折射率为n,真空中的光速为c,求:
(1)发光板发出的绿光能射出水面的最短时间;
(2)若,则发光板发出绿光时有绿光直接射出的水面的面积。
6.(25-26高二下·四川广安·期中)如图,一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体,O为球心,轴线OA水平且与半球体的左边界垂直,位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与轴线夹角的光线射向半球体,已知光在真空中传播的速度为c。
(1)确定光线第一次从玻璃半球体射出时的方向;
(2)光第一次进、出玻璃半球体间隔的时间。
真题·实战演练
高频考点:光的折射、光的全反射、光的干涉和衍射、光的偏振
1.(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
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
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
4.(2025·北京·高考真题)下列现象属于光的衍射的是( )
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
5.(2025·山东·高考真题)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称,光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧,单色平行光沿轴方向入射,在屏上观察到干涉条纹,再将偏振片置于双缝右侧,透振方向平行。保持不动,将绕轴转动的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A.条纹间距不变,亮度减小 B.条纹间距增大,亮度不变
C.条纹间距减小,亮度减小 D.条纹间距不变,亮度增大
6.(2024·江苏·高考真题)用观看立体影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕,透过两镜片的图片( )
A.均变明亮 B.均变灰暗
C.亮度均无变化 D.左镜片的变暗,右镜片的变亮
7.(2024·江苏·高考真题)如图所示,光线以相同的入射角从空气射入甲、乙两种浓度不同的NaCl溶液,折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比( )
A.甲的折射率大 B.甲的浓度小
C.甲中光速大 D.甲的临界角大
8.(2024·吉林·高考真题)某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照双缝
C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
第29讲 光学(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
⌛题型01 光的折射 1
⌛题型02 全反射 4
⌛题型03 光的干涉 7
⌛题型04 光的衍射 11
⌛题型05 光的偏振 13
重难·创新演练 16
真题·实战演练 22
模拟·基础演练
考查重点:光的全反射、双缝干涉实验
⌛题型01 光的折射
1.(福建2025-2026学年高二下期末)(多选)如图所示为半球形均匀玻璃砖过球心O的截面MQN,QO与底面垂直。一束复色光沿PQ从真空射入玻璃砖,折射后分为a、b两束单色光,分别射到底面上A、B两点,则( )
A.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a、b两束单色光在底面MN上都不会发生全反射
C.a光从Q到A传播的时间等于b光从Q到B传播的时间
D.将a,b两束光分别经过相同的单缝衍射装置,a光产生的中央亮条纹更宽。
【答案】BD
【详解】A.a光的折射角大于b光的折射角,根据光的折射规律可知,玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,故A错误;
B.光在底面MN的入射角等于在Q点的折射角,而发生全反射的临界条件为
由于光从玻璃射入真空,需入射角
根据光的折射规律可得
即a、b两束单色光在底面MN上的入射角都小于发生全反射的临界角,不会发生全反射,故B正确;
C.光在玻璃中传播的速度
传播的距离为
结合
解得
由于玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,a光从Q到A传播的时间小于b光从Q到B传播的时间,故C错误;
D.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,可得a光的频率较低,波长较长,分别经过相同的单缝衍射装置,衍射更明显,产生的中央亮条纹更宽,故D正确。
故选BD。
2.(25-26高二下·广东广州·期末)(多选)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,如图所示,一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光,、两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出,下列说法正确的是( )
A.内芯折射率大于外套的折射率
B.光从左端进入光纤内芯后,其频率一定增加
C.入射角由0°逐渐增大时,单色光全反射现象先消失
D.在内芯中单色光的传播速度比快
【答案】AD
【详解】A.发生全反射的条件之一是光从光密介质射向光疏介质,则内芯折射率大于外套的折射率,A正确;
B.光的频率由光源决定,光从左端进入光纤内芯后,频率不变,B错误;
C.因光从左端入射时,b光偏折程度较大,则b光折射率较大,根据可知,b光临界角较小,入射角由0°逐渐增大时,单色光全反射现象后消失,C错误;
D.根据,因b光折射率较大,可知在内芯中单色光的传播速度比快,D正确。
故选AD。
3.(25-26高二下·山西临汾·期末)一束激光以入射角从空气射入双层平行玻璃砖后再进入空气的出射角为,玻璃砖厚度均为,折射率分别为、,光在两玻璃砖中的频率分别为、,光速分别为、,光路如图所示。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.光的频率由光源决定,光在不同介质中传播时频率保持不变,故,故A错误;
B.根据折射定律,光线经过上下表面平行的多层介质后,最终出射光线与入射光线平行,出射角等于入射角,即,故B错误;
C.由光路图可知,光从折射率为的介质射入的介质时,折射光线更靠近法线,说明折射角小于入射角,设光在中与法线夹角为,在中与法线夹角为,由折射定律
因,故,故C正确;
D.光在介质中的传播速度满足,由于,故,故D错误。
故选C。
4.(25-26高二下·福建三明·期末)如图,一束复色光从空气射入水面后分成两束单色光、,下列说法正确的是( )
A.这是光的偏振现象
B.水对的折射率大于对的折射率
C.在真空中的波长大于的波长
D.在水中的传播速度大于的传播速度
【答案】B
【详解】A.该现象是不同单色光折射率不同导致的光的色散,属于折射现象,不是偏振现象,故A错误;
B.入射光入射角相同,b光折射角更小、偏折程度更大。根据折射定律
入射角相同时,折射角越小,折射率越大,因此水对b的折射率大于对c的折射率,故B正确;
C.光的折射率越大,频率越大;真空中所有光速均为,由
可知,频率越大波长越小,因此b光真空中波长更小,故C错误;
D.光在介质中传播速度满足
折射率越大速度越小,因此水中b光的传播速度更小,故D错误。
故选B。
⌛题型02 全反射
5.(2026·四川成都·模拟预测)华裔科学家高锟提出:光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息,光导纤维就是根据这一理论制造的,图(a)是光纤导光后的效果,现让由甲、乙两种单色光组成的复合光,从一根长直的光纤端面以相同入射角射入,第一次折射后光路如图(b)所示,甲光在光纤侧壁上入射角,甲、乙两种单色光均能在光纤侧壁上发生全反射。下列说法正确的是( )
A.光纤对甲光的折射率为
B.甲光全反射的临界角比乙光小
C.两种光在同一双缝干涉装置中产生的干涉条纹乙光的条纹间距更大
D.从光纤的一端到另一端,甲光所用的时间短
【答案】D
【详解】A.甲光在侧壁上发生了全反射,故
解得,故A错误;
B.由图可知乙光的偏折程度大于甲光,折射率反映了介质对光的偏折能力大小,故,,故B错误;
C.折射率越高的单色光,波长越短,即,由双缝干涉条纹间距公式可知,甲光的条纹间距更大,故C错误;
D.设光纤总长度为,入射角为,甲光的折射角为,乙光的折射角为,且,又因为,,,
故甲光通过光纤的时间为
乙光通过光纤的时间为
又因为,故甲光通过光纤的时间更短,故D正确。
故选D。
6.(25-26高二下·天津静海·期末)一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。下列说法正确的是( )
A.若增大入射角,b光先发生全反射
B.如果b光是蓝光,那么a光可能是红光
C.在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度
D.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
【答案】D
【详解】A D.由图可知,两束光的入射角相同,光的折射角大于光的折射角 。根据折射定律 可知,玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率。根据全反射临界角公式 ,由于玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率(),可知光的临界角小于光的临界角()。若增大入射角,入射角先达到光的临界角,故光先发生全反射,故A错误、D正确;
B.根据上述分析,光折射率大,频率高()。红光的频率小于蓝光的频率,若光是蓝光,则光的频率应大于蓝光,不可能是红光,故B错误;
C.任何单色光在真空中的传播速度都相等,均为,故C错误。
故选D。
7.(25-26高二下·四川泸州·期中)(多选)如图所示,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一束由红、蓝两种色光混合而成的细光束,从空气中以某一角度θ()入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是( )
A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C.第二块玻璃板下表面的出射光方向不一定与入射光方向平行
D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
【答案】AD
【详解】AB.设光线在第一块玻璃板上表面的折射角为,根据折射定律有
根据几何关系可知光线在第一块玻璃板下表面的入射角也为,则有
所以光线在第一块玻璃板下表面不可能发生全反射,所以在第一块玻璃板下表面一定有出射光,同理可知在第二块玻璃板下表面一定也有出射光,故A正确,B错误;
C.根据上述分析可知光线在第一块玻璃板上表面的入射角等于在下表面的出射角,根据几何关系可知第一块玻璃板上表面的入射光线与下表面的出射光线平行,同理可知第二块玻璃板上表面的入射光线与下表面的出射光线平行,因此第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行,故C错误;
D.光线在玻璃板上表面发生折射时,折射角小于入射角,即光线通过两块玻璃板时均向下偏折,所以第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧,故D正确。
故选AD。
8.(2026·广东广州·三模)如图所示,一个均匀的透明水晶球,过球心的截面是半径为r的圆。一单色细光束平行直径PQ从A点射入球内,折射光线AQ与PQ夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c,则( )
A.水晶球的折射率为
B.光在水晶球中的传播速度为
C.光在水晶球中的传播时间为
D.光在水晶球中发生全反射的临界角为30°
【答案】B
【详解】A.连接OA,由几何关系可知为等腰三角形,折射角,由于入射光线平行于直径PQ,根据几何关系可知,入射角,根据折射定律有
代入数据解得,故A错误;
B.根据光在介质中的传播速度与折射率的关系有
解得,故B正确;
C.由几何关系可知,光在水晶球中传播的距离为
解得
光在水晶球中的传播时间为
解得,故C错误;
D.设光在水晶球中发生全反射的临界角为,则有
解得
因为,可知临界角不为,故D错误。
故选B。
⌛题型03 光的干涉
9.(2026·江苏扬州·模拟预测)将浸入肥皂水的铁丝框竖直提出,框内肥皂膜上酒精灯火焰的像如图所示,在观察时还会发现条纹逐渐移动。则( )
A.条纹是由光的衍射形成的
B.条纹呈水平状是因为肥皂膜上下厚度相等
C.观察者与酒精灯分别位于膜的前后两侧
D.肥皂膜上的条纹会因膜变薄逐渐向下移动
【答案】D
【详解】A.条纹是肥皂膜前后表面的反射光叠加发生干涉形成的,属于光的干涉,不是衍射,故A错误;
B.在重力作用下,肥皂膜呈上薄下厚的楔形,只有同一水平位置的肥皂膜厚度相等,因此条纹呈水平状,并非膜整体厚度相等,故B错误;
C.本实验观察的是肥皂膜反射光形成的干涉,观察者与酒精灯都在肥皂膜的同侧,故C错误;
D.重力会使肥皂膜内的液体逐渐下流,同一厚度的位置逐渐向下移动,因此对应的干涉条纹会逐渐向下移动,故D正确。
故选D。
10.(江西重点中学盟校2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题)如图所示,波长为的单色光,照射到间距为d的双缝上,双缝到竖直屏的距离为,在屏上观察到明暗相间的条纹,其中两相邻亮条纹中心的间距为。将屏沿水平方向平移一段距离后,观察到屏上两相邻亮条纹中心的间距变为,且。则屏的移动方式是( )
A.向右移动 B.向右移动 C.向左移动 D.向左移动
【答案】B
【详解】由题意可知,屏移动后增大,根据公式可知屏是向右移动。移动前屏上两相邻亮条纹中心的间距,移动后屏上两相邻亮条纹中心的间距
又有
解得
故选B。
11.(25-26高二下·江苏无锡·期中)把铁丝圈浸肥皂水蘸上液膜来观察酒精灯火焰,图片为手机中保存的肥皂膜照片,下列说法正确的是( )
A.照片上条纹间距不等,这是光的衍射图样
B.铁丝圈最高点为d点
C.图中由c向a,肥皂膜变厚得越来越快
D.为便于观察实验,观察者和灯焰应位于肥皂膜的两侧
【答案】C
【详解】A.该现象属于薄膜干涉,并非光的衍射,条纹间距不等是肥皂膜厚度变化不均匀导致,故A错误;
B.重力作用下肥皂膜厚度沿竖直方向变化,等厚干涉条纹应沿水平方向,题图条纹为竖直方向,说明厚度沿水平方向变化,铁丝圈最高点不是d点,故B错误;
C.相邻干涉条纹对应的薄膜厚度差为恒定值,条纹越密集说明薄膜厚度变化越快,从c向a条纹逐渐变密,说明肥皂膜变厚得越来越快,故C正确;
D.肥皂膜干涉实验中观察的是薄膜前后表面反射光的干涉现象,观察者和灯焰应位于肥皂膜的同一侧,故D错误。
故选C。
12.(25-26高二下·山东淄博·期末)如图为洛埃镜实验的原理图, 为红色光源, 为平面镜,光源到平面镜的距离和到屏的距离分别为和,在光屏上形成干涉条纹,要增加相邻的两条亮纹间距离可以采取的措施有( )
A.仅增加光源到平面镜的距离 B.仅增加光源到屏的距离
C.仅把红色光源改成绿色光源 D.仅将平面镜水平向右靠近光屏移动
【答案】B
【详解】A.从光源直接发出的光和被平面镜M反射的光实际上是同一列光,所以是相干光,该干涉现象可以看做双缝干涉,如图所示
则之间的距离为,而光源S到光屏的距离L可以看成双缝到光屏的距离,根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式
联立解得相邻两条亮纹间距为
所以仅增加光源到平面镜的距离,则减小,故A错误;
B.仅增加光源到屏的距离,根据
可知增加,故B正确;
C.仅把红色光源改成绿色光源,则波长减小,根据
可知减小,故C错误;
D.仅将平面镜水平向右靠近光屏移动,光源S到镜面的垂直距离不变,虚像 的位置不变,光源到屏的距离L也不变,根据
可知不变,故D错误。
故选B。
⌛题型04 光的衍射
13.(25-26高二下·北京西城·期末)某同学将眼睛紧贴在游标卡尺两个卡脚之间的缝隙、观察氖气霓虹灯管的衍射现象。已知氖气霓虹灯管发光时可视为单色线状光源,下列说法不正确的是( )
A.为观察到明显的衍射现象,游标卡尺的缝隙方向应与灯管平行
B.发生衍射时,可以看到明暗相间、且宽度不等的衍射条纹
C.发生衍射时,缝隙越窄衍射条纹的中央亮条纹越窄
D.若光源改用白色日光灯管,可以看到与狭缝方向平行的彩色条纹
【答案】C
【详解】A.单缝衍射要得到明显清晰的衍射图样,狭缝方向需与线状光源平行,使线光源各点的衍射条纹叠加后仍清晰可辨,故A正确;
B.单缝衍射的条纹特征为明暗相间、间距不等,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹宽度、亮度依次降低,故B正确;
C.发生衍射现象时,缝隙越窄,衍射现象越明显,即中央亮纹宽度越宽,故C错误;
D.白光为复色光,不同波长的光衍射条纹间距不同,衍射后会分散形成与狭缝平行的彩色条纹,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
14.(25-26高二下·山东淄博·期末)如图甲所示,将一束红色激光射向螺旋弹簧,得到如图乙所示的衍射图样。将一束 射线射向 DNA 提取物,观测到图丙所示图样,经过深度分析后得出了 DNA 螺旋结构模型。下列说法正确的是( )
A.图乙利用了激光的偏振性
B.图丙现象说明光具有粒子性
C.X射线的波长远小于DNA分子大小
D.DNA螺旋结构的得出运用了类比思想
【答案】D
【详解】A.图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样,衍射现象说明光具有波动性,而偏振现象才是横波特有的性质,衍射图样本身不能直接说明利用了偏振性,故A错误;
B.图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样,衍射和干涉是波特有的现象,这说明X射线(光)具有波动性,而非粒子性,粒子性的典型现象是光电效应和康普顿效应,故B错误;
C.利用衍射现象分析DNA的微观结构,X射线的波长必须与DNA分子的大小(或分子间距)数量级相当,才能发生明显的衍射现象。如果波长远小于DNA分子大小,则不易观察到用于结构分析的衍射图样,故C错误;
D.题目中,通过激光照射宏观的螺旋弹簧得到衍射图样,类比X射线照射微观的DNA得到的相似衍射图样,进而推断出DNA也具有螺旋结构,这正是类比思想的典型应用,故D正确。
故选D。
15.(2026·河北衡水·模拟预测)(多选)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,水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射
B.图乙中,增加少许单缝的宽度,则屏上的中央亮条纹变窄
C.图丙中,用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像,是由光的干涉现象形成的
D.图丁中,在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
【答案】AB
【详解】A.水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射,A正确;
B.单缝衍射中,单缝宽度与中央亮条纹的宽度成反比,增加少许单缝宽度,中央亮条纹变窄,B正确;
C.3D眼镜是利用光的偏振现象(左、右眼接收不同偏振方向的光)形成立体影像,C错误;
D.薄膜干涉中,同一条亮纹(或暗纹)对应的空气膜厚度相同,P处条纹向左侧弯曲,说明P处空气膜厚度与右侧相同,Q处条纹向右侧弯曲,说明Q处空气膜厚度与左侧相同,故P为凹处、Q为凸处,D错误。
故选AB。
16.(25-26高二下·天津东丽·阶段检测)在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,水波的传播情况如图甲、乙所示。下列说法中正确的是( )
A.甲图的缝宽度跟波长相差不多 B.乙图的衍射现象比甲图的明显
C.甲图的水波传播速度比乙图的大 D.乙图的波源振动频率比甲图的大
【答案】B
【详解】AB.波发生明显衍射的条件是:狭缝/障碍物的尺寸与波长相近,或比波长更小;从图中可知,甲图水波基本沿直线传播,衍射不明显,说明甲图缝的宽度远大于波长;乙图水波明显绕到狭缝后方,衍射现象远比甲图明显,故A错误,B正确;
C.水波的波速由介质决定,甲、乙都是水槽中的水波,介质相同,因此波速相等,故C错误;
D.由题意可知保持水波的波长不变,结合公式,由于甲、乙中的水波传播速度相等,所以甲、乙中的波源振动频率相等,故D错误。
故选B。
⌛题型05 光的偏振
17.(2026高二下·安徽滁州·专题练习)关于光学现象,下列说法正确的是( )
A.图1中,通过两个偏振片观察自然光,转动其中一个偏振片时透射光强发生变化,说明光是纵波
B.图2中,用红光做双缝干涉实验,若将红光换为蓝光,其他条件不变,相邻亮条纹的间距会增大
C.图3中,复色光通过三棱镜色散时,紫光的偏折程度比红光大,说明紫光在介质中的折射率更大
D.图4中,单色光通过平行玻璃砖时,出射光线与入射光线可能不平行
【答案】C
【详解】A.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象说明光是一种横波,故A错误;
B.根据光的干涉条纹公式
若将红光换为蓝光,则入射光波长变短,其他条件不变,相邻亮条纹的间距会减小,故B错误;
C.复色光通过三棱镜色散时,紫光的偏折程度比红光大,根据
可知紫光在介质中的折射率更大,故C正确;
D.单色光通过平行玻璃砖时,根据折射定律和几何关系可知,出射光线与入射光线一定平行,故D错误。
故选C。
18.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)如图,一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象,在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光(o光)和非常光(e光),两束光射出晶体(上下表面平行),通过偏振片后射到光屏上,则( )
A.该现象体现了方解石晶体的各向同性
B.旋转偏振片,光屏上两光斑的明暗变化同步
C.在该介质中,o光的传播速度小于e光的传播速度
D.若增大入射角,o光有可能在晶体下表面发生全反射
【答案】C
【详解】A.该现象体现了方解石晶体在不同方向的透光性质不同,即各向异性,故A错误;
B.因为寻常光(o光)和非常光(e光)振动方向相互垂直,可知旋转偏振片,光屏上两光斑的明暗变化不同步,故B错误;
C.由于两光的入射角相等,而o光的折射角小于e光的折射角,根据光的折射规律
可知,o光的折射率大于e光的折射率,结合
可知,在该介质中,o光的传播速度小于e光的传播速度,故C正确;
D.因光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角,则若增大入射角,o光不可能在晶体下表面发生全反射,故D错误。
故选C。
19.(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)关于光学现象,下列说法正确的是( )
A.图甲是双缝干涉示意图,若只减小两孔、的距离d,则相邻两亮条纹的间距将减小
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当固定偏振片M,缓慢转动偏振片N时,光屏P上光的亮度发生变化,此现象说明光是纵波
C.图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图,a光在水珠中传播的速度大于b光在水珠中传播的速度
D.图丁是一束单色光进入平行板玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值(仍小于)后不会再有光线从面射出
【答案】C
【详解】A.根据光的干涉条纹公式,只减小两孔、间的距离d时,相邻两亮条纹间的距离将增大,故A错误;
B.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象说明光是一种横波,故B错误;
C.图丙中a光的折射角更大,折射率更小,根据可知,a光在水珠中的传播速度更大,故C正确;
D.图丁中,光在面的折射角等于在面的入射角,只要入射角,面的入射角就小于临界角,就不会发生全反射,故D错误。
故选C。
20.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示,瓶内装有适量清水,水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔,使光束与水流保持在同一竖直平面内,经过调整水流喷出的速度后,只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向P点的路径一致,简化图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.沿着弯曲的水流传播的是绿光
B.绿光比红光在水中的传播速度大
C.红光在P点处发生了全反射
D.光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同
【答案】A
【详解】A.水对绿光的折射率大于对红光的折射率,即
根据全反射临界角公式
可知绿光的临界角小于红光的临界角,即
两束光在P点的入射角相同,若只有一种色光发生全反射,则一定是临界角较小的绿光发生了全反射,从而沿着弯曲的水流传播,故A正确;
B.根据光在介质中的传播速度公式
由于
所以绿光在水中的传播速度小于红光在水中的传播速度,故B错误;
C.由A选项分析可知,绿光发生了全反射,而红光的临界角较大,此时入射角小于红光的临界角,红光在P点处发生了折射,未发生全反射,故C错误;
D.光纤通信的物理原理是光的全反射,而佩戴3D眼镜观看立体电影利用的是光的偏振原理,两者的物理原理不同,故D错误。
故选A。
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法;
1.(25-26高二下·浙江宁波·期末)如图所示是一个由半径为的透明半球体和底面半径为、高为的透明圆柱体构成的组合体(材料相同),圆柱体轴线上装有与等长的发光灯丝(视为线光源)。已知灯丝发出的红光在组合体内的折射率为,若不考虑组合体内的光的反射,则( )
A.点处灯丝发出的红光都能直接从圆柱体侧面全部射出
B.中点处灯丝发出的红光能直接从组合体内射出的最长时间为
C.有长度为的灯丝发出的红光能直接从半球面和圆柱体侧面全部射出
D.若灯丝发出蓝光,则半球面和圆柱体侧面会有一些区域没有蓝光直接射出
【答案】C
【详解】A.红光在组合体内的折射率为,发生全反射的临界角满足
故临界角
以点为原点,为轴,竖直向下为正方向,光路图如下图所示。
点发出的光射向圆柱侧面时,入射角等于光线与径向的夹角,几何关系有
当时,,发生全反射。故并非所有光都能从侧面射出,故A错误;
B.中点,光在介质中速度
最远直达点为半球面顶点,距离
时间,故B错误;
C.轴线上一点发出的光能全部直接射出的条件:
半球面上,设出射点为,根据光路图,由几何关系中,入射角当入射点为底面边缘时最大,为小于临界角要求
圆柱侧面上,要求到上、下边缘的竖直距离均小于,即且
联立解得,长度为,故C正确;
D.蓝光折射率更大,临界角更小,全反射更容易发生,但灯丝是连续线光源(),对于外表面上任意一点,均可选择合适的灯丝位置使光线以极小入射角(甚至正入射)直接到达该点,故D错误。
故选C。
2.(25-26高二下·辽宁·期末)如图所示,是折射率的透明介质做成的四棱柱横截面,其中,。现有一细束光垂直入射到棱镜的面上,入射点从移到的过程中,光( )
A.可能从面射出 B.可能从面射出
C.可能垂直面射出 D.不可能垂直面射出
【答案】C
【详解】由,可知临界角小于
A.光线垂直入射面后,在棱镜内沿与面平行的方向传播;若后来射到面,入射角为,大于临界角,发生全反射,不会从面射出,故A错误;
B.光线射到面时,入射角为,大于临界角,发生全反射,不会从面射出,故B错误;
C.当入射点在靠近的一段时,光线先射到面并发生全反射,反射后可能射到面,再在面发生全反射后沿垂直面的方向到达面,可以垂直面射出,故C正确;
D.当入射点在相应位置时,光线可在面和面全反射后沿面法线回到面,从而垂直面射出,因此并非不可能垂直面射出,故D错误。
故选C。
3.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)一根长直光导纤维如图,其截面为同心圆,中间为纤芯,外面为包层,总长为。一束激光从左侧与端面成入射,恰好在纤芯与包层之间发生全反射。纤芯的折射率为,包层折射率,,(已知光从折射率的介质射入折射率的介质,入射角与折射角分别为与,有)。则下列说法正确的是( )
A.纤芯的折射率小于包层的折射率
B.纤芯的折射率
C.改变入射角,激光不会进入包层
D.改变入射角,激光在纤芯中的最大传播时间与最小传播时间之比为
【答案】B
【详解】A.光导纤维依靠全反射传输光,全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质,因此纤芯的折射率一定大于包层的折射率,故A错误;
B.入射光线与端面成,端面的法线垂直端面,因此空气中入射角为
设端面折射角为,由折射定律得
光线恰好全反射,纤芯—包层界面的临界角C满足
由几何关系得
则有
又
联立可得
其中,解得纤芯的折射率,故B正确;
C.改变入射角后,若纤芯—包层界面的入射角小于临界角,就不会发生全反射,激光会进入包层,故C错误;
D.光在纤芯中的速度为
光导纤维轴向总长为L,设光线与轴线夹角为,则光的实际路程为
光在纤芯中的传播时间为
发生全反射时,的范围为
故有,
则激光在纤芯中的最大传播时间与最小传播时间之比为,故D错误。
故选B。
4.(25-26高三下·云南昭通·高考复习)瑞利干涉仪的结构如图,以钠光灯作为光源置于透镜L1的前焦点,在透镜L2的后焦面上观测干涉条纹的变动。在两个透镜之间安置一对完全相同的玻璃管A和B。实验开始时,A管和B管都抽成真空,此时在E点观测到亮条纹。缓慢向B管充入气体,直到E点再一次观察到亮条纹。已知,A管和B管的长度均为L,光波的周期为T,光在真空中的传播速度为c。则B管中充入的气体的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在瑞利干涉仪中,两束光在点形成亮条纹时,光程差需满足,其中为整数,为光的波长
初始时A、B管均为真空,光在管中传播速度为,传播时间
亮条纹的光程差
B管充入气体后,光在B管中传播速度为,其中 是气体的折射率
传播时间
两束光的时间差
光程差
根据产生亮条纹条件,可得
解得
充入气体后点再次出现亮条纹,此时两束光的光程差为,所以可得
故选A。
5.(25-26高二下·辽宁·阶段检测)某广场有一个喷泉,喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示,如果彩灯为一个边长为a的正三角形水平发光板ABC(A未标注),放置在水池底部,发光板离水面的高度差为h,水池面积足够大,发光板发出的绿光在水中的折射率为n,真空中的光速为c,求:
(1)发光板发出的绿光能射出水面的最短时间;
(2)若,则发光板发出绿光时有绿光直接射出的水面的面积。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)光从水射向空气时,沿垂直于水面的路径传播时光程最短,此时传播距离等于水深h。
根据折射率定义得
由匀速运动的时间公式知
解得
(2)光从水射向空气时,发生全反射的临界角C满足
以发光板任一顶点为光源,其发出的光在水面形成的临界圆半径
由,可得
因此
代入得
正三角形发光板的三个顶点各自会在水面形成半径为r的圆形亮区,三个顶点间距为a,亮区边缘的三个120°扇形无重叠,且中间被三角形覆盖的部分为发光板正上方的区域,如图所示。
因此总亮区面积等于三个120°扇形面积之和、三个矩形面积之和与正三角形面积之和:
三个120°扇形拼接后为一个完整圆,面积为
每条边对应的矩形长为a、宽为r,三个矩形总面积为;中心正三角形区域面积为
将代入各部分面积,可得
6.(25-26高二下·四川广安·期中)如图,一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体,O为球心,轴线OA水平且与半球体的左边界垂直,位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与轴线夹角的光线射向半球体,已知光在真空中传播的速度为c。
(1)确定光线第一次从玻璃半球体射出时的方向;
(2)光第一次进、出玻璃半球体间隔的时间。
【答案】(1)与轴线OA平行。
(2)
【详解】(1)作出大致光路图如图所示,由几何知识可得:
可得
又
解得
在△OBC中,由正弦定理
解得
又
解得
由几何关系知
可得光线第一次从玻璃半球体射出时的方向向右,且与轴线OA平行。
(2)由,,
联立解得
真题·实战演练
高频考点:光的折射、光的全反射、光的干涉和衍射、光的偏振
1.(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
【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。
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
【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
【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.(2025·北京·高考真题)下列现象属于光的衍射的是( )
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】B
【详解】A.雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹,是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象,故B符合题意;
C.肥皂膜彩色条纹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,故C不符合题意;
D.水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射,使得更多光线进入人眼,故D不符合题意。
故选B。
5.(2025·山东·高考真题)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称,光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧,单色平行光沿轴方向入射,在屏上观察到干涉条纹,再将偏振片置于双缝右侧,透振方向平行。保持不动,将绕轴转动的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A.条纹间距不变,亮度减小 B.条纹间距增大,亮度不变
C.条纹间距减小,亮度减小 D.条纹间距不变,亮度增大
【答案】A
【详解】根据干涉条纹间距公式可知当P2旋转时,,,均不变,故条纹间距不变;随着P2的旋转,透过P2的光强在减小,干涉条纹的亮度在减小。
故选A。
6.(2024·江苏·高考真题)用观看立体影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕,透过两镜片的图片( )
A.均变明亮 B.均变灰暗
C.亮度均无变化 D.左镜片的变暗,右镜片的变亮
【答案】D
【详解】观看立体影的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为偏振片,可以理解为开始时左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向一致,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向接近垂直,手机屏幕旋转后,左右镜片的透振方向不变,则左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向接近垂直,通过左镜片的图片亮度变暗,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向基本一致,因此通过右边镜片的图片亮度变亮。
故选D。
7.(2024·江苏·高考真题)如图所示,光线以相同的入射角从空气射入甲、乙两种浓度不同的NaCl溶液,折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比( )
A.甲的折射率大 B.甲的浓度小
C.甲中光速大 D.甲的临界角大
【答案】A
【详解】入射角相同,由于,根据折射定律可知,故甲浓度大;根据,可知光线在甲中的传播速度较小,由可知折射率越大临界角越小,故甲临界角小。
故选A。
8.(2024·吉林·高考真题)某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照双缝
C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离
【答案】A
【详解】由于干涉条纹间距,可知:
A.换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距变小,故A正确;
B.换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮纹中央间距变大,故B错误;
C.增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距变大,故C错误;
D.减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮纹中央间距,故D错误。
故选A。
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。