2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《光學(xué)》

第1頁（共1頁）2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《光學(xué)》一．選擇題（共10小題）1．（2024春?高新區(qū)校級期末）在光的折射現(xiàn)象中，當(dāng)光從空氣進(jìn)入玻璃時，其速度和波長的變化情況是（）A．速度變大，波長變短 B．速度變小，波長變短 C．速度變大，波長變長 D．速度變小，波長變長2．（2024?河南開學(xué)）如圖所示，在直角棱鏡ABC中，∠BAC為30°，一塊平面鏡緊貼AC面放置，一光線SO射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的方向，恰好使從AB面射出的光線與SO重合，此時入射光線SO與棱鏡的AB面的夾角恰好也為30°。棱鏡對該光線的折射率為（）A．2 B．3 C．233 3．（2024?衡水模擬）某科學(xué)小組在進(jìn)行光纖的模擬試驗過程中，如圖把中空透明玻璃管水平放置在試驗臺上，從玻璃管外平視觀察到管的內(nèi)徑為d，若該玻璃管的折射率為n，則管的實際內(nèi)徑約為（）A．dn2 B．dn+1 C．d4．（2024春?華州區(qū)期末）夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云的冰晶時發(fā)生折射或反射形成的。圖乙為一束太陽光射到正六邊形冰晶上發(fā)生折射時的部分光路圖，a、b為其折光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光的大 B．在冰晶中，b光的波速比a光的大 C．在同種條件下，a光可能比b光的衍射現(xiàn)象更明顯 D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光的小5．（2024春?沙坪壩區(qū)校級期末）小南同學(xué)通過查閱資料在家中完成了雙縫干涉實驗。其實驗操作過程如下：首先，他在紙板上割出一條窄縫，在窄縫中央沿平行縫的方向固定一根拉直的頭發(fā)絲，然后，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示，最后，他用紅色激光照射雙縫，在墻面上觀察到干涉條紋，已知雙縫干涉實驗中兩狹縫自身寬度不影響條紋間距，若他想使條紋間距變大，下列操作可行的是（）A．換用綠色激光照射雙縫 B．減小紙板與墻面的距離 C．換用更細(xì)的頭發(fā)絲 D．換用更粗的頭發(fā)絲6．（2024春?南開區(qū)期末）光學(xué)技術(shù)作為一門高精密度的學(xué)科，應(yīng)用在各個領(lǐng)域，下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．如圖甲所示，肥皂泡上的彩色條紋是由于光發(fā)生了全反射現(xiàn)象 B．如圖乙所示，觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 C．讓激光束通過兩個狹縫，可觀察到光屏上出現(xiàn)如圖丙所示條紋，該條紋條紋間距相等，且光的波長越大，條紋間距越大 D．如丁圖所示，激光束沿液流傳播，若改用折射率更小的液體，則實驗現(xiàn)象更明顯7．（2024春?朝陽區(qū)校級期末）對下列四個有關(guān)光的實驗示意圖，分析正確的是（）A．圖甲中a光和b光分別經(jīng)過同一個單縫發(fā)生衍射時，b光中央亮條紋更寬 B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大 C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整 D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化8．（2024?重慶模擬）如圖是一個豎直放置的肥皂膜，上面出現(xiàn)了彩色的上疏下密條紋。根據(jù)提供的信息判斷，從側(cè)面觀察肥皂膜的形狀，最接近的是（）A． B． C． D．9．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）生產(chǎn)芯片的工具是紫外光刻機(jī)，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機(jī)使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機(jī)使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是（）A．深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量 B．在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速 C．利用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較大 D．極紫外線比深紫外線更容易發(fā)生衍射10．（2023秋?鼓樓區(qū)校級期末）每年夏季，我國多地會出現(xiàn)如圖甲所示日暈現(xiàn)象。日暈是當(dāng)日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（）A．在冰晶中，b光的傳播速度比a光小 B．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，b光的相鄰亮條紋間距大 C．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小 D．a(chǎn)光的頻率較大二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?克州期末）如圖所示，兩束不同頻率的平行單色光a、b從水射入空氣（空氣折射率為1）發(fā)生如圖所示的折射現(xiàn)象（α＜β），下列說法正確的是（）A．水對a的折射率比水對b的折射率小 B．在空氣中的傳播速度va＞vb C．在水中的傳播速度va＞vb D．當(dāng)a、b入射角為0°時，沒有光線進(jìn)入空氣中（多選）12．（2024春?西城區(qū)校級期末）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置觀察光的干涉現(xiàn)象。他使用綠色的濾光片，在目鏡中觀察到了一定數(shù)量的綠色條紋。若要增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，以下措施可行的是（）A．減小單縫到雙縫的距離 B．換用間距更大的雙縫 C．換用更長的遮光筒 D．換用藍(lán)色的濾光片（多選）13．（2024?黃陂區(qū)校級一模）下列四幅生活情景，關(guān)于光的理論，說法正確的是（）A．甲圖，陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象 B．乙圖，海市蜃樓是光的反射現(xiàn)象 C．丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的折射現(xiàn)象 D．丁圖，偏光太陽鏡可以減少炫光，是光的偏振現(xiàn)象（多選）14．（2024春?鄭州期末）如圖甲所示為研究光的干涉與衍射現(xiàn)象的實驗裝置，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射在狹縫上，實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣（圖中陰影部分表示暗條紋）。下列說法正確的是（）A．圖乙是光的衍射圖樣，圖丙是光的雙縫干涉圖樣 B．遮住一條狹縫，僅減小另一狹縫的寬度，圖丙中亮條紋寬度將增加 C．照射雙縫時，僅增加L，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距增大 D．照射雙縫時，若S1、S2到屏上P點的距離差為半波長的奇數(shù)倍，P點處是亮條紋（多選）15．（2024?順德區(qū)模擬）關(guān)于下列情景圖片，其中說法正確的是（）A．圖甲中3D眼鏡利用光的偏振原理 B．圖乙利用單色光檢查平面的平整度是利用光的衍射 C．圖丙救護(hù)車發(fā)出的聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而電磁波不會產(chǎn)生多普勒效應(yīng) D．圖丁直接把墻壁多個條紋的距離當(dāng)成相鄰明條紋距離，計算光的波長結(jié)果會偏大三．填空題（共5小題）16．（2024?廈門三模）我國唐代對彩虹形成的原因已有記載，《禮記?月令?季春之月》中提到“日照雨滴則虹生”。一束太陽光射入球形雨滴形成彩虹的光路如圖所示，則光線a的頻率（選填“大于”、“等于”或“小于”）光線b的頻率，已知太陽光射入雨滴時入射角（θ＝53°，光線b偏折角β＝16°，光線b在雨滴中的折射率等于（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。17．（2024春?福州期末）如圖，一細(xì)束復(fù)色光射向平行板玻璃磚后，分散成兩束單色光a和b，則玻璃對a光的折射率（選填“大于”“等于”或“小于”）玻璃對b光的折射率；當(dāng)用a、b光分別照射同一雙縫干涉裝置時，（選填“a”或“b”）光形成的干涉條紋間距較大。18．（2024春?福州期末）圖甲是用光的干涉法檢測物體表面平整程度的裝置，其中M為標(biāo)準(zhǔn)板，N為水平放置的待檢測物體，入射光豎直向下照射，圖乙為觀察到的干涉條紋。則P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是（選填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N間墊高物的厚度，觀察到的干涉條紋的間距將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。19．（2024?綿陽模擬）由甲、乙兩種不同顏色的光，垂直于直角三棱鏡的AC邊界面射入，照射到斜面上的D點，甲光恰好發(fā)生全反射，乙光可以從D點折射出棱鏡，如圖所示。若甲、乙單色光在該棱鏡中傳播速度分別為k1c和k2c（c為真空中的光速），則可以判斷k1k2（選填“＞”或“＜”）；甲、乙兩單色光在該介質(zhì)中的折射率之比為（用k1、k2表示）；在同一雙縫干涉裝置中，甲光形成的條紋間距乙光形成的條紋間距（選填“＞”或“＜”）。20．（2024春?閩侯縣期末）教學(xué)、導(dǎo)賞人員一般都會使用激光筆來投映一個光點或一條光線指向物體。把半圓形玻璃磚放置在角度盤上（半圓形玻璃磚的圓心與角度盤的圓心重合），激光筆發(fā)出的激光沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，其光路如圖所示，已知真空中光速為c，由此可知，半圓形玻璃磚的折射率為；激光在玻璃磚中的傳播速度為。四．解答題（共5小題）21．（2024?內(nèi)江模擬）如圖，某透明材料由一個半圓BEC和等邊三角形ABC組成，等邊三角形的邊長為L，半圓的直徑也為L。現(xiàn)有一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC邊射入材料中，折射光線剛好通過半圓BEC的圓心O，已知光在真空中的傳播速度為c。求：（1）該材料的折射率；（2）光在透明材料中的傳播時間（不計光在材料中的反射）。22．（2024?南通三模）如圖所示，等腰三棱鏡ABD，頂角∠A＝120°，BD的長度為12cm，一束光從某點P垂直于AB邊界射入三棱鏡，恰好在BD邊界上發(fā)生全反射，再直接經(jīng)過AD邊界射出三棱鏡。已知真空中的光速c＝3.0×108m/s，不考慮光在AD邊界的反射。求：（1）三棱鏡折射率n；（2）從AD邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度v和時間t。23．（2024春?豐臺區(qū)期末）如圖所示，一束激光AO沿半徑方向射入空氣中截面為半圓形的玻璃磚，O點是玻璃磚的圓心。已知光線AO的入射角i＝30°，它的反射光線與折射光線的夾角為90°。（1）畫出反射和折射光路圖，并標(biāo)出折射角r；（2）求這種玻璃的折射率n；（3）分析說明當(dāng)入射角i＝60°時，是否會發(fā)生全反射現(xiàn)象。24．（2023秋?濰坊期末）如圖所示，陰影部分ABC為一透明勻質(zhì)材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面，AC為一半徑為R的四分之一圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形。在D處有一單色光的點光源，從點光源射入圓弧AC的光恰好全部從AB、BC界面射出（只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線），光在真空中的傳播速度為c。求：（1）此光學(xué)元件對該單色光的折射率；（2）光從D點傳播到ABC界面上的最長時間。25．（2024?白云區(qū)校級模擬）如圖所示，某研究小組通過檢測寶石顆粒的折射率以檢驗寶石的真?zhèn)?。利用激光照射一長方體寶石。長方形ABCD為激光在寶石中的光路所在截面。入射光線PO從AB的中點O射入，從C點射出，PO與法線之間的夾角為θ1＝45°。AB＝2cm，BC=3（1）請通過計算判斷該寶石是否為偽造產(chǎn)品；（2）若該寶石AB邊和CD邊足夠長，入射光線PO與法線之間的夾角調(diào)整為60°，請問折射光線OP′能否透過CD界面？

2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《光學(xué)》參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024春?高新區(qū)校級期末）在光的折射現(xiàn)象中，當(dāng)光從空氣進(jìn)入玻璃時，其速度和波長的變化情況是（）A．速度變大，波長變短 B．速度變小，波長變短 C．速度變大，波長變長 D．速度變小，波長變長【考點】折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】B【分析】光從空氣進(jìn)入玻璃時，光速減小，根據(jù)波長與頻率的關(guān)系分析波長變化?！窘獯稹拷猓汗鈴目諝膺M(jìn)入玻璃時，光速減小，頻率不變，根據(jù)λ＝vf可知，波長減小，故B正確，ACD錯誤；故選：B?！军c評】本題考查光的特點，解題關(guān)鍵掌握光速與介質(zhì)有關(guān)，注意波長的計算公式。2．（2024?河南開學(xué)）如圖所示，在直角棱鏡ABC中，∠BAC為30°，一塊平面鏡緊貼AC面放置，一光線SO射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的方向，恰好使從AB面射出的光線與SO重合，此時入射光線SO與棱鏡的AB面的夾角恰好也為30°。棱鏡對該光線的折射率為（）A．2 B．3 C．233 【考點】折射率及其測定．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)幾何關(guān)系得出入射角和折射角，通過折射定律求出棱鏡的折射率?！窘獯稹拷猓簭腁B面射出的光線與SO重合，說明光線經(jīng)平面鏡反射后沿原路返回，折射光線恰與BC平行，可得棱鏡對該光線的折射率n=sin(90°?30°)故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題主要考查了光的折射定律，熟悉光的傳播特點，結(jié)合幾何關(guān)系和折射定律即可完成分析。3．（2024?衡水模擬）某科學(xué)小組在進(jìn)行光纖的模擬試驗過程中，如圖把中空透明玻璃管水平放置在試驗臺上，從玻璃管外平視觀察到管的內(nèi)徑為d，若該玻璃管的折射率為n，則管的實際內(nèi)徑約為（）A．dn2 B．dn+1 C．d【考點】光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】C【分析】從內(nèi)壁上發(fā)出任意兩根光線，它們折射出空氣反向延長線交點位置即為管外觀察到的內(nèi)徑位置，畫出光路圖，根據(jù)折射定律和幾何知識求解管的實際內(nèi)徑?！窘獯稹拷猓鹤鞒龉饴穲D如圖所示：從內(nèi)壁上發(fā)出任意兩根光線，它們折射出空氣反向延長線交點位置即為管外觀察到的內(nèi)徑位置，設(shè)玻璃管外徑L，由幾何知識可得sinα=RL，折射率n=sinβ解得dx故選：C。【點評】本題主要考查光的折射定律的應(yīng)用，畫出光路圖是解題的關(guān)鍵。4．（2024春?華州區(qū)期末）夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云的冰晶時發(fā)生折射或反射形成的。圖乙為一束太陽光射到正六邊形冰晶上發(fā)生折射時的部分光路圖，a、b為其折光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光的大 B．在冰晶中，b光的波速比a光的大 C．在同種條件下，a光可能比b光的衍射現(xiàn)象更明顯 D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光的小【考點】光的折射與全反射的綜合問題；光發(fā)生明顯衍射的條件；光的全反射現(xiàn)象．【專題】比較思想；幾何法；光的折射專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)光的偏折程度比較折射率大小，從而得出頻率、波長和波速關(guān)系；根據(jù)波長關(guān)系分析哪光衍射現(xiàn)象更明顯；依據(jù)臨界角公式sinC=1【解答】解：A、由圖可知，b光在冰晶中的偏折程度大，所以b光的折射率大，頻率大，即a光的頻率比b光的小，故A錯誤；B、b光的折射率大，根據(jù)v=cC、a光的折射率小，在同種條件下，a光的波長可能比b光的波長大，所以a光可能比b光的衍射現(xiàn)象更明顯，故C正確；D．根據(jù)臨界角公式sinC=1故選：C?！军c評】本題可以取特例用紅光與紫光類比a光和b光，對于七種單色光的折射率、波長、頻率等等之間的關(guān)系，是考試的熱點，要牢固掌握。5．（2024春?沙坪壩區(qū)校級期末）小南同學(xué)通過查閱資料在家中完成了雙縫干涉實驗。其實驗操作過程如下：首先，他在紙板上割出一條窄縫，在窄縫中央沿平行縫的方向固定一根拉直的頭發(fā)絲，然后，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示，最后，他用紅色激光照射雙縫，在墻面上觀察到干涉條紋，已知雙縫干涉實驗中兩狹縫自身寬度不影響條紋間距，若他想使條紋間距變大，下列操作可行的是（）A．換用綠色激光照射雙縫 B．減小紙板與墻面的距離 C．換用更細(xì)的頭發(fā)絲 D．換用更粗的頭發(fā)絲【考點】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系；更換光的顏色判斷條紋間距的變化．【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】C【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公式：Δx=Ld【解答】解：雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距為：Δx=Ldλ，其中：L為雙縫與屏之間的距離，d為雙縫之間的距離，A、換用綠色激光照雙縫，因紅色激光的波長大于綠色激光的波長，故相鄰兩條亮紋中央間距變小，故A錯誤；B、減小紙板與墻面的距離，即減小了L，則Δx變小，故B錯誤；CD、換用更細(xì)的頭發(fā)絲，則雙縫間距d變小，會使相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，相反換用更粗的頭發(fā)絲，則雙縫間距d變大，會使相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故C正確，D錯誤；故選：C。【點評】本題考查了影響光的雙縫干涉條紋間距的因素，掌握雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公式Δx=Ld6．（2024春?南開區(qū)期末）光學(xué)技術(shù)作為一門高精密度的學(xué)科，應(yīng)用在各個領(lǐng)域，下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．如圖甲所示，肥皂泡上的彩色條紋是由于光發(fā)生了全反射現(xiàn)象 B．如圖乙所示，觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 C．讓激光束通過兩個狹縫，可觀察到光屏上出現(xiàn)如圖丙所示條紋，該條紋條紋間距相等，且光的波長越大，條紋間距越大 D．如丁圖所示，激光束沿液流傳播，若改用折射率更小的液體，則實驗現(xiàn)象更明顯【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；激光的特點及其應(yīng)用；光的干涉現(xiàn)象；薄膜干涉現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】C【分析】根據(jù)薄膜干涉分析；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波；根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋的間距公式解答；根據(jù)激光能沿水流傳播，是由于光線在水流中不斷的發(fā)生全反射的特點分析?！窘獯稹拷猓篈.肥皂膜上的彩色條紋是肥皂膜的兩個表面反射回來的光發(fā)生干涉的結(jié)果，故A錯誤；B.觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，說明光是橫波，故B錯誤；C.讓激光束通過兩個狹縫，可觀察到光屏上出現(xiàn)如圖丙所示條紋，該條紋條紋間距相等，根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=LD.改用折射率更小的液體，全反射臨界角會越大，激光在液體中發(fā)生全反射的光束減少，不利于沿液流傳播，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了常見的光現(xiàn)象涉及到的物理原理，掌握光的干涉，偏振、全反射等現(xiàn)象在生活中應(yīng)用。7．（2024春?朝陽區(qū)校級期末）對下列四個有關(guān)光的實驗示意圖，分析正確的是（）A．圖甲中a光和b光分別經(jīng)過同一個單縫發(fā)生衍射時，b光中央亮條紋更寬 B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大 C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整 D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；用薄膜干涉檢查工件的平整度；光的單縫衍射和小孔衍射圖樣．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】C【分析】根據(jù)光路的可逆性可進(jìn)行分析；根據(jù)Δx=L【解答】解：A．圖甲中兩束光的入射角相同，b光的偏折角較大，根據(jù)折射定律可知，b光折射率較大，b光頻率較大，根據(jù)c＝λf可知，b光波長較短，則a光和b光分別經(jīng)過同一個單縫發(fā)生衍射時，a光衍射比較明顯，則a光中央亮條紋更寬，故A錯誤；B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，根據(jù)Δx=L可知，相鄰亮條紋間距離將減小，故B錯誤；C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整，故C正確；D．自然光通過M后變成偏振光，若N的偏振方向與M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮，若N的偏振方向與M的偏振方向垂直，光屏上幾乎沒有亮斑，因此當(dāng)M和N發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，光屏上的光斑亮度會發(fā)生變化，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了光學(xué)的相關(guān)問題，考查知識點針對性強(qiáng)，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。8．（2024?重慶模擬）如圖是一個豎直放置的肥皂膜，上面出現(xiàn)了彩色的上疏下密條紋。根據(jù)提供的信息判斷，從側(cè)面觀察肥皂膜的形狀，最接近的是（）A． B． C． D．【考點】薄膜干涉現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】C【分析】薄膜干涉是一種等厚干涉，同一干涉條紋出現(xiàn)在薄膜的同一厚度上，肥皂膜從上往下變厚越來越快，則條紋是上疏下密?！窘獯稹拷猓阂蜇Q直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，薄膜呈現(xiàn)下面厚，上面薄的劈尖形狀，因此在薄膜上不同的地方，來自前后兩個面的反射光所走的路程差不同，導(dǎo)致上疏下密，故從側(cè)面觀察肥皂膜的形狀，最接近的是C，故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要知道薄膜干涉的條件和特征，知道薄膜干涉是一種等厚干涉。9．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）生產(chǎn)芯片的工具是紫外光刻機(jī)，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機(jī)使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機(jī)使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是（）A．深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量 B．在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速 C．利用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較大 D．極紫外線比深紫外線更容易發(fā)生衍射【考點】光發(fā)生明顯衍射的條件；光的干涉現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電磁本性專題；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)E＝hν可知，頻率越大，光子的能量越大；根據(jù)v=c【解答】解：A.根據(jù)E＝hν可知，頻率越大，光子的能量越大，極紫外線的波長小于深紫外線的波長，所以深紫外線光子的能量小于極紫外線光子的能量，故A錯誤；B.在水中深紫外線的折射率小于極紫外線的折射率，根據(jù)v=cC.根據(jù)條紋間距公式Δx=LD.波長越大，越容易發(fā)生明顯衍射，因此極紫外線比深紫外線更不容易發(fā)生明顯衍射，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查光的衍射及雙縫干涉問題，考查知識點全面，充分考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。10．（2023秋?鼓樓區(qū)校級期末）每年夏季，我國多地會出現(xiàn)如圖甲所示日暈現(xiàn)象。日暈是當(dāng)日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（）A．在冰晶中，b光的傳播速度比a光小 B．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，b光的相鄰亮條紋間距大 C．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小 D．a(chǎn)光的頻率較大【考點】光的折射與全反射的綜合問題；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式；光的全反射現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；光的干涉專題；推理能力．【答案】A【分析】由圖看出，太陽光射入六角形冰晶時，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得出折射率關(guān)系，就知道波長關(guān)；再根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=Ldλ【解答】解：A、由圖看出，太陽光射入六角形冰晶時，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶對a光的折射率小于對b光的折射率，由v=cBD、a光的折射率小于b光的折射率，a光的頻率小于b光的頻率，所以a光的波長大于b光的波長，根據(jù)Δx=LC、由臨界角公式sinC=1故選：A。【點評】本題可以用紅光與紫光類比a光和b光，對于七種單色光的折射率、波長、頻率等等之間的關(guān)系，是考試的熱點，要牢固掌握。二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?克州期末）如圖所示，兩束不同頻率的平行單色光a、b從水射入空氣（空氣折射率為1）發(fā)生如圖所示的折射現(xiàn)象（α＜β），下列說法正確的是（）A．水對a的折射率比水對b的折射率小 B．在空氣中的傳播速度va＞vb C．在水中的傳播速度va＞vb D．當(dāng)a、b入射角為0°時，沒有光線進(jìn)入空氣中【考點】折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式．【專題】應(yīng)用題；信息給予題；定性思想；推理法；光的折射專題．【答案】AC【分析】根據(jù)折射率的公式結(jié)合題目信息可知折射率大小關(guān)系和光在水中的速度關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈BC.由題目知空氣的折射率為1，即空氣中的光速等于真空中光速c，根據(jù)題意可知折射角α＜β，所以折射率na＜nb，由于n=cv知，光在水中的傳播速度va＞vD.當(dāng)a、b入射角為0°時，光線垂直分界面進(jìn)入空氣，而不是沒有光線進(jìn)入空氣中，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題主要考查折射率的計算公式的運用，屬于基礎(chǔ)題目。（多選）12．（2024春?西城區(qū)校級期末）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置觀察光的干涉現(xiàn)象。他使用綠色的濾光片，在目鏡中觀察到了一定數(shù)量的綠色條紋。若要增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，以下措施可行的是（）A．減小單縫到雙縫的距離 B．換用間距更大的雙縫 C．換用更長的遮光筒 D．換用藍(lán)色的濾光片【考點】更換光的顏色判斷條紋間距的變化；改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化；改變雙縫到光屏的距離判斷干涉條紋間距的變化．【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮緽D【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式：Δx=ld【解答】解：增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，則條紋的寬度減小，根據(jù)相鄰亮條紋間的距離為：Δx=ldA、減小單縫到雙縫的距離，不影響干涉條紋間距，故A錯誤；B、使用間距更大的雙縫，即增大雙縫間距離d，則Δx減小，故B正確；C、換用更長的遮光筒，則L變大，Δx變大，故C錯誤；D、藍(lán)光的波長比綠光的小，換用藍(lán)色的濾光片后Δx變小，故D正確。故選：BD?！军c評】考查雙縫干涉原理，及其干涉條紋間距公式的應(yīng)用，解決該題需熟記條紋間距公式，知道公式中各物理量的所表示的意義。（多選）13．（2024?黃陂區(qū)校級一模）下列四幅生活情景，關(guān)于光的理論，說法正確的是（）A．甲圖，陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象 B．乙圖，海市蜃樓是光的反射現(xiàn)象 C．丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的折射現(xiàn)象 D．丁圖，偏光太陽鏡可以減少炫光，是光的偏振現(xiàn)象【考點】光的偏振現(xiàn)象及原理；光的反射現(xiàn)象；光的折射現(xiàn)象；光的干涉現(xiàn)象．【專題】常規(guī)題型；比較思想；圖析法；光的折射專題．【答案】AD【分析】根據(jù)各種光現(xiàn)象形成的原因，確定是哪種光現(xiàn)象。【解答】解：A、甲圖，肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色是肥皂膜內(nèi)外反射的光線，相互疊加產(chǎn)生干涉形成的，故A正確；B、乙圖，是海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，故B錯誤；C、丙圖，茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，是光的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、丁圖，偏光眼鏡的鏡片，是根據(jù)光線的偏振原理制造而成，它能有選擇性地過濾來自某個方向的光線，通過過濾掉漫反射中的許多偏振光，減弱太陽光光線的強(qiáng)度，增強(qiáng)視覺中不同視覺物的反差，可以有效減弱或者消除非金屬表面的反光，故D正確。故選：AD?！军c評】本題是物理知識在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用，要理解常見光現(xiàn)象形成的原因，在平時學(xué)習(xí)中要注意多積累。（多選）14．（2024春?鄭州期末）如圖甲所示為研究光的干涉與衍射現(xiàn)象的實驗裝置，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射在狹縫上，實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣（圖中陰影部分表示暗條紋）。下列說法正確的是（）A．圖乙是光的衍射圖樣，圖丙是光的雙縫干涉圖樣 B．遮住一條狹縫，僅減小另一狹縫的寬度，圖丙中亮條紋寬度將增加 C．照射雙縫時，僅增加L，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距增大 D．照射雙縫時，若S1、S2到屏上P點的距離差為半波長的奇數(shù)倍，P點處是亮條紋【考點】光的衍射現(xiàn)象；改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；理解能力．【答案】BC【分析】根據(jù)雙縫干涉圖樣的相鄰亮或暗條紋的間距不變，衍射圖樣為中間寬兩側(cè)窄的特點，判斷乙、丙兩圖；狹縫越小，衍射的范圍越大，衍射條紋越寬；根據(jù)雙縫干涉公式Δx=Ldλ判斷，僅增大L，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距離變化；若S1、S【解答】解：A．雙縫干涉圖樣的條紋的間距不變，故乙為雙縫干涉圖樣，而衍射圖樣為中間寬兩側(cè)窄的特點，故圖丙為光的衍射圖樣，故A錯誤；B．狹縫越小，衍射的范圍越大，衍射條紋越寬；遮住一條狹縫，另一狹縫寬度減小，則衍射現(xiàn)象越明顯，所以圖丙中亮條紋寬度將增加，故B正確；C．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=LdD．根據(jù)波程差為半波長的奇數(shù)倍為暗紋，波程差為半波長的偶數(shù)倍為明紋，所以P點處為暗條紋，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查雙縫干涉的特點和衍射圖像以及條件，解題關(guān)鍵是雙縫干涉圖樣的相鄰亮或暗條紋的間距不變，而衍射圖樣為中間寬兩側(cè)窄的特點和雙縫干涉公式。（多選）15．（2024?順德區(qū)模擬）關(guān)于下列情景圖片，其中說法正確的是（）A．圖甲中3D眼鏡利用光的偏振原理 B．圖乙利用單色光檢查平面的平整度是利用光的衍射 C．圖丙救護(hù)車發(fā)出的聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而電磁波不會產(chǎn)生多普勒效應(yīng) D．圖丁直接把墻壁多個條紋的距離當(dāng)成相鄰明條紋距離，計算光的波長結(jié)果會偏大【考點】偏振現(xiàn)象的應(yīng)用；多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用；光的干涉現(xiàn)象；光的衍射現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電磁本性專題；推理能力．【答案】AD【分析】立體電影利用光的偏振現(xiàn)象；根據(jù)薄膜干涉和多普勒效應(yīng)的原理判定；根據(jù)雙縫干涉的條紋公式判斷?！窘獯稹拷猓篈、圖甲中3D眼鏡利用了光的偏振原理，故A正確。B、圖乙利用單色光檢查平面的平整度是利用光的薄膜干涉，故B錯誤。C、電磁波和聲波一樣會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，故C錯誤。D、圖丁直接把墻壁多個條紋的距離當(dāng)成相鄰明條紋距離，則Δx偏大，根據(jù)Δx=L故選：AD?！军c評】本題主要考查了光的偏振現(xiàn)象、薄膜干涉、多普勒效應(yīng)以及光的雙縫干涉現(xiàn)象等，解題關(guān)鍵是掌握其原理，判定其現(xiàn)象即可。三．填空題（共5小題）16．（2024?廈門三模）我國唐代對彩虹形成的原因已有記載，《禮記?月令?季春之月》中提到“日照雨滴則虹生”。一束太陽光射入球形雨滴形成彩虹的光路如圖所示，則光線a的頻率大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）光線b的頻率，已知太陽光射入雨滴時入射角（θ＝53°，光線b偏折角β＝16°，光線b在雨滴中的折射率等于1.3（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）?！究键c】光的折射定律．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】大于；1.3【分析】根據(jù)光的偏折程度分析折射率，根據(jù)折射定律解得折射率。【解答】解：由圖分析可知，第一次折射時，b光的偏折較小，則b光的折射率較?。桓鶕?jù)折射定律可知n=代入數(shù)據(jù)解得n＝1.3故答案為：大于；1.3【點評】本題關(guān)鍵之處是分析第一次折射時折射角的關(guān)系，要注意運用折射定律計算折射率的公式。17．（2024春?福州期末）如圖，一細(xì)束復(fù)色光射向平行板玻璃磚后，分散成兩束單色光a和b，則玻璃對a光的折射率大于（選填“大于”“等于”或“小于”）玻璃對b光的折射率；當(dāng)用a、b光分別照射同一雙縫干涉裝置時，b（選填“a”或“b”）光形成的干涉條紋間距較大?！究键c】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系；光的折射定律；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式．【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】大于；b【分析】根據(jù)光的偏折程度分析折射率大小，由Δx=ld【解答】解：由圖可知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，所以玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，則a光的頻率較大，a光的波長較小，根據(jù)Δx=ld故答案為：大于；b【點評】根據(jù)光的偏折程度分析折射率的大小是解決本題的關(guān)鍵，同時，要掌握條紋間距公式。18．（2024春?福州期末）圖甲是用光的干涉法檢測物體表面平整程度的裝置，其中M為標(biāo)準(zhǔn)板，N為水平放置的待檢測物體，入射光豎直向下照射，圖乙為觀察到的干涉條紋。則P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是凸起（選填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N間墊高物的厚度，觀察到的干涉條紋的間距將變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！究键c】用薄膜干涉檢查工件的平整度．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理能力．【答案】凸起；變小?！痉治觥靠諝獗∧じ缮嫘纬傻臈l紋是膜的上下表面的反射光干涉產(chǎn)生的，根據(jù)條紋的彎曲判定被檢查表面的平整程度；相鄰明條紋間的空氣層的厚度差為λ2【解答】解：薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相等，明條紋右偏說明P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是凸起的；發(fā)生薄膜干涉時，相鄰明條紋間的空氣層的厚度差為λ2故答案為：凸起；變小。【點評】本題主要考查了薄膜干涉，解決本題的關(guān)鍵知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的反射光干涉產(chǎn)生的，知道空氣薄膜干涉是一種等厚干涉。19．（2024?綿陽模擬）由甲、乙兩種不同顏色的光，垂直于直角三棱鏡的AC邊界面射入，照射到斜面上的D點，甲光恰好發(fā)生全反射，乙光可以從D點折射出棱鏡，如圖所示。若甲、乙單色光在該棱鏡中傳播速度分別為k1c和k2c（c為真空中的光速），則可以判斷k1＜k2（選填“＞”或“＜”）；甲、乙兩單色光在該介質(zhì)中的折射率之比為k2：k1（用k1、k2表示）；在同一雙縫干涉裝置中，甲光形成的條紋間距＜乙光形成的條紋間距（選填“＞”或“＜”）?！究键c】光的折射與全反射的綜合問題；光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式；光的全反射現(xiàn)象．【專題】學(xué)科綜合題；定量思想；方程法；光的折射專題；光的干涉專題；推理能力．【答案】＜；k2：k1；＜。【分析】甲恰好發(fā)生全反射，結(jié)合發(fā)生全反射的條件可知甲A的折射率大，結(jié)合題目中甲、乙單色光在該棱鏡中傳播速度判斷k1、k2以及甲、乙兩單色光在該介質(zhì)中的折射率之比；根據(jù)折射率與波長的關(guān)系判斷波長的長短關(guān)系，然后結(jié)合雙縫干涉的條紋間距公式判斷。【解答】解：由題意可知，甲單色光的臨界角小于乙單色光的，根據(jù)sinC=可知n甲＞n乙根據(jù)n=結(jié)合甲、乙單色光在該棱鏡中傳播速度分別為k1c和k2c可得n解得n甲：n乙＝k2：k1則k1＜k2由于同一種介質(zhì)對頻率大、波長小的光的折射率答，可得λ甲＜λ乙根據(jù)雙縫干涉的條紋間距Δx=可知甲光形成的條紋間距小于乙光形成的條紋間距。故答案為：＜；k2：k1；＜。【點評】該題綜合考查光的折射、全反射以及干涉，牢記相關(guān)的公式即可。20．（2024春?閩侯縣期末）教學(xué)、導(dǎo)賞人員一般都會使用激光筆來投映一個光點或一條光線指向物體。把半圓形玻璃磚放置在角度盤上（半圓形玻璃磚的圓心與角度盤的圓心重合），激光筆發(fā)出的激光沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，其光路如圖所示，已知真空中光速為c，由此可知，半圓形玻璃磚的折射率為2；激光在玻璃磚中的傳播速度為2.12×108m/s。【考點】折射率及其測定；光的折射定律．【專題】定量思想；圖析法；光的折射專題；理解能力．【答案】2；2.12×108m/s?！痉治觥坑蓤D可知光的入射角和折射角，根據(jù)折射定律，求折射率；根據(jù)v=c【解答】解：根據(jù)題意，入射角i＝270°﹣225°＝45°，折射角r＝90°﹣60°＝30°，根據(jù)折射定律，玻璃磚折射率n=sin45°根據(jù)v=cn，激光在玻璃磚中的傳播速度為v=c故答案為：2；2.12×108m/s?！军c評】本題考查學(xué)生對折射定律和介質(zhì)折射率與速度的關(guān)系，比較基礎(chǔ)。四．解答題（共5小題）21．（2024?內(nèi)江模擬）如圖，某透明材料由一個半圓BEC和等邊三角形ABC組成，等邊三角形的邊長為L，半圓的直徑也為L。現(xiàn)有一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC邊射入材料中，折射光線剛好通過半圓BEC的圓心O，已知光在真空中的傳播速度為c。求：（1）該材料的折射率；（2）光在透明材料中的傳播時間（不計光在材料中的反射）?！究键c】光的折射定律．【專題】計算題；信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力．【答案】（1）該材料的折射率為3；（2）光在透明材料中的傳播時間為3L【分析】（1）根據(jù)折射定律求解作答；（2）根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解光在材料中的距離，根據(jù)折射率公式求解光在材料中的傳播速度，根據(jù)勻速直線運動公式求時間?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意作出光路圖如圖所示：由幾何關(guān)系，有i＝60°，r＝30°根據(jù)折射定律n=（2）由幾何關(guān)系可知，光在玻璃磚中傳播的路程為s，則s=設(shè)光在玻璃磚中傳播速度為v，根據(jù)折射率公式n=從D點第一次射到玻璃磚半圓弧的傳播時間為t，則t=s答：（1）該材料的折射率為3；（2）光在透明材料中的傳播時間為3L【點評】本題主要考查了光的折射，熟練掌握折射定律和折射率公式，要靈活運用數(shù)學(xué)知識與物理知識的結(jié)合。22．（2024?南通三模）如圖所示，等腰三棱鏡ABD，頂角∠A＝120°，BD的長度為12cm，一束光從某點P垂直于AB邊界射入三棱鏡，恰好在BD邊界上發(fā)生全反射，再直接經(jīng)過AD邊界射出三棱鏡。已知真空中的光速c＝3.0×108m/s，不考慮光在AD邊界的反射。求：（1）三棱鏡折射率n；（2）從AD邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度v和時間t?！究键c】光的折射與全反射的綜合問題；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式；光的全反射現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；光的直線傳播和光的反射專題；全反射和臨界角專題；推理能力．【答案】（1）三棱鏡折射率為2.0；（2）從AD邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度為1.5×108m/s；時間為4.0×10﹣10s?！痉治觥浚?）根據(jù)全反射條件，求折射率；（2）根據(jù)v=c【解答】解：（1）垂直于AB邊界入射的光沿直線傳播到BD邊界的入射角θ＝30°，根據(jù)全反射條件，由題意可知sinθ=1（2）根據(jù)v=代入數(shù)據(jù)解得v＝1.5×108m/s光傳播的光路如圖，則光在棱鏡中傳播距離s＝sBO?sin30°+sOD?sin30°傳播時間t=代入數(shù)據(jù)解得t＝4.0×10﹣10s答：（1）三棱鏡折射率為2.0；（2）從AD邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度為1.5×108m/s；時間為4.0×10﹣10s。【點評】本題考查學(xué)生對全反射條件、傳播距離和傳播速度關(guān)系的掌握，是一道基礎(chǔ)題，解題關(guān)鍵是正確畫出光路圖。23．（2024春?豐臺區(qū)期末）如圖所示，一束激光AO沿半徑方向射入空氣中截面為半圓形的玻璃磚，O點是玻璃磚的圓心。已知光線AO的入射角i＝30°，它的反射光線與折射光線的夾角為90°。（1）畫出反射和折射光路圖，并標(biāo)出折射角r；（2）求這種玻璃的折射率n；（3）分析說明當(dāng)入射角i＝60°時，是否會發(fā)生全反射現(xiàn)象?！究键c】光的折射與全反射的綜合問題．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理能力．【答案】（1）見解析；（2）這種玻璃的折射率為3；（3）會發(fā)生全反射現(xiàn)象?！痉治觥浚?）根據(jù)題意作圖；（2）根據(jù)折射定律解得折射率；（3）根據(jù)全反射臨界角結(jié)合入射角大小分析解答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意作圖如圖（2）反射角為30°，根據(jù)題意可知折射角r＝60°根據(jù)折射定律有n=（3）根據(jù)全反射臨界角公式有sinC=當(dāng)入射角為i＝60°時有sini=3則會發(fā)生全反射。答：（1）見解析；（2）這種玻璃的折射率為3；（3）會發(fā)生全反射現(xiàn)象?！军c評】本題考查光的折射與全反射的結(jié)合，解題關(guān)鍵掌握折射定律，注意全反射的發(fā)生條件。24．（2023秋?濰坊期末）如圖所示，陰影部分ABC為一透明勻質(zhì)材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面，AC為一半徑為R的四分之一圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形。在D處有一單色光的點光源，從點光源射入圓弧AC的光恰好全部從AB、BC界面射出（只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線），光在真空中的傳播速度為c。求：（1）此光學(xué)元件對該單色光的折射率；（2）光從D點傳播到ABC界面上的最長時間?！究键c】光的折射與全反射的綜合問題；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式．【專題】定量思想；推理法；光線傳播的規(guī)律綜合專題；推理能力．【答案】（1）此光學(xué)元件對該單色光的折射率為2；（2）光從D點傳播到ABC界面上的最長時間為(3?2【分析】（1）光線沿DB進(jìn)入時入射角最大，根據(jù)題意和幾何關(guān)系確定全反射臨界角，并求出折射率。（2）光線沿DB進(jìn)入時，經(jīng)過的時間最長。介質(zhì)中的光速與折射率的關(guān)系求得光在此光學(xué)元件中的傳播速度，根據(jù)光線傳播路程與傳播速度的比求解傳播時間?！窘獯稹拷猓海?）光線沿DB進(jìn)入時入射角最大，由下圖中幾何關(guān)系易知∠ABD＝45°由題意可知全反射臨界角等于∠ABD，則有：sin∠ABD=解得：n=（2）光在此光學(xué)元件中的傳播速度為：v=光線沿DB進(jìn)入時，經(jīng)過的時間最長為：t解得：t答：（1）此光學(xué)元件對該單色光的折射率為2；（2）光從D點傳播到ABC界面上的最長時間為(3?2【點評】本題考查了幾何光學(xué)的計算問題，此類問題確定光的傳播路徑是關(guān)鍵，掌握全反射的條件，以及介質(zhì)中的光速與折射率的關(guān)系。25．（2024?白云區(qū)校級模擬）如圖所示，某研究小組通過檢測寶石顆粒的折射率以檢驗寶石的真?zhèn)巍＠眉す庹丈湟婚L方體寶石。長方形ABCD為激光在寶石中的光路所在截面。入射光線PO從AB的中點O射入，從C點射出，PO與法線之間的夾角為θ1＝45°。AB＝2cm，BC=3（1）請通過計算判斷該寶石是否為偽造產(chǎn)品；（2）若該寶石AB邊和CD邊足夠長，入射光線PO與法線之間的夾角調(diào)整為60°，請問折射光線OP′能否透過CD界面？【考點】光的折射定律．【專題】定量思想；類比法；光的折射專題；理解能力．【答案】（1）通過計算判斷該寶石是偽造產(chǎn)品；（2）若該寶石AB邊和CD邊足夠長，入射光線PO與法線之間的夾角調(diào)整為60°，折射光線OP′能透過CD界面?！痉治觥浚?）先畫出光路圖，由幾何知識求出折射角的大小，再根據(jù)折射定律求出折射率，從而判斷真?zhèn)?；?）當(dāng)上下兩邊無限長時，由光路可逆性判斷能否從下邊穿出。【解答】解：（1）由幾何關(guān)系可知，tanθ2=OB根據(jù)折射定律有：n=代入數(shù)據(jù)解得：n=由題意真寶石折射率為2.4，因此是偽造產(chǎn)品（2）當(dāng)OP光線與法線的夾角θ1＝60°時，經(jīng)界面AB折射后，射到CD邊M點假設(shè)可以從CD邊射出，折射定律：n=又根據(jù)幾何關(guān)系θ2＝θ3根據(jù)上述公式可得：θ4＝θ1＝60°＜90°因此可以透過CD邊界答：（1）通過計算判斷該寶石是偽造產(chǎn)品；（2）若該寶石AB邊和CD邊足夠長，入射光線PO與法線之間的夾角調(diào)整為60°，折射光線OP′能透過CD界面?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握折射定律，以及光線從空氣斜射進(jìn)入平行玻璃板后經(jīng)兩次折射，出射光線與入射光線平行，還要注意畫出準(zhǔn)確的光路圖和幾何知識。

考點卡片1．多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1．多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源與觀察者之間有相對運動時，觀察者會感到波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)．2．接收到的頻率的變化情況：當(dāng)波源與觀察者相向運動時，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者背向運動時，觀察者接收到的頻率變?。久}方向】?？碱}型：在學(xué)校運動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器．兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點出發(fā)，向某一段點緩慢行進(jìn)10m．在此過程中，他聽到揚聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為（）A.2B.4C.6D.8【分析】當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時，振動加強(qiáng)，聽到聲音是加強(qiáng)的；當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，聽到聲音是減弱的．【解答】解：當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時，振動加強(qiáng)，聽到聲音是加強(qiáng)的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m時，聽到聲音變大；當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，聽到聲音是減弱的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時，聲音減弱；故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動過程聽到揚聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次；故選B．【點評】本題關(guān)鍵明確振動加強(qiáng)和振動減弱的條件，然后可以結(jié)合圖表分析，不難．【解題方法點撥】多普勒效應(yīng)的成因分析（1）接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)，當(dāng)波以速度v通過觀察者時，時間t內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N＝，因而單位時內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)，即接收頻率．（2）當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率變?。?．光的反射現(xiàn)象3．光的折射現(xiàn)象4．光的折射定律【知識點的認(rèn)識】一、光的折射1．光的折射現(xiàn)象：光射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部分光進(jìn)入到另一種介質(zhì)中去，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。3．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。表示為n=sin實驗證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。5．相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ（折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1）斜射入介質(zhì)Ⅱ（折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達(dá)式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命題方向】題型一：光的折射定律的應(yīng)用如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝β．從點光源S發(fā)出的細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成α角時，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（）分析：由題意可知從AC面出射的光線與入射光線SO恰好重合，因此根據(jù)光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的，然后根據(jù)折射定律即可求解折射率。解答：作出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°﹣α，由幾何關(guān)系可知折射角為：r＝90°﹣β。根據(jù)折射定律：n=sin(90°?α)故選：A。點評：解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵是根據(jù)題意正確畫出光路圖，然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識求解?！窘忸}方法點撥】光的折射問題，解題的關(guān)鍵在于正確畫出光路圖、找出幾何關(guān)系。解題的一般步驟如下：（1）根據(jù)題意正確畫出光路圖；（2）根據(jù)幾何知識正確找出角度關(guān)系；（3）依光的折射定律列式求解。5．折射率及其測定【知識點的認(rèn)識】一、光的折射1．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率．表示為n=sin實驗證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)．2．相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ（折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1）斜射入介質(zhì)Ⅱ（折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率．用n21表示．n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達(dá)式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2．【命題方向】一個圓柱形筒，如圖所示，直徑d＝12cm，高H＝16cm，人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒左側(cè)的深度為h＝9cm，當(dāng)筒中裝滿液體時，則恰能看到筒左側(cè)的最低點。光在真空中傳播速度c＝3.0×108m/s。求：（1）此液體的折射率n．（2）光在此液體中的傳播速度v。分析：（1）畫出光路圖，根據(jù)幾何知識求出入射角正弦和折射角正弦，運用折射定律求出液體的折射率n。（2）根據(jù)v=c解答：（1）光路圖如圖所示根據(jù)幾何知識有sinθ1根據(jù)折射定律有n=（2）光在此液體中的傳播速度為v=答：（1）此液體的折射率n為43（2）光在此液體中的傳播速度v為2.25×108m/s。點評：解決本題的關(guān)鍵是畫出光路圖，運用幾何知識求出入射角正弦和折射角正弦，要掌握折射率的定義式和光速與折射率關(guān)系公式?！窘忸}思路點撥】折射率的定義式n=sinθ1sinθ2中的6．折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式7．光的全反射現(xiàn)象8．光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1．光導(dǎo)纖維：主要應(yīng)用：a.光導(dǎo)纖維；b.內(nèi)窺鏡；c.光纖通信．2.光導(dǎo)纖維的原理：當(dāng)光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)傳播時，如果從有機(jī)玻璃射向空氣的入射角大于臨界角，光會發(fā)生全反射，于是光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播。這就是光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的原理。實用光導(dǎo)纖維的直徑只有幾微米到一百微米。因為很細(xì)，一定程度上可以彎折。它由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射。3.內(nèi)窺鏡的原理如果把光導(dǎo)纖維聚集成束，使纖維在兩端排列的相對位置一樣，圖像就可以從一端傳到另一端（下左圖）。醫(yī)學(xué)上用這種光纖制成“內(nèi)窺鏡”（下右圖），用來檢查人體胃、腸、氣管等臟器的內(nèi)部。實際的內(nèi)窺鏡裝有兩組光纖，一組把光傳送到人體內(nèi)部進(jìn)行照明，另一組把體內(nèi)的圖像傳出供醫(yī)生觀察。4.光纖通信的原理：光也可以像無線電波那樣，作為載體來傳遞信息。載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號的激光從光纖的一端輸入，就可以傳到千里以外的另一端，實現(xiàn)光纖通信。光纖通信有傳輸容量大的特點。例如，一路光纖的傳輸能力的理論值為二十億路電話，一千萬路電視。此外，光纖傳輸還有衰減小、抗干擾性及保密性強(qiáng)等多方面的優(yōu)點。9．光的折射與全反射的綜合問題10．光的干涉現(xiàn)象11．光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】1.實驗裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況。如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏（托馬斯?楊所處年代沒有激光）。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋（或暗條紋）間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2