重難點16光的反射、折射及光的干涉衍射和偏振考點2025考向預測考點1：折射定律折射率光的折射定律、折射率、全反射現象的考查常以計算題形式出現，是命題熱點、常考點；光的干涉、衍射和相對論基本假設則常以選擇題形式出現．趨勢分析：預計以后高考對本專題的考查仍然以光的折射、全反射等光的傳播規律作為主要命題方向，但對于光的干涉、衍射、偏振等內容的重要結論也需識記。考點2：全反射考點3：光的干涉現象考點4：光的衍射和偏振現象【情境解讀】【高分技巧】1．折射定律折射率①折射定律(1)內容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．(2)表達式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n12(n12為比例常數)．②折射率(1)定義式：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(2)計算公式：n＝eq\f(c,v).因為v<c，所以任何介質的折射率都大于1.③平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制特點平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發生側移通過三棱鏡的光線經兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折圓界面的法線是過圓心的直線，光線經過兩次折射后向圓心偏折2．全反射①光密介質與光疏介質介質光密介質光疏介質折射率大小光速小大相對性若n甲＞n乙，則甲相對乙是光密介質若n甲＜n丙，則甲相對丙是光疏介質②全反射(1)定義：光從光密介質射入光疏介質時，當入射角增大到某一角度，折射光線消失，只剩下反射光線的現象．(2)條件：①光從光密介質射向光疏介質．②入射角大于或等于臨界角．(3)臨界角：折射角等于90°時的入射角．若光從介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發生全反射的臨界角為C，由n＝eq\f(sin90°,sinC)，得sinC＝eq\f(1,n).介質的折射率越大，發生全反射的臨界角越小．③光導纖維光導纖維的原理是利用光的全反射(如圖)．3．光的折射和全反射的綜合應用①光在三角形玻璃磚中的折射和全反射問題如圖，一折射率為eq\r(3)的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°.一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計光線在棱鏡內的多次反射，求AC邊與BC邊上有光出射區域的長度的比值．②光在球形玻璃磚中的折射和全反射問題如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)．已知玻璃的折射率為1.5.現有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內表面反射后的光線)．求：(1)從球面射出的光線對應的入射光線到光軸距離的最大值；(2)距光軸eq\f(R,3)的入射光線經球面折射后與光軸的交點到O點的距離．(2)如圖乙，設與光軸相距eq\f(R,3)的光線在球面B點發生折射時的入射角和折射角分別為i1和r1，4.光的干涉現象①雙縫干涉(1)條紋間距：Δx＝eq\f(l,d)λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大．(2)明暗條紋的判斷方法：如圖所示，相干光源S1、S2發出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1.當Δr＝nλ(n＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現明條紋．當Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現暗條紋．②薄膜干涉(1)形成原因：如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上時，從膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．(2)明暗條紋的判斷方法：兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波長為λ.在P1、P2處，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現明條紋．在Q處，Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現暗條紋．(3)應用：增透膜、檢查平面的平整度．5.光的衍射和偏振現象①單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點干涉、衍射都是波特有的現象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋②光的干涉和衍射的本質從本質上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都屬于光波的疊加，干涉是從單縫通過兩列頻率相同的光波在屏上疊加形成的，衍射是由來自單縫上不同位置的光在屏上疊加形成的．（建議用時：60分鐘）【考向一：折射定律折射率】1．（2024·天津薊州·三模）平行板玻璃磚橫截面如圖，上下表面足夠大，在該截面內有一束復色光從空氣斜射到玻璃磚的上表面，從下表而射出時分為a、b兩束光，則（）A．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大B．在玻璃中傳播時，b光的傳播速度較大C．以相同的入射角從水中斜射入空氣，a光的折射角大D．增大入射光在上表面的入射角，可能只有一種光從下表面射出【答案】A【詳解】A．作出光路圖如圖所示由圖可知，光線進入玻璃磚時，b光的偏折程度較大，則玻璃磚對b光的折射率較大，b光的頻率較大，波長較小；根據由于a光的波長較大，則通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大，故A正確；B．在玻璃中傳播時，根據由于玻璃磚對b光的折射率較大，所以b光的傳播速度較小，故B錯誤；C．以相同的入射角i從水中斜射入空氣，根據，由于a光的折射率小，所以a光的折射角r小，故C錯誤；D．由于玻璃磚上下表面平行，所以光線在上表面的折射角等于下表面的入射角，根據光路可逆性，增大入射光在上表面的入射角，兩種光都可以從下表面射出，故D錯誤。故選A。2．（2024·天津薊州·三模）下列說法正確的是（）A．雨后出現的彩虹是由光的折射造成的B．光在介質中的傳播速度僅由介質所決定C．粒子散射實驗可以很好解釋氫原子發光D．光的偏振現象證明光是電磁波【答案】A【詳解】A．雨后出現的彩虹是由光的折射造成的，故A正確；B．光在介質中的傳播速度由介質和光的頻率共同決定，故B錯誤；C．粒子散射實驗不可以解釋氫原子發光，玻爾的原子模型可以很好解釋氫原子發光，故C錯誤；D．光的偏振現象證明光是橫波，不能證明光是電磁波，故D錯誤。故選A。3．（2024·天津薊州·模擬預測）雨后太陽光射入空氣中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面發生反射，最后離開水滴時再折射一次，就形成了彩虹．如圖所示，太陽光從左側射入球形水滴，a、b是其中的兩條出射光線，在這兩條出射光線中，一條是紅光，另一條是紫光，下列說法正確的是（

）A．a光線是紅光，b光線是紫光B．遇到同樣的障礙物，b光比a光更容易發生明顯衍射C．a光在水滴中的傳播時間比b光在水滴中的傳播時間長D．增大太陽光在水滴表面的入射角，則可能沒有光線從水滴表面射出【答案】BC【詳解】A．由光路圖可知，a光線的偏折程度較大，則a光線的折射率較大，頻率較大，則a光線是紫光，b光線是紅光，故A錯誤；B．紅光的波長比紫光長，則遇到同樣的障礙物，b光比a光更容易發生明顯衍射，故B正確；C．根據可知，a光在水滴中的傳播速度較小，但是在水滴中傳播距離較大，則a光在水滴中的傳播時間比b光在水滴中的傳播時間長，故C正確；D．增大太陽光在水滴表面的入射角，則光線進入水滴的折射角變大，根據幾何關系可知，光線從水滴表面射出空氣的入射角等于光線從空氣射入水滴時的折射角，根據光路可逆性可知光線一定能從水滴表面射出，故D錯誤。故選BC。4．（2024·天津北辰·三模）關于下面四幅圖涉及的物理知識，下列說法正確的是（）A．圖①，泊松首先通過實驗觀察到了這個亮斑B．圖②，大量處于的氫原子發生躍遷時最多能輻射三種不同頻率的光C．圖③，玻璃對單色光OB的折射率小于對單色光OC的折射率D．圖④，湯姆孫通過該實驗發現了電子，揭示了原子可以再分【答案】BD【詳解】A．菲涅爾首先在實驗中觀察到了泊松亮斑，故A錯誤；B．大量處于的氫原子發生躍遷時，根據可知最多可以輻射出3種不同頻率的光子，故B正確；C．由光路圖可知，單色光OB的偏轉程度大于單色光OC的偏轉程度，則玻璃對單色光OB的折射率大于對單色光OC的折射率，故C錯誤；D．湯姆孫通過實驗發現了電子，揭示了原子可以再分，故D正確。故選BD。5．（2024·天津北辰·三模）a、b兩束單色光分別用同一雙縫干涉裝置進行實驗，在距雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，圖甲是a光照射時形成的干涉圖樣，圖乙是b光照射時形成的干涉圖樣。下列關于a、b兩束單色光的說法正確的是（）A．a光子的能量較大B．在水中a光傳播的速度較小C．若用b光照射某金屬沒有光電子逸出，則用a光照射該金屬時也沒有光電子逸出D．若a光是氫原子的核外電子從第四能級向第二能級躍遷時產生的，則b光可能是氫原子的核外電子從第三能級向第二能級躍遷時產生的【答案】C【詳解】A．由圖可知a光照射時形成的干涉條紋間距大于b光的，由可知a光的波長大于b光的波長，則a光的頻率小于b光的頻率，根據可知a光子的能量較小，故A錯誤；B．根據由于a光的頻率小于b光的頻率，則a光的折射率小于b光的折射率，a光在水中的傳播速度較大，故B錯誤；C．若用b光照射某金屬沒有光電子逸出，由于a光的頻率小于b光的，故a光照射該金屬時也沒有光電子逸出，故C正確；D．若a光是氫原子的核外電子從第四能級向第二能級躍遷時產生的，因為b光子的能量大于a光子的能量，則b光不可能是氫原子的核外電子從第三能級向第二能級躍遷時產生的，故D錯誤。故選C。6．（2024·天津濱海新·模擬預測）如圖所示，一個半圓形的玻璃磚，其折射率n。入射光a沿著玻璃磚半徑射到直邊上O點，分成兩束光線b和c，虛線為過O點的法線，則有（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據折射定律有根據折射率的定義可知，折射率等于光在空氣中對應的入射角的正弦與介質中對應的折射角的正弦的比值，結合圖像可知故選A。【考向二：全反射】7．（2024·天津和平·三模）潛水艇內的人員為了觀察水面上的情況，需要升起潛望鏡，潛望鏡內的主要光學元件是全反射棱鏡。如圖所示，ABC為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙兩束單色光組成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上發生了全反射。若保持入射點O的位置不變，使光線繞O點順時針轉動時，甲光先從AB面上射出，則關于甲、乙兩束光的說法正確的是（）A．在相同條件下做單縫衍射實驗，甲光的中央條紋寬度大B．真空中甲光的傳播速度比乙光大C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距大D．甲、乙光分別照射同一光電管，都產生了光電效應，甲光的遏止電壓大【答案】A【詳解】A．若保持入射點O的位置不變，使光線繞O點順時針轉動時，光線射到AB面上的入射角減小，甲光先從AB面上射出，說明甲光的臨界角較大，根據可知甲光的折射率較小，甲光頻率較小，波長較長，則在相同條件下做單縫衍射實驗，甲光的衍射現象更加明顯，即中央條紋寬度大，故A正確；B．各種色光在真空中的傳播速度相等，則真空中甲光的傳播速度等于乙光，故B錯誤；C．甲光的折射率較小，甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光的偏折較小，從下表面的出射光線與入射光線的間距小，故C錯誤；D．甲、乙光分別照射同一光電管，都產生了光電效應，根據甲光的頻率較小，甲光的能量較小，則遏止電壓較小，故D錯誤。故選A。8．（2024·天津濱海新·模擬預測）如圖，一束復色光以入射角i（0°<i<90°）從空氣射入由內芯和外套組成的光導纖維后分成了a、b兩束單色光，下列說法正確的是（）A．a光的頻率小于b光的頻率B．在光導纖維內，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．i越大，a、b光越容易在內芯和外套的交界面上發生全反射D．在發生全反射的條件下，i越小，a、b光在內芯中的傳播時間越短【答案】BD【詳解】A．a、b兩束單色光在空氣中的入射角相等，在內芯中a的折射角小于b光的折射角，根據折射率的定義式可知，a光的折射率大于b光的折射率，折射率越大，頻率越大，則a光的頻率大于b光的頻率，故A錯誤；B．根據折射率與光速的關系有由于a光的折射率大于b光的折射率，則在光導纖維內，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故B正確；C．i越大，a、b光在內芯中的折射角越大，根據幾何關系可知，a、b光在內芯與外套界面上的入射角越小，a、b光越不容易在內芯和外套的交界面上發生全反射，故C錯誤；D．令a、b兩束單色光在內芯氣中的折射角為，光導纖維的總長為L，則光在內芯中傳播的距離為根據折射率的關系式有光在內芯中的傳播時間解得在發生全反射的條件下，i越小，越小，則a、b光在內芯中的傳播時間越短，故D正確。故選BD。9．（2024·天津河北·二模）下列說法正確的是（）A．真空中紅光的傳播速度比紫光的大B．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現象C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現象D．電視機遙控器是利用發出紫外線脈沖信號來變換頻道的【答案】B【詳解】A．真空中紅光和紫光的傳播速度相同，故A錯誤；B．在光導纖維束內傳送圖像是利用了光的全反射現象，故B正確；C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現象，故C錯誤；D．電視機遙控器是利用發出紅外線脈沖信號來變換頻道的，故D錯誤。故選B。10．（2024·天津·模擬預測）如圖所示，甲圖是2023年5月15日上午在恩施地區觀看到的“日暈”圖片。“日暈”又叫“圓虹”，是日光通過卷層云時，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上時的光路圖，、為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說法正確的是（

）A．冰晶對光的折射率大于對光的折射率B．在冰晶中，光的傳播速度較大C．用同一裝置做雙縫干涉實驗，光的條紋間距比光的窄D．從同種玻璃中射入空氣發生全反射時，光的臨界角較大【答案】BC【詳解】A．由題圖可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根據折射定律可知，六角形冰晶對光的折射率小于對光的折射率，故A錯誤；B．根據由于冰晶對光的折射率小于對光的折射率，所以在冰晶中，光的傳播速度較大，故B正確；C．根據干涉條紋間距公式用同一裝置做雙縫干涉實驗，由于光的折射率小于光的折射率，則光的頻率小于光的頻率，光的波長大于光的波長，所以光的條紋間距比光的窄，故C正確；D．從同種玻璃中射入空氣發生全反射時，根據全反射臨界角公式由于光的折射率小于光的折射率，可知光的臨界角較大，故D錯誤。故選BC。11．（2024·天津·模擬預測）如圖所示，等腰直角三角形為一棱鏡的橫截面，。由甲、乙兩種單色光組成的一細光束，從AB邊射入三棱鏡，調整入射方向發現，當入射光束垂直AB邊入射時，恰好只有甲光從BC邊射出，則下列判斷正確的是（

）A．甲光的全反射臨界角小于乙光的全反射臨界角B．甲光在玻璃磚中傳播速度比乙光小C．用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，甲光的條紋要比乙光的條紋寬D．若甲、乙兩光均能使某金屬發生光電效應，則由甲光照射產生的光電子最大初動能更大【答案】C【詳解】AB．恰好只有甲光從BC邊射出，說明甲光的臨界角較大，根據可知甲光的折射率較小，根據可知甲光在玻璃磚中傳播速度比乙光大，故AB錯誤；C．甲光的折射率較小，則甲光的頻率較小，波長較大，根據可知用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，甲光的條紋要比乙光的條紋寬，故C正確；D．根據光電效應方程甲光的頻率較低，可知甲光照射產生的光電子最大初動能更小，故D錯誤；故選C。12．（2024·天津南開·二模）如圖甲所示，我國航天員王亞平在天宮課堂上演示了微重力環境下的神奇現象。液體呈球狀，往其中央注入空氣，可以在液體球內部形成一個同心球形氣泡。假設此液體球其內外半徑之比為1∶3，由a、b、c三種顏色的光組成的細復色光束在過球心的平面內，從A點以的入射角射入球中，a、b、c三條折射光線如圖乙所示，其中b光的折射光線剛好與液體球內壁相切。下列說法正確的是（

）A．該液體材料對a光的折射率小于對c光的折射率B．c光在液體球中的傳播速度最大C．該液體材料對b光的折射率為D．若繼續增大入射角i，b光可能因發生全反射而無法射出液體球【答案】BC【詳解】A．根據折射率的公式可知，以相同的入射角射入球中時，a光的折射角較小，故其折射率較大，A錯誤；B．以相同的入射角射入球中時，c光的折射角最大，折射率最小，故在液體球中傳播的速度最大，B正確；C．如圖所示，可知b光線的折射角故該液體對b光的折射率C正確；D．若繼續增大入射角i，b光的折射角增大，光線遠離同心球形氣泡，光線從液體材料射出時的入射角與射入液體材料時的折射角大小相等，根據光的可逆性可知不會發生全反射，D錯誤。故選BC。13．（2024·天津河西·二模）可見光為我們呈現了色彩斑斕的世界和各種有趣的現象。用紅光和藍光完成各種實驗，以下說法中正確的是（）A．紅光和藍光分別射入同一塊玻璃磚，藍光在玻璃磚中的傳播速度更大B．紅光和藍光分別從純水射向空氣，藍光發生全反射的臨界角更大C．用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，藍光相鄰兩亮條紋間的間距更大D．用紅光進行單縫衍射實驗，狹縫越窄，衍射后在屏上產生的中央亮條紋越寬【答案】D【詳解】A．紅光和藍光分別射入同一塊玻璃磚，紅光的頻率小于藍光的頻率，玻璃磚對紅光的折射率小于對藍光的折射率，根據可知紅光在玻璃磚中的傳播速度更大，故A錯誤；B．根據全反射臨界角公式由于紅光的折射率較小，可知紅光和藍光分別從純水射向空氣，紅光發生全反射的臨界角更大，故B錯誤；C．根據用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，紅光的波長較大，紅光相鄰兩亮條紋間的間距更大，故C錯誤；D．用紅光進行單縫衍射實驗，狹縫越窄，衍射后在屏上產生的中央亮條紋越寬，故D正確。故選D。14．（2024·天津·模擬預測）有a、b兩束平行單色光從空氣中斜射在平行玻璃磚上，它們經玻璃折射后射入空氣的光線如圖示，則有關a、b光的說法正確的是（）A．若a光為黃光，b光可能為紫光B．在同一單縫衍射實驗裝置發生衍射時b光的衍射現象更明顯C．若a、b兩束單色光從空氣中垂直照射在平行玻璃磚上，a光在玻璃中的傳播時間長D．同時增大兩束光的入射角，b光在平行玻璃磚的下表面先發生全反射【答案】BC【詳解】A．根據光路圖知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，a光的頻率大于b光的頻率，若a光為黃光，b光不可能為紫光，故A錯誤；B．由于a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長小于b光的波長，則b光的衍射現象更明顯，故B正確；C．若a、b兩束單色光從空氣中垂直照射在平行玻璃磚上，根據a光速度小，在玻璃中的傳播時間長，故C正確；D．根據光路可逆原理，兩光都不會在玻璃磚的下表面發生全反射，故D錯誤。故選BC。【考向三：光的干涉現象】15．（2024·天津濱海新·三模）如圖所示，氫原子從能級躍遷到能級發出a種光，氫原子從能級躍遷到能級發出b種光。關于這兩種光的特性，以下說法中正確的是（）A．在真空中傳播同樣的距離，b光所用時間更長B．從水中斜射入空氣時，b光更容易發生全反射C．照射同樣的金屬板發生光電效應時，b光的遏止電壓更大D．在條件相同的情況下做楊氏干涉實驗，b光的條紋間距更寬【答案】D【詳解】A．真空中各種光傳播速度相同，所以在真空中傳播同樣的距離，兩種光所用時間相同，故A錯誤；B．根據氫原子能級差可知b光能量小，所以頻率小，折射率小，從水中斜射入空氣時，b光不容易發生全反射，故B錯誤；C．照射同樣的金屬板發生光電效應時，根據愛因斯坦光電效應方程，可知a光的遏止電壓更大，故C錯誤；D．因為b光的頻率小，波長大，所以在條件相同的情況下做楊氏干涉實驗b光的條紋間距更寬，故D正確。故選D。16．（2024·天津南開·模擬預測）如圖所示，甲圖為演示光電效應的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數間的關系曲線。下列說法正確的是（）A．a、b、c三種光的光子能量B．a、b、c兩種光通過同一雙縫干涉裝置后，形成的干涉條紋中，a的條紋最寬C．若b光為綠光，a光可能是紫光D．a、b、c三種光從真空進入同一種介質后，頻率不變，波長變長【答案】B【詳解】A．根據光電效應方程和動能定理可得，可知光子能量大對應的光電子最大初動能大，對應的遏止電壓大，由圖乙可知a、b、c三種光的光子能量，故A錯誤；BC．由于三種光的光子能量，則三種光的頻率關系為若b光為綠光，a光不可能是紫光；三種光的波長關系為a、b、c兩種光通過同一雙縫干涉裝置后，形成的干涉條紋中，根據可知a的條紋最寬，故B正確，C錯誤；D．a、b、c三種光從真空進入同一種介質后，頻率不變，波速變小，波長變短，故D錯誤。故選B。17．（2024·天津和平·二模）通過對光現象的深入分析可以了解光的本質規律，以下是一些光現象的示意圖，圖甲是劈尖干涉的裝置及形成的條紋示意圖，圖乙是雙縫干涉示意圖，圖丙是一束復色光進入水珠后傳播光路示意圖，圖丁是自然光通過偏振片P、Q的實驗結果。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，將兩平板玻璃中間的紙片拿掉一張后，條紋間距不變B．圖乙中，若只增大屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離將減小C．圖丙中，a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度D．圖丁中，從圖示位置轉動偏振片P，光屏上亮度將逐漸變暗【答案】C【詳解】A．當抽去一張紙片后，劈形空氣薄膜的劈尖角(上、下表面所夾的角)變小，相同的厚度差對應的水平距離變大，故相鄰的亮條紋或暗條紋間距變大，即條紋變疏，故A錯誤；B．根據雙縫干涉條紋間距公式圖乙中，若只增大屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離將增大，故B錯誤；C．圖丙中，b光的偏折程度較大，b光的折射率較大，根據可知a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度，故C正確；D．光是橫波，圖丁中，從圖示位置轉動偏振片P，光屏上亮度逐漸變亮，故D錯誤。故選C。18．（2024·天津·二模）如圖所示，在研究光電效應的實驗中，發現用一定頻率的A光照射光電管時，電流表指針會發生偏轉，而用另一頻率的B光照射時電流表指針不會發生偏轉，則下列說法正確的是（

）A．A光的頻率一定大于B光的頻率B．在水中A光的速度大于B光的速度C．用A光和B光分別在同一雙縫干涉實驗裝置上做實驗，A光的干涉條紋間距較寬D．用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是從a流向b【答案】AD【詳解】A．A光能發生光電效應，B光不能發生光電效應，則A光的頻率大于截止頻率，B光的頻率小于截止頻率，故A光的頻率一定大于B光的頻率，故A正確；B．A光的頻率大于B光的頻率，則A光的折射率大于B光的折射率，根據在水中A光的速度小于B光的速度，故B錯誤；C．A光的頻率大于B光的頻率，根據則A光的波長小于B光的波長，根據雙縫干涉條紋間距公式可知A光的干涉條紋間距較窄，故C錯誤；D．用A光照射光電管時，光電子從陰極射出，光電子從b流過電流表G到a，故流過電流表G的電流方向是從a流向b，故D正確。故選AD。19．（2024·天津河西·一模）生活中有很多有趣的光學現象，關于這些現象，下列表述中錯誤的一項是（

）A．甲圖所示的光導纖維，內芯的折射率比外套的大B．乙圖所示的肥皂膜看起來是彩色的，這是光的折射現象C．丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定D．如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片【答案】B【詳解】A．光導纖維能夠使光在有機玻璃內傳播是利用光的全反射原理，要想發生全反射光必須從光密介質射入光疏介質，所以內芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．肥皂膜看起來是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現象，B錯誤；C．劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定，C正確；D．要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，D正確。本題選錯誤的，故選B。20．（2025·內蒙古·模擬預測）增透膜被廣泛應用于各種光學透鏡。如圖，入射光1以接近法線方向入射鍍膜鏡片，反射光2和3在P處相干減弱，則2和3在P處的光振動圖像可能為（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C【詳解】由圖可知2和3兩束光傳播方向相反，在P處相干減弱，所以兩束光在P處振動方向相反，根據同側法可知C正確。故選C。21．（2025·全國·模擬預測）彩虹是因陽光照射到空中的小水滴，發生折射、色散及反射形成的。如圖所示，一細束太陽光從P點射入球形水滴后，有M、N兩條出射光線。下列說法正確的是（）A．從P點射入時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．用同一裝置做雙縫干涉實驗，M光相鄰干涉亮條紋間距比N光的小D．用同一裝置做單縫衍射實驗，M光產生的中央亮條紋比N光的寬【答案】C【詳解】A．作出M、N光在水滴中的光路圖，如圖所示則光從P點射入時M光的折射角比N光的小，故A錯誤。B．光在P點入射角相同，根據折射定律可知，M光的折射率大于N光的折射率，M光的頻率大于N光的頻率，根據可知，M光光子的能量大于N光光子的能量，故B錯誤。C．由可知M光的波長小于N光的波長，用同一裝置做雙縫干涉實驗時，根據可知M光相鄰干涉亮條紋間距比N光的小，故C正確。D．用同一裝置做單縫衍射實驗時，根據波長與障礙物尺寸接近或遠大于障礙物尺寸時，衍射現象明顯，可知由于M光的波長較短，故M光產生的中央亮條紋較窄點，故D錯誤。故選C。22．（2024·河北·模擬預測）把鍍過增透膜的玻璃作為墻面來代替有色玻璃，黃綠光能暢通無阻地進入室內，使得建筑物內的人可對外面景物一覽無余，而外面的人只能從藍紫色的反射光看到天光云影，對建筑物內部的情況卻難窺一斑。關于此現象，下列說法正確的是（

）A．該現象與光的干涉有關 B．該現象與海市蜃樓的成因相同C．該現象是由于藍紫色的光發生了全反射 D．該現象與泊松亮斑的成因相同【答案】A【詳解】A．增透膜的工作原理是光的干涉現象。光具有波粒二象性，即光波和機械波一樣可發生干涉,在鏡頭前面涂上一層增透膜（一般是氟化鈣），當光線照射到這層膜上時，如果膜的厚度等于入射光在增透膜中波長的四分之一，那么光線在膜的前后表面反射的光會發生干涉，從而相互抵消，減少反射光，A正確；B．海市蜃樓是由于空氣不均勻，光在不均勻介質中不沿直線傳播，發生光的折射和全反射造成的，B錯誤；C．發生全反射的條件是光由光密介質進入光疏介質，所以由空氣（光疏介質）射入玻璃（光密介質）的藍、紫光無法發生全反射，C錯誤；D．泊松亮斑是由于光的衍射而產生的一種光學現象，是指當單色光照射直徑小于或等于光源波長的不透光的小圓板時，會在小圓板之后的光屏上出現環狀的明暗相間的衍射條紋，并且在圓心處會出現一個較小的亮斑，D錯誤。故選A。【考向四：光的衍射和偏振現象】23．（2024·天津武清·模擬預測）關于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）A．若用紫外線照射某金屬恰好有光電子逸出，則用紅外線照射該金屬，可能有光電子逸出B．紅光與綠光照射同一單縫發生衍射，綠光的中央亮條紋較寬C．根據麥克斯韋的電磁理論，在電場周圍一定會產生磁場，在磁場周圍一定會產生電場D．紫外線和射線都是電磁波，都能發生偏振現象【答案】D【詳解】A．紅外線的頻率小于紫外線的頻率，可知，若用紫外線照射某金屬恰好有光電子逸出，表明金屬材料的截止頻率等于紫外線的頻率，則用紅外線照射該金屬，不可能有光電子逸出，故A錯誤；B．紅光的波長大于綠光的波長，可知，紅光與綠光照射同一單縫發生衍射，紅光的衍射現象更加明顯，則紅光的中央亮條紋較寬，故B錯誤；C．根據麥克斯韋的電磁理論，在變化電場周圍一定會產生磁場，在變化磁場周圍一定會產生電場，而在恒定電場周圍不會產生磁場，在恒定磁場周圍不會產生電場，故C錯誤；D．紫外線和射線都是電磁波，而電磁波是橫波，可知都能發生偏振現象，故D正確。故選D。24．（2024·天津濱海新·模擬預測）如圖所示的平面內，光束a經圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說法正確的是（）A．玻璃磚對光束b的折射率大于對光束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光的頻率小于c光的頻率D．遇到障礙物時b光更容易產生明顯的衍射現象【答案】A【詳解】A．b光的偏折程度比c光的偏折程度大，所以玻璃對b光的折射率大于對c光的折射率，故A正確；B．在真空中光束b的速度與光束c的速度相等，故B錯誤；C．光的頻率越大，透明介質對該光的折射率越大，所以，b光的頻率大于c光的頻率，故C錯誤；D．b光的頻率大于c光的頻率，則b光的波長小于c光的波長，所以遇到障礙物時c光更容易產生明顯的衍射現象，故D錯誤。故選A。25．（2024·天津寧河·一模）“不經歷風雨怎么見彩虹”，彩虹的產生原因是光的色散，如圖所示為太陽光射到空氣中的小水珠發生色散形成彩虹的光路示意圖，、為兩種折射出的單色光．以下說法正確的是（

）A．在水珠中光的傳播速度大于光的傳播速度B．如果光能使某金屬發生光電效應，則光也一定能使該金屬發生光電效應C．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，光側移量大D．光比光更容易發生明顯衍射現象【答案】AC【詳解】A．根據光路圖可知：太陽光進入水珠時b光的折射角小，b光的折射率大，根據可知折射率大的傳播速度小，所以b光在水珠中的傳播速度小于光在水珠中的傳播速度，故A正確B．b光的折射率大，b光頻率大，所以b光能使某金屬發生光電效應，b光頻率大于截止頻率，但a光的頻率不一定大于截止頻率，故B錯誤C．因為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過平行表面后，b光側移量大，故C正確D．根據結合上述分析可知光波長大，則光比光更容易發生明顯衍射現象，故D錯誤。故選AC。26．（2024·天津·一模）地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發生變化，工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發射器內大量處于激發態的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙所示為a、b光單獨照射光電管時產生的光電流I與光電管兩端電壓U的關系圖線。下列說法正確的是（）A．該光電管陰極材料的逸出功不能小于1.89eVB．a光的頻率高于b光的頻率C．經同一障礙物時，b光比a更容易發生明顯衍射D．若部分光線被遮擋，則放大器的電流將增大，從而引發報警【答案】A【詳解】A．激發態的氫原子向低能級躍遷時釋放的能量為輻射出的三種光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，所以該光電管陰極材料的逸出功不能小于1.89eV，故A正確；B．根據a光的遏止電壓低于b光的遏止電壓，a光的頻率低于b光的頻率，故B錯誤；C．a光的頻率低于b光的頻率，則a光的波長大于b光的波長，經同一障礙物時，a光比b更容易發生明顯衍射，故C錯誤；D．若部分光線被遮擋，光電子減少，則放大器的電流將減小，從而引發報警，故D錯誤。故選A。27．（2024·天津寧河·一模）下列說法正確的是（

）A．甲圖中，“彩超”利用多普勒效應的原理測定血管中血液的流速B．乙圖中，核電站的核反應堆外面修建很厚的水泥層，用來屏蔽聚變產物放出的各種射線C．丙圖中，