第61講光的波動性

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】光的干涉、衍射、偏振的理解與應(yīng)用

【題型二】物理光學(xué)與幾何光學(xué)的綜合應(yīng)用

02重難創(chuàng)新練

【題型一】光的干涉、衍射、偏振的理解與應(yīng)用

1.用平行單色光豎直向下照射一透明薄膜，形成的干涉圖樣如圖所示。相鄰兩亮條紋的中心間距依次為4、

出、/、乙……，已知4>當(dāng)>%>〃>……。則該透明薄膜豎直截面的形狀可能是（）

4市《不4不町

【答案】D

【詳解】同一條紋對應(yīng)的薄膜厚度相同，自左向右條紋間距越來越小，薄膜厚度隨距離變化的越來越快。

故選D。

2.某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉現(xiàn)象。狹縫斗、邑之間的距離為/狹縫到屏的距離為乙

用同一單色光垂直照射狹縫，在屏上得到了圖乙所示的圖樣。下列說法正確的是（）

A.圖乙是光的衍射圖樣，相鄰兩條紋之間的距離不一定相等

B.若屏上P點到狹縫耳、S2的距離差為波長的整數(shù)倍，則P點處一定是暗條紋

C.若其他條件不變，只增大L則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.若其他條件不變，只增大力則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

【答案】C

【詳解】A.圖乙中的條紋等間距，所以是雙縫干涉條紋圖樣，A錯誤；

B.光的路程差為波長的整數(shù)倍時，為加強(qiáng)區(qū)，即亮條紋，B錯誤；

CD.根據(jù)干涉公式Ax=丁，當(dāng)增大人其他不變時，干涉條紋的中心間距增大，當(dāng)增加“其他不變時，

a

干涉條紋的中心間距減小，C正確，D錯誤。

故選Co

3.雙縫干涉實驗中，下列說法正確的是（“為自然數(shù)，2為光波波長）（）

A.在與雙縫的距離之差相等的點形成暗條紋

B.在與雙縫的距離之差為粗的點形成暗條紋

C.在與雙縫的距離之差為〃4的點形成亮條紋

D.在與雙縫的距離之差為（"+g"的點形成暗條紋

【答案】D

【詳解】在雙縫干涉實驗中，當(dāng)某處與雙縫距離之差加?為波長的整數(shù)倍時，這點為振動加強(qiáng)點，該處出現(xiàn)

亮條紋；當(dāng)上為半波長的奇數(shù)倍時，這點為振動減弱點，該處出現(xiàn)暗條紋。

故選D。

4..對如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，下列判斷正確的是（）

A.甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”

B.乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，它是光在被檢測玻璃板的上下表面反射后疊加的結(jié)

果

c.丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到百、s?的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則尸處是亮紋

D.圖丁中的是偏振片，P是光屏，當(dāng)M固定不動，繞水平軸在豎直面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)動N,從

圖示位置開始轉(zhuǎn)動90。的過程中，P上的光亮度保持不變

【答案】C

【詳解】A.題圖甲是小圓板衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”，A錯誤；

B.題圖乙中入射光經(jīng)空氣膜上表面反射后得到第一束光，折射光經(jīng)空氣膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后

得到第二束光，并不是在檢測玻璃板的上下表面反射后疊加，B錯誤；

c.題圖丙是雙縫干涉原理圖，若尸到岳、邑的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則尸處是亮紋，c正確；

D.當(dāng)/固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動N時，從圖示位置開始轉(zhuǎn)動90。，M、N的透振方向由平行變?yōu)榇怪保馄潦?/p>

上的光亮度變暗，D錯誤。

故選C。

5.在薄膜干涉實驗中，鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置，形成如圖所示的肥皂膜側(cè)視圖，用黃色光從左側(cè)

照射薄膜，會觀察到明暗相間的干涉條紋，則下列結(jié)論錯誤的是（）

A.實驗者應(yīng)該從薄膜右側(cè)觀察干涉圖樣

B.干涉條紋的分布上疏下密

C.將鐵絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)一定角度仇條紋也旋轉(zhuǎn)。角

D.若換用紫光照射，則條紋間距將變大

【答案】B

【詳解】A.薄膜干涉是前后兩個面的反射光疊加產(chǎn)生的，應(yīng)該從入射光的同側(cè)觀察，故實驗者應(yīng)該從薄膜

左側(cè)觀察干涉圖樣，A錯誤；

B.由于薄膜不是均勻增厚的，從上到下薄膜增厚的越來越快，所以明暗相間的條紋是不等間距的，而是上

疏下密，B正確；

C.任意相鄰亮條紋處對應(yīng)的薄膜厚度之差是半倍的波長，不變，故C說法正確，不符合題意；

D.光波的干涉條紋間距公式為

L,

Ax——A,

如果換成紫光照射，則波長變小，相鄰條紋間距變小，D錯誤。

故選Bo

6.關(guān)于以下三幅圖像，下列說法正確的是（）

UI"IIIIIIIW

甲乙丙

A.甲是光的衍射圖樣，乙是光的干涉圖樣

B.雙縫干涉實驗中，波長越長亮條紋越窄

C.從圖丙檢驗工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出P為凹處

D.從圖丙檢驗工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出。為凹處

【答案】C

【詳解】A.甲是光的干涉圖樣，乙是光的衍射圖樣，故A錯誤；

B.雙縫干涉實驗中，由兩相鄰明條紋或暗條紋間距公式

Ar=-A

d

可知，波長越長亮條紋越寬，故B錯誤；

CD.從圖丙檢驗工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出P為凹處、。為凸處，故C正確，D錯誤。

故選C。

7.在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條

紋，這兩種現(xiàn)象（）

A.前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的折射現(xiàn)象

B.前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象

C.前者是光的干涉現(xiàn)象，后者時光的折射現(xiàn)象

D.前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象

【答案】B

【詳解】兩玻璃板間將形成空氣薄膜，光照射在空氣薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，由于是白光，產(chǎn)生

了彩色干涉條紋；而從狹縫觀察到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象。

故選B。

8.關(guān)于教科書中出現(xiàn)的以下四張圖片，下列說法正確的是（）

圖1圖2圖3圖4

A.圖1所示疾馳而過的急救車使人感覺音調(diào)變化，是由于共振引起的

B.圖2所示豎直的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，是由于光的衍射產(chǎn)生的

C.圖3所示泊松亮斑現(xiàn)象是由于光的衍射產(chǎn)生的

D.圖4所示水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光的折射引起的

【答案】C

【詳解】A.圖1所示疾馳而過的急救車使人感覺音調(diào)變化，是由于多普勒效應(yīng)引起的，故A錯誤；

B.圖2所示豎直的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，是由于光的干涉產(chǎn)生的，故B錯誤；

C.圖3所示泊松亮斑現(xiàn)象是由于光的衍射產(chǎn)生的，故C正確；

D.圖4所示水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光的全反射引起的，故D錯誤。

故選Co

9.抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋

即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化（）

C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)

【答案】D

【詳解】AB.由題圖可知，這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象，AB錯誤；

CD.由光的單縫衍射現(xiàn)象特點可知，如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)，C錯誤，D正確。

故選D。

10.下列關(guān)于光現(xiàn)象的解釋正確的是（）

A.全息照相利用了光的衍射原理

B.荷葉上的露珠顯得特別明亮是光的全反射現(xiàn)象

C.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋是光的偏振現(xiàn)象

D.觀看立體電影時所戴的眼鏡利用了光線衍射的原理

【答案】B

【詳解】A.全息照相利用了光的干涉原理，故A錯誤：

B.荷葉上的露珠顯得特別明亮是光的全反射現(xiàn)象，故B正確；

C.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；

D.觀看立體電影時所戴的眼鏡利用了光線偏振的原理，故D錯誤。

故選B。

11.用圖示實驗裝置演示光的偏振現(xiàn)象，白熾燈O發(fā)出的光通過兩個透振方向平行的偏振片P、0照到光

屏上，通過偏振片前后的光束分別用I、II、III表示，下列說法正確的是（）

A.白熾燈發(fā)出的光是縱波

B.偏振片。起到檢偏的作用

c.光束n中光振動方向與透振方向垂直

D.將偏振片。以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45。，光束ni完全消失

【答案】B

【詳解】A.白熾燈的光通過兩個透振方向平行的偏振片尸、。照到光屏上，不能說明白熾燈的光是縱波，

A錯誤；

B.當(dāng)白熾燈光經(jīng)偏振片尸后就成為偏振光，又經(jīng)與尸平行的偏振片。照到光屏上，所以偏振片。起到檢

偏的作用，B正確；

C.光束II中的光是經(jīng)偏振片P透射來的，所以光束II中光振動方向與透振方向平行，C錯誤；

D.將偏振片P以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45。，光束HI將會減弱，但不會完全消失，D錯誤；

故選B。

12.下列有關(guān)光的現(xiàn)象中，能說明光是橫波的是（）

A.泊松亮斑B.陽光下的油膜呈現(xiàn)彩色

C.光的偏振D.太陽光經(jīng)過三棱鏡呈現(xiàn)彩色

【答案】C

【詳解】A.泊松亮斑，是光的衍射現(xiàn)象，不能說明光是橫波，A錯誤；

B.陽光下的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象，不能說明光是橫波，B錯誤；

C.光的偏振，能說明光是橫波，C正確；

D.太陽光經(jīng)過三棱鏡呈現(xiàn)彩色，是光的色散現(xiàn)象，不能說明光是橫波，D錯誤。

故選C。

13.如圖，用頻率為/的單色光垂直照射雙縫，光屏上。處為中央亮條紋，尸點是。上方第三條亮條紋中

心，已知雙縫間距為力雙縫到光屏的距離為乙光速為c,下列說法正確的是（）

A.無論用哪種色光照射，。點均顯示亮條紋

3Lc

B.。尸之間的距離為K

df

C.若增大雙縫到光屏的距離L條紋間距變小

D.若換用頻率更大的單色光照射雙縫，o點上方第三條亮條紋中心在尸點上方

【答案】AB

【詳解】A.由于。點到雙縫的光程差為零，所以各種色光在。點均為亮條紋，故A正確;

B.由題意可知，。尸之間的距離為

0f品若

故B正確;

C.根據(jù)

Ax=2-

d

可知，若增大雙縫到光屏的距離乙條紋間距變大，故C錯誤;

D.若換用頻率更大的單色光，波長變小，則條紋間距減小，。點上方第三條亮條紋中心在P點下方，故D

錯誤。

故選AB。

【題型二】物理光學(xué)與幾何光學(xué)的綜合應(yīng)用

14.電子雙縫干涉實驗是世界十大經(jīng)典物理實驗之一、某實驗中學(xué)的物理興趣小組在實驗室再現(xiàn)了電子雙

縫干涉實驗。實驗時使電子垂直射到雙縫上。如圖所示，M點為光屏上的一固定點，欲使。M間亮條紋數(shù)

增加，可行的措施為（）

M

0

---->

電子束雙縫屏

光屏

A.僅增大電子的動量B.僅減小電子的動量

C.僅將光屏稍靠近雙縫屏D.僅減小雙縫之間的距離

【答案】AC

【詳解】根據(jù)=可得，欲使OW間亮條紋數(shù)增加，則應(yīng)使相鄰兩個亮條紋間距減小，故可以減小/、

a

2,增大d。

h

AB.根據(jù)德布羅意波公式p=；可得，要使電子的波長減小，可以增大電子的動量，故A正確，B錯誤；

A.

C.僅將光屏稍靠近雙縫屏，貝心減小，相鄰兩個亮條紋間距減小，故C正確；

D.僅減小雙縫之間的距離，則d減小，相鄰兩個亮條紋間距增大，故D錯誤。

故選ACo

15.水底燈是水中環(huán)境中常用的燈具之一，在夜間可以營造出非常美麗的水下場景、增加水下的浪漫感和

視覺效果，營造出水下花園或水上酒店的氣氛，也可以用來打造水下的音樂噴泉表演等。某公園水池底部

安裝了可視為點光源的A燈和B燈，兩燈到水面的距離相等，如圖所示，兩燈發(fā)出不同顏色的光，分別為

光。,光6,從每盞燈的正上方觀察，發(fā)現(xiàn)A燈的視深大于B燈的視深，則下列說法正確的是（）

A.水對。光的折射率比對6光的折射率要小

B.在水中，6光的傳播速度大于。光的傳播速度

C.A燈照亮水面的面積大于B燈照亮的面積

D.將a和6光通過相同的雙縫干涉裝置、6光的干涉條紋間距較大

【答案】AC

【詳解】A.設(shè)實際深度是視深為耳,作出光路圖如圖所示。根據(jù)折射率定義式有

ns=in--a---

sin。

結(jié)合幾何關(guān)系有

HtanO="tana

由于。與。很小，則有

sinaxtana,sin。?tan。

解得

故水對。光的折射率比對。光的折射率要小，A正確；

B.根據(jù)

C

n=-

v

在玻璃磚中，。光的傳播速度小于。光的傳播速度，B錯誤;

C.照亮水面的面積

S=兀/=兀(HtanC)2=嗎

n

故C正確；

D.。光的折射率較小，則頻率較小，根據(jù)

2,

f

則。光的波長較大。根據(jù)

Ax=4%。光的干涉條紋間距較大，D錯誤。

d

16.如圖所示，一束復(fù)色光經(jīng)三棱鏡后分開成°、氏c和d四種單色光。用這四種單色光分別照射金屬鉀

板，其中c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子；也可以用這四種單色光分別作為雙縫干涉實驗的光源。下

列說法正確的是()

Q

T

P

A.d光的頻率最低

B.d光在棱鏡中的折射率最大

C.a光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最大

D.a光打出的光電子的最大初動能最大

【答案】AD

【詳解】AB.由光的色散現(xiàn)象可知，。光通過三棱鏡的偏折程度最大，則折射率最大，頻率最高，"光的折

射率最小，則頻率最低，故A正確，B錯誤；

C.因。光的頻率最高，則波長最短，根據(jù)

A.x——IA,

d

可知，。光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最小，故C錯誤;

D.因為c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子，則。光一定能發(fā)生光電效應(yīng)，因“光的頻率最高，根據(jù)光電

效應(yīng)方程

Ek=hv-W0

可知。光打出的光電子的最大初動能最大，故D正確。

故選ADo

17.《夢溪筆談》是中國科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)，書中對彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨

則有之“。下圖是彩虹成因的簡化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在

過此截面的平面內(nèi)，°、6是兩種不同頻率的單色光。下列說法正確的是（）

勺

A.太陽光經(jīng)過水滴后形成彩虹是光的干涉現(xiàn)象

B.改變光進(jìn)入水滴的角度，a光在水滴內(nèi)會發(fā)生全反射

C.在水滴中，。光的傳播速度小于b光的傳播速度

D.a、6光分別通過同一雙縫干涉裝置，。光的相鄰亮條紋間距較小

【答案】CD

【詳解】A.太陽光經(jīng)過水滴后形成彩虹是光的折射引起的色散現(xiàn)象，故A錯誤；

B.根據(jù)幾何關(guān)系可知，光第一次到達(dá)界面的折射角等于第二次到達(dá)界面的入射角，根據(jù)光路可逆原理可知,

改變光進(jìn)入水滴的角度，。光在水滴內(nèi)不會發(fā)生全反射，故B錯誤；

C.根據(jù)圖像可知，兩光第一次到達(dá)界面時，入射角相等，。光折射角小一些，則。光的折射率大一些，根

據(jù)

n=—

v

可知，在水滴中，。光的傳播速度小于6光的傳播速度，故C正確；

D.結(jié)合上述，。光的折射率大于6光的折射率，折射率越大，光的波長越小，即，。光的波長小于6光的

波長，根據(jù)

\x=-X

d

可知，a、6光分別通過同一雙縫干涉裝置，。光的相鄰亮條紋間距較小，故D正確。

故選CD-

18.如圖所示，兩束光線甲和乙分別射到同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示，將這兩束光

以不同的角度同時沿不同的半徑方向射入同一塊橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線都是由圓心。點

沿。。方向射出，下列說法正確的是（)

IIIIIIIIIII

甲乙

A.甲光的波長較短,乙光的波長較長

B.甲光的頻率較低，乙光的頻率較高

C.A光與甲光對應(yīng)，B與乙光對應(yīng)

D.A光在玻璃中傳播速度大，B光在玻璃中傳播速度小

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)

L,

AAx——A

d

甲光干涉圖樣相鄰亮條紋間距較小，則甲光的波長較短，乙光的波長較長，故A正確；

B.甲光的波長較短，則甲光的頻率較高，故B錯誤；

C.A光偏折程度較大，頻率較高，與甲光對應(yīng)，B與乙光對應(yīng)，故C正確；

D.A光頻率較高，在玻璃中傳播速度較小，B光在玻璃中傳播速度較大，故D錯誤。

故選AC。

19.如圖，兩束單色光以相同的入射角從圓心。點斜射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別為。

和6。已知入射角a=45。，。光束與玻璃磚間的夾角〃=60。。下列說法正確的是（）

A.玻璃對。光折射率為近

B.在相同介質(zhì)中，“光的速度比6光的速度小

C.用同一裝置對。光和6光分別進(jìn)行單縫衍射實驗，6光的中央亮紋更寬

D.用同一裝置對。光和6光分別進(jìn)行雙縫干涉實驗，。光在光屏上得到條紋間距較小

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)折射定律可知，玻璃對。光折射率為

sinasin45°

n==V2

sin(9O°-y0)sin30°

故A正確;

C.由圖可知，。光與6光的入射角相同，但6光偏折程度較大，故6光的折射率大于。光的折射率，6光

的頻率大于。光的頻率，6光的波長小于。光的波長，可知。光和b光分別通過同一個單縫，。光中央亮紋

更寬，故C錯誤；

B.根據(jù)

v=—

n

由于6光的折射率大于。光的折射率，可知在相同介質(zhì)中，。光的速度比6光的速度大，故B錯誤；

D.根據(jù)

A.x—一IA,

d

由于6光的波長小于。光的波長，可知用同一裝置對。光和b光分別進(jìn)行雙縫干涉實驗，6光在光屏上得到

的條紋間距較小，故D正確。

故選AD-

20.某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示。以下說法正確的是（）

B.。光在該介質(zhì)中的傳播速度比6光大

C.光由介質(zhì)射入空氣時，。光的臨界角比6光小

D.a、6通過相同的雙縫干涉實驗裝置，b光的干涉條紋間距較大

【答案】CD

【詳解】A.由折射定律〃=小可知，入射角相同，折射角小的折射率大，則a光的折射率比6光的大小,

sm/

折射率大的頻率大，則a光的頻率比6光大，故A項錯誤；

B.由〃=￡有a光在該介質(zhì)中的傳播速度比6光小，故B項錯誤；

V

C.由sinC=L可知。光由介質(zhì)射入空氣時，a光的臨界角比6光小，故C項正確；

n

D.由雙縫干涉間距可知a、6通過相同的雙縫干涉實驗裝置，，光的干涉條紋間距較大，故D項正

a

確。

故選CD.,

㈤2

更唯創(chuàng)新繪w

21.1923年，31歲的路易?德布羅意在題為《光學(xué)——光量子、衍射和干涉》的論文中提出：在一定情形中，

任一運動質(zhì)點能夠被衍射，后來被擴(kuò)展為任意物質(zhì)都具有波動性，即每一個運動的物質(zhì)都與一個對應(yīng)的波

相聯(lián)系，這種與物質(zhì)相聯(lián)系的波被稱為德布羅意波。下列說法正確的是（）

A.電子束通過雙縫后可以形成干涉圖樣

B.物質(zhì)波的波長越長，其動量一定越小

C.中子穿過晶體時，一定可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.電子顯微鏡可用于觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，說明電子具有波動性

【答案】ABD

【詳解】A.電子具有波動性，因此電子束通過雙縫后可以形成干涉圖樣，故A正確；

h

B.根據(jù)德布羅意波長理論彳=一可知，物質(zhì)波的波長越長，其動量一定越小，故B正確；

P

C.只有當(dāng)中子形成的物質(zhì)波的波長和晶體微粒的尺寸相差不多或物質(zhì)波的波長比晶體微粒的尺寸更大時，

才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；

D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子的干涉現(xiàn)象，說明電子具有波動性，故D正確。

故選ABD?

22.三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎。不同尺寸的量子

點會發(fā)出不同顏色的光?，F(xiàn)有兩種量子點分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說法正確的是（）

A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量

B.藍(lán)光光子的動量大于紅光光子的動量

C.在玻璃中傳播時，藍(lán)光的速度大于紅光的速度

D.藍(lán)光在玻璃中傳播時的頻率小于它在空氣中傳播時的頻率

【答案】AB

【詳解】A.因藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，根據(jù)

E=hv

可知藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量，故A正確；

B.因藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，故藍(lán)光的波長小于紅光的波長，根據(jù)

h

p=—

A

可知藍(lán)光光子的動量大于紅光光子的動量，故B正確；

C.因藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，則藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)

C

n=—

v

可知在玻璃中傳播時，藍(lán)光的速度小于紅光的速度，故c錯誤；

D.光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中頻率不變，故D錯誤。

故選ABo

23.2021年，南京大學(xué)研究團(tuán)隊利用四分之一波長管改進(jìn)了一種聲學(xué)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在100分貝的聲

音激勵下能夠產(chǎn)生4.33mW的峰值功率輸出，實現(xiàn)對72個LED的驅(qū)動。如圖，F(xiàn)EP塑料膜恒帶負(fù)電并附著

在彈性電極上，二者與3D打印的PLA導(dǎo)電塑料正對，彈性電極通過外電路與PLA導(dǎo)電塑料相連，在聲波

的驅(qū)動下做受迫振動，在外電路中產(chǎn)生交流電。已知聲速約為340m/s,則根據(jù)你所掌握的知識，下列說法

B.交流電的頻率由聲音的頻率決定，發(fā)電機(jī)輸出功率受聲音的強(qiáng)度影響

C.該裝置用到了電磁感應(yīng)的原理，將聲波振動產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D.若發(fā)電所用的聲音頻率為340Hz,則該裝置的長度至少為25cm

【答案】ABD

【詳解】A.四分之一波長管可使聲波與反射波相差半波長，從而干涉相消與增透膜原理類似，故A正確；

B.聲音的頻率決定彈性電極的振動頻率，進(jìn)而決定交流電的頻率，聲音的強(qiáng)度影響了電極振動的幅度，從

而影響交流電的峰值、有效值以及功率，故B正確；

C.該發(fā)電裝置用到的原理是靜電感應(yīng)而不是電磁感應(yīng)，故C錯誤；

D.由丫=%/,已知聲速約為340m/s,則四分之一波長為

—2=25cm

4

故該裝置最小長度應(yīng)大于25cm,故D正確。

故選ABD?

24.一定強(qiáng)度的激光（含有兩種頻率的復(fù)色光）沿半徑方向入射到半圓形玻璃磚的圓心。點，如圖甲所示。

現(xiàn)讓經(jīng)過玻璃磚后的3、C兩束光分別照射相同的光電管的陰極（如圖乙所示），其中3光照射時恰好有光

電流產(chǎn)生，則（）

光

A.C光比2光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

B.若用C光照射光電管的陰極，不一定有光電子逸出

C.若入射光的入射角從零開始增大，C光比3光先發(fā)生全反射

D.若用2光和C光分別照射某一光電管的陰極都能逸出光電子，則。光對應(yīng)的光電子的最大初動能

較大

【答案】CD

【詳解】A.由圖甲可得，8光和C光對比知C光偏折程度較大，則C光的折射率較大，可知，C光的頻

率較高，波長較小，則C光比2光更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A錯誤；

B.根據(jù)題意可知，2光照射光電管恰好有光電流產(chǎn)生，用C光照射同一光電管，由于C光的頻率高于2

光，則若用C光照射光電管的陰極，一定能發(fā)生光電效應(yīng)，即一定有光電子逸出，故B錯誤；

C.結(jié)合上述可知，C光的折射率較大，根據(jù)

sinC=—

n

可知，C光的臨界角較小，若入射光的入射角從0開始增大，。光比2光先發(fā)射全反射，故C正確；

D.根據(jù)光電效應(yīng)方程有

E^=hv-W0

結(jié)合上述可知，。光的頻率較大，則8光和C光分別照同一光電管且發(fā)生光電效應(yīng)時，C光打出的光電子

的最大初動能較大，故D正確。

故選CD?

25.有一種被稱為手性材料的光介質(zhì)，當(dāng)激光射入這種介質(zhì)的時候，將會分離出兩種光，一種是左旋圓偏

振光，介質(zhì)對其折射率為%=3^，另一種是右旋圓偏振光，介質(zhì)對其折射率為“其中"。為

選定材料的固有折射率，左為一個大于零的參數(shù)（%和以大于零），則下列說法錯誤的是（）

A.在該介質(zhì)中，左旋圓偏振光的傳播速度小于右旋圓偏振光的傳播速度

B.左旋圓偏振光偏折比右旋圓偏振光明顯

C.左越大，左旋圓偏振光與右旋圓偏振光分離越明顯

D.介質(zhì)對左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的折射率與固有折射率%成正比

【答案】ABD

【詳解】B.由介質(zhì)對左旋圓偏振光的折射率和對右旋圓偏振光的折射率的表達(dá)式可知

%<〃R

折射率越大，光偏折程度越大，則右旋圓偏振光偏折比左旋圓偏振光明顯，故B錯誤，符合題意;

A.根據(jù)折射率與光速關(guān)系有

v=—

n

由結(jié)合上述可知，在這種介質(zhì)中左旋圓偏振光的傳播速度大于右旋圓偏振光的傳播速度，故A錯誤，符合

題意；

C.根據(jù)題中折射率的表達(dá)式可知，后越大，％越小，賴越大，則介質(zhì)對兩種光的折射率相差越大，兩種光

分離越明顯，故C正確，不符合題意；

D.根據(jù)題中所給折射率的表達(dá)式可知，介質(zhì)對左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的折射率與固有折射率%不成

正比，故D錯誤，符合題意。

故選ABD。

26.雨過天晴，空氣中懸浮著大量小水滴，若太陽光從背后近乎水平入射，觀察者便會看到彩虹（如圖）。

有時能夠同時觀察到兩道彩虹，內(nèi)層彩虹被稱為“虹”，外層彩虹被稱為“霓”。這是由于陽光在小水滴內(nèi)部反

射次數(shù)不同而導(dǎo)致的。彩虹現(xiàn)象形成時，陽光在小水滴中的大致光路圖如圖所示。關(guān)于彩虹現(xiàn)象，下列說

法中正確的有（）

A.“虹”對應(yīng)光路圖中1級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”

B.“霓”對應(yīng)光路圖中2級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”

C.對同一束入射日光，產(chǎn)生“虹”現(xiàn)象時紅光在水滴內(nèi)傳播時間小于紫光

D.對同一束入射日光，產(chǎn)生“虹”現(xiàn)象時紫光在水滴內(nèi)傳播時間小于紅光

【答案】BC

【詳解】A.如圖所示為“虹”的光路，即為光路圖中1級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紫外紅”，故A錯誤;

（紫至7

射出光

B.“霓”的產(chǎn)生和“虹”類似，但日光在水滴中反射兩次，則對應(yīng)光路圖中2級光，色序排列次序與“虹”相反,

表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”，故B正確；

CD.對同一束入射日光，產(chǎn)生“虹”現(xiàn)象時，設(shè)折射角為球形水滴的半徑為H,有

v=—

n

sin1〃sina

光傳播的路程為

5=47?cos?

則光的傳播時間為

s4nRcosa-sin2i

t=-=-----------=------------------

Vcc

紅光和紫光有相同的入射角i,而紫光的折射率大于紅光的折射率，則紫光的傳播時間大于紅光的傳播時間,

故C正確，D錯誤。

故選BCo

27.為了裝點城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水中有一點光源S,

能同時發(fā)出兩種不同顏色的。光和6光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀

區(qū)域內(nèi)只有6光，中間小圓內(nèi)為復(fù)色光，下列說法正確的是（）

A.a光的折射率大于6光的折射率

B.在水中，。光的傳播速度大于6光的傳播速度

C.觀察到的光源S的位置比實際位置淺一些

D.通過相同的單縫，。光的衍射現(xiàn)象比6光更明顯

【答案】AC

【詳解】A.環(huán)狀區(qū)域內(nèi)只有b光，可知。光發(fā)生全反射時，6光未發(fā)生全反射，則。光的臨界角小于6光

的臨界角，因此由sinC=4可知，。光的折射率大于6光的折射率，故A正確;

n

B.由v=￡可知，在水中，。光的傳播速度小于6光的傳播速度，故B錯誤；

n

C.由于折射的原因，觀察到光源的位置比實際位置淺一些，故C正確；

D.。光的折射率大于6光的折射率，a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)c=2/可知，a光的波長小于6光

的波長，所以通過相同的單縫，b光的衍射現(xiàn)象比。光更明顯，故D錯誤。

故選AC。

28.如圖，S為單色光源，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上。從平面鏡

反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源。設(shè)光源S到平面鏡和到光屏的距

離分別為a和/,a?l,鏡面與光屏垂直。下列說法正確的是（）

A.若將光屏向右移動，光屏上條紋間距減小

B.若將平面鏡向下移動一個微小距離，光屏上條紋間距減小

C.若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距增大

D.若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距不變

【答案】BD

【詳解】S發(fā)出的光經(jīng)