2022年高考物理三輪沖刺過(guò)關(guān)回歸教材重難點(diǎn)14光學(xué)(原卷版+解析)

回歸教材重難點(diǎn)14光學(xué)光學(xué)是高中物理重要的組成部分之一，也是高考必考內(nèi)容；本知識(shí)點(diǎn)包括幾何光學(xué)和物理光學(xué)的相關(guān)知識(shí)，題型相對(duì)比較單一，多以基礎(chǔ)性和綜合性考查為主。幾何光學(xué)主要考查光的折射定律和全反射的知識(shí)，因涉及光路圖，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答；物理光學(xué)主要考查光的干涉、衍射相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)放在對(duì)光的干涉產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的理解上。題目的情境從“直接給出光路的特點(diǎn)、邊角關(guān)系”，向“將已知條件放在實(shí)際情境中”進(jìn)行過(guò)渡，更深層次地考查學(xué)生的閱讀能力、理解能力，從“解題”向“解決問(wèn)題”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在備考策略上：⑴重點(diǎn)理解光的折射定律和全反射的內(nèi)涵；⑵平時(shí)多注重?cái)?shù)學(xué)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，重點(diǎn)突出與數(shù)學(xué)知識(shí)中三角函數(shù)部分知識(shí)相關(guān)聯(lián)的訓(xùn)練，這往往是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在；⑶理解光的干涉、衍射和偏振的概念及相關(guān)現(xiàn)象的解釋；⑷重點(diǎn)掌握用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中各物理量的含義及其關(guān)系；⑸關(guān)注前沿科技、生活實(shí)際情境中與光學(xué)知識(shí)相聯(lián)系的部分，加強(qiáng)考生對(duì)情境問(wèn)題的閱讀能力和理解能力。知識(shí)點(diǎn)一光的折射與折射率1．折射定律(1)內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．(2)表達(dá)式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n.(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．2．折射率(1)折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量．(2)定義式：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(3)計(jì)算公式：n＝eq\f(c,v)，因?yàn)関<c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1.(4)當(dāng)光從真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，入射角小于折射角．知識(shí)點(diǎn)二、全反射1．條件：(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．(2)入射角≥臨界角．2．臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角，用C表示，sinC＝eq\f(1,n).知識(shí)點(diǎn)三、光的色散、棱鏡1．光的色散(1)色散現(xiàn)象白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成由紅到紫七種色光組成的彩色光譜，如圖．(2)成因由于n紅＜n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)，紅光和紫光的折射角不同，就是說(shuō)紫光偏折得更明顯些，當(dāng)它們射到另一個(gè)界面時(shí)，紫光的偏折角最大，紅光偏折角最小．2．棱鏡三棱鏡對(duì)光線的作用：改變光的傳播方向，使復(fù)色光發(fā)生色散．知識(shí)點(diǎn)四、光的干涉1．定義：在兩列光波的疊加區(qū)域，某些區(qū)域的光被加強(qiáng)，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被減弱，出現(xiàn)暗紋，且加強(qiáng)和減弱互相間隔的現(xiàn)象叫做光的干涉現(xiàn)象．2．條件：兩列光的頻率相等，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．3．雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動(dòng)情況總是頻率相等的相干光波，屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長(zhǎng)λ、雙縫間距d及屏到雙縫距離l的關(guān)系為Δx＝eq\f(l,d)λ.4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對(duì)應(yīng)薄膜厚度相同．知識(shí)點(diǎn)五、光的衍射1．光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物時(shí)，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長(zhǎng)小，或者跟光波波長(zhǎng)相差不多時(shí)，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．衍射圖樣(1)單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同．白光衍射時(shí)，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠(yuǎn)離中央的是紅光．(2)圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)．(3)泊松亮斑：光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．知識(shí)點(diǎn)六、光的偏振1．偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)，光在某一方向振動(dòng)較強(qiáng)而在另一些方向振動(dòng)較弱的光即為偏振光．光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波(填“橫波”或“縱波”)．2．自然光：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿各個(gè)方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光的產(chǎn)生自然光通過(guò)起偏器：通過(guò)兩個(gè)共軸的偏振片觀察自然光，第一個(gè)偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫做起偏器．第二個(gè)偏振片的作用是檢驗(yàn)光是否是偏振光，叫做檢偏器．1.（2021·浙江卷）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)O和兩出射點(diǎn)P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b間的夾角為，則（）

A．光盤材料的折射率B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二C．光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度D．光束c的強(qiáng)度小于O點(diǎn)處折射光束的強(qiáng)度2（2021海南卷）.如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形，，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向邊的中點(diǎn)O，則該束單色光（）

A.在邊的折射角為B.在邊的入射角為C.不能從邊射出D.不能從邊射出3．（2021·浙江卷）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)4.（2021北京卷）如圖所示平面內(nèi)，光束a經(jīng)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(shuō)法正確的是（）A.這是光的干涉現(xiàn)象B.在真空中光束b的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)C.玻璃磚對(duì)光束b的折射率大于對(duì)光束c的折射率D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度5.（2021湖北卷）如圖所示，由波長(zhǎng)為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長(zhǎng)為λ1和λ2的光形成的距離O點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A.λ1<λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 B.λ1<λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置C.λ1>λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 D.λ1>λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置6．（2021·河北衡水高三模擬）如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠B=90°，∠C=53°，M點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。復(fù)色光k由a、b兩種單色光混合而成，k由M點(diǎn)平行于底邊BC射入棱鏡。僅有a光從AC上的N點(diǎn)射出，在BC下側(cè)P點(diǎn)（圖中未畫出）檢測(cè)到b光。sin53°=0.8，cos53°=0.6。則（）A．該棱鏡對(duì)b光的折射率等于B．在BC邊下方射出的b光的右側(cè)，可檢測(cè)到a光C．若k光經(jīng)M點(diǎn)斜向下入射，則a光可能在界面AC上發(fā)生全反射D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，要使相鄰亮條紋間距較大，應(yīng)該使用b光E.由M點(diǎn)至N點(diǎn)，a光所用的時(shí)間小于b光所用的時(shí)間7．（2021·天津高三一模）汽車的自適應(yīng)巡航功能能夠幫助駕駛員減輕疲勞，毫米波雷達(dá)是其中一個(gè)重要部件。毫米波的波長(zhǎng)比短波波長(zhǎng)短，比紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，則（）A．這三種電磁波，紅外線最容易發(fā)生明顯的衍射繞過(guò)粉塵B．這三種電磁波在真空中傳播，短波的傳播速度最小C．這三種電磁波中毫米波比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射繞過(guò)粉塵D．這三種電磁波，短波頻率最高8．（2021·遼寧葫蘆島市高三一模）水中點(diǎn)光源S沿SO方向射岀a、b兩種單色光，其中a單色光射出水面，光路如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是（）A．水中的反射光是b單色光B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率C．a(chǎn)、b在水中的傳播速度關(guān)系為va＜vbD．用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋間距比b光的寬9．（2021·山東高三一模）2021年央視春晚首次采用5G信號(hào)“云”傳播方式，使“云”觀眾、“云”演員和春晚互動(dòng)起來(lái)，與4G信號(hào)相比，5G信號(hào)使用頻率更高的電磁波，每秒傳送的數(shù)據(jù)量是4G的50～100倍，5G信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的高性能很好的實(shí)現(xiàn)了觀眾的良好體驗(yàn)。相比4G信號(hào)（）A．5G信號(hào)的光子能量更大 B．5G信號(hào)的衍射更明顯C．5G信號(hào)的傳播速度更大 D．5G信號(hào)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)10．（2021·江蘇高三一模）利用微距相機(jī)可以拍攝到形狀各異的雪花圖像（圖甲），其中有一種“彩虹”雪花，中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋（圖乙），這是由于（）A．光的干涉 B．光的衍射 C．光的偏振 D．小孔成像11．（2021·河南高三二模）如圖所示，AOBC為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i=45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑。已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為，。（1）請(qǐng)畫出光路示意圖，標(biāo)出兩個(gè)亮斑的大致位置，說(shuō)明亮斑的顏色；（2）求兩個(gè)亮斑間的距離。12．（2021·山西高三模擬）唐朝《玄真子·濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”。從物理學(xué)的角度看，彩虹是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)雨滴的兩次折射和一次反射形成的，其成因的簡(jiǎn)化平面圖如圖所示。細(xì)白光束在過(guò)球心的平面內(nèi)射向球形雨滴，人射角。射出后，色光按頻率分布，紅光和紫光分別位于彩虹的最上方或下方。已知雨滴對(duì)紫光的折射率為、雨滴的半徑為R，真空中的光速為c。（1）通過(guò)分析判定：位于彩虹最下方的色光b是紅光還是紫光；（2）紫光在球形雨滴內(nèi)傳播的時(shí)間是多少？回歸教材重難點(diǎn)14光學(xué)光學(xué)是高中物理重要的組成部分之一，也是高考必考內(nèi)容；本知識(shí)點(diǎn)包括幾何光學(xué)和物理光學(xué)的相關(guān)知識(shí)，題型相對(duì)比較單一，多以基礎(chǔ)性和綜合性考查為主。幾何光學(xué)主要考查光的折射定律和全反射的知識(shí)，因涉及光路圖，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答；物理光學(xué)主要考查光的干涉、衍射相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)放在對(duì)光的干涉產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的理解上。題目的情境從“直接給出光路的特點(diǎn)、邊角關(guān)系”，向“將已知條件放在實(shí)際情境中”進(jìn)行過(guò)渡，更深層次地考查學(xué)生的閱讀能力、理解能力，從“解題”向“解決問(wèn)題”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在備考策略上：⑴重點(diǎn)理解光的折射定律和全反射的內(nèi)涵；⑵平時(shí)多注重?cái)?shù)學(xué)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，重點(diǎn)突出與數(shù)學(xué)知識(shí)中三角函數(shù)部分知識(shí)相關(guān)聯(lián)的訓(xùn)練，這往往是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在；⑶理解光的干涉、衍射和偏振的概念及相關(guān)現(xiàn)象的解釋；⑷重點(diǎn)掌握用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中各物理量的含義及其關(guān)系；⑸關(guān)注前沿科技、生活實(shí)際情境中與光學(xué)知識(shí)相聯(lián)系的部分，加強(qiáng)考生對(duì)情境問(wèn)題的閱讀能力和理解能力。知識(shí)點(diǎn)一光的折射與折射率1．折射定律(1)內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．(2)表達(dá)式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n.(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．2．折射率(1)折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量．(2)定義式：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(3)計(jì)算公式：n＝eq\f(c,v)，因?yàn)関<c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1.(4)當(dāng)光從真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，入射角小于折射角．知識(shí)點(diǎn)二、全反射1．條件：(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．(2)入射角≥臨界角．2．臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角，用C表示，sinC＝eq\f(1,n).知識(shí)點(diǎn)三、光的色散、棱鏡1．光的色散(1)色散現(xiàn)象白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成由紅到紫七種色光組成的彩色光譜，如圖．(2)成因由于n紅＜n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)，紅光和紫光的折射角不同，就是說(shuō)紫光偏折得更明顯些，當(dāng)它們射到另一個(gè)界面時(shí)，紫光的偏折角最大，紅光偏折角最?。?．棱鏡三棱鏡對(duì)光線的作用：改變光的傳播方向，使復(fù)色光發(fā)生色散．知識(shí)點(diǎn)四、光的干涉1．定義：在兩列光波的疊加區(qū)域，某些區(qū)域的光被加強(qiáng)，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被減弱，出現(xiàn)暗紋，且加強(qiáng)和減弱互相間隔的現(xiàn)象叫做光的干涉現(xiàn)象．2．條件：兩列光的頻率相等，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．3．雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動(dòng)情況總是頻率相等的相干光波，屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長(zhǎng)λ、雙縫間距d及屏到雙縫距離l的關(guān)系為Δx＝eq\f(l,d)λ.4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對(duì)應(yīng)薄膜厚度相同．知識(shí)點(diǎn)五、光的衍射1．光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物時(shí)，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長(zhǎng)小，或者跟光波波長(zhǎng)相差不多時(shí)，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．衍射圖樣(1)單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同．白光衍射時(shí)，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠(yuǎn)離中央的是紅光．(2)圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)．(3)泊松亮斑：光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．知識(shí)點(diǎn)六、光的偏振1．偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)，光在某一方向振動(dòng)較強(qiáng)而在另一些方向振動(dòng)較弱的光即為偏振光．光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波(填“橫波”或“縱波”)．2．自然光：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿各個(gè)方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光的產(chǎn)生自然光通過(guò)起偏器：通過(guò)兩個(gè)共軸的偏振片觀察自然光，第一個(gè)偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫做起偏器．第二個(gè)偏振片的作用是檢驗(yàn)光是否是偏振光，叫做檢偏器．1.（2021·浙江卷）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)O和兩出射點(diǎn)P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b間的夾角為，則（）

A．光盤材料的折射率B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二C．光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度D．光束c的強(qiáng)度小于O點(diǎn)處折射光束的強(qiáng)度【答案】D【解析】

A．如圖所示由幾何關(guān)系可得入射角為折射角為根據(jù)折射定律有所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)所以B錯(cuò)誤；C．光束在b、c和d的強(qiáng)度之和小于光束a的強(qiáng)度，因?yàn)樵赒處光還有反射光線，所以C錯(cuò)誤；D．光束c的強(qiáng)度與反射光線PQ強(qiáng)度之和等于折身光線OP的強(qiáng)度，所以D正確；故選D。2（2021海南卷）.如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形，，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向邊的中點(diǎn)O，則該束單色光（）

A.在邊的折射角為B.在邊的入射角為C.不能從邊射出D.不能從邊射出【答案】C【解析】A．光線從O點(diǎn)入射，設(shè)折射角為，由折射定律有解得即該束單色光在邊的折射角為，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)邊長(zhǎng)，則，作出光路圖如圖所示。

由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C，有即，而光在MN邊的入射角大于，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從邊射出，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)時(shí)的入射角為30°，小于全反射臨界角，所以光在B點(diǎn)折射出玻璃磚，故D錯(cuò)誤。故選C3．（2021·浙江卷）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】AB【解析】A．肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲面而不是梯形，A正確；B．薄膜干涉是等厚干涉，其原因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；C．形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)，形成到破裂的過(guò)程上面越來(lái)越薄，下面越來(lái)越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和厚度會(huì)重新分布，因此并不會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°；D錯(cuò)誤。故選AB。4.（2021北京卷）如圖所示平面內(nèi)，光束a經(jīng)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(shuō)法正確的是（）A.這是光的干涉現(xiàn)象B.在真空中光束b的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)C.玻璃磚對(duì)光束b的折射率大于對(duì)光束c的折射率D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度【答案】C【解析】A．光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光，這是光的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；C．由題圖可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根據(jù)折射定律可知nc<nbC正確；B．由于光的折射率越大，其頻率越大，波長(zhǎng)越短，則b光在真空中的波長(zhǎng)較短，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)v=知，c光束的折射率小，則c光在棱鏡中的傳播速度大，D錯(cuò)誤。故選C。5.（2021湖北卷）如圖所示，由波長(zhǎng)為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長(zhǎng)為λ1和λ2的光形成的距離O點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A.λ1<λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 B.λ1<λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置C.λ1>λ2，M是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置 D.λ1>λ2，N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置【答案】D【解析】由雙縫干涉條紋間距的公式可知，當(dāng)兩種色光通過(guò)同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知反射光經(jīng)過(guò)三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角大，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射率越大的色光折射角越大，由于則所以N是波長(zhǎng)為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6．（2021·河北衡水高三模擬）如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠B=90°，∠C=53°，M點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。復(fù)色光k由a、b兩種單色光混合而成，k由M點(diǎn)平行于底邊BC射入棱鏡。僅有a光從AC上的N點(diǎn)射出，在BC下側(cè)P點(diǎn)（圖中未畫出）檢測(cè)到b光。sin53°=0.8，cos53°=0.6。則（）A．該棱鏡對(duì)b光的折射率等于B．在BC邊下方射出的b光的右側(cè)，可檢測(cè)到a光C．若k光經(jīng)M點(diǎn)斜向下入射，則a光可能在界面AC上發(fā)生全反射D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，要使相鄰亮條紋間距較大，應(yīng)該使用b光E.由M點(diǎn)至N點(diǎn)，a光所用的時(shí)間小于b光所用的時(shí)間【答案】BCE【解析】A．由題知b光在AC上發(fā)生了全反射，恰好發(fā)生全反射時(shí)AC右側(cè)亦無(wú)b光射出，此時(shí)，由幾何關(guān)系可知，得出，故棱鏡對(duì)b光的折射率大于等于，故A錯(cuò)誤；B．k光在AC上發(fā)生反射，如圖因a光的折射率小于b光，二光以相同的入射角射到界面BC上同一點(diǎn)，故a光在b光的右側(cè)，故B正確；C．若

k光經(jīng)M點(diǎn)斜向下入射，當(dāng)a光射到AC上入射角大于等于其臨界角時(shí)，將發(fā)生全反射，故C正確；D．b光的折射率大于a光，故b光的頻率大于a光，b光的波長(zhǎng)小于a光，使用a光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，相鄰亮條紋間距較大，故D錯(cuò)誤；E．由，可知，在棱鏡中a光的速度大于b光，故由M至N的過(guò)程中，a光的傳播時(shí)間小于b，故E正確。故選BCE。7．（2021·天津高三一模）汽車的自適應(yīng)巡航功能能夠幫助駕駛員減輕疲勞，毫米波雷達(dá)是其中一個(gè)重要部件。毫米波的波長(zhǎng)比短波波長(zhǎng)短，比紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，則（）A．這三種電磁波，紅外線最容易發(fā)生明顯的衍射繞過(guò)粉塵B．這三種電磁波在真空中傳播，短波的傳播速度最小C．這三種電磁波中毫米波比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射繞過(guò)粉塵D．這三種電磁波，短波頻率最高【答案】C【解析】A．這三種電磁波中，短波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，最容易發(fā)生明顯的衍射繞過(guò)粉塵，故A錯(cuò)誤；B．這三種電磁波在真空中傳播時(shí)速度相同，都為光速，故B錯(cuò)誤；C．毫米波波長(zhǎng)比紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，則毫米波比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射繞過(guò)粉塵，故C正確；D．由公式可知，波長(zhǎng)越小，頻率越高，則紅外線波的頻率最高，故D錯(cuò)誤。故選C。8．（2021·遼寧葫蘆島市高三一模）水中點(diǎn)光源S沿SO方向射岀a、b兩種單色光，其中a單色光射出水面，光路如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是（）A．水中的反射光是b單色光B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率C．a(chǎn)、b在水中的傳播速度關(guān)系為va＜vbD．用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋間距比b光的寬【答案】D【解析】A．水中的反射光是ab兩種單色光的復(fù)合光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因b光發(fā)生了全反射，則b光的臨界角小于a光，根據(jù)，可得，b光的折射率較大，則b光的頻率大于a光的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，因na＜nb，a、b在水中的傳播速度關(guān)系為va>vb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因a的頻率小，波長(zhǎng)較大，則根據(jù)可知，用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋間距比b光的寬，選項(xiàng)D正確。故選D。9．（2021·山東高三一模）2021年央視春晚首次采用5G信號(hào)“云”傳播方式，使“云”觀眾、“云”演員和春晚互動(dòng)起來(lái)，與4G信號(hào)相比，5G信號(hào)使用頻率更高的電磁波，每秒傳送的數(shù)據(jù)量是4G的50～100倍，5G信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的高性能很好的實(shí)現(xiàn)了觀眾的良好體驗(yàn)。相比4G信號(hào)（）A．5G信號(hào)的光子能量更大 B．5G信號(hào)的衍射更明顯C．5G信號(hào)的傳播速度更大 D．5G信號(hào)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)【答案】A【解析】A．因?yàn)?G使用的電磁波頻率比4G高，根據(jù)可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，選項(xiàng)A正確；B．發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還小；因5G使用的電磁波頻率更高，即波長(zhǎng)更短，故5G越不容易發(fā)生明顯衍射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．光在真空中的傳播速度都是相同的；5G的頻率比4G高，即5G的折射率比4G大，根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度為，折射率越大的光在介質(zhì)中的傳播速度越小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．頻