備戰(zhàn)2024年高考物理易錯(cuò)題（新高考專用）易錯(cuò)點(diǎn)14 光學(xué)（4大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯(cuò)題含答案

備戰(zhàn)2024年高考物理易錯(cuò)題（新高考專用）易錯(cuò)點(diǎn)14光學(xué)（4大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯(cuò)題含答案易錯(cuò)點(diǎn)14光學(xué)目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】混淆增透膜與增反臘【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)角03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)陷阱1：忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律?！痉治觥拷夤獾恼凵洮F(xiàn)象的題目時(shí)，首先應(yīng)做出判斷：光線是從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，還是光線是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)。其次，如果是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)中，還有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，應(yīng)再判斷入射角是否大于臨界角，明確有無(wú)折射現(xiàn)象。易錯(cuò)陷阱2：不理解薄膜干涉形成原理，誤認(rèn)為是入射光和折射光疊加形成的【分析】。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(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來(lái)，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．易錯(cuò)陷阱3：混淆增透膜與增反膜【分析】：高反膜的原理與增透膜原理相反，它使從膜前后表面反射出來(lái)的光疊加增強(qiáng)，使增反膜的厚度為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/2倍，使薄膜前后兩面的反射光的光程差為一個(gè)波長(zhǎng)，增強(qiáng)反射光強(qiáng)度．易錯(cuò)陷阱4：混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【分析】。區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法（1）根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋的寬度相同，而單縫衍射中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄．（2）根據(jù)條紋的間距區(qū)分：雙縫干涉條紋的間距是相等的，而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄．（3）根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【例1】一束白光從玻璃里射入稀薄空氣中，已知玻璃的折射率為1.53，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角19°4′B．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角49°54′C．入射角為50°，由折射定律得光線的折射角30°3′D．入射角為50°，光線將發(fā)生全反射，不能進(jìn)入空氣中【變式1-1】（2023·浙江6月卷·T13）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長(zhǎng)度為0.9m，水的折射率，細(xì)燈帶到水面的距離，則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）A. B. C. D.【變式1-2】（2023·湖北卷·T6）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為（）A. B. C. D.【變式1-3】某公園的水池底部有一排等間距的光源（視為點(diǎn)光源），如圖所示，每個(gè)光源可以依次發(fā)出紅、黃、藍(lán)三種顏色的光。水池底部水平，水深為h，紅、黃、藍(lán)三種顏色的光在水中的折射率分別為、、，下列說(shuō)法正確的是（）

A．藍(lán)光在水中的傳播速度最大B．紅光在水中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為D．相鄰光源的距離只要大于就可以使所有的光色在水面不交疊【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【例2】如圖是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的？A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面【變式2-1】（2023·山東卷·T5）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測(cè)柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【變式2-2】如圖是藍(lán)色大閃蝶，在陽(yáng)光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍(lán)色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，這些翅脊有一串類似臺(tái)階的結(jié)構(gòu)，光照射翅脊上“臺(tái)階結(jié)構(gòu)”的簡(jiǎn)化光路如圖所示，若臺(tái)階結(jié)構(gòu)上下表面平行，則此現(xiàn)象是（）A．光的衍射 B．光的全反射 C．光的偏振 D．光的干涉【變式2-3】如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板壓在另一個(gè)矩形平行玻璃板上，一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時(shí)可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說(shuō)法中正確的是（

）

A．條紋與邊平行B．乙圖彎曲條紋表示下方待測(cè)板在該處有凹陷C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會(huì)發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向側(cè)移動(dòng)D．看到的條紋越多，說(shuō)明薄片的厚度越厚【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】混淆增透膜與增反膜【例3】某高層建筑物外墻大量使用的幕墻玻璃，在白天時(shí)外面的人看不清室內(nèi)的物體．而室內(nèi)的人卻能較清楚地看到外面的景物，其主要原因是()A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃外表面涂有高反膜(即對(duì)光的反射率遠(yuǎn)大于透射率的物質(zhì))C．在玻璃的外表面涂有大量能吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜錯(cuò)誤解法：A選項(xiàng)正確分析：上述解答錯(cuò)誤的主要原因是混淆增透膜與增反膜解析：因反射出來(lái)的光疊加增強(qiáng)，這樣由能量守知透射光必減弱，在白天室內(nèi)光線本身就弱，所以透射出來(lái)的就更少，外面就看不清室內(nèi)的物體，而室外光線很強(qiáng)，所以能透射一部分光線，【變式3-1】．光熱轉(zhuǎn)換是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)內(nèi)能的過程，太陽(yáng)能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置，它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能。如圖所示，真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，使盡可能多的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，這種鍍膜技術(shù)的物理依據(jù)是（）A．光的直線傳播B．光的粒子性C．光的干涉D．光的衍射照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為A.B.C.D.【變式3-3】在光學(xué)儀器中，為了減小在光學(xué)元件表面上的反射損失，可在光學(xué)元件表面鍍上一層增透膜，利用薄膜的干涉相消來(lái)減少反射光．如果照相機(jī)鏡頭所鍍膜對(duì)綠光的折射率為n，最小厚度為d，它使綠光在垂直入射時(shí)反射光完全抵消，那么綠光在真空中的波長(zhǎng)λ為A．d/4 B．nd/4C．4d D．4nd【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】．混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【例4】太陽(yáng)光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是薄膜干涉現(xiàn)象；瀑布在陽(yáng)光下呈現(xiàn)的彩虹以及通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時(shí)看到的彩色條紋，這些現(xiàn)象分別屬于：（）A.光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象；B.光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象；C.光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象；D.光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象?！咀兪?-1】、（2023·江蘇卷·T6）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍【變式4-2】、22、（2022·山東卷·T10）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【變式4-3】、1．某同學(xué)用紅光做實(shí)驗(yàn)，拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示，則該同學(xué)做的是（

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A．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，甲圖中單縫的寬度小B．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，乙圖中單縫的寬度小C．用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為綠光，中央亮紋寬度更大D．用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為白光，屏上出現(xiàn)黑白相間條紋1．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模）將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置能觀察到彩色條紋，如圖所示，則（）

A．這是光的衍射現(xiàn)象B．這是光的偏振現(xiàn)象C．這層肥皂膜上薄下厚，側(cè)截面為梯形D．若用黃光照射將看到上疏下密的黃色橫條紋2．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）殲20是我國(guó)自主研制的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關(guān)注。殲20光學(xué)著陸系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識(shí)，如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋；僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖丙所示。改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（）

A．增大單縫和雙縫間的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏的距離D．將綠光換為紫光3．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會(huì)產(chǎn)生極小反射光強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同C．激光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同4．（2023·全國(guó)·二模）如圖所示，一細(xì)束白光通過三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中、、三種色光，并同時(shí)做如下實(shí)驗(yàn)：①讓這三種單色光分別通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置在光屏上產(chǎn)生干涉條紋（雙縫間距和縫屏間距均不變）；②讓這三種單色光分別照射到某金屬板表面，觀察與金屬板連接的靜電計(jì)指針是否轉(zhuǎn)動(dòng)；下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．在棱鏡中光的速度最大B．如果減小白光在左側(cè)面的入射角，最先消失的是光C．種色光形成的干涉條紋間距最大D．若光能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)5．（2023·山東·統(tǒng)考二模）在一塊平板玻璃上放置一如圖所示的薄透鏡，在兩者之間形成空氣膜，現(xiàn)讓單色光豎直射向薄透鏡，在薄透鏡上方向下觀察，觀察到的現(xiàn)象是（）

A．只能看到同顏色的平行反射光B．平行、等間距的明暗相間的直干涉條紋C．同心、內(nèi)密外疏的明暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋D．若薄透鏡的高度h不變僅增大半徑R，則相鄰條紋的間距變大6．（2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考三模）單縫衍射圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫到屏的距離的關(guān)系和雙縫干涉的條紋寬度關(guān)系類似；利用單縫衍射實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量金屬的線膨脹系數(shù)，線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時(shí)長(zhǎng)度增加程度的物理量。如圖所示，擋光片A固定，擋光片B放置在待測(cè)金屬棒上端，A、B間形成平直狹縫，激光通過狹縫在光屏上形成衍射圖樣，在激光波長(zhǎng)已知的情況下，通過測(cè)量縫屏距離和中央亮條紋寬度，可算出狹縫寬度及變化，進(jìn)而計(jì)算出金屬的線膨脹系數(shù)。（）

A．激光波長(zhǎng)越短，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，中央亮條紋寬度越寬B．相同實(shí)驗(yàn)條件下，金屬的膨脹量越大，中央亮條紋寬度越窄C．相同實(shí)驗(yàn)條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說(shuō)明金屬膨脹量越大D．狹縫到光屏距離越大，其他實(shí)驗(yàn)條件相同，測(cè)得的線膨脹系數(shù)越大7．（2023·河北秦皇島·青龍滿族自治縣第一中學(xué)校聯(lián)考三模）透明半圓柱體的橫截面為圓心為O、半徑為R的半圓，如圖所示。用紅色激光垂直直徑MN方向照射半圓柱體，入射點(diǎn)從O點(diǎn)右移至右側(cè)半徑中點(diǎn)A時(shí)，從上方弧面B點(diǎn)出射的光線恰好消失；入射激光繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)至角（未知）時(shí)，從上方弧面出射的光線恰好與在A點(diǎn)的入射光線平行。已知真空中的光速為c，半圓柱體周圍可視為真空，則（）

A．該半圓柱體的折射率為B．從A點(diǎn)垂直入射的光線在半圓柱體內(nèi)的傳播時(shí)間為C．從A點(diǎn)以角入射時(shí)，上方弧面的出射光線一定過O點(diǎn)正上方的P點(diǎn)D．從A點(diǎn)以角入射時(shí)，在柱體內(nèi)的折射角（未畫出）的正弦值為8．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某半徑為r的類地行星表面有一單色點(diǎn)光源P，其發(fā)出的各方向的光經(jīng)過厚度為、折射率為n=2的均勻行星大氣層（圖中陰影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如圖所示，設(shè)此截面內(nèi)一衛(wèi)星探測(cè)器在半徑為2r的軌道上繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星表面對(duì)光的反射，則（）

A．大氣外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為B．衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，任意時(shí)刻只能在軌道上某部分觀測(cè)到光，這部分軌道弧長(zhǎng)為C．若該行星沒有大氣層，則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)與有大氣層時(shí)的光軌道弧長(zhǎng)相同D．若探測(cè)器公轉(zhuǎn)方向和行星自轉(zhuǎn)的方向相同，探測(cè)器接收到光的頻率一定大于光源發(fā)出的頻率9．（2023·廣東珠?！ぶ楹Ｊ械谝恢袑W(xué)?？既＃┰谡凵渎蕿榈囊后w內(nèi)部有一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源可以向各個(gè)方向移動(dòng)。某時(shí)刻，在液面上觀察到半徑為R＝0.2m的圓形光斑?，F(xiàn)讓點(diǎn)光源S向某個(gè)方向勻速移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)光斑最右側(cè)邊沿B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿D向左側(cè)移動(dòng)，經(jīng)過2s，有東西側(cè)邊沿D向左移動(dòng)了，側(cè)面圖如圖所示，則點(diǎn)光源S的移動(dòng)速度方向和大?。ǎ?/p>

A．水平向左 B．水平向右 C．v＝1m/s D．m/s10．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示是玻璃半圓柱體的橫截面，一束紅光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過O點(diǎn)的法線成角。CD為足夠大的光學(xué)傳感器，可以探測(cè)反射光的強(qiáng)度。從AB面反射出的光強(qiáng)隨變化情況如圖乙所示，則（）

A．半圓柱體相對(duì)該紅光的折射率為B．θ減小到0°時(shí)光將全部從AB界面透射出去C．θ減小時(shí)反射光線和折射光線夾角隨之減小D．改用紫光入射時(shí)CD上反射強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的11．（2022·浙江·舟山中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一半徑為的玻璃半球，點(diǎn)是半球的球心，虛線表示光軸（過球心與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)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(nèi)表面反射后的光線）。則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

A．該光在玻璃中的傳播速度是B．該光在玻璃半球面處的全反射臨界角正弦值為C．從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值為D．距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到點(diǎn)的距離為12、（2023·江蘇卷·T5）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽(yáng)光斜射向地面的過程中會(huì)發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）A. B.C. D.13、（2023·湖南卷·T7）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號(hào)，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說(shuō)法正確的是（）A.水的折射率為B.水的折射率為C.當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°D.當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°14、（2023·浙江1月卷·T13）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊以角度入射，依次經(jīng)和兩次反射，從直角邊出射。出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)了角，則（）A.等于 B.大于C.小于 D.與棱鏡的折射率有關(guān)15（2023·山東卷·T16）一種反射式光纖位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)微小位移測(cè)量，其部分原理簡(jiǎn)化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d，直徑均為，折射率為n（）。M、N下端橫截面平齊且與被測(cè)物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測(cè)物體，經(jīng)被測(cè)物體表面鏡面反射至N下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離有關(guān)。（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的正弦值；（2）被測(cè)物體自上而下微小移動(dòng)，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測(cè)物體表面反射一次的光線）。易錯(cuò)點(diǎn)14光學(xué)目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】混淆增透膜與增反臘【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)角03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)陷阱1：忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律。【分析】解光的折射現(xiàn)象的題目時(shí)，首先應(yīng)做出判斷：光線是從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，還是光線是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)。其次，如果是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)中，還有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，應(yīng)再判斷入射角是否大于臨界角，明確有無(wú)折射現(xiàn)象。易錯(cuò)陷阱2：不理解薄膜干涉形成原理，誤認(rèn)為是入射光和折射光疊加形成的【分析】。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(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來(lái)，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．易錯(cuò)陷阱3：混淆增透膜與增反膜【分析】：高反膜的原理與增透膜原理相反，它使從膜前后表面反射出來(lái)的光疊加增強(qiáng)，使增反膜的厚度為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/2倍，使薄膜前后兩面的反射光的光程差為一個(gè)波長(zhǎng)，增強(qiáng)反射光強(qiáng)度．易錯(cuò)陷阱4：混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【分析】。區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法（1）根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋的寬度相同，而單縫衍射中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄．（2）根據(jù)條紋的間距區(qū)分：雙縫干涉條紋的間距是相等的，而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄．（3）根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【例1】一束白光從玻璃里射入稀薄空氣中，已知玻璃的折射率為1.53，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角19°4′B．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角49°54′C．入射角為50°，由折射定律得光線的折射角30°3′D．入射角為50°，光線將發(fā)生全反射，不能進(jìn)入空氣中錯(cuò)誤解法：A、C選項(xiàng)正確分析：上述解答錯(cuò)誤的主要原因是此解法中沒有先分析判斷光線是從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，還是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)，會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射。而是死套公式，引起錯(cuò)誤。解析：光線由玻璃里射入空氣中，是由光密媒質(zhì)射入光疏媒質(zhì)，其臨界角為，所以A=40°50′；由已知條件知，當(dāng)i=50°時(shí)，i＞A，所以光線將發(fā)生全反射，不能進(jìn)入空氣中。當(dāng)i=30°時(shí)，i＜A，光進(jìn)入空氣中發(fā)生折射現(xiàn)象。由折射定律，得sinr=n·sini=1.53×sin30°=0.765，所以r=49°54′，故選項(xiàng)B、D正確?！咀兪?-1】（2023·浙江6月卷·T13）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長(zhǎng)度為0.9m，水的折射率，細(xì)燈帶到水面的距離，則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】燈帶發(fā)出的光從水面射出的不發(fā)生全反射臨界角的正弦值則燈帶上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光的發(fā)生全反射的臨界角如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得則一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光在水面上能看到的的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形，如圖所示腰直角三角形發(fā)光體的內(nèi)切圓半徑滿足解得故中間無(wú)空缺。故選C?！咀兪?-2】（2023·湖北卷·T6）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)光纖在OQ界面的入射角為，折射角為，幾何關(guān)系可知，則有折射定律光纖射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中光線在AB兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有全反射定律即AB兩處全反射的臨界角為，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知故選C?！咀兪?-3】某公園的水池底部有一排等間距的光源（視為點(diǎn)光源），如圖所示，每個(gè)光源可以依次發(fā)出紅、黃、藍(lán)三種顏色的光。水池底部水平，水深為h，紅、黃、藍(lán)三種顏色的光在水中的折射率分別為、、，下列說(shuō)法正確的是（）

A．藍(lán)光在水中的傳播速度最大B．紅光在水中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為D．相鄰光源的距離只要大于就可以使所有的光色在水面不交疊【答案】BC【詳解】A．根據(jù)紅光的折射率最小，故紅光在水中的傳播速度最大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)紅光的頻率最小，故紅光在水中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故B正確；C．黃光的臨界角為單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為故C正確；D．紅光的臨界角最大，故單個(gè)光源發(fā)出的紅光照亮的水面面積最大，故相鄰光源的距離只要大于就可以使所有的光色在水面不交疊，故D錯(cuò)誤。故選BC?！疽族e(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【例2】如圖是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的？A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面錯(cuò)誤解法：B選項(xiàng)正確分析：上述解答錯(cuò)誤的主要原因是沒有弄清薄膜干涉是薄膜的兩個(gè)表面光分別反射后疊加產(chǎn)生的。解析：由于光波的波長(zhǎng)很短，只有利用很薄的介質(zhì)膜才能觀察到明顯的干涉條紋。所以該題中是利用標(biāo)準(zhǔn)樣板和被檢測(cè)板間很薄的空氣膜上、下表面的反射光發(fā)生干涉來(lái)對(duì)被檢查板的平整度進(jìn)行檢驗(yàn)的。因而選項(xiàng)C是正確的。點(diǎn)評(píng)：薄膜干涉是光從薄膜的兩個(gè)表面分別反射后形成頻率相同的兩束光，它們的疊加產(chǎn)生的。【變式2-1】（2023·山東卷·T5）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測(cè)柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【答案】A【解析】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長(zhǎng)的高度大于C增長(zhǎng)的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。．（【變式2-2】如圖是藍(lán)色大閃蝶，在陽(yáng)光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍(lán)色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，這些翅脊有一串類似臺(tái)階的結(jié)構(gòu)，光照射翅脊上“臺(tái)階結(jié)構(gòu)”的簡(jiǎn)化光路如圖所示，若臺(tái)階結(jié)構(gòu)上下表面平行，則此現(xiàn)象是（）A．光的衍射 B．光的全反射 C．光的偏振 D．光的干涉【答案】D【詳解】光照射翅脊上“臺(tái)階結(jié)構(gòu)”的簡(jiǎn)化光路如圖所示，若臺(tái)階結(jié)構(gòu)上下表面平行，由于光經(jīng)過上、下表面反射光在上表面疊加形成彩色的條紋，這種是薄膜干涉，所以則此現(xiàn)象是光的干涉。故選D?！咀兪?-3】如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板壓在另一個(gè)矩形平行玻璃板上，一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時(shí)可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說(shuō)法中正確的是（

）

A．條紋與邊平行B．乙圖彎曲條紋表示下方待測(cè)板在該處有凹陷C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會(huì)發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向側(cè)移動(dòng)D．看到的條紋越多，說(shuō)明薄片的厚度越厚【答案】D【詳解】A．設(shè)薄膜厚度為d，薄膜干涉的光程厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此條紋應(yīng)與AD邊平行，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知，表示該出有突起，故B錯(cuò)誤；C．如果用手用力捏右側(cè)三層，根據(jù)可知條紋間距變大，導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距向劈尖移動(dòng)，所以條紋向著劈尖移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．看到的條紋越多，說(shuō)明相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會(huì)變密；說(shuō)明薄片的厚度越厚，故D正確【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】混淆增透膜與增反膜【例3】某高層建筑物外墻大量使用的幕墻玻璃，在白天時(shí)外面的人看不清室內(nèi)的物體．而室內(nèi)的人卻能較清楚地看到外面的景物，其主要原因是()A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃外表面涂有高反膜(即對(duì)光的反射率遠(yuǎn)大于透射率的物質(zhì))C．在玻璃的外表面涂有大量能吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜錯(cuò)誤解法：A選項(xiàng)正確分析：上述解答錯(cuò)誤的主要原因是混淆增透膜與增反膜解析：因反射出來(lái)的光疊加增強(qiáng)，這樣由能量守知透射光必減弱，在白天室內(nèi)光線本身就弱，所以透射出來(lái)的就更少，外面就看不清室內(nèi)的物體，而室外光線很強(qiáng)，所以能透射一部分光線，【變式3-1】．光熱轉(zhuǎn)換是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)內(nèi)能的過程，太陽(yáng)能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置，它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能。如圖所示，真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，使盡可能多的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，這種鍍膜技術(shù)的物理依據(jù)是（）A．光的直線傳播B．光的粒子性C．光的干涉D．光的衍射【答案】C【解析】真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)，利用的是從鍍膜前后表面反射回的相互疊加，增加光的強(qiáng)度，該技術(shù)對(duì)鍍膜的厚度有要求，即鍍膜厚度應(yīng)為自然光中主要色光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍，故該技術(shù)運(yùn)用了光的干涉原理，所以選項(xiàng)C正確【變式2-2】市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為A.B.C.D.【答案】B【解析】為減小反射的熱效應(yīng)顯著的紅外線，則要求紅外線在膜的前后表面反射后疊加作用減弱，即光程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故膜的最小厚度為紅外線在該膜中波長(zhǎng)的，所以選項(xiàng)B正確．【變式3-3】在光學(xué)儀器中，為了減小在光學(xué)元件表面上的反射損失，可在光學(xué)元件表面鍍上一層增透膜，利用薄膜的干涉相消來(lái)減少反射光．如果照相機(jī)鏡頭所鍍膜對(duì)綠光的折射率為n，最小厚度為d，它使綠光在垂直入射時(shí)反射光完全抵消，那么綠光在真空中的波長(zhǎng)λ為A．d/4 B．nd/4C．4d D．4nd【答案】D【解析】因?yàn)閮煞瓷涔獾穆烦滩顬?d，綠光在真空中的波長(zhǎng)為λ，所以在薄膜中的波長(zhǎng)為λ/n，根據(jù)增透膜的原理，2d＝λ/2n，所以選項(xiàng)D正確【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】．混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【例4】太陽(yáng)光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是薄膜干涉現(xiàn)象；瀑布在陽(yáng)光下呈現(xiàn)的彩虹以及通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時(shí)看到的彩色條紋，這些現(xiàn)象分別屬于：（）A.光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象；B.光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象；C.光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象；D.光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象。錯(cuò)誤解法：C或D選項(xiàng)正確分析：上述解答錯(cuò)誤的主要原因是混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象解析：在太陽(yáng)光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是薄膜干涉現(xiàn)象，瀑布濺起的小水滴相當(dāng)于棱鏡，在陽(yáng)光下呈現(xiàn)的彩虹是光的色散現(xiàn)象；通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時(shí)看到的彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象，所以選項(xiàng)A正確。【變式4-1】、（2023·江蘇卷·T6）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍【答案】B【解析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)關(guān)系有由題圖知x乙=2x甲則故選B。【變式4-2】、22、（2022·山東卷·T10）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【答案】ACD【解析】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D正確。故選ACD?！咀兪?-3】、1．某同學(xué)用紅光做實(shí)驗(yàn)，拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示，則該同學(xué)做的是（

）

A．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，甲圖中單縫的寬度小B．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，乙圖中單縫的寬度小C．用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為綠光，中央亮紋寬度更大D．用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為白光，屏上出現(xiàn)黑白相間條紋【答案】A【詳解】AB．雙縫干涉條紋的特征是等寬等亮度，單縫衍射條紋的特征是中央條紋最寬，向兩側(cè)越來(lái)越窄，中央條紋最亮，向兩側(cè)越來(lái)越暗，所以該圖片是單縫衍射實(shí)驗(yàn)的條紋。又因?yàn)閱慰p越窄條紋越寬，所以甲圖中單縫的寬度小，A正確，B錯(cuò)誤；C．波長(zhǎng)越大，中央條紋越寬，所以用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為綠光，波長(zhǎng)變小，中央亮紋寬度更小，C錯(cuò)誤；D．用和甲圖相同裝置做實(shí)驗(yàn)，僅將紅光改為白光，屏上出現(xiàn)彩色條紋，D錯(cuò)誤。故選A。1．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模）將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置能觀察到彩色條紋，如圖所示，則（）

A．這是光的衍射現(xiàn)象B．這是光的偏振現(xiàn)象C．這層肥皂膜上薄下厚，側(cè)截面為梯形D．若用黃光照射將看到上疏下密的黃色橫條紋【答案】D【詳解】AB．鐵絲圈掛上一層薄薄的液膜，觀察到彩色條紋，是薄膜干涉現(xiàn)象，故AB錯(cuò)誤；C．由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，因表面張力的原因，側(cè)截面是一個(gè)圓滑的曲面，不是梯形，故C錯(cuò)誤；D．黃光照射，將看到上疏下密的黃色橫條紋，故D正確。故選D。2．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）殲20是我國(guó)自主研制的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關(guān)注。殲20光學(xué)著陸系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識(shí)，如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋；僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖丙所示。改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（）

A．增大單縫和雙縫間的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏的距離D．將綠光換為紫光【答案】B【詳解】根據(jù)乙圖和丙圖可知條紋間距變大，根據(jù)條紋間距公式可知，條紋間距變大，可能是改用了波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光，也有可能是增大了雙縫到光屏的距離L，也有可能減小了雙縫間的距離d；A．條紋間距與光源到雙縫的距離無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．雙縫間的距離d減小，則條紋間距變大，故B正確；C．雙縫到光屏的距離L減小，則條紋間距變小，故C錯(cuò)誤；D．綠光的波長(zhǎng)大于紫光，則條紋間距變小，故D錯(cuò)誤。故選B。3．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會(huì)產(chǎn)生極小反射光強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同C．激光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同【答案】D【詳解】A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，是干涉現(xiàn)象形成，故A錯(cuò)誤；B．“凹槽”中有透明介質(zhì)，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同，故B錯(cuò)誤；C．由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍應(yīng)該為激光束半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；D．“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。故選D。4．（2023·全國(guó)·二模）如圖所示，一細(xì)束白光通過三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中、、三種色光，并同時(shí)做如下實(shí)驗(yàn)：①讓這三種單色光分別通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置在光屏上產(chǎn)生干涉條紋（雙縫間距和縫屏間距均不變）；②讓這三種單色光分別照射到某金屬板表面，觀察與金屬板連接的靜電計(jì)指針是否轉(zhuǎn)動(dòng)；下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．在棱鏡中光的速度最大B．如果減小白光在左側(cè)面的入射角，最先消失的是光C．種色光形成的干涉條紋間距最大D．若光能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】D【詳解】A．因a光的偏折程度最小，則折射率最小，根據(jù)可知在棱鏡中a光的速度最大，故A正確，不符合題意；B．因c光的折射率最大，根據(jù)可知c光臨界角最小，則如果減小白光在左側(cè)面的入射角，最先消失的是c光，故B正確，不符合題意；C．a(chǎn)種色光頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，根據(jù)可知a光形成的干涉條紋間距最大，故C正確，不符合題意；D．c光頻率最大，a光頻率最小，若c光能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，a光不一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。5．（2023·山東·統(tǒng)考二模）在一塊平板玻璃上放置一如圖所示的薄透鏡，在兩者之間形成空氣膜，現(xiàn)讓單色光豎直射向薄透鏡，在薄透鏡上方向下觀察，觀察到的現(xiàn)象是（）

A．只能看到同顏色的平行反射光B．平行、等間距的明暗相間的直干涉條紋C．同心、內(nèi)密外疏的明暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋D．若薄透鏡的高度h不變僅增大半徑R，則相鄰條紋的間距變大【答案】D【詳解】ABC．設(shè)形成空氣膜的傾角為，相鄰亮條紋的間距為根據(jù)幾何關(guān)系可知由于傾角保持不變，則觀察到的現(xiàn)象是：同心、等間距的明暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋，故ABC錯(cuò)誤；D．若薄透鏡的高度h不變僅增大半徑R，則形成空氣膜的傾角減小，根據(jù)可知相鄰條紋的間距變大，故D正確。故選D。6．（2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考三模）單縫衍射圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫到屏的距離的關(guān)系和雙縫干涉的條紋寬度關(guān)系類似；利用單縫衍射實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量金屬的線膨脹系數(shù)，線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時(shí)長(zhǎng)度增加程度的物理量。如圖所示，擋光片A固定，擋光片B放置在待測(cè)金屬棒上端，A、B間形成平直狹縫，激光通過狹縫在光屏上形成衍射圖樣，在激光波長(zhǎng)已知的情況下，通過測(cè)量縫屏距離和中央亮條紋寬度，可算出狹縫寬度及變化，進(jìn)而計(jì)算出金屬的線膨脹系數(shù)。（）

A．激光波長(zhǎng)越短，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，中央亮條紋寬度越寬B．相同實(shí)驗(yàn)條件下，金屬的膨脹量越大，中央亮條紋寬度越窄C．相同實(shí)驗(yàn)條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說(shuō)明金屬膨脹量越大D．狹縫到光屏距離越大，其他實(shí)驗(yàn)條件相同，測(cè)得的線膨脹系數(shù)越大【答案】C【詳解】A．對(duì)比雙縫干涉相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系公式可得單縫衍射中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系為激光波長(zhǎng)變短，其他條件不變，則中央聊條紋寬度變窄，故A錯(cuò)誤；B．相同實(shí)驗(yàn)條件下，金屬的膨脹量越大，則單縫距離d越小，中央亮條紋寬度越寬，故B錯(cuò)誤；C.．相同實(shí)驗(yàn)條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說(shuō)明單縫的距離變化大，即金屬膨脹量越大，故C正確；D．金屬的線膨脹系數(shù)屬于金屬的特有屬性，與實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。7．（2023·河北秦皇島·青龍滿族自治縣第一中學(xué)校聯(lián)考三模）透明半圓柱體的橫截面為圓心為O、半徑為R的半圓，如圖所示。用紅色激光垂直直徑MN方向照射半圓柱體，入射點(diǎn)從O點(diǎn)右移至右側(cè)半徑中點(diǎn)A時(shí)，從上方弧面B點(diǎn)出射的光線恰好消失；入射激光繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)至角（未知）時(shí)，從上方弧面出射的光線恰好與在A點(diǎn)的入射光線平行。已知真空中的光速為c，半圓柱體周圍可視為真空，則（）

A．該半圓柱體的折射率為B．從A點(diǎn)垂直入射的光線在半圓柱體內(nèi)的傳播時(shí)間為C．從A點(diǎn)以角入射時(shí)，上方弧面的出射光線一定過O點(diǎn)正上方的P點(diǎn)D．從A點(diǎn)以角入射時(shí)，在柱體內(nèi)的折射角（未畫出）的正弦值為【答案】C【詳解】A．光線從弧面上方恰好消失，則恰好為全反射的臨界角C，由幾何關(guān)系易知可得折射率，A錯(cuò)誤；B．從A點(diǎn)垂直入射時(shí)，在B點(diǎn)恰好全反射,根據(jù)幾何關(guān)系，剛好到達(dá)直徑左端點(diǎn)M，光線在半圓柱體內(nèi)傳播的路程傳播速度傳播時(shí)間，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)從弧面上方出射的光線與在A點(diǎn)的入射光線平行，由光路可逆易知，兩光線與法線的夾角相等均為，法線也平行，故出射點(diǎn)只能在圓心O點(diǎn)正上方的P點(diǎn)，C正確；

D．由C選項(xiàng)分析可得，D錯(cuò)誤。故選C。8．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某半徑為r的類地行星表面有一單色點(diǎn)光源P，其發(fā)出的各方向的光經(jīng)過厚度為、折射率為n=2的均勻行星大氣層（圖中陰影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如圖所示，設(shè)此截面內(nèi)一衛(wèi)星探測(cè)器在半徑為2r的軌道上繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星表面對(duì)光的反射，則（）

A．大氣外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為B．衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，任意時(shí)刻只能在軌道上某部分觀測(cè)到光，這部分軌道弧長(zhǎng)為C．若該行星沒有大氣層，則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)與有大氣層時(shí)的光軌道弧長(zhǎng)相同D．若探測(cè)器公轉(zhuǎn)方向和行星自轉(zhuǎn)的方向相同，探測(cè)器接收到光的頻率一定大于光源發(fā)出的頻率【答案】C【詳解】A．根據(jù)全反射臨界角與折射率的關(guān)系有解得點(diǎn)光源發(fā)出的光在圓弧面時(shí)恰好發(fā)生全反射時(shí)，作出示意圖如圖所示

由幾何關(guān)系有，解得，則大氣外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述，結(jié)合幾何關(guān)系有則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，任意時(shí)刻只能在軌道上某部分觀測(cè)到光，這部分軌道弧長(zhǎng)為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述可知，有大氣層時(shí)，，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為若該行星沒有大氣層，過P點(diǎn)做切線，與衛(wèi)星軌道相交，由于即有則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為可知若該行星沒有大氣層，則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)與有大氣層時(shí)的光軌道弧長(zhǎng)相同，故C正確；D．若探測(cè)器公轉(zhuǎn)方向和行星自轉(zhuǎn)的方向相同，探測(cè)器接收到光的頻率不一定大于光源發(fā)出的頻率，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)探測(cè)器與點(diǎn)光源P相對(duì)靠近時(shí)，探測(cè)器接收到光的頻率大于光源發(fā)出的頻率，當(dāng)探測(cè)器與點(diǎn)光源P相對(duì)遠(yuǎn)離時(shí)，探測(cè)器接收到光的頻率小于光源發(fā)出的頻率，故D錯(cuò)誤。故選C。9．（2023·廣東珠海·珠海市第一中學(xué)?？既＃┰谡凵渎蕿榈囊后w內(nèi)部有一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源可以向各個(gè)方向移動(dòng)。某時(shí)刻，在液面上觀察到半徑為R＝0.2m的圓形光斑?，F(xiàn)讓點(diǎn)光源S向某個(gè)方向勻速移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)光斑最右側(cè)邊沿B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿D向左側(cè)移動(dòng)，經(jīng)過2s，有東西側(cè)邊沿D向左移動(dòng)了，側(cè)面圖如圖所示，則點(diǎn)光源S的移動(dòng)速度方向和大?。ǎ?/p>

A．水平向左 B．水平向右 C．v＝1m/s D．m/s【答案】C【詳解】設(shè)全反射臨界角為C，則滿足根據(jù)幾何關(guān)系可知若保持B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿D向左運(yùn)動(dòng)，則光源S應(yīng)沿著光路斜向下運(yùn)動(dòng)，光板移動(dòng)距離光源移動(dòng)的速度為解得v＝1m/s故選C。10．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示是玻璃半圓柱體的橫截面，一束紅光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過O點(diǎn)的法線成角。CD為足夠大的光學(xué)傳感器，可以探測(cè)反射光的強(qiáng)度。從AB面反射出的光強(qiáng)隨變化情況如圖乙所示，則（）

A．半圓柱體相對(duì)該紅光的折射率為B．θ減小到0°時(shí)光將全部從AB界面透射出去C．θ減小時(shí)反射光線和折射光線夾角隨之減小D．改用紫光入射時(shí)CD上反射強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的【答案】A【詳解】A．根據(jù)題意，由圖乙可知，紅光在半圓柱體內(nèi)的臨界角為，則有解得故A正確；B．由圖乙可知，若減小入射角到時(shí)，反射強(qiáng)度不為零，即光線不是全部從界面透射出去，故B錯(cuò)誤；C．若減小入射角，由反射定律和折射定