第四章光及其應(yīng)用提升課四光現(xiàn)象和幾何光學(xué)分析課堂?重難突破探究光現(xiàn)象的本質(zhì)及其應(yīng)用1．(2025年汕尾期末)若透明度較高的寶石晶體內(nèi)部存在裂隙面，當(dāng)用白光垂直照射此面時，該處會出現(xiàn)七彩的亮光，如圖所示，下列說法正確的是

(

)A．此現(xiàn)象是光在寶石內(nèi)折射引起的B．此現(xiàn)象是光的干涉現(xiàn)象C．此現(xiàn)象是由光的偏振引起的D．此現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】當(dāng)透明且折射率較高的寶石晶體內(nèi)部存在裂隙面時，白光垂直照射，則裂隙面兩側(cè)反射光相互疊加，出現(xiàn)七彩高光，這是光的干涉現(xiàn)象，不是光在寶石內(nèi)折射引起的，折射色散的彩光要斜射才能看到，A錯誤、B正確；光的偏振是指光的振動方向具有一定的特性，本題中出現(xiàn)七彩高光并非光的偏振現(xiàn)象，C錯誤；光的衍射是指光在傳播過程中遇到障礙物或小孔時，光偏離直線傳播繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象，本題不是光的衍射現(xiàn)象，D錯誤．2．(2025年連云港檢測)如圖所示，水平放置的瓶蓋中裝有肥皂液，用吸管向液體里吹氣，形成向上凸起的肥皂膜．在陽光下靜置一段時間后，從上往下看，膜上會出現(xiàn)

(

)A．彩色環(huán)狀條紋B．彩色平行直條紋C．明暗相間的環(huán)狀條紋D．明暗相間平行直條紋【答案】A【解析】從肥皂膜的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，當(dāng)光程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋，因以中心為圓心上的圓周各點是等厚的，則干涉條紋是環(huán)狀條紋；由于太陽光是復(fù)色光，所以看到的環(huán)狀條紋是彩色的，故選A．3．(2024年江蘇卷)用觀看立體電影的特殊眼鏡觀察手機液晶屏幕上的圖片，通過左鏡片的圖片明亮，右鏡片的灰暗．旋轉(zhuǎn)手機屏幕90°，透過兩鏡片的圖片 (

)A．均變明亮B．均變灰暗C．亮度均無變化D．左鏡片的變暗，右鏡片的變亮【答案】D【解析】觀看立體影的特殊眼鏡是利用了光的偏振，其鏡片為偏振片；開始時左鏡片的透振方向與手機屏幕光的振動方向一致，右鏡片的透振方向與屏幕光的振動方向接近垂直，手機屏幕旋轉(zhuǎn)90°后，左右鏡片的透振方向不變，則左鏡片的透振方向與手機屏幕光的振動方向接近垂直，通過左鏡片的圖片亮度變暗，右鏡片的透振方向與屏幕光的振動方向基本一致，因此通過右邊鏡片的圖片亮度變亮，故選D．4．(2025年邯鄲聯(lián)考)下列四幅圖都反映了光的特性，其中一個與其他圖片所包含的原理不同的是

(

)A．圖甲：光經(jīng)過大頭針尖時的圖樣B．圖乙：用X射線拍攝的DNA晶體的圖樣C．圖丙：白光照射肥皂膜呈現(xiàn)出彩色條紋的圖樣D．圖丁：用光照射不透明的小圓盤，其背后陰影中心出現(xiàn)亮斑的圖樣【答案】C【解析】圖甲是光經(jīng)過大頭針尖時形成的衍射圖樣，圖乙是用X射線拍攝DNA晶體時形成的衍射圖樣，圖丙是白光照射肥皂膜后形成的干涉圖樣，圖丁是用光照射不透明的小圓盤后形成的衍射圖樣，故與其他圖片所包含的原理不同的是圖丙，故選C．5．(2025年吉安期末)海市蜃景分為兩種形式，海面的蜃景，沙漠中的蜃景，觀察對比下列兩幅圖像，分析下列說法正確的是 (

)A．兩種蜃景所形成的像均為在高空中的倒影B．兩圖都是光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)形成的C．海面附近與沙漠表面，底層空氣均比上層空氣稠密D．兩圖都是折射現(xiàn)象沒有反射現(xiàn)象【答案】B【解析】如圖，海面上方的蜃景所形成的像為正影，沙漠下方的蜃景所形成的像為倒影，A錯誤；兩圖都是光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)形成的，在海面上主要由于光的折射，形成正影，在沙漠下方除了折射外，發(fā)生了全反射，形成倒影，B正確；溫度高空氣稀薄，溫度低空氣稠密，海面附近底層空氣比上層空氣稠密，沙漠表面底層空氣比上層空氣稀疏，C錯誤；光在折射的同時也反射，沙漠蜃景主要是全反射現(xiàn)象，D錯誤．幾何光學(xué)中折射模型對光路的控制特點6．兩個完全相同的等腰三棱鏡如圖所示放置，相鄰兩側(cè)面相互平行，一束白光從棱鏡A的左側(cè)入射，從棱鏡B的右側(cè)出射，則出射光是

(

)A．一束白光

B．白光帶C．平行彩色帶

D．不平行彩色帶【答案】C【解析】由于各種單色光在棱鏡中的折射率不相同，當(dāng)白光進入棱鏡后將發(fā)生色散，作出上下邊緣的兩單色光的光路圖如圖所示．由于兩棱鏡相同，相鄰兩側(cè)面相互平行，根據(jù)光路可逆可知，出射光是平行的彩色光帶，故選C．7．地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲．下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是 (

)【答案】A【解析】根據(jù)折射定律n上sinθ上＝n下sinθ下，由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則n下＞n上，則θ下逐漸減小，畫出光路圖如下，則從高到低θ下逐漸減小，則光線應(yīng)逐漸趨于豎直方向，故選A．8．(2025年遵義期末)在寶石鑒定中，常利用光線在寶石與特定折射率液體中的傳播特點來鑒定寶石的種類．已知某種單色光在某一寶石和特定液體中的傳播速率相同，將這種寶石固定在該液體中，并使該單色光從空氣斜射入液體，下列光路圖可能正確的是 (

)【答案】A【解析】單色光從空氣射入液體時，入射角大于折射角；因單色光在某一寶石和特定液體中的傳播速率相同，可知當(dāng)光線從液體射入寶石或者從寶石射入液體中時不會產(chǎn)生折射，即光線沿直線穿過，故選A．9．(2024年江蘇卷)現(xiàn)有一束光以相同的入射角θ，打在不同濃度的NaCl溶液甲、乙中，折射光線如圖所示(β1＜β2)．已知NaCl溶液的折射率隨NaCl濃度的增大而增大．則

(

)A．甲溶液折射率較大B．甲溶液NaCl濃度較小C．光在甲溶液中的傳播速度較大D．光在甲中發(fā)生全反射的臨界角較大【答案】A光的折射和全反射的綜合應(yīng)用11．(2025年惠州檢測)如圖所示為某導(dǎo)光管采光系統(tǒng)過中心軸線的截面圖，上面部分是某種均勻透明材料制成的半球形薄采光罩，O為球心，下面部分是導(dǎo)光管，MN所在水平面為兩部分的分界面．M、N為球面上兩點，若使平行于MN的光束射入采光罩后，能全部直接通過MN面進入導(dǎo)光管(不考慮采光罩內(nèi)表面的反射)，則該材料的折射率不能小于

(

)【答案】A課后?全能進階A組·基礎(chǔ)鞏固1．如圖是同一單色光從介質(zhì)a斜射向空氣時的光路圖，下列說法正確的是

(

)B．增大入射角，光在界面不可能發(fā)生全反射C．光在空氣中的頻率大于在介質(zhì)a中的頻率D．光在空氣中的傳播速度大于在介質(zhì)a中的傳播速度【答案】D2．光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，長為L，其側(cè)截面如圖所示，一復(fù)色光以入射角從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，兩單色光在內(nèi)芯和外套界面多次全反射后從光導(dǎo)纖維另一端射出，已知內(nèi)芯材料對a光的折射率為n，真空中的光速為c．下列說法正確的是

(

)A．內(nèi)芯材料對b光的折射率大于nB．在內(nèi)芯中a光傳播速度比b光小【答案】A3．下列四幅圖為光的相關(guān)現(xiàn)象，關(guān)于它們的說法，正確的是(

)A．圖甲為a、b兩束單色光分別通過同一雙縫干涉實驗器材形成的圖樣，在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B．圖乙為光導(dǎo)纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小C．圖丙為薄膜干涉示意圖，兩玻璃板的一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在上面玻璃板的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果D．圖丁中，用自然光照射透振方向(箭頭所示)互相垂直的前、后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)亮【答案】A【答案】B5．(2025年河源檢測)用一束紅色激光照射單縫，光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖所示，下列操作可使中央亮條紋變寬的是 (

)A．增大激光束的寬度B．減小單縫的寬度C．減小屏到單縫的距離D．改用綠色激光照射【答案】B【解析】單縫衍射中央亮條紋的寬度和亮度與單縫的寬度有關(guān)，單縫寬度越窄，亮度越弱，衍射現(xiàn)象越明顯，則條紋的寬度越寬，與激光束的寬度無關(guān)，A錯誤，B正確；減小屏到單縫的距離，中央亮條紋變窄，C錯誤；改用綠色激光照射，因波長變短，衍射現(xiàn)象變得不明顯，則中央亮條紋變窄，D錯誤．6．(2025年佛山期末)如圖所示，用紅色激光對準(zhǔn)球狀水滴照射，背面放上一副白屏，就可以獲得水中微生物的衍射圖樣，對此，下列說法正確的是 (

)A．激光是一種橫波，傳播時需要介質(zhì)B．激光進入水滴后波長不會發(fā)生變化C．微生物的大小接近激光波長時，衍射現(xiàn)象明顯D．換綠色激光照射水滴，一定不能得到微生物的衍射圖樣【答案】CB組·能力提升7．(2025年惠州檢測)有一種魔術(shù)道具稱為“穿墻而過”．其結(jié)構(gòu)是兩片塑料偏振片卷起來，放進空心的透明圓筒內(nèi)，中間兩偏振片重疊區(qū)域給觀眾感覺為一塊“擋板”，如圖甲所示．當(dāng)圓筒中的小球從B端滾向A端，居然穿過了“擋板”，如圖乙所示．則 (

)A．該魔術(shù)說明光是縱波B．該魔術(shù)對觀眾的觀察角度有要求C．只用一片塑料偏振片也可以完成該魔術(shù)D．該魔術(shù)中對兩偏振片卷起來的方式有要求【答案】D【解析】光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，A錯誤；任何角度的光都會發(fā)生偏振現(xiàn)象，不同角度的觀眾看到的現(xiàn)象相同，該魔術(shù)對觀眾的觀察角度無要求，B錯誤；當(dāng)偏振片偏振方向與偏振光的方向平行時，偏振光可以全部通過偏振片，當(dāng)偏振片偏振方向與偏振光的方向垂直時，偏振光不能通過偏振片，則在中間區(qū)域放兩片偏振方向互相垂直的卷起來的偏振片時，自然光不能通過，形成黑影，看起來就像一道墻，一片偏振片無法完成實驗，C錯誤，D正確．8．(2024年江蘇卷)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到 (

)A．兩鏡片都變亮

B．兩鏡片都變暗C．兩鏡片沒有任何變化

D．左鏡片變暗，右鏡片變亮【答案】D【解析】立體影院的特殊眼鏡是利用了光的偏振，其鏡片為偏振片，立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，根據(jù)I＝I0cos2θ可知將手機屏幕旋轉(zhuǎn)90度后左鏡片變暗，右鏡片變亮，故選D．9．(2025年江門檢測)增透膜被廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)透鏡．如圖，入射