专题能力提升练(十三)　光学-2025版高考物理二轮复习.pdf

专题能力提升练(十三)光学

(40分钟70分)

【核心巩固练】

1.(6分)(2024·天津和平区二模)通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律,

以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图,图乙

是双缝干涉示意图,图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图,图丁是自然

光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是()

A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距不变

B.图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小

C.图丙中,a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度

D.图丁中,从图示位置转动偏振片P,光屏上亮度将逐渐变暗

【解析】选C。当抽去一张纸片后,劈形空气薄膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)

变小,相同的厚度差对应的水平距离变大,故相邻的亮条纹或暗条纹间距变大,即

条纹变疏,故A错误;根据双缝干涉条纹间距公式Δxλ,图乙中,若只增大屏到挡

板间距离,两相邻亮条纹间距离将增大,故B错误;图丙中,b光的偏折程度较大,b

光的折射率较大,根据v,可知a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传

播速度,故C正确;光是横波,图丁中,从图示位置转动偏振片P,光屏上亮度逐渐变

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亮,故D错误。

2.(6分)(2024·全国甲卷)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣

获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种

量子点分别发出蓝光和红光,下列说法正确的是()

A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量

B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量

C.在玻璃中传播时,蓝光的速度大于红光的速度

D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率

【解析】选A。由于红光的频率小于蓝光的频率,则红光的波长大于蓝光的波长,

ℎ

根据Ehν可知,蓝光光子的能量大于红光光子的能量;根据p可知,蓝光光子的

动量大于红光光子的动量,故A正确,B错误;由于红光的折射率小于蓝光的折射

率,根据v可知,在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故C错误;光从一

种介质射入另一种介质中频率不变,故D错误。

3.(6分·多选)在夏天,由于天气炎热会使道路表面上方的空气不均匀,离地面越近,

折射率越小,在合适的条件下有可能观察到“海市蜃楼”现象。现有一束光斜向下

射入地面附近的空气中,如图所示,这束光的可能传播路径为()

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【解析】选C、D。一束光斜向下射入地面附近的空气中,由于离地面越近,折射

率越小,根据折射定律可知,折射角逐渐增大,如果到达地面前入射角达到了全反

射的临界角,则光发生全反射,则这束光的可能传播路径为C、D。

4.(6分)如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝

干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样

(黑色部分表示亮条纹)。在4幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是()

A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄

C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫

【解析】选B。双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、

最亮之外,两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小,因此1、3为双缝干涉条纹,2、4为单

缝衍射条纹。相邻亮条纹间距Δxλ,红光波长