专题10 光学-【好题汇编】2024年高考物理三模试题分类汇编（山东专用）

专题10 光学 1、（2024·枣庄市高考三模）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色线光源，M为一平面镜。S发出的光直接照到光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明屏暗相间条纹。事实证明光从光疏介质射向光密介质时，反射光会产生π大小的相位突变，即发生所谓半波损失。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，单色光的波长为λ，下列说法正确的是（　　） A. 在整个光屏上都会呈现明暗相间的干涉条纹 B. 若将平面镜向左平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C. 若将光屏向左平移到平面镜右端B处，光屏上与B接触处出现暗条纹 D. 在光屏上相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离为 2、（2024·烟台市招远市高考三模）如图所示，一装满水的长方体玻璃容器，高度为，上下两个面为边长的正方形，底面中心O点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光。水面上漂浮一只可视为质点的小甲虫，已知水对该单色光的折射率为，则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为（ ） A. B. C. D. 3、（2024·潍坊市高考三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37℃，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则（ ） A. 光束在P点的入射角为53° B. “水晶球”的折射率为1.6 C. 光在“水晶球”中的传播速度为 D. 光在“水晶球”中的传播时间为 4、（2024·泰安市高考三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 5、（2024·山东省实验中学高考三模）某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C中。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为，钠的极限频率为，电子的电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光的波长应大于 B. 若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作 C. 若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为，报警时，时间内射向光电管钠表面的光子数至少是 D. 若S发出的光能使光电管发生光电效应，则光波的频率越高，光电烟雾探测器灵敏度越高 6、（2024·青岛市高考三模）矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 7、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）导光管照明系统可以把太阳光或自然光传输到需要照明的地方，该系统主要由采光区、传输区和漫射区三部分组成，传输区为透明材料制成的实心传输通道。某导光管照明系统的直角传输区截面如图所示，截面内采光区采集的光垂直于AD边进入传输区，经传输后在BC边垂直进入漫射区。已知，，。要使截面内传输的光不能从侧壁射出，则传输区的折射率最小为（　　） A. B. C. D. 8、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，让单色光从上方垂直于凸透镜的上表面射入，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（　　） A. B. C. D. 9、（2024·聊城市高考三模）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择，冰雕展上有一块底边长为2L，宽为L，高为L的长方体冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的黄灯，已知冰对黄光的折射率为，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出 B. 由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出 C. 未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为 D. 未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为 10、（2024·淄博市高考三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 11、（2024·滨州市高考三模）如图所示，在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MN上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 光在透明介质中发生全反射的临界角为30° B. 该透明介质的折射率为 C. 光在透明介质中的传播速度为 D. 光从射入AB面开始到射到E点的时间为 12、（2024·滨州市高考三模）如图，游泳池注水后池底的射灯S发出单色光从水中射向前后表面平行的玻璃侧壁，侧壁右侧为空气，该单色光在水、玻璃、空气中的折射率分别为，则光路可能是（ ） A. B. C. D. 13、（2024·济宁市高考三模）五一假期济宁太白湖公园的湖水里安装了一批圆形线状光源，将该光源水平放置于湖水下方处，该光源发出红光时，可在水面上观察到红色亮环，如图所示。已知水对红光的折射率为，则亮环的宽度d为（　　） A. 0.3m B. 0.4m C. 0.5m D. 0.6m 14、（2024·济宁市高考三模）在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2距离相等，P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600nm的光实验时，P处将呈现（　　） A. 第2条亮条纹 B. 第3条亮条纹 C. 第2条暗条纹 D. 第3条暗条纹 15、（2024·济南市高考三模）如图所示为双缝干涉实验装置示意图，单色光源到两缝、的距离相等。要使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移，下列办法可行的是（　　） A. 增大双缝到屏的距离并下移光源 B. 减小双缝间距离并上移光源 C. 减小光源到双缝的距离并上移光源 D. 更换波长更短的单色光源并下移光源 16、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 17、（2024·潍坊市高考三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。 请回答下列问题： （1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （2）若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； （3）实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 18、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R的圆弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题： （1）实验小组先在O处插一枚大头针，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针，在BC边右侧任意位置观察，发现都无法挡住，原因是______，若要在BC边右侧观察到挡住，应将向______边方向移动（选填“OB”或“OC”）； （2）该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针，在BC边右侧合适位置插大头针，调整观察角度，再插上大头针，使把和都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以、连线与BC边交点为圆心作圆，分别过圆与直线和的交点作BC边的垂线，垂足分别为、； ③用刻度尺测出线段和的长度分别为、，则该元件的折射率n=______； （3）若测得该元件的折射率n=2，在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为______。 19、（2024·枣庄市高考三模）如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R的圆弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题： （1）实验小组先在O处插一枚大头针，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针，在BC边右侧任意位置观察，发现都无法挡住，原因是______，若要在BC边右侧观察到挡住，应将向______边方向移动（选填“OB”或“OC”）； （2）该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针，在BC边右侧合适位置插大头针，调整观察角度，再插上大头针，使把和都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以、连线与BC边交点为圆心作圆，分别过圆与直线和的交点作BC边的垂线，垂足分别为、； ③用刻度尺测出线段和的长度分别为、，则该元件的折射率n=______； （3）若测得该元件的折射率n=2，在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为______。 20、（2024·泰安市高考三模）一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。 21、（2024·山东省实验中学高考三模）如图所示，三棱镜ABC的AC面与BC面垂直，∠A=60°，BC面镀银。一束单色光从AB面上的D点射入，入射角为45°，光恰好沿原路返回，已知A、D间距离为L，真空中光速为c。 （1）求三棱镜对该单色光的折射率n； （2）将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度，光线射入三棱镜后，经BC面反射到AC面上E点时恰好发生全反射，DE平行于BC，求光从D点传到点E的时间t。 22、（2024·德州市一中高考三模）如图甲所示，长为的单色线光源水平放置在某种液体中，紧贴液体表面的上方水平放置一光传感器，传感器上光强随位置变化的情况如图乙所示，图中光强最强的一段对应传感器部分的长度为，该段两侧光强迅速减小。已知该单色光在液体内的折射率为n，光在真空中的光速为c，求 （1）该光源距液体表面的距离d； （2）从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间t。 23、（2024·淄博市高考三模） 2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 24、（2024·烟台市招远市高考三模）洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′． （i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”； （ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）； （iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）． 25、（2024·聊城市高考三模）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示。 （1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的______（填图中的字母）。 （2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，②图为测量中观察到分划板中心线与①图中亮条纹P中心对齐时的情形，然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的______。 （3）已知单缝与光屏的间距，双缝与光屏的间距，双缝间距d，图①中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为，与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为（），则实验测得该光的波长的表达式为______ 26、（2024·青岛市高考三模）某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）； ④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为； 请回答下面问题： （1）甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；（用测得的d、、、表示） （2）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由：______； （3）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小：______。 27、（2024·德州市一中高考三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。 请回答下列问题： （1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （2）若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； （3）实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 28、（2024·济南市高考三模） 2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 试卷第4页，共5页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 光学 1、（2024·枣庄市高考三模）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色线光源，M为一平面镜。S发出的光直接照到光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明屏暗相间条纹。事实证明光从光疏介质射向光密介质时，反射光会产生π大小的相位突变，即发生所谓半波损失。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，单色光的波长为λ，下列说法正确的是（　　） A. 在整个光屏上都会呈现明暗相间的干涉条纹 B. 若将平面镜向左平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C. 若将光屏向左平移到平面镜右端B处，光屏上与B接触处出现暗条纹 D. 在光屏上相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离为 【答案】CD 【解析】 A．光路图如图所示 由此可知，光屏上一部分会呈现明暗相间的干涉条纹，故A错误； B．若将平面镜向左平移，双缝到屏的距离和双缝的间距不变，则光屏上相邻明条纹中心间距离不变，故B错误； C．若将光屏向左平移到平面镜右端B处，由于半波损失，入射波与反射波之间附加半个波长的波程差，即处出现暗条纹，故C正确； D．光源到屏的距离可以看做双缝到屏的距离，光源到光源在平面镜中虚像的间距看做双缝的间距，则有 根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式可得 故D正确。 故选CD。 2、（2024·烟台市招远市高考三模）如图所示，一装满水的长方体玻璃容器，高度为，上下两个面为边长的正方形，底面中心O点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光。水面上漂浮一只可视为质点的小甲虫，已知水对该单色光的折射率为，则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 全反射的临界角满足 当入射角为临界角时，在上表面能折射出光线的最大半径为r，光路图如图所示 根据几何关系可得 解得 水面的对角线长度为 故小甲虫能在整个水面上看到点光源，活动区域面积为 故选A。 3、（2024·潍坊市高考三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37℃，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则（ ） A. 光束在P点的入射角为53° B. “水晶球”的折射率为1.6 C. 光在“水晶球”中的传播速度为 D. 光在“水晶球”中的传播时间为 【答案】B 【解析】 B．根据题意作出光路图如图 由几何关系可知，光线射出时的折射角r为2θ，折射率 故B正确； A．由图 β = r = 2θ = 74° 故A错误； C．光在“水晶球”中的传播速度为 故C错误； D．光在“水晶球”中传播的距离 时间 带入数据有 故D错误。 故选B。 4、（2024·泰安市高考三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 【答案】C 【解析】 A．这些明暗相间的条纹间距相等，是M的下表面、N的上表面两列反射光在M的下表面发生干涉的结果，A错误； B．在任意一条明条纹的下方，两列反射光的光程差都相等，所以空气薄膜的厚度都相等，B错误； C．光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为，、处为两相邻亮条纹，如图所示 则此两处的光程分别为 因为光程差 所以 设此两相邻亮纹中心的距离为，则由几何关系得 即 如果撤掉一个纸条，空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离增大，C正确； D．由C项分析可得，单色光频率增大，波长减小，条纹间距会更小，D错误。 故选C。 5、（2024·山东省实验中学高考三模）某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C中。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为，钠的极限频率为，电子的电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光的波长应大于 B. 若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作 C. 若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为，报警时，时间内射向光电管钠表面的光子数至少是 D. 若S发出的光能使光电管发生光电效应，则光波的频率越高，光电烟雾探测器灵敏度越高 【答案】C 【解析】 A．根据可知，要使该探测器正常工作，光源发出的光频率最小为，波长则小于，故A错误； B．根据爱因斯坦的光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源发出的光的频率，则该探测器都能正常工作，故B错误； C．光电流最小为时，报警系统报警，则时间内产生的光电子的个数最少为，时间内射向光电管钠表面的光子数最少为，故C正确； D．光的频率大小决定能否使光电管发生光电效应，频率一定时，光电流的大小取决于光的强度，所以光的强度越高，光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。 故选C。 6、（2024·青岛市高考三模）矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 【答案】BCD 【解析】 A．若屏的正中央是亮纹，如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所以中央为亮纹，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍，中央也为亮纹，故B中可能含瓦斯，也可能不含，故A错误； B．如果屏的正中央是暗纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，一定含有瓦斯，故B正确； C．同种频率的光在含有瓦斯的空气中的折射率大于在干净空气中的折射率，根据 可知同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小，故C正确； D．根据 用频率更大的单色光照射单缝时，由于单色光的波长变小，则屏上出现的干涉条纹间距变小，故D正确。 故选BCD。 7、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）导光管照明系统可以把太阳光或自然光传输到需要照明的地方，该系统主要由采光区、传输区和漫射区三部分组成，传输区为透明材料制成的实心传输通道。某导光管照明系统的直角传输区截面如图所示，截面内采光区采集的光垂直于AD边进入传输区，经传输后在BC边垂直进入漫射区。已知，，。要使截面内传输的光不能从侧壁射出，则传输区的折射率最小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 光在传输区发生全反射，当入射角最大时，对应折射率最小，如图所示 当光垂直于AD边进入传输区，此时有 故选A。 8、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，让单色光从上方垂直于凸透镜的上表面射入，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 凸透镜曲面与平面玻璃板间形成空气薄膜，空气薄膜上、下表面的反射光相遇形成干涉图样，同一厚度上、下表面反射光的路程差相等，应处于同一条纹上；两相邻亮条纹或暗条纹对应两反射光的路程差相等，两反射光的路程差沿半径自内向外随距离的变化越来越快，因此两相邻亮条纹或暗条纹间的距离越来越小，条纹逐渐变密。 故选B。 9、（2024·聊城市高考三模）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择，冰雕展上有一块底边长为2L，宽为L，高为L的长方体冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的黄灯，已知冰对黄光的折射率为，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出 B. 由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出 C. 未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为 D. 未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为 【答案】C 【解析】 AB．由折射率公式知 代入得 故临界角等于，由题意知，底边边长为2L，高为L，如图所示 ，则点光源刚好在上表面A点发生全反射，由几何关系知，，，则 代入得 则可知，故可知其照射范围如图所示 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时部分不能从上表面射出，同理得，当光照射到冰块四个侧面时部分不能从侧面射出，A、B错误； CD．最长光路长度为，传播速度为，则 传播速度为 则传播最长时间 故未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为，C正确，D错误； 故选C。 10、（2024·淄博市高考三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 【答案】C 【解析】 A．这些明暗相间的条纹间距相等，是M的下表面、N的上表面两列反射光在M的下表面发生干涉的结果，A错误； B．在任意一条明条纹的下方，两列反射光的光程差都相等，所以空气薄膜的厚度都相等，B错误； C．光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为，、处为两相邻亮条纹，如图所示 则此两处的光程分别为 因为光程差 所以 设此两相邻亮纹中心的距离为，则由几何关系得 即 如果撤掉一个纸条，空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离增大，C正确； D．由C项分析可得，单色光频率增大，波长减小，条纹间距会更小，D错误。 故选C。 11、（2024·滨州市高考三模）如图所示，在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MN上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 光在透明介质中发生全反射的临界角为30° B. 该透明介质的折射率为 C. 光在透明介质中的传播速度为 D. 光从射入AB面开始到射到E点的时间为 【答案】BCD 【解析】 AB．画出光路图如图所示 在界面AC恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 则折射率 故A错误，B正确； C．又 则光在透明介质中的传播速度为 故C正确； D．由几何关系可得 则 光从射入AB面开始到射到E点的时间为 故D正确。 故选BCD。 12、（2024·滨州市高考三模）如图，游泳池注水后池底的射灯S发出单色光从水中射向前后表面平行的玻璃侧壁，侧壁右侧为空气，该单色光在水、玻璃、空气中的折射率分别为，则光路可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 A.依题意得，光线在水玻璃界面不会发生全反射，在玻璃空气界面可能会发生全反射，故A错误； B.由A选项知光线在玻璃空气界面可能会发生全 反射，故B正确； CD.假设水玻璃界面入射角为，折射角为，玻璃空气界面折射角为，那么由折射定律得 那么 故CD错误。 故选B。 13、（2024·济宁市高考三模）五一假期济宁太白湖公园的湖水里安装了一批圆形线状光源，将该光源水平放置于湖水下方处，该光源发出红光时，可在水面上观察到红色亮环，如图所示。已知水对红光的折射率为，则亮环的宽度d为（　　） A. 0.3m B. 0.4m C. 0.5m D. 0.6m 【答案】D 【解析】 光线照射到水面时临界角满足 由三角函数关系可知 亮环的宽度 故选D。 14、（2024·济宁市高考三模）在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2距离相等，P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600nm的光实验时，P处将呈现（　　） A. 第2条亮条纹 B. 第3条亮条纹 C. 第2条暗条纹 D. 第3条暗条纹 【答案】A 【解析】 由公式可知 当改用波长为600nm的光实验时，则有 即 解得 即P处将呈现第2条亮条纹。 故选A。 15、（2024·济南市高考三模）如图所示为双缝干涉实验装置示意图，单色光源到两缝、的距离相等。要使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移，下列办法可行的是（　　） A. 增大双缝到屏的距离并下移光源 B. 减小双缝间距离并上移光源 C. 减小光源到双缝的距离并上移光源 D. 更换波长更短的单色光源并下移光源 【答案】D 【解析】 根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式 可知，要使条纹之间的距离变小，可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成，要想使干涉条纹上移，可下移光源。 故选D。 16、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 光在玻璃中的传播速度为 可知时间差 故选A。 17、（2024·潍坊市高考三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。 请回答下列问题： （1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （2）若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； （3）实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 【答案】（1）AC （2） （3）减弱 【解析】 【小问1详解】 由双缝干涉条纹间距公式有 若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜稍向上移动一些；或者换用波长更大的单色光，如将光源由绿色改为红色。 故选AC。 【小问2详解】 由题意结合条纹间距公式有 整理有 【小问3详解】 如果把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，光程差为半波长，所以两束光相遇会减弱。 18、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R的圆弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题： （1）实验小组先在O处插一枚大头针，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针，在BC边右侧任意位置观察，发现都无法挡住，原因是______，若要在BC边右侧观察到挡住，应将向______边方向移动（选填“OB”或“OC”）； （2）该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针，在BC边右侧合适位置插大头针，调整观察角度，再插上大头针，使把和都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以、连线与BC边交点为圆心作圆，分别过圆与直线和的交点作BC边的垂线，垂足分别为、； ③用刻度尺测出线段和的长度分别为、，则该元件的折射率n=______； （3）若测得该元件的折射率n=2，在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为______。 【答案】（1） ①. 光线发生了全反射 ②. OC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]发现都无法挡住，原因是光线发生了全反射，应减小入射角，即将向OC边方向移动。 【小问2详解】 根据折射定律可知 【小问3详解】 测得该元件的折射率 n=2 则全反射的临界角为 则 如图所示 若沿OE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠ADF=30°，同理，若沿OG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射，可得∠CDG=30°，因此∠FDH=30°，据几何关系可得 19、（2024·枣庄市高考三模）如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R的圆弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题： （1）实验小组先在O处插一枚大头针，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针，在BC边右侧任意位置观察，发现都无法挡住，原因是______，若要在BC边右侧观察到挡住，应将向______边方向移动（选填“OB”或“OC”）； （2）该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针，在BC边右侧合适位置插大头针，调整观察角度，再插上大头针，使把和都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以、连线与BC边交点为圆心作圆，分别过圆与直线和的交点作BC边的垂线，垂足分别为、； ③用刻度尺测出线段和的长度分别为、，则该元件的折射率n=______； （3）若测得该元件的折射率n=2，在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为______。 【答案】（1） ①. 光线发生了全反射 ②. OC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]发现都无法挡住，原因是光线发生了全反射，应减小入射角，即将向OC边方向移动。 【小问2详解】 根据折射定律可知 【小问3详解】 测得该元件的折射率 n=2 则全反射的临界角为 则 如图所示 若沿OE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠ADF=30°，同理，若沿OG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射，可得∠CDG=30°，因此∠FDH=30°，据几何关系可得 20、（2024·泰安市高考三模）一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 （1）自面入射的光线如图所示 由几何关系可知， 解得 （2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为 光在玻璃砖中传播的速度 则光在玻璃砖中最长传播时间 解得 21、（2024·山东省实验中学高考三模）如图所示，三棱镜ABC的AC面与BC面垂直，∠A=60°，BC面镀银。一束单色光从AB面上的D点射入，入射角为45°，光恰好沿原路返回，已知A、D间距离为L，真空中光速为c。 （1）求三棱镜对该单色光的折射率n； （2）将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度，光线射入三棱镜后，经BC面反射到AC面上E点时恰好发生全反射，DE平行于BC，求光从D点传到点E的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 （1）根据题意可知，光路图如图所示 根据折射定律可得 （2）光路图如图所示 根据题意有 所以 ， 根据几何关系可得 所以光从D点传到点E的时间为 22、（2024·德州市一中高考三模）如图甲所示，长为的单色线光源水平放置在某种液体中，紧贴液体表面的上方水平放置一光传感器，传感器上光强随位置变化的情况如图乙所示，图中光强最强的一段对应传感器部分的长度为，该段两侧光强迅速减小。已知该单色光在液体内的折射率为n，光在真空中的光速为c，求 （1）该光源距液体表面的距离d； （2）从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 （1）由全反射临界角公式有 可得 由几何关系得 联立解得，该光源距液体表面的距离为 （2）由（1）问得 由几何关系可得 在液体中的传播速度为 又 联立解得从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为 23、（2024·淄博市高考三模） 2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 【答案】（1）；（2）应将透明材料沿向右移动 【解析】 （1）设光在透明材料中的光速为 由几何关系可知 解得 （2）根据折射定律可得 解得 在三角形中 两点间的距离 由于，所以应将透明材料沿向右移动。 24、（2024·烟台市招远市高考三模）洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′． （i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”； （ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）； （iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）． 【答案】 ①. S经平面镜成的像S′ ②. 暗条纹 ③. 6.33×10-7 【解析】 （i）[1]根据图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”. （ii）[2]根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹. （iii）[3]条纹间距为 根据 代入数据解得： 25、（2024·聊城市高考三模）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示。 （1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的______（填图中的字母）。 （2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，②图为测量中观察到分划板中心线与①图中亮条纹P中心对齐时的情形，然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的______。 （3）已知单缝与光屏的间距，双缝与光屏的间距，双缝间距d，图①中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为，与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为（），则实验测得该光的波长的表达式为______ 【答案】（1）DFC （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 实验装置中的双缝是D、光屏是F、单缝是C，可知，双缝、光屏、单缝，依次是图中的DFC。 【小问2详解】 转动测量头手轮，目镜中观察到的条纹宽度不变，即与②图中亮条纹宽度相同，且分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，根据图像可知，第二语第三个图像中的分划板中心线没有与亮条纹Q中心对齐，而第四个图像的条纹宽度明显增大，只有第一个图像符合要求。 故选A。 【小问3详解】 P、Q条纹中心之间有三条亮条纹，则相邻条纹间距为 根据 解得 26、（2024·青岛市高考三模）某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）； ④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为； 请回答下面问题： （1）甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；（用测得的d、、、表示） （2）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由：______； （3）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小：______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 甲 ②. 乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确 （3）若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，测量结果偏小 【解析】 【小问1详解】 [1]按照步骤③画出光路图，如图 由几何关系 故折射率为 [2]按照步骤④画出光路图，如图 此时恰好发生全反射 联立可得折射率为 【小问2详解】 [1][2]比较甲、乙两同学测量折射率的方案，甲同学误差较小，因为乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确。 【小问3详解】 若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，则L1偏大，L2偏小，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，则L1偏小，L2偏大，测量结果偏小。 27、（2024·德州市一中高考三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。 请回答下列问题： （1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （2）若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； （3）实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 【答案】（1）AC （2） （3）减弱 【解析】 【小问1详解】 由双缝干涉条纹间距公式有 若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜稍向上移动一些；或者换用波长更大单色光，如将光源由绿色改为红色。 故选AC。 【小问2详解】 由题意结合条纹间距公式有 整理有 【小问3详解】 如果把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，光程差为半波长，所以两束光相遇会减弱。 28、（2024·济南市高考三模） 2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 【答案】（1）；（2）应将透明材料沿向右移动 【解析】 （1）设光在透明材料中光速为 由几何关系可知 解得 （2）根据折射定律可得 解得 在三角形中 两点间的距离 由于，所以应将透明材料沿向右移动。 试卷第4页，共5页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$