专题07 光-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理上学期期末真题分类汇编（江苏专用）

专题07光 考点一 光的折射和测量玻璃折射率 1．（23-24高三上·江苏苏州·期末）如图所示，一束光沿AO从空气射入介质中，以O点为圆心画一个圆，与折射光线的交点为B，过B点向两介质的交界面作垂线，交点为N，BN与AO的延长线的交点为M。以O点为圆心，OM为半径画另一圆。则以下线段长度之比等于水的折射率的是（　　）    A． B． C． D． 2．（23-24高二上·江苏徐州·期末）在“测量玻璃的折射率”实验中，实验室提供了梯形玻璃砖，有四个面为光学面，某同学利用其中两个面设计了以下几种实验方案，光路图如图所示，其中不合理的是（　　） A． B． C． D． 3．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　） A．实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量 B．实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖 C．由上图所示，某同学在测得图中的后，利用可以求得玻璃砖的折射率 D．实验中，大头针与与间的距离应适当远一些 4．（23-24高二上·江苏扬州·期末）在“测玻璃的折射率”实验中，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到3个大头针P1、P2、P3的位置如图所示，在眼睛这一侧插入第四个大头针P4，使它把前三个大头针都挡住，位置可能是图中的（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 5．（23-24高二上·江苏苏州·期末）在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（　　） A．插大头针时，只须挡住即可 B．相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C．若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D．也可使用两侧面不平行的玻璃砖 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖为长方体，某同学在纸上画出的界面、与玻璃砖实际位置的关系如图所示。光与成夹角从上表面射入玻璃砖，从下表面射出，该同学其他实验操作均正确，且均以、为界面画光路图，下列说法正确的是（　　） A．该同学测得的折射率与真实值相比偏小 B．该同学测得的折射率与真实值相比不变 C．若增大，在另一侧可能观察不到出射光线 D．若玻璃砖在纸面内转过了一个较小的角度，入射光线与出射光线可能不平行 7．（23-24高二上·湖北·期中）如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　）    A．大头针只须挡住的像 B．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 D．如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏大 8．（23-24高二上·江苏盐城·期末）在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线和。为直线与的交点，在直线上竖直地插上两枚大头针。 （1）下列哪些措施能够提高实验准确程度( ) A．选用两光学表面间距大的玻璃砖      B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验            D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （2）该同学接下来要完成的必要步骤有 A．插上大头针，使仅挡住的像        B．插上大头针，使挡住和的像 C．插上大头针，使仅挡住             D．插上大头针，使挡住和的像 （3）过作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率 。 （4）实验时，该同学为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率的值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）以往，已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角与折射角依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 。 A．    B． C．    D． 9．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为，折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求： (1)这束光在此玻璃半球中的折射率 (2)这束光在此玻璃半球中的传播速率。 10．（23-24高二下·广东广州·期中）如图，某次“找靶点”游戏中，在距长方体水缸开口32cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片，然后将水缸装满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角度，恰好沿着右侧壁P点看到靶点图片，此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14cm。处，已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。 （1）求水的折射率； （2）若光在空气中传播速度c=3.0×108m/s，求光在该水缸中水里的传播速度。 11．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，激光笔从P点射出的光线与水平方向成角，光线射到深度h的水面上。激光从P点射到水面的时间与激光从水面射到水池底的时间相同。已知水的折射率n为，。求： （1）折射光线与水面的夹角； （2）P点到水面的竖直高度H。 考点二 全反射及其应用 12．（23-24高二上·江苏无锡·期末）一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．此介质的折射率等于 B．此介质的折射率等于 C．入射角增大折射角会减小 D．入射角逐渐增大时可能会发生全反射现象 13．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图，半圆形玻璃砖置于光屏的左下方。一束白光沿半径方向从点射入玻璃砖，在点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，是光带的上下边界。若入射点由向缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到点，则（　　） A．光会越来越弱 B．光最先消失 C．光是红光 D．光会越来越弱 14．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，是用折射率的透明介质做成的三角形棱镜的横截面图，其中。两束光a、b垂直入射到棱镜AB面上，在棱镜中传播的时间分别为、。则两束光从棱镜中射出时（　　） A．a在b的上方，且 B．a在b的上方，且 C．a在b的下方，且 D．a在b的下方，且 15．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，一束复色光从两面平行的玻璃砖上表面点射入，进入玻璃砖后分成两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．玻璃中光的波长大于光的波长 B．玻璃中光的速度小于光的速度 C．从玻璃砖下表面出射的光不平行 D．增加入射角光首先在玻璃砖下表面发生全反射 16．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，折射率为的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且BD=2DA．一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　） A．光在AB边的折射角为45° B．光在三棱镜中的传播速度为 C．光从BD之间入射，不能从BC边射出 D．光从AD之间入射，能从AC边射出 17．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）某兴趣小组选取边长为a的正方体透明材料，如图所示，底面顶点处有一单色点光源O，从材料上表面看到按明亮照射的区域恰好是以a为半径的四分之一圆面（图中阴影所示），已知光速为c，不考虑光的反射，求： （1）此单色光的折射率n； （2）光源发出的光从上表面穿出所需的最长时间t。 18．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，现有一束光从边上的点垂直入射，在面上刚好发生全反射，求： （1）光在介质中的折射率； （2）这一束光最终从哪条边射出？画出光路图。 19．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，小明在河水清澈的河面上以的速度游泳，时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，时他恰好看不到小石块了，河水的折射率，求： （1）这条河的深度为多少； （2）时小明看到的石块深度为多少？ 20．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，取一个半径为r=4cm的软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h=4cm。在液面上方恰好看不到大头针。 （1）求该液体的折射率n； （2）在软木塞圆心的正上方h1=4cm处有一点光源，求该光源照亮容器底面的阴影面积S。已知液面的高度H=4cm。 考点三 光的干涉 21．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭缝，当用单色光垂直照射双缝时，与挡板平行的光屏上出现的条纹形状是（　　） A． B． C． D． 22．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图所示，则（　　） A．甲图照射光的频率较低 B．乙图照射光的波长较长 C．通过同一单缝，甲图照射光衍射现象更明显 D．在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大 23．（23-24高二上·江苏南京·期末）每年夏季，我国多地会出现如图甲所示的日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率较大 B．在冰晶中，b光的传播速度比a光小 C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小 D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大 24．（23-24高二上·江苏泰州·期末）在如图所示的双缝干涉实验中，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要使光屏的干涉图样条纹个数减少，可以（　　） A．增大与的间距 B．减小双缝到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置放在水中 25．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，利用双缝干涉测量光的波长，为使观察到的条纹间距增大，下列操作可行的是可行的是（　　） A．增加双缝间的距离 B．把光源从红光换成蓝光 C．增加单缝与双缝间的距离 D．增加双缝与毛玻璃间距离 26．（23-24高二上·江苏徐州·期末）用红色激光笔照射双缝，可在教室的墙壁上呈现出明、暗相间的条纹。关于此现象，下列说法中正确的是（　　） A．仅减小激光笔与双缝间的距离，相邻亮条纹中心间的距离变大 B．仅减小双缝与墙壁之间距离，相邻亮条纹中心间的距离变大 C．仅换用绿色激光笔，相邻亮条纹中心间的距离变大 D．仅换用间距更小的双缝，相邻亮条纹中心间的距离变大 27．（23-24高二上·江苏无锡·期末）某同学使用不同波长的单色光、进行双缝干涉实验，观察到实验现象，分别如图甲、乙所示。光速，下列说法正确的是（　　） A．单色光的波长小于单色光的波长 B．若单色光通过双缝到达中央亮条纹左边第条亮条纹上点的光程差为，则光的频率为 C．利用透明薄膜检查元件平整度是利用光的干涉现象 D．用单色光照射单缝装置有明显的衍射现象，则单色光通过同一装置一定会观察到明显的衍射现象 28．（23-24高三上·江苏·期末）有一干涉装置如图所示。一个底部有双缝的不透光圆柱形杯子的杯口固定一面光屏，用激光沿图中方向照射双缝，可在光屏处观察到干涉条纹，为了增加条纹间距，下列做法中可行的是（　　） A．使用更短的杯子 B．使用频率更低的激光 C．增大激光器到双缝之间的距离 D．在杯子中填充折射率较大的透明物质 29．（23-24高三上·江苏扬州·期末）如图所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数为0.03cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图b），10分度游标卡尺的示数如图c所示（游标尺上10个格的总长度为9mm），已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m。求所测光波的波长。 考点四 实验：用双缝干涉测量光的波长 30．（23-24高三上·江苏·期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹与双缝垂直 B．单缝和双缝应相互平行放置 C．取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D．将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 31．（23-24高三下·江苏苏州·阶段练习）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，下列说法正确的是（　　） A．中央亮纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变 D．将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 32．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若想增加目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝靠近双缝 B．将毛玻璃远离双缝 C．使用间距更大的双缝 D．将绿色滤光片换成红色滤光片 33．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置，实验中观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是（　　） A．旋转目镜 B．调节拨杆使单缝与双缝平行 C．减小单缝与双缝间的距离 D．增大单缝与双缝间的距离 34．（23-24高三上·浙江温州·阶段练习）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节（　　） A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 35．（23-24高二上·江苏扬州·期末）某同学利用图甲所示装置测量某单色光的波长，看到的干涉图样如图乙所示，要使分划板中心刻线与条纹中心对齐，应该（　　） A．旋转测量头 B．旋转单缝 C．旋转双缝 D．调节拨杆 36．（23-24高二上·江苏南京·期末）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示： （1）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有 。 A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，如图所示，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 。 （3）下列关于实验过程中的若干现象的表述正确的有 。 A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 B．将光源向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C．实验装置中，器材B的作用是使射向单缝的光更集中 D．去掉滤光片后，干涉现象消失 37．（23-24高二上·江苏苏州·期末）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图甲所示，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝的距离为L。 （1）组装仪器时，应将双缝固定在 处（填 “a”或“b”）。 （2）若实验中在毛玻璃屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板刻度线在图乙中A、B位置的读数分别为、（x1<x2），则入射光波长的表达式为 。 38．（23-24高二上·江苏盐城·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A．看不到干涉现象               B．可观察到水平方向的干涉条纹 C．可观察到竖直方向的干涉条纹 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 ； A．可观察到明暗相间的白条纹     B．可观察到彩色条纹 C．观察不到干涉条纹 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为 cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，真实值 测量值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 考点五 光的衍射、偏振和激光 39．（23-24高二上·江苏扬州·期末）阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是（　　） A．光的折射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的偏振 40．（23-24高三上·江苏无锡·期末）三位物理学家利用一系列频率相同的高次谐波相叠加，合成时间仅几百阿秒的光脉冲，荣获2023年度诺贝尔物理学奖。这种合成相当于中学物理中（　　） A．光的衍射 B．光的干涉 C．光的折射 D．光的偏振 41．（23-24高二上·江苏泰州·期末）为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（　　）        A．镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振 B．镀膜的目的是使入射的红外线反射 C．镀膜的厚度最小是红外线在空气中波长的四分之一 D．镀膜的厚度最小是红外线在薄膜中波长的四分之一 42．（23-24高二上·江苏南通·期末）研究两束激光波动现象的同一实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙、丙所示的图样。下列说法正确的是（　　） A．挡板上有两条平行的竖直狭缝 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．增加激光器的强度可以使条纹间距变大 D．乙、丙两列激光叠加后形成稳定的干涉条纹 43．（23-24高三上·江苏苏州·期末）某次实验探究出现的“泊松亮斑”现象如图所示，这种现象属于光的（　　） A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象 44．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，将一束复色光由空气射向一块半圆形玻璃砖圆心处，经过折射，光线分成两束单色光a、b。则（    ） A．若该复色光由红光与紫光组成，则a光为紫光 B．a、b光射出玻璃砖时，两束光线平行 C．在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度 D．在其他条件相同，用a、b光分别进行单缝衍射实验，a光的实验现象更明显 45．（23-24高二下·江苏常州·期末）下列说法正确的是（　　） A．测量红移研究星系运动是利用偏振现象 B．X射线探测晶体结构是利用衍射现象 C．戴上特制眼镜观看立体电影是利用干涉现象 D．光学元件的表面镀薄膜以增加光的透射是利用多普勒效应 46．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上光的强度（    ） A．始终变强 B．先变强后变弱 C．始终变弱 D．先变弱后变强 47．（23-24高二上·江苏南京·期末）根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： ①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高 ②肥皂膜在阳光下呈现彩色 ③闻其声而不见其人 ④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感 这些物理现象分别属于波的（　　） A．偏振、干涉、衍射、折射 B．多普勒效应、衍射、干涉、反射 C．衍射、干涉、多普勒效应、偏振 D．多普勒效应、干涉、衍射、偏振 48．（23-24高二上·江苏淮安·期末）将a、b两偏振片分别放于两只眼睛的前方，a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，b偏振片观察光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。观察到光的情况（　　） A．a的亮暗交替变化 B．b的亮暗交替变化 C．a、b的均亮暗交替变化 D．a、b的亮度保持不变 1．（23-24高二上·江苏无锡·期末）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（　　） A．甲光能发生偏振现象，而乙光不能 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．在同一种玻璃中甲光的传播速度大于乙光的传播速度 D．甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角 2．（23-24高二上·江苏南京·期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A．图甲中b光在玻璃球中的速度较大 B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 3．（23-24高二上·江苏苏州·期末）为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（　　）      A．镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振 B．镀膜的目的是使入射的红外线反射 C．镀膜的厚度是红外线在薄膜中波长的四分之一 D．镀膜的镜头看起来是有颜色的，是因为增加了这种光的透射程度 4．（23-24高二上·浙江宁波·期中）有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在真空中的波长，表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）（　　） A． B． C． D． 5．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，ABC为由某种材料制成的三棱镜，某同学用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： （1）先在木板上铺一张白纸，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“•”表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P3和P4，利用相关实验器材测出棱镜的折射率，下列说法正确的有 。 A．P3只需挡住P2的像 B．P4挡住P3的同时，还要挡住P2和P1的像 C．该实验除刻度尺外，还必须使用量角器 D．该实验可以只用刻度尺，无须使用量角器 （2）经正确操作，四枚大头针的插孔位置如图所示，请在图上作出实验光路图 。 （3）依据光路图，可测得该棱镜的折射率为 （计算结果保留3位有效数字）。 （4）为了减小实验误差，下列操作正确的是 。 A．为减小作图误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当大一些 B．为减小测量误差，P1和P2连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些 C．为减小测量误差，在判断针与像是否在同一直线时，应该观察大头针的头部 D．实验中三棱镜在纸上的位置不可移动，可用三棱镜代替尺子画出边界线以固定三棱镜在纸上的位置 （5）若该同学在作出棱镜界面时，把棱镜右侧界面画成AC′（真实界面为AC），则该同学测量出三棱镜折射率比真实值 （填“大”、“小”或“相等”）。 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A．看不到干涉现象          B．可观察到水平方向的干涉条纹 C．可观察到竖直方向的干涉条纹     （2）下列关于本实验的操作与叙述正确的是 ； A．若取下红色滤光片，其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹 B．若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小 C．换用间距稍大的双缝，干涉条纹间距增大 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为 cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值 真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 7．（23-24高三上·江苏常州·期末）带圆孔的遮光板N和光屏M平行放置，O点为圆孔的圆心，OO´连线垂直于光屏M，在OO´连线的延长线上放置一个点光源S，S到光屏M距离H=20cm，在光屏M上形成的圆形光斑半径r1=20cm。将厚度d=10cm、表面足够大的平行玻璃板放置在M、N板之间，上下表面与两板平行，在光屏M上圆形光斑半径变为r2=15cm。过OO´的截面如图所示， 求： （1）入射和出射光线的最大侧移量； （2）玻璃板的折射率n。 8．（23-24高三上·江苏无锡·期末）图1为某教师演示用笔直的箭叉鱼的装置．她先通过水面上方的空心管道看到鱼缸左侧拐角处的鱼模型，然后固定管道后将箭沿管道叉鱼，却击中了鱼缸侧壁A，简化装置见图2。测得OP=PA=10cm，PB=17.3cm（可视作cm）。求： （1）水的折射率 n； （2）欲击中水底的长度为2cm的鱼模型，现保持装置方向不变而将鱼缸向左侧平移，求移动距离 d的范围。 9．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，为圆心，半径为，一束光沿方向从真空射入玻璃，光线会达到玻璃砖边缘的点。已知入射角为，玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为。 (1)求光线在玻璃砖中从传播到所用的时间？ (2)通过分析，判断光线在点是否发生全反射，并画出位置的光路图（标记好入射角和反射角的大小）。 10．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，光导纤维可简化为长为的圆柱体，一束激光从端面以入射角射入，再从端面射出，已知光导纤维对该光的折射率，光在真空中传播速度为，不考虑光线在端面上反射。求： （1）光线在端面射入后的折射角； （2）光线在光导纤维内传播的时间。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07光 考点一 光的折射和测量玻璃折射率 1．（23-24高三上·江苏苏州·期末）如图所示，一束光沿AO从空气射入介质中，以O点为圆心画一个圆，与折射光线的交点为B，过B点向两介质的交界面作垂线，交点为N，BN与AO的延长线的交点为M。以O点为圆心，OM为半径画另一圆。则以下线段长度之比等于水的折射率的是（　　）    A． B． C． D． 【答案】C 【详解】令法线与入射光线之间的夹角，即入射角为，法线与折射光线之间的夹角，即折射角为，根据几何关系有 ， 根据折射率的表达式有 解得 故选C。 2．（23-24高二上·江苏徐州·期末）在“测量玻璃的折射率”实验中，实验室提供了梯形玻璃砖，有四个面为光学面，某同学利用其中两个面设计了以下几种实验方案，光路图如图所示，其中不合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】空气相对玻璃是光疏介质，光从光疏介质到光密介质，折射角小于入射角。相反，光从光密介质到光疏介质，折射角大于入射角。但选项B光从玻璃射出到空气，入射角大于折射角，这是不合理的。 故选B。 3．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　） A．实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量 B．实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖 C．由上图所示，某同学在测得图中的后，利用可以求得玻璃砖的折射率 D．实验中，大头针与与间的距离应适当远一些 【答案】D 【详解】A．玻璃砖表面不平行，只要操作规范不影响结果。故A错误； B．实验过程中，插完大头针就可以把玻璃砖移除，然后再画光路图。故B错误； C．由上图所示，某同学在测得图中的后，还需要测出光线在O点的折射角，才能利用折射率定义式 计算玻璃砖的折射率。故C错误； D．实验中，为了减小误差，大头针与与间的距离应适当远一些。故D正确。 故选D。 4．（23-24高二上·江苏扬州·期末）在“测玻璃的折射率”实验中，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到3个大头针P1、P2、P3的位置如图所示，在眼睛这一侧插入第四个大头针P4，使它把前三个大头针都挡住，位置可能是图中的（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 【答案】B 【详解】玻璃砖的上下两侧平行，通过P1、P2的光线从玻璃砖上侧进入玻璃砖的折射角与从玻璃砖的下侧射出光线的入射角相等，所以从玻璃砖下侧射出时的折射角与从上侧射入玻璃砖的入射角相等，则出射光线P3P4与入射光线P1P2平行，故第四个大头针P4的位置可能是图中的B点。 故选B。 5．（23-24高二上·江苏苏州·期末）在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（　　） A．插大头针时，只须挡住即可 B．相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C．若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D．也可使用两侧面不平行的玻璃砖 【答案】D 【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A错误； B．相邻两个大头针插得较近时，确定光线时误差较大，即会降低测量精度，故B错误； C．如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故C错误； D．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要确定光线和折射面，即确定入射角和折射角即可，故D正确。 故选D。 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖为长方体，某同学在纸上画出的界面、与玻璃砖实际位置的关系如图所示。光与成夹角从上表面射入玻璃砖，从下表面射出，该同学其他实验操作均正确，且均以、为界面画光路图，下列说法正确的是（　　） A．该同学测得的折射率与真实值相比偏小 B．该同学测得的折射率与真实值相比不变 C．若增大，在另一侧可能观察不到出射光线 D．若玻璃砖在纸面内转过了一个较小的角度，入射光线与出射光线可能不平行 【答案】A 【详解】AB．如图所示 该同学作出的折射光线为图中虚线，实际折射光线为图中实线，由此可知折射角的测量值大于真实值，根据折射定律可知折射率的测量值与真实值相比偏小，故B错误，A正确； C．若增大θ，入射角减小，折射后从玻璃射入空气的入射角一定小于临界角，故一定能折射出玻璃，且入射角减小，平移距离减小，一定能在另一侧能观察到出射光线，故C错误； D．若玻璃砖在纸面内转过了一个较小的角度，由光路可逆可知，入射光线与出射光线仍平行，故D错误。 故选A。 7．（23-24高二上·湖北·期中）如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　）    A．大头针只须挡住的像 B．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 D．如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏大 【答案】B 【详解】A．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，故A错误； B．在测量数据时，仅用毫米刻度尺，根据几何关系，也能获得计算折射率所需要的全部数据，故B正确； C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 故C错误； D．如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故D错误。 故选B。 8．（23-24高二上·江苏盐城·期末）在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线和。为直线与的交点，在直线上竖直地插上两枚大头针。 （1）下列哪些措施能够提高实验准确程度( ) A．选用两光学表面间距大的玻璃砖      B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验            D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （2）该同学接下来要完成的必要步骤有 A．插上大头针，使仅挡住的像        B．插上大头针，使挡住和的像 C．插上大头针，使仅挡住             D．插上大头针，使挡住和的像 （3）过作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率 。 （4）实验时，该同学为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率的值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）以往，已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角与折射角依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 。 A．    B． C．    D． 【答案】 AD/DA BD/DB 偏小 B 【详解】（1）[1]A．为了减小实验误差，选用的玻璃砖的两光学表面间距应尽量大些，这样，玻璃砖内的折射光线能尽量长些，故A正确； B．测量折射率时，只需找出入射光线和折射光线，因此玻璃砖的两光学表面可以不平行，故B错误； C．为了减小实验误差，应选用较细的大头针完成实验，故C错误； D．两枚大头针之间的距离尽量大些，描绘出的光线误差才会小些，贵D正确。 故选AD。 （2）[2]光沿直线传播，两点确定一条直线，插上大头针，使挡住和的像，保证入射光线是唯一的，且过、，同理插上大头针，使挡住和的像，保证从玻璃板出来的光线是唯一的，且过、，最后使四个点在同一条光线的传播路径上。 故选BD。 （3）[3]根据折射定律，玻璃砖的折射率为 （4）[4]画出的比实际的折射面向外侧平移了一些，做出光路图如图所示。 这种做法使出射光线对应的入射角偏大，折射角不变，故折射率测量值小于真实值，即偏小。 （5）[5]根据题目所给负折射率的定义，可知光线入射角和折射角在法线的同一侧，折射率等于，说明入射角与折射角相等，故图B符合要求。 故选B。 9．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为，折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求： (1)这束光在此玻璃半球中的折射率 (2)这束光在此玻璃半球中的传播速率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由折射定律可知 解得折射率 （2）由折射率与光在介质中的速率关系式 解得 10．（23-24高二下·广东广州·期中）如图，某次“找靶点”游戏中，在距长方体水缸开口32cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片，然后将水缸装满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角度，恰好沿着右侧壁P点看到靶点图片，此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14cm。处，已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。 （1）求水的折射率； （2）若光在空气中传播速度c=3.0×108m/s，求光在该水缸中水里的传播速度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）令空气中的折射角为，水中的入射角为，根据几何关系有 ， 根据折射率的定义 （2）根据折射率与光速的关系有 解得 11．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，激光笔从P点射出的光线与水平方向成角，光线射到深度h的水面上。激光从P点射到水面的时间与激光从水面射到水池底的时间相同。已知水的折射率n为，。求： （1）折射光线与水面的夹角； （2）P点到水面的竖直高度H。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据折射率的定义式 其中 ， 解得 （2）光从点射到水面的时间 激光在水下的速度大小 激光从水面射到水池底的时间 由题意，有 解得 考点二 全反射及其应用 12．（23-24高二上·江苏无锡·期末）一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．此介质的折射率等于 B．此介质的折射率等于 C．入射角增大折射角会减小 D．入射角逐渐增大时可能会发生全反射现象 【答案】B 【详解】ABC．根据题意，由折射定律可得，此介质的折射率为 介质折射率一定，则入射角增大折射角也会增大，故AC错误，B正确。 D．全反射必须从光密介质射入光疏介质，真空射向介质不可能发生全反射，则入射角逐渐增大时不可能会发生全反射现象，故D错误。 故选B。 13．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图，半圆形玻璃砖置于光屏的左下方。一束白光沿半径方向从点射入玻璃砖，在点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，是光带的上下边界。若入射点由向缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到点，则（　　） A．光会越来越弱 B．光最先消失 C．光是红光 D．光会越来越弱 【答案】A 【详解】AD．光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强，折射光减弱，故A正确，D错误； BC．a光的折射率小于b光的折射率，因b光的折射率最大，频率也最大，发生全反射的临界角最小，故b光最先消失，且b光为紫光，故BC错误。 故选A。 14．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，是用折射率的透明介质做成的三角形棱镜的横截面图，其中。两束光a、b垂直入射到棱镜AB面上，在棱镜中传播的时间分别为、。则两束光从棱镜中射出时（　　） A．a在b的上方，且 B．a在b的上方，且 C．a在b的下方，且 D．a在b的下方，且 【答案】D 【详解】AB．若a在b的上方，说明a、b未发生全反射，由几何关系知，a在棱镜运动的位移小于b在棱镜运动的位移。光在介质中速度，故。AB错误； CD．设棱镜的临界角为C，则有 则可知 若a在b的下方，说明a、b发生全反射，如图所示 由几何关系知 故。C错误，D正确； 故选D。 15．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，一束复色光从两面平行的玻璃砖上表面点射入，进入玻璃砖后分成两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．玻璃中光的波长大于光的波长 B．玻璃中光的速度小于光的速度 C．从玻璃砖下表面出射的光不平行 D．增加入射角光首先在玻璃砖下表面发生全反射 【答案】B 【详解】A．光从空气进入介质，两束光入射角相等，光折射角更小，根据折射率 可知玻璃对光折射率较大，则光频率更高，由可知，玻璃中光的波长较小，玻璃中光的波长小于光的波长。故A错误； B．由 玻璃对光折射率较大，玻璃中光的速度小于光的速度。故B正确； CD．因为玻璃砖上下表面平行，光线在玻璃砖下表面第二次折射时的入射角等于在上表面第一次折射时的折射角，根据光路可逆性知，第二次折射光线与第一次折射入射光线平行，所以从玻砖下表面射出的两束光仍然平行，两束光在玻璃砖下表面均不能发生全反射。故CD错误。 故选B。 16．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，折射率为的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且BD=2DA．一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　） A．光在AB边的折射角为45° B．光在三棱镜中的传播速度为 C．光从BD之间入射，不能从BC边射出 D．光从AD之间入射，能从AC边射出 【答案】C 【详解】A．由题意可得，折射率 由图可知，入射角为，故折射角为，故A错误； B．光在三棱镜中的传播速度 故B错误； C．光从BD之间入射，折射角为，也就是在射入BC边界时，入射角为，又因为 ， 在BC边界发生了全反射，因此光从BD之间入射，不能从BC边射出，故C正确； D．光从AD之间入射，折射角为，也就是在射入AC边界时，入射角也为，大于临界角，故在AC边界发生了全反射，因此光从AD之间入射，不能从AC边射出，故D错误； 故选C。 17．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）某兴趣小组选取边长为a的正方体透明材料，如图所示，底面顶点处有一单色点光源O，从材料上表面看到按明亮照射的区域恰好是以a为半径的四分之一圆面（图中阴影所示），已知光速为c，不考虑光的反射，求： （1）此单色光的折射率n； （2）光源发出的光从上表面穿出所需的最长时间t。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意可知，光入射至圆弧边缘时恰好发生全反射，入射角为临界角C，根据几何关系有 则有 根据临界角与折射率的关系有 解得 （2）根据折射率与光速的关系有 光从圆弧边缘射出的时间最长，则有 解得 18．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，现有一束光从边上的点垂直入射，在面上刚好发生全反射，求： （1）光在介质中的折射率； （2）这一束光最终从哪条边射出？画出光路图。 【答案】（1）2；（2）光线垂直AB边射出； 【详解】（1）根据几何关系可知，光线射到CD面上的入射角为 C=30° 则根据 （2）光线射到BC边上时，入射角为60°>C，则也能发生全反射，则反射光线垂直AB边射出，光路如图。 19．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，小明在河水清澈的河面上以的速度游泳，时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，时他恰好看不到小石块了，河水的折射率，求： （1）这条河的深度为多少； （2）时小明看到的石块深度为多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由题意 ：小明恰好看不到小石块说明光线发生了全反射，河水的临界角 设这条河的深度为H，由几何关系可知 解得 （2）由题意：设光线的入射角为α，折射角为β。t＝0时刻入射角α和折射角β都很小，设小明看到的石块深度为h，则有 解得 20．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，取一个半径为r=4cm的软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h=4cm。在液面上方恰好看不到大头针。 （1）求该液体的折射率n； （2）在软木塞圆心的正上方h1=4cm处有一点光源，求该光源照亮容器底面的阴影面积S。已知液面的高度H=4cm。 【答案】（1）；（2）64π2cm2 【详解】（1）观察者在水面上各个方向都刚好看不到水下的大头针，说明由大针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射，由题意作出光路图如图所示 这时入射角等于临界角C，由几何关系可得 又 由以上两式解得水的折射率为 （2）从光源发出的光线射到软木塞右侧边缘时，设入射角α，折射角为β，光线折射到底面点处与软木塞右侧边缘竖直方向间的距离为，得 根据折射率公式 由以上各式解得 x=4cm 照亮容器底面的阴影面积为 考点三 光的干涉 21．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭缝，当用单色光垂直照射双缝时，与挡板平行的光屏上出现的条纹形状是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】单色光经过双缝后发生干涉现象，会得到如图C的干涉条纹。 故选C。 22．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图所示，则（　　） A．甲图照射光的频率较低 B．乙图照射光的波长较长 C．通过同一单缝，甲图照射光衍射现象更明显 D．在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大 【答案】B 【详解】AB．根据双缝干涉条纹间距公式 可知，用同一双缝干涉装置进行实验，条纹间距越大的波长越长，则乙光比甲光的波长长，乙光比甲光的频率低，故A错误，B正确； C．由于乙光比甲光的波长长，通过同一单缝，乙光衍射现象更明显，故C错误； D．由于乙光频率小，在玻璃中的折射率也小，根据 可知，折射率越小，波速越大，所以乙光传播速度大，故D错误。 故选B。 23．（23-24高二上·江苏南京·期末）每年夏季，我国多地会出现如图甲所示的日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率较大 B．在冰晶中，b光的传播速度比a光小 C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小 D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大 【答案】B 【详解】A．由光路可知，a光的偏折程度较小，则折射率较小，则频率较小，选项A错误； B．在冰晶中，根据 可知，b光的折射率较大，则传播速度比a光小，选项B正确； C．根据 可知，从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大，选项C错误； D．根据 可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的波长小，则相邻亮条纹间距小，选项D错误。 故选B。 24．（23-24高二上·江苏泰州·期末）在如图所示的双缝干涉实验中，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要使光屏的干涉图样条纹个数减少，可以（　　） A．增大与的间距 B．减小双缝到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置放在水中 【答案】C 【详解】要使光屏的干涉图样条纹个数减少，可增加条纹间距，根据可知，可减小与的间距d，或者增加双缝到光屏的距离l；或者将绿光换为红光（红光波长大于绿光）；将整个装置放在水中时，光的波长减小，则条纹间距会减小。 故选C。 25．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，利用双缝干涉测量光的波长，为使观察到的条纹间距增大，下列操作可行的是可行的是（　　） A．增加双缝间的距离 B．把光源从红光换成蓝光 C．增加单缝与双缝间的距离 D．增加双缝与毛玻璃间距离 【答案】D 【详解】由双缝干涉条纹间距公式 A．增加双缝间的距离，条纹间距减小，故A错误； B．把光源从红光换成蓝光，蓝光的波长比红光小，条纹间距减小，故B错误； C．增加单缝与双缝间的距离，条纹间距不变，故C错误； D．增加双缝与毛玻璃间距离，条纹间距增大，故D正确。 故选D。 26．（23-24高二上·江苏徐州·期末）用红色激光笔照射双缝，可在教室的墙壁上呈现出明、暗相间的条纹。关于此现象，下列说法中正确的是（　　） A．仅减小激光笔与双缝间的距离，相邻亮条纹中心间的距离变大 B．仅减小双缝与墙壁之间距离，相邻亮条纹中心间的距离变大 C．仅换用绿色激光笔，相邻亮条纹中心间的距离变大 D．仅换用间距更小的双缝，相邻亮条纹中心间的距离变大 【答案】D 【详解】根据条纹间距表达式可知 A．仅减小激光笔与双缝间的距离，条纹间距不变，故A错误； B．仅减小双缝与墙壁之间距离，条纹间距减小，故B错误； C．条纹间距与所使用的激光的波长有关，绿光波长比红光小，仅换用绿色激光笔，相邻亮条纹中心间的距离变小，故C错误。 D．仅减小双缝间距d，条纹间距变大，故D正确； 故选D。 27．（23-24高二上·江苏无锡·期末）某同学使用不同波长的单色光、进行双缝干涉实验，观察到实验现象，分别如图甲、乙所示。光速，下列说法正确的是（　　） A．单色光的波长小于单色光的波长 B．若单色光通过双缝到达中央亮条纹左边第条亮条纹上点的光程差为，则光的频率为 C．利用透明薄膜检查元件平整度是利用光的干涉现象 D．用单色光照射单缝装置有明显的衍射现象，则单色光通过同一装置一定会观察到明显的衍射现象 【答案】C 【详解】A．由题图甲、乙可知光的相邻条纹间距较大，根据双缝干涉条纹的间距公式 可知 A项错误； B．若单色光通过双缝到达中央亮条纹左边第条亮条纹上点的光程差为，则光波长 光频率为 B项错误； C．利用透明薄膜检查元件平整度是利用光的干涉现象，C项正确； D．因，光能发生明显的衍射现象，则光不一定能发生明显的衍射现象，D项错误。 故选C。 28．（23-24高三上·江苏·期末）有一干涉装置如图所示。一个底部有双缝的不透光圆柱形杯子的杯口固定一面光屏，用激光沿图中方向照射双缝，可在光屏处观察到干涉条纹，为了增加条纹间距，下列做法中可行的是（　　） A．使用更短的杯子 B．使用频率更低的激光 C．增大激光器到双缝之间的距离 D．在杯子中填充折射率较大的透明物质 【答案】B 【详解】A．根据可知，若使用更长的杯子，L变大，条纹间距变大，故A错误； B．由可知，若使用频率更低的激光，激光的波长变大，条纹间距变大，故B正确； C．增大激光器到双缝之间的距离，条纹间距不变，故C错误； D．在杯子中填充折射率较大的透明物质，光在介质中的传播速度变小，频率不变，可知光在杯子中的波长变小，故条纹间距变小，故D错误。 故选B。 29．（23-24高三上·江苏扬州·期末）如图所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数为0.03cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图b），10分度游标卡尺的示数如图c所示（游标尺上10个格的总长度为9mm），已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m。求所测光波的波长。 【答案】 【详解】10分度游标卡尺的精确值为，又图c可知游标卡尺读数为 则相邻干涉条纹的间距 根据条纹的间距公式 可得所测光波的波长围殴 考点四 实验：用双缝干涉测量光的波长 30．（23-24高三上·江苏·期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹与双缝垂直 B．单缝和双缝应相互平行放置 C．取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D．将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 【答案】B 【详解】A．干涉条纹与双缝平行，故A错误； B．为了获得清晰的干涉的亮条纹，单缝和双缝应相互平行放置，故B正确； C．若取下滤光片，光屏上可观察到彩色的干涉图样，故C错误； D．想增加从目镜中观察到的条纹个数，则要条纹间距减小，根据 可知可以将双缝的距离d增大，或减小双缝到屏的距离L，或用波长小的光做实验，而将单缝向双缝靠近，不会改变条纹的间距，不会改变目镜中观察到的条纹个数，故D错误。 故选B。 31．（23-24高三下·江苏苏州·阶段练习）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，下列说法正确的是（　　） A．中央亮纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变 D．将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 【答案】C 【详解】A．中央亮纹最亮，但是中央亮纹宽度与其他亮纹宽度相同，所以A错误； B．从第1条暗条纹中心到第n条暗条纹共有个条纹，根据干涉条纹的宽度与波长的关系可知 解得 B错误； C．根据 可知，条纹的宽度与单缝、双缝间的距离无关，C正确； D．将屏向远离双缝的方向移动，即变大，根据 可知，条纹的宽度增大，可观察到的条纹数目减小，D错误。 故选C。 32．（23-24高二上·江苏南通·期末）如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若想增加目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝靠近双缝 B．将毛玻璃远离双缝 C．使用间距更大的双缝 D．将绿色滤光片换成红色滤光片 【答案】C 【详解】增加从目镜中观察到的条纹数量，则需要减小条纹的宽度，根据相邻亮条纹间的距离为 可得，增大双缝间距离或者减小毛玻璃与双缝的距离，或者使用波长更短的光波均可达到目的。将单缝靠近双缝不影响条纹间距，红光波长比绿光波长长。故ABD错误，C正确。 故选C。 33．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置，实验中观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是（　　） A．旋转目镜 B．调节拨杆使单缝与双缝平行 C．减小单缝与双缝间的距离 D．增大单缝与双缝间的距离 【答案】B 【详解】若观察到的是较模糊的干涉条纹，最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，得调节拨杆使单缝与双缝平行。 故选B。 34．（23-24高三上·浙江温州·阶段练习）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节（　　） A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 【答案】D 【详解】发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，应旋转测量头。左右转动透镜、旋转单缝、旋转双缝均无法使亮条纹与分划板竖线对齐。 故选D。 35．（23-24高二上·江苏扬州·期末）某同学利用图甲所示装置测量某单色光的波长，看到的干涉图样如图乙所示，要使分划板中心刻线与条纹中心对齐，应该（　　） A．旋转测量头 B．旋转单缝 C．旋转双缝 D．调节拨杆 【答案】A 【详解】亮条纹与分划板竖线不平行，需要旋转测量头使干涉条纹与分划板竖直线平行。 故选A。 36．（23-24高二上·江苏南京·期末）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示： （1）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有 。 A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，如图所示，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 。 （3）下列关于实验过程中的若干现象的表述正确的有 。 A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 B．将光源向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C．实验装置中，器材B的作用是使射向单缝的光更集中 D．去掉滤光片后，干涉现象消失 【答案】 B AC/CA 【详解】（1）[1]先测量n个条纹的间距再求出，采用的是放大测量取平均值。 A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误； B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量，属于放大测量取平均值，故B正确； C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量，属于多次测量取平均值，故C错误。 故选B。 （2）[2] 第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则相邻亮条纹间距为 结合 可得 （3）[3]A．由知，将滤光片由蓝色的换成红色的，光的波长变长，则干涉条纹间距变宽，故A正确； B．将光源向双缝移动一小段距离后，不影响L与d，故干涉条纹间距不变，故B错误； C．器材B为凸透镜，具有汇聚光线的作用，使光线更集中，故C正确； D．去掉滤光片后，得到的是白光的干涉条纹，即彩色干涉条纹，故D错误。 故选AC。 37．（23-24高二上·江苏苏州·期末）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图甲所示，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝的距离为L。 （1）组装仪器时，应将双缝固定在 处（填 “a”或“b”）。 （2）若实验中在毛玻璃屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板刻度线在图乙中A、B位置的读数分别为、（x1<x2），则入射光波长的表达式为 。 【答案】 b 【详解】（1）[1]实验中，单缝产生线光源，光通过双缝后在毛玻璃屏上产生干涉条纹，可知，双缝应置于单缝与毛玻璃屏之间，即组装仪器时，应将双缝固定在b处。 （2）[2]根据图乙可知，A、B位置间的7条明条纹，则相邻明条纹之间的间距为 根据 解得 38．（23-24高二上·江苏盐城·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A．看不到干涉现象               B．可观察到水平方向的干涉条纹 C．可观察到竖直方向的干涉条纹 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 ； A．可观察到明暗相间的白条纹     B．可观察到彩色条纹 C．观察不到干涉条纹 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为 cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，真实值 测量值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 C B 3.110 小于 【详解】（1）[1]缝和双缝均沿竖直方向，因此得到的干涉条纹为竖直方向的干涉条纹。 故选C。 （2）[2]取下红色滤光片，通过单缝的为白光，因此得到的干涉条纹为彩色条纹。 故选B。 （3）[3]根据题意，相邻亮条纹之间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 单色光波长 [4]20分度值的游标卡尺的精确度为0.05mm，读数31mm+2×0.05mm=31.10mm=3.100cm （4）[5] 从图可以看出，若条纹倾斜，则真实值小于测量值。 考点五 光的衍射、偏振和激光 39．（23-24高二上·江苏扬州·期末）阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是（　　） A．光的折射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的偏振 【答案】C 【详解】阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是薄膜干涉，属于光的干涉。 故选C。 40．（23-24高三上·江苏无锡·期末）三位物理学家利用一系列频率相同的高次谐波相叠加，合成时间仅几百阿秒的光脉冲，荣获2023年度诺贝尔物理学奖。这种合成相当于中学物理中（　　） A．光的衍射 B．光的干涉 C．光的折射 D．光的偏振 【答案】B 【详解】频率相同的高次谐波相叠加的原理为光的干涉。 故选B。 41．（23-24高二上·江苏泰州·期末）为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（　　）        A．镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振 B．镀膜的目的是使入射的红外线反射 C．镀膜的厚度最小是红外线在空气中波长的四分之一 D．镀膜的厚度最小是红外线在薄膜中波长的四分之一 【答案】D 【详解】A．镀膜使图像清晰是利用了光的干涉，薄膜两个表面的反射光发生干涉而减弱，从而增加透射光的强度，故A错误； B．镀膜的目的是使红外线投射，使红外线之外的光反射，使红外线图像更加清晰，故B错误； CD．红外线在薄膜前、后表面反射光的光程差应为半波长的奇数倍，为了增加光的透射程度，镀膜的厚度应该取最薄的值，即红外线在薄膜中波长的四分之一，故C错误、D正确。 故选D。 42．（23-24高二上·江苏南通·期末）研究两束激光波动现象的同一实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙、丙所示的图样。下列说法正确的是（　　） A．挡板上有两条平行的竖直狭缝 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．增加激光器的强度可以使条纹间距变大 D．乙、丙两列激光叠加后形成稳定的干涉条纹 【答案】B 【详解】A．由图乙条纹特点可知是衍射条纹，即挡板上有一条狭缝，故A错误； BC．衍射条纹中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为 明显如图乙中心间距大于如图丙所示的中心间距，得乙光的波长大于丙光的波长，由上式可知条纹间距与入射光的强度无关，故B正确，C错误； D．单缝只能产生衍射，不能干涉现象，则乙、丙两列激光叠加后不能形成稳定的干涉条纹，故D错误； 故选B。 43．（23-24高三上·江苏苏州·期末）某次实验探究出现的“泊松亮斑”现象如图所示，这种现象属于光的（　　） A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象 【答案】B 【详解】“泊松亮斑”现象是 照射到圆板上出现的衍射现象。 故选B。 44．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，将一束复色光由空气射向一块半圆形玻璃砖圆心处，经过折射，光线分成两束单色光a、b。则（    ） A．若该复色光由红光与紫光组成，则a光为紫光 B．a、b光射出玻璃砖时，两束光线平行 C．在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度 D．在其他条件相同，用a、b光分别进行单缝衍射实验，a光的实验现象更明显 【答案】A 【详解】A．由图可知，a光的折射率大，频率高，波长小，如果该复合光由红光和紫光组成，a光为紫光，紫光的波长小于红光，故A正确； B．根据几何关系可知，两光沿半径方向射向界面，沿法线的方向，所以两光背离各自半径直接射出，因此出射光不平行，故B错误； C．根据图像可知，入射角相同，a的折射角较小，可知a的折射率大，根据 可知，折率越大，传播速度越小，所以a的传播速度小于b，故C错误； D．发生明显衍射的条件是 单缝衍射实验，波长越长，衍射现象越明显，a光波长小于b的波长，因此b光的实验现象更明显，故D错误。 故选A。 45．（23-24高二下·江苏常州·期末）下列说法正确的是（　　） A．测量红移研究星系运动是利用偏振现象 B．X射线探测晶体结构是利用衍射现象 C．戴上特制眼镜观看立体电影是利用干涉现象 D．光学元件的表面镀薄膜以增加光的透射是利用多普勒效应 【答案】B 【详解】A．测量红移研究星系运动是利用多普勒效应，A错误； B ．X射线探测晶体结构是利用衍射现象，因为不同的结构有不同的衍射现象，B正确； C．戴上特制眼镜观看立体电影是利用光的偏振现象，C错误； D．光学元件的表面镀薄膜以增加光的透射是利用光的干涉现象，D错误。 故选B。 46．（23-24高二上·江苏盐城·期末）如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上光的强度（    ） A．始终变强 B．先变强后变弱 C．始终变弱 D．先变弱后变强 【答案】D 【详解】太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动180°的过程，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮。 故选D。 47．（23-24高二上·江苏南京·期末）根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： ①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高 ②肥皂膜在阳光下呈现彩色 ③闻其声而不见其人 ④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感 这些物理现象分别属于波的（　　） A．偏振、干涉、衍射、折射 B．多普勒效应、衍射、干涉、反射 C．衍射、干涉、多普勒效应、偏振 D．多普勒效应、干涉、衍射、偏振 【答案】D 【详解】正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是多普勒效应。肥皂膜在阳光下呈现彩色，这是薄膜干涉现象。闻其声而不见其人，这是声波的衍射现象。观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感，这是光的偏振现象，即上述物理现象分别属于波的多普勒效应、干涉、衍射、偏振。 故选D。 48．（23-24高二上·江苏淮安·期末）将a、b两偏振片分别放于两只眼睛的前方，a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，b偏振片观察光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。观察到光的情况（　　） A．a的亮暗交替变化 B．b的亮暗交替变化 C．a、b的均亮暗交替变化 D．a、b的亮度保持不变 【答案】B 【详解】a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，自然光经过 a偏振片后变为偏振光，当转动a偏振片时，光的强度不变，即当转动a偏振片时，a的亮度保持不变。由于自然光经过光滑桌面反射后，反射光为偏振光，当转动b偏振片时，光的强度发生变化，即当转动b偏振片时，b的亮暗交替变化。 故选B。 1．（23-24高二上·江苏无锡·期末）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（　　） A．甲光能发生偏振现象，而乙光不能 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．在同一种玻璃中甲光的传播速度大于乙光的传播速度 D．甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角 【答案】D 【详解】A．偏振现象是横波的特有属性，光属于横波，所以一切光都可以发生偏振现象，故A错误； B．由于，根据 知真空中甲光的波长一定小于乙光的波长，故B错误； C．由可知，λ越大，则f越小，即甲光的频率一定大于乙光的频率，在同一均匀介质中，频率越大，则折射率越大，由 知，n越大，则v越小，即在同一均匀介质中甲光的传播速度小于乙光的传播速度，故C错误； D．根据 其中 则甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角，故D正确。 故选D。 2．（23-24高二上·江苏南京·期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A．图甲中b光在玻璃球中的速度较大 B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【答案】B 【详解】A．由图可得，b光的折射率大于a的折射率，根据 可得，b光在玻璃球中的传播速度较小，故A错误； B．由于条纹间距 可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，故B正确； C．被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C错误； D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，故D错误。 故选B。 3．（23-24高二上·江苏苏州·期末）为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（　　）      A．镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振 B．镀膜的目的是使入射的红外线反射 C．镀膜的厚度是红外线在薄膜中波长的四分之一 D．镀膜的镜头看起来是有颜色的，是因为增加了这种光的透射程度 【答案】C 【详解】A．利用了光的干涉，薄膜两个表面的反射光干涉减弱，从而增加透射光的强度，故A错误； B．镀膜的目的是使红外线透射，使红外线之外的光反射，使红外线图像更加清晰，故B错误； C．红外线在薄膜前、后表面反射光的光程差应为半波长的奇数倍，为了增加光的透射程度，镀膜的厚度应该取最薄的值，为红外线在薄膜中波长的四分之一，故C正确； D．镀膜的镜头看起来是有颜色的，是因为这种颜色的光在薄膜两个表面的反射光干涉增强，减弱了这种光的透射程度，故D错误。 故选C。 4．（23-24高二上·浙江宁波·期中）有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在真空中的波长，表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，设为红外线在薄膜中的波长，薄膜厚度为，则 薄膜前后表面反射光线的光程差满足 故薄膜厚度为 所镀薄膜的厚度最小应为 故选A。 5．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，ABC为由某种材料制成的三棱镜，某同学用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： （1）先在木板上铺一张白纸，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“•”表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P3和P4，利用相关实验器材测出棱镜的折射率，下列说法正确的有 。 A．P3只需挡住P2的像 B．P4挡住P3的同时，还要挡住P2和P1的像 C．该实验除刻度尺外，还必须使用量角器 D．该实验可以只用刻度尺，无须使用量角器 （2）经正确操作，四枚大头针的插孔位置如图所示，请在图上作出实验光路图 。 （3）依据光路图，可测得该棱镜的折射率为 （计算结果保留3位有效数字）。 （4）为了减小实验误差，下列操作正确的是 。 A．为减小作图误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当大一些 B．为减小测量误差，P1和P2连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些 C．为减小测量误差，在判断针与像是否在同一直线时，应该观察大头针的头部 D．实验中三棱镜在纸上的位置不可移动，可用三棱镜代替尺子画出边界线以固定三棱镜在纸上的位置 （5）若该同学在作出棱镜界面时，把棱镜右侧界面画成AC′（真实界面为AC），则该同学测量出三棱镜折射率比真实值 （填“大”、“小”或“相等”）。 【答案】 BD/DB 1.22 AB/BA 小 【详解】（1）[1]AB．在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3和P4，使P3同时挡住P1和P2的像，P4挡住P3及P1和P2的像，故A错误，B正确； CD．该实验仅需使用刻度尺，在角度的测量时可利用直角三角形测量边长计算各角度的正弦值，无需使用量角器，故C错误，D正确。 故选BD。 （2）[2]实验光路图如图所示 （3）[3]根据测量，入射角和折射角约为 ， 该棱镜的折射率为 （4）[4]A．为减小作图误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当大一些，故A正确； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1和P2连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些，故B正确； C．判断像与针是否在同一直线时，应观察大头针的整个部分，不能只观察大头针的头部，故C错误； D．不可用玻璃砖代替尺子，应沿玻璃砖描点后，用尺子画出玻璃砖界面，故D错误。 故选AB。 （5）[5]由图可知，折射角偏大，则此同学测量出三棱镜折射率比真实值此同学测量出三棱镜折射率比真实值小。 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A．看不到干涉现象          B．可观察到水平方向的干涉条纹 C．可观察到竖直方向的干涉条纹     （2）下列关于本实验的操作与叙述正确的是 ； A．若取下红色滤光片，其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹 B．若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小 C．换用间距稍大的双缝，干涉条纹间距增大 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为 cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值 真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 C B 1.11 大于 【详解】（1）[1]缝和双缝均沿竖直方向，因此得到的干涉条纹为竖直方向的干涉条纹。 故选C。 （2）[2]A．若取下红色滤光片，在毛玻璃屏上观察到的是白光（复色光）的干涉条件，因此观察到的是彩色条纹，故A错误； B．根据 若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，则光的波长变小，干涉条纹间距变小，故B正确； C．根据 换用间距稍大的双缝，则干涉条纹间距变小，故C错误。 故选B。 （3）[3]根据题意，相邻亮条纹之间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 单色光波长 [4]10分度值的游标卡尺的精确度为0.1mm，读数11mm+1×0.1mm=11.1mm=1.11cm （4）[5]从图中可以看出，若条纹倾斜，测得的间距将比实际的大。 7．（23-24高三上·江苏常州·期末）带圆孔的遮光板N和光屏M平行放置，O点为圆孔的圆心，OO´连线垂直于光屏M，在OO´连线的延长线上放置一个点光源S，S到光屏M距离H=20cm，在光屏M上形成的圆形光斑半径r1=20cm。将厚度d=10cm、表面足够大的平行玻璃板放置在M、N板之间，上下表面与两板平行，在光屏M上圆形光斑半径变为r2=15cm。过OO´的截面如图所示， 求： （1）入射和出射光线的最大侧移量； （2）玻璃板的折射率n。 【答案】（1）cm；（2） 【详解】（1）设射入玻璃砖光线入射角的最大值为θ1，对应的折射角为θ2，则 由光路图和几何关系可知 解得 θ1=45° 则最大侧移 ΔLm=(r1-r2）sin45°=cm （2）由光路图和几何关系可知 由折射定律有 解得 8．（23-24高三上·江苏无锡·期末）图1为某教师演示用笔直的箭叉鱼的装置．她先通过水面上方的空心管道看到鱼缸左侧拐角处的鱼模型，然后固定管道后将箭沿管道叉鱼，却击中了鱼缸侧壁A，简化装置见图2。测得OP=PA=10cm，PB=17.3cm（可视作cm）。求： （1）水的折射率 n； （2）欲击中水底的长度为2cm的鱼模型，现保持装置方向不变而将鱼缸向左侧平移，求移动距离 d的范围。 【答案】（1）；（2）7.3cm-9.3cm之间 【详解】（1）入射角正弦 折射角正弦 可知折射率 （2）击中最左侧：移动的距离 d1=PBtanα-PO=7.3cm     击中最右侧：移动的距离 d2=PBtanα-PO+BC=9.3cm     移动距离d在7.3cm-9.3cm之间 9．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，为圆心，半径为，一束光沿方向从真空射入玻璃，光线会达到玻璃砖边缘的点。已知入射角为，玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为。 (1)求光线在玻璃砖中从传播到所用的时间？ (2)通过分析，判断光线在点是否发生全反射，并画出位置的光路图（标记好入射角和反射角的大小）。 【答案】(1) (2)发生全反射， 【详解】（1）根据题意，设光线在点进入玻璃砖的折射角为，由折射定律有 解得 即 由几何关系可得 又有 可得 则光线在玻璃砖中从传播到所用的时间 （2）根据题意，画出光线在B点的法线，如图所示 由几何关系可得，光线在B点入射角为，由于 可知，光线在B点是发生全反射，则光路图为 10．（23-24高二上·江苏连云港·期末）如图所示，光导纤维可简化为长为的圆柱体，一束激光从端面以入射角射入，再从端面射出，已知光导纤维对该光的折射率，光在真空中传播速度为，不考虑光线在端面上反射。求： （1）光线在端面射入后的折射角； （2）光线在光导纤维内传播的时间。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由折射定律 得 得光线在端面射入后的折射角 （2）如图所示 光线在面上的入射角 发生全反射的临界角的正弦值 因为 光线在面上发生全反射，由对称性，光线在面上的入射角也为，也发生全反射。光线在光导纤维内传播的距离 光在光导纤维中的传播速度 光线在光导纤维内传播的时间 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$