专题09 光学（4大考点）（人教版2019）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期末真题分类汇编

专题09 光学 光的折射 折射率 1．(24-25高二下·甘肃天水第一中学·月考)如图所示，合肥六中物理探究学习小组的同学们，用一束可见光以相同的入射角θ射入半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光A和B，下列说法正确的是（　　）    A．在真空中，B光波长比A光波长小 B．A、B两束光相比较，在真空中的传播速度A光比B光大 C．用同一双缝干涉实验装置做实验，A光的干涉条纹间距小于B光的条纹间距 D．若保持入射点O位置不变，将入射光线顺时针旋转增大入射角，A光先从玻璃中消失 2．(23-24高二下·贵州毕节部分县区教研联盟·期末)如图所示为一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，为圆上两点，一束单色光沿方向射入，然后从点射出，已知，，该有机玻璃圆柱的半径为1m，真空中光速m/s，，。下列说法正确的是（　　） A．光在该有机玻璃中的传播速度为m/s B．光在该有机玻璃中的折射率为1.8 C．光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为 D．光在该有机玻璃圆柱中沿路径传播时间约为s 3．(24-25高二上·广东梅州·期末)太阳光通过云层时，经冰晶的折射或反射会形成日晕现象．如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射的光路图，、为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．、光在冰晶中传播时，光的速度较大 B．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．遇到同样的障碍物，光比光更容易发生明显的衍射现象 4．(23-24高二下·青海部分名校·期末)如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光、b光和c光，下列说法正确的是（　　） A．b光可能是红光 B．a光的频率大于c光的频率 C．b光的波长小于a光的波长 D．在玻璃砖中，a光的传播速度小于c光的传播速度 5．(23-24高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)水面下深处有一点光源，发出两种不同颜色的光和，光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为光构成的圆环。若光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A．光从水中进入空气中传播速度变大，波长变短 B．复色光圆形区域的面积为 C．在水中，光发生全反射的临界角比光的小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的干涉条纹比光的窄 6．(23-24高二下·福建福州联盟校·期末)随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用，如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端，光在光导纤维内传输的最长时间为（　　） A． B． C． D． 全反射 1．(23-24高二下·北京丰台区·期末)手机防窥屏的原理图如图所示，防窥屏可视为某种透明介质，在屏中有相互平行排列 的吸光屏障，屏障垂直于手机屏幕。手机上发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。防窥屏可实现对发光像素单元可视角度θ的控制。下列说法正确的是（　　） A．防窥屏的厚度H 越大，可视角度θ越小 B．透明介质的折射率越小，可视角度θ越小 C．屏障的宽度L越大，可视角θ越小 D．屏障的高度d 越大，可视角度θ越大 2．(23-24高二下·四川广元旺苍东城中学·期末)如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　） A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B．用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C．两束光在水中的传播过程中，a光的速度较小 D．若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光 3．(23-24高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)仙游木兰溪是我们的母亲河。20世纪70年代水质不断恶化，后来经政府水利部门的治理，木兰溪已成为鸟飞鱼游，白鹭横飞的仙境。水质越好，水的折射率越小。一水利部门调查员分别于1970年和2024年在水底放置一盏灯进行水质的初步检测。如图所示，在水面形成一个光圈。其中半径大于半径。下列说法正确的是（　　） A．在圆以外的区域没有形成光圈是因为光发生了全反射 B．从1970年到2024年，木兰溪的水质不断恶化 C．1970年的溪水折射率小，2024年溪水折射率大 D．不论是1970年的水质还是2024年的水质，光在水中的速度比在空气中的速度小 4．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的折射率大于b光的折射率 B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C．观察到的光源S的位置比实际位置浅一些 D．通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显 5．(23-24高二下·四川广元旺苍东城中学·期末)如图所示，横截面为等边三角形的棱镜ABC，一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点，BD长为AB长的四分之一，入射方向与AB边的夹角为，进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光，a光偏折到BC边的E点，b光偏折到F点，已知，则下列判断正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．a光在棱镜中传播速度较大 C．入射方向与边AB垂直时，a光不能从BC边出射 D．分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距较大 6．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)在“天宫课堂”航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡后，水球便成了透明空心水球，如图所示，水球中形成了一个正立一个倒立的两个像。假设透明空心水球内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与直线AO所成夹角i=60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（　　） A．单色光在该材料中的传播时间为 B．单色光在水中的折射率为 C．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射 D．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角 7．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·期末)如图所示，现有一块玻璃砖，上半部分为半圆形，半径为R，下半部分为等腰直角三角形，∠ACB=90°，O点为上半部分的圆心，M为上半部分边界上一点，MO连线与AO的夹角为30°。一束光线从M点在纸面内沿着与AC垂直的方向射入玻璃砖，已知玻璃砖的折射率为。求： (1)光线在M点的折射角； (2)光线在玻璃砖表面射出的位置。 8．(23-24高二下·辽宁葫芦岛长江卫生中等职业技术学校·期末)如图所示，为直角三角形，，，AB边的长度为l。一细束绿光从AB边中点D垂直入射，恰好在BC边发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求： （1）该玻璃材料对绿光的折射率； （2）光束从进入玻璃砖到第一次射出经历的时间。 9．(23-24高二下·广西河池·期末)有一块半径为R，折射率为的半圆形玻璃砖，OO'是垂直于AB的半径，一束单色光沿着与玻璃砖的AB面成30°角的方向射到P点，经玻璃砖折射后射到D点且恰好发生全反射，如图所示，已知光在真空的传播速度大小为c，求： （1）OP的长度； （2）光从P点传播到D点的时间（计算结果保留根号）。 测量玻璃的折射率 1．(23-24高二下·福建福州八县（）协作校·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中，某实验小组做了如下操作： (1)如图，先将方格纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在纸上，然后在方格纸中画出玻璃砖与空气的两个界面和。在相应位置插上、两枚大头针。然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使（　　） A．只挡住的像 B．只挡住的像 C．同时挡住、的像 (2)为了减小实验误差，实验时应注意的是（　　） A．大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些 B．入射角应尽量小些 C．玻璃砖的宽度应小一些 (3)该实验小组的同学通过“插针法”确定了四枚大头针的位置，请根据实验原理在图中补全光路图 。 2．(23-24高二下·辽宁大连·期末)用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： (1)关于此实验，下列说法正确的是（　　） A．与不一定平行 B．为减小相对误差，应选用厚度ab较大的介质做实验 C．为避免激光在ad界面发生全反射，实验时入射角不能太大 D．该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 (2)该小组在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图所示，则玻璃的折射率 。（用图中线段的字母表示） (3)该实验中，若改用绿色激光笔照射（绿光在介质中的折射率大于红光），其他条件不变，则光斑出现在处的 （选填“左侧”或“右侧”）。 3．(23-24高二下·北京通州区·期末)在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中，所用的玻璃砖上下两面平行。 (1)下列操作可以减小实验误差的有_________。 A．必须选择上下表面平行的玻璃砖 B．选用宽度较大的玻璃砖完成实验 C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖当尺子画界面 D．确定入射光线的两颗大头针间的距离应适当大些 (2)甲同学正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图1所示。当入射角为时，测得的折射角为，该玻璃砂的折射率 。 (3)由于手头没有量角器，乙同学利用刻度尺也测得了该玻璃的折射率，作出光路图如图2所示。图中光线与平行的玻璃砖表面和分别交于O点和P点，过P点作的垂线，垂足为Q点，将AO延长交PQ于M点，测得，。则该玻璃砖的折射率 。 (4)乙同学在画界面时，不小心将界面画的比实际位置靠下一些，如图2中虚线所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 (5)当光从玻璃砖上表面射入时，随着入射角变大，折射角也会变大，折射光线是否能在玻璃砖的下表面发生全反射？如果能，请求出此时的入射角；如果不能，请说明理由 。 4．(23-24高二下·天津南开区·期末)某小组做“测定玻璃的折射率”实验 (1)下列能够提高实验精确程度的措施是_______。 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．选择的入射角应尽量小些 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量小些 (2)小红同学为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的和都比实际的折射面（如图甲所示）向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以图乙中和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。小明同学在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面和，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使它向方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以图丙中和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)小林同学操作正确，得到如图丁所示的插针结果，请在图丁中画出光路图，并在入射面上标明入射角和折射角，该玻璃砖的折射率 。 5．(23-24高二下·福建三明·期末)某同学通过实验测定玻璃砖的折射率n。开始玻璃砖的位置如图甲所示，描出玻璃砖的两个透光面边界a和。两大头针、插在玻璃砖的一侧，同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像，且的像挡住的像，再依次插上大头针和。 (1)在插时，应使______（选填选项前的字母） A．只挡住的像 B．同时挡住、的像 (2)如图乙，请在答题卡上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角和折射角 ；根据光路图，该玻璃砖的折射率 。 (3)下列说法正确的是______。 A．入射角越小，误差越小 B．、间与、间距离应适当大些 (4)如图丙，因为操作不当，玻璃砖下边界描成图中虚线，该测量值 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 用双缝干涉实验测量光的波长 1．(23-24高二下·河南南阳·)如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量下列做法可行的是______。 A．仅换用间距更大的双缝 B．仅将单缝向双缝靠近 C．仅将紫色滤光片换成红色滤光片 D．仅将屏向靠近双缝的方向移动 (2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为 mm。已知双缝间的宽度，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该种色光的波长是 m（本空结果保留3位有效数字）。 2．(23-24高二下·甘肃兰州第一中学·期末)现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”） (2)测量过程中，下列说法正确的是______。 A．换用间距更大的双缝，相邻两条亮条纹中心的距离增大 B．把红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．把屏向靠近双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离减小 (3)某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的读数为x2，已知双缝间距d，测得双缝到毛玻璃屏的距离L，所测光的波长的表达式 。（用题目给出的物理量表达） 3．(23-24高二下·广东华附、实、广雅、深中四校·期末)某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出Δx。下列测量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．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 (2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示：然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示为 mm，求得相邻亮纹的间距△x为 mm（计算结果保留三位有效数字）。 (3)若相邻亮条纹的间距为Δx、单缝与屏的距离为Δx，双缝与屏的距离为L₂，单缝宽为d₁，双缝间距为d₂，则光的波长用上述部分物理量可表示为 (4)关于此实验，下面几种说法正确的是___________ A．仅撤掉滤光片，光屏仍能观察到干涉图样 B．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 C．单、双缝相平行，两缝与光屏上的条纹相垂直 D．仅撤掉双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 4．(23-24高二下·广东肇庆·期末)某同学想通过光的双缝干涉实验来测量单色光的波长。请按照题目要求回答下列问题。 (1)用双缝干涉仪进行实验操作，将表中的光学元件放在如图甲所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、 （填写元件代号）。 (2)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数为111.10mm，转动手轮，当分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为 mm，算出相邻两亮条纹中心间距 mm。由以上数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长 m。（后两空均保留两位有效数字） (3)若该同学利用图甲中装置研究双缝干涉现象时撤去了滤光片，则他 （选填“能”或“不能”）在光屏上观察到干涉条纹。 5．(23-24高二下·北京丰台区·期末)某小组做“用双缝干涉测量光的波长”实验。 (1)将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示，则在甲图中1、2、3处分别应该安装的器材是（　　） A．单缝、滤光片、双缝 B．单缝、双缝、滤光片 C．滤光片、单缝、双缝 D．双缝、滤光片、单缝 (2)如图乙所示，测量头中分划板上的刻度线先后处于、位置，位置的读数为1.690mm， 位置的示数如图丙所示，读数为 mm；根据、位置读数，得到相邻亮条纹的间距 mm （结果保留三位小数）；已知双缝间距为d， 双缝到毛玻璃屏的距离为L， 此单色光波长的表达式λ= （ 用L、d、、表示）。 6．(23-24高二下·浙江金华·期末)如图甲是用红光做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)观察到如图乙所示的干涉条纹，使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是________。（多选） A．该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 B．若去掉滤光片，将观察不到干涉条纹 C．若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，可以看到干涉条纹 D．若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动测量头即可 (2)在写实验报告时，要求将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区如图丙所示，你觉得 同学的图样存在造假。 (3)已知该装置中，双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁（i）所示，读数为 mm；当分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图丁（ii）所示，根据以上数据，测得该光的波长约为 （保留两位有效数字）。 光的折射 折射率 1．(23-24高二下·辽宁实验中学联考·期末)有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较窄 D．b光比a光更容易发生明显衍射现象 2．(24-25高二上·湖南永州·期末)如图所示，一细束单色光从半圆形透明介质上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在透明介质的底面发生全反射后从透明介质上方射出，单色光与透明介质下表面的夹角为60°，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．半圆形透明介质对该单色光的折射率为 B．半圆形透明介质对该单色光的折射率为2 C．该单色光在透明介质中的速度为c D．该单色光在透明介质中的速度为 3．(23-24高一下·重庆第一中学校·期末)一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为，如图所示，则a、b两种单色光（　　） A．玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小 B．单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大 C．增大，光束a先消失，然后是光束b D．减小，光束b先消失，然后是光束a 4．(23-24高二下·甘肃临夏州·期末)图甲为发光二极管，其发光帽是一个透明体。为简化问题，设它由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆拄体组成，过半球球心的纵截面如图乙所示，若二极管的发光部分视为点光源且位于圆柱体内轴轴线上与半球球心相距R的O点，光线恰好能从半球体的全部表面射出，不考虑光线在透明体内反射。则透明体的折射率为（    ） A． B． C．2 D． 5．(23-24高二下·陕西渭南大荔县·期末)为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．入射角越大，则反射光越强 B．当入射角时，光在AB界面上同时发生反射和折射 C．若将图甲中的角减小，则反射光线和折射光线的夹角将增大 D．该新材料的折射率 6．(23-24高二下·北京东城区·期末)光纤通信采用光导纤维，可简化为半径为、长为（）的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气，其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束，两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知该玻璃材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．光为绿光，光为红光 B．该玻璃材料对光的折射率小于 C．若光恰好发生全反射，则光在该玻璃丝中的传播时间 D．若，则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射 全反射 1．(23-24高二下·湖南长沙雅礼教育集团七校·期末)如图是由折射率的材料制作的光学器件的切面图，内侧是O以为圆心，R为半径的半圆，外侧为矩形，其中。一束单色光从BC的中点射入器件，入射角为α，满足，光线进一步射到内侧圆面时恰好发生全反射，不计光线在器件内的多次反射，已知光在真空中的速度为c。则（    ） A．光线在折射后的折射角为 B．光在器件中的传播速度 C．光在器件中传播的时间 D．内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线恰好垂直 2．(23-24高二下·辽宁葫芦岛长江卫生中等职业技术学校·期末)如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知（　　） A．在水中时a光和b光的传播速度不同 B．两束光在从水进入空气时频率均变小 C．从水中射向空气时，a光全反射的临界角比b光小 D．真空中a光的波长比b光长 3．(23-24高二下·福建福州福建师范大学附属中学·期末)如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圆底面）的表面积为S=2πRh（如图乙，其中 R为球的半径，h为球冠的高），光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为n=1.25，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是（　　） A．从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为 B．整个半球面透光的面积为 C．所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射 D．若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大 4．(23-24高二下·安徽亳州·期末)如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖置于桌面上，其直径边竖直，O为其圆心，OA为其水平轴，PQ为直线边上的两点，，两束相同的光线由P、Q两点垂直直线边射入，已知由P点入射的光线在圆弧而上恰好发生全反射，光在真空中的光速为c，下列判断正确的是（    ） A．该玻璃砖的折射率为 B．由P点射入的光线进入玻璃砖后波长变为原来的 C．由Q点射入的光线在玻璃砖内运动的时间为 D．由Q点射入的光线其折射光线与OA的夹角的正弦值为 5．(23-24高二下·陕西咸阳·期末)如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为，由a、b两种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，a、b两条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（　　） A．该液体材料对a光的折射率小于对b光的折射率 B．b光比a光在液体球中的传播速度大 C．该液体材料对b光的折射率为 D．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 6．(23-24高二下·吉林三区九校·期末)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ，一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽，已知相邻两棱镜斜面间的距离为d，脉冲激光中包含两种频率的光a、b，它们在棱镜中的折射率分别为和。下列说法正确的是（　　） A． B．三棱镜顶角θ的最大正弦值为 C．若θ=30o，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 D．若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 7．(23-24高二下·广东肇庆·期末)已知当入射光以某一角度入射到某一晶体表面时，若反射光线与折射光线互相垂直，则反射光线为线偏振光。现有一束单色光以入射角从空气入射到某晶体表面时，其反射光线为线偏振光，如图甲所示。 （1）求该晶体的折射率n。 （2）如图乙所示，矩形PQMN为该晶体的横截面，M、N两点处已被特殊处理为细小的圆弧，将单色点光源放到M点，其发出的一束单色光恰好在PQ边上的E点发生全反射，并从N点射出。已知PQ边的长度为a，光在真空中的传播速度为c。求该束单色光在该晶体中传播所用的时间t。    8．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分（如图甲），它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，棱镜的折射率为。如图乙所示，现有一光源F发出一组平行于AD的光线，最后投射到光屏上，形成完整的像F'，已知真空中光速为c。 （1）求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角； （2）通过计算判断光线1能否从BC边射出，并求出光线1在棱镜中的传播速度 （3）请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。 9．(23-24高二下·广东揭阳·期末)如图所示，半径为R的圆形水池，池底正中央有一霓虹灯，该霓虹灯可以向各个方向发射单色光。当注入池水的深度为h时，恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，已知真空中的光速为c。求： （1）池水对霓虹灯光的折射率n； （2）霓虹灯直接照射到水面的最长时间（不考虑多次反射）。 测量玻璃的折射率 1．(23-24高二下·天津四校联考·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中：如图甲所示，甲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和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上、两枚大头针。 (1)甲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，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)下列哪些措施能够减小实验误差__________； A．入射角应该适当大一些 B．选用粗的大头针完成实验 C．、及、之间的距离适当大些 D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 (3)乙同学在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，若其他操作正确，则他测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大、偏小”或“相同”）； 2．(23-24高二下·河南南阳方城县第一高级中学·期末)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上； ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示； ③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。 ④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。 根据以上步骤，回答下列问题： (1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则 cm； (2)步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了 ； (3)根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为 ，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为 。（结果保留3位有效数字） (4)若改变入射角会在挡板上得到两个亮斑、，O点到、的距离分别为、，则玻璃的折射率的表达式为 。 3．(23-24高二下·福建南平·期末)小明同学用插针法测量某种介质制成的直角三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： ①水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO交于O点； ②将三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC，俯视图如图（a）； ③在直线DO上依次插上、两枚大头针，图中用“·”表示大头针的位置； ④在BC侧透过三棱镜观察，并依次插上大头针和； ⑤移去三棱镜和大头针，做出光路图，测出相关数据，算出三棱镜的折射率。 (1)下列操作正确的是______。 A．在白纸上放好三棱镜后，用铅笔贴着光学面画出界面BC、AC B．插针时，大头针应与木板垂直 C．插针时，应使挡住的同时，还要挡住和的像 (2)经正确操作后，四枚大头针的位置如图（a）所示，请在图（a）上将实验光路图补充完整 ； (3)依据光路图，可得该三棱镜的折射率为 （计算结果保留3位有效数字）； (4)若实验操作过程中不慎使三棱镜的位置由图（b）中的实线移至虚线处，由此得出该三棱镜折射率的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 4．(23-24高二下·福建福州·期末)某小组用插针法做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)关于实验操作，下列说法中止确的是______。 A．为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量 B．入射角应适当小些，防止光在玻璃砖的下表面发生全反射 C．在白纸上放好玻璃砖后，可以用铅笔贴着光学面画出界面 D．应选用细的大头针完成实验，可以提高实验准确度 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。 A． B． C． D． (3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、C点，再过A、C点作法线的垂线，垂足分别为B、D点，如图所示，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示） 5．(23-24高二下·北京朝阳区·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当大一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为 。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率 。 用双缝干涉实验测量光的波长 1．(23-24高二下·北京海淀区·期末)某实验小组的同学测量某种单色光的波长。 (1)利用图装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是______； A．将单缝向双缝靠近 B．将光屏向靠近双缝的方向移动 C．将光屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央的间距为x，则所测量的单色光波长 ； (3)图所示为另一种观察干涉的装置，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光屏上，在光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（图中未画出），可以把单缝S和它的虚像看成是产生干涉图样的两个相干光源。某同学用该装置进行实验。 a.通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围 。 b.若实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h，单缝到光屏的距离D，观测到第3条亮纹中央到第12条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长 。 c.为减小测量过程中的误差，需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，以下操作中可能成功的是 。 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．将光屏稍向左移动一些    D．将光屏稍向右移动一些 2．(23-24高二下·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_________。 A．滤光片、单缝、双缝     B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动 C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距稍大些的双缝 (3)光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上________。 A．P处可能出现暗条纹 B．不再出现明暗相间的条纹 C．明暗相间的条纹间距变窄 D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近 (4)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为 mm。 3．(23-24高二下·福建福州第一中学·期末)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 (1)以下说法正确的是______。 A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行 B．换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹个数将增多 C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少 D．若取下红色滤光片，则观察不到干涉条纹 (2)某次测量时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为 mm。 (3)如图丙所示，若测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则单色光的波长 。（用d、l、x表示） (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时，真实值 （选填“大于”“小于”或“等于”）测量值。 4．(23-24高二下·安徽天一大联考·期末)某同学利用图1所示装置测量黄光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到黄光干涉条纹。回答下列问题： (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．若取下滤光片，观察不到干涉条纹 B．如发现条纹不清晰，有可能是单缝与双缝不平行 C．也可将亮条纹的宽度当作相邻亮条纹的中心间距 D．单缝是为了会聚光，所以单缝也可换成凸透镜 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．改用红色滤光片 C．将屏向远离双缝的位置移动 D．使用间距更大的双缝 (3)已知双缝间距d=0.20mm，双缝到屏的距离L=100cm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图2所示，此时的示数为 mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第四亮条纹的中心对齐，测量头读数为11.130mm。由以上数据可求得该光的波长为 m。 (4)某同学观察到如图3所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距∆x，则波长的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 光学 光的折射 折射率 1．(24-25高二下·甘肃天水第一中学·月考)如图所示，合肥六中物理探究学习小组的同学们，用一束可见光以相同的入射角θ射入半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光A和B，下列说法正确的是（　　）    A．在真空中，B光波长比A光波长小 B．A、B两束光相比较，在真空中的传播速度A光比B光大 C．用同一双缝干涉实验装置做实验，A光的干涉条纹间距小于B光的条纹间距 D．若保持入射点O位置不变，将入射光线顺时针旋转增大入射角，A光先从玻璃中消失 【答案】C 【来源】甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题 【详解】A．因为A光的偏折程度大于B光，所以根据折射定律可知玻璃对A光的折射率大于对B光的折射率，根据折射率大，频率大，波长短，则A光在真空中的波长小于B光在真空中的波长，故A错误； B．A、B两束光在真空中的传播速度相等，故B错误； C．因A光的折射率大于B光的折射率，所以A光的波长小于B光的波长，用同一套双缝干涉装置进行实验，由 可知，A光的干涉条纹间距比B光小，故C正确； D．根据 可知若保持入射点O位置不变，将入射光线顺时针旋转增大入射角，但是折射角一定小于入射角，所以两束单色光A和B都不会从玻璃中消失，故D错误。 故选C。 2．(23-24高二下·贵州毕节部分县区教研联盟·期末)如图所示为一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，为圆上两点，一束单色光沿方向射入，然后从点射出，已知，，该有机玻璃圆柱的半径为1m，真空中光速m/s，，。下列说法正确的是（　　） A．光在该有机玻璃中的传播速度为m/s B．光在该有机玻璃中的折射率为1.8 C．光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为 D．光在该有机玻璃圆柱中沿路径传播时间约为s 【答案】A 【来源】贵州省毕节市部分县区教研联盟2023-2024学年高二下学期期末联合检测物理试卷 【详解】AB．由几何关系可得，入射角 折射角 根据光的折射定律可知，光在该有机玻璃中的折射率为 根据可得光在该有机玻璃中的传播速度为 故A正确，B错误； C．根据得光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为 所以发生全反射的临界角小于，故C项错误； D．光在该有机玻璃圆柱中沿BC路径传播时间为 故D项错误。 故选A。 3．(24-25高二上·广东梅州·期末)太阳光通过云层时，经冰晶的折射或反射会形成日晕现象．如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射的光路图，、为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．、光在冰晶中传播时，光的速度较大 B．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．遇到同样的障碍物，光比光更容易发生明显的衍射现象 【答案】C 【来源】广东省梅州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷 【详解】A．由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对光的折射率小于对光的折射率，由可知、光在冰晶中传播时，光的速度较大，故A错误； B．根据全反射临界角公式，同种玻璃对光的折射率比对光的折射率小，可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大，故B错误； C．因光的折射率小于对光的折射率，则光的频率小于光的频率，由可知光的波长比光的波长大，根据条纹间距公式可知，用同一装置做双缝干涉实验光的条纹间距比光的宽，故C正确； D．波长越小，衍射现象越不明显，因光的波长比光的波长大，则光比光更容易发生明显的衍射现象，故D错误。 故选C。 4．(23-24高二下·青海部分名校·期末)如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光、b光和c光，下列说法正确的是（　　） A．b光可能是红光 B．a光的频率大于c光的频率 C．b光的波长小于a光的波长 D．在玻璃砖中，a光的传播速度小于c光的传播速度 【答案】C 【来源】青海省部分名校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】ABC．由图中光路图可知，可见光从空气射入玻璃三棱镜后，a光的偏折程度最小，c光的偏折程度最大，所以对于a光、b光和c光，三棱镜对a光的折射率最小，对c光的折射率最大，则a光的频率最小，c光的频率最大，a光的波长最大，c光的波长最小；则b光不可能是红光，故AB错误，C正确； D．根据 由于玻璃三棱镜对a光的折射率小于对c光的折射率，所以在玻璃砖中，a光的传播速度大于c光的传播速度，故D错误。 故选C。 5．(23-24高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)水面下深处有一点光源，发出两种不同颜色的光和，光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为光构成的圆环。若光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A．光从水中进入空气中传播速度变大，波长变短 B．复色光圆形区域的面积为 C．在水中，光发生全反射的临界角比光的小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的干涉条纹比光的窄 【答案】B 【来源】云南省昭通一中教研联盟2023-2024学年高二下学期期末质量检测物理试卷 A卷 【详解】A．光在水中的传播速度为 由波长波速频率的关系式可得 光在传播过程中频率不变，光从水中进入空气中，折射率变小，传播速度变大，波长变长，A错误； B．由题意可得光路图如图所示，由临界角公式和几何知识对b光可得 复色光圆形区域的面积 联立解得 B正确； C．由题图可知，在水面上光构成的圆环半径较大，由几何知识可知，光的临界角较大，因此在水中，光发生全反射的临界角比光的大，C错误； D．在水中，光发生全反射的临界角比光的大，由临界角公式可知，水对光折射率较小，即，由光的频率与折射率的关系可知，由波长与频率的关系可知，用同一装置做双缝干涉实验，由干涉条纹间距公式可知，即光的干涉条纹比光的宽，D错误。 故选B。 6．(23-24高二下·福建福州联盟校·期末)随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用，如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端，光在光导纤维内传输的最长时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】福建省福州市联盟校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，则有 又 得 光在内芯的传播速度为 当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传播的路程为 则最长时间 故选D。 全反射 1．(23-24高二下·北京丰台区·期末)手机防窥屏的原理图如图所示，防窥屏可视为某种透明介质，在屏中有相互平行排列 的吸光屏障，屏障垂直于手机屏幕。手机上发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。防窥屏可实现对发光像素单元可视角度θ的控制。下列说法正确的是（　　） A．防窥屏的厚度H 越大，可视角度θ越小 B．透明介质的折射率越小，可视角度θ越小 C．屏障的宽度L越大，可视角θ越小 D．屏障的高度d 越大，可视角度θ越大 【答案】B 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高二下学期期末练习物理试题 【详解】A．视角度与防窥屏的厚度无关，即防窥屏的厚度大，可视角度不变，故A错误； B．透明介质的折射率越小，则在空气中的折射角越小，则可视角度越小，故B正确； C．屏障的宽度L越大，光线射到界面的入射角越大，则在空气中的折射角越大，则可视角度越大，可视角θ越大，故C错误； D．屏障的高度d越大，光线射到界面的入射角越小，则在空气中的折射角越小，则可视角度越小，故D错误。 故选B。 2．(23-24高二下·四川广元旺苍东城中学·期末)如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　） A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B．用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C．两束光在水中的传播过程中，a光的速度较小 D．若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光 【答案】A 【来源】四川省广元市旺苍东城中学2023-2024学年高二下学期期末物理模拟试题（二） 【详解】A．由图中也可以看出，光线a偏折的程度小一些，故a的折射率小，根据折射率与光的频率的关系可知，a光的频率小，根据可知，a的波长大；根据双缝干涉的公式可知，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确； B．根据双缝干涉的特点可知，用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是均匀的，B错误； C．根据可知，折射率小的a光在水中的速度大，C错误； D．根据全反射临界角公式可知，若两束光以相同入射角从水射向空气，a光的折射率小，临界角大，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是b光，D错误。 故选A。 3．(23-24高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)仙游木兰溪是我们的母亲河。20世纪70年代水质不断恶化，后来经政府水利部门的治理，木兰溪已成为鸟飞鱼游，白鹭横飞的仙境。水质越好，水的折射率越小。一水利部门调查员分别于1970年和2024年在水底放置一盏灯进行水质的初步检测。如图所示，在水面形成一个光圈。其中半径大于半径。下列说法正确的是（　　） A．在圆以外的区域没有形成光圈是因为光发生了全反射 B．从1970年到2024年，木兰溪的水质不断恶化 C．1970年的溪水折射率小，2024年溪水折射率大 D．不论是1970年的水质还是2024年的水质，光在水中的速度比在空气中的速度小 【答案】AD 【来源】福建省莆田市仙游县华侨中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】A．在圆以外的区域没有形成光圈是因为光从水中射出空气中时发生了全反射，故A正确； BC．根据全反射临界角公式 由于半径大于半径，则2024年溪水发生全反射的临界角大于1970年溪水发生全反射的临界角，则1970年的溪水折射率大，2024年溪水折射率小，所以从1970年到2024年，木兰溪的水质不断变好，故BC错误； D．根据 可知不论是1970年的水质还是2024年的水质，光在水中的速度比在空气中的速度小，故D正确。 故选AD。 4．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的折射率大于b光的折射率 B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C．观察到的光源S的位置比实际位置浅一些 D．通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显 【答案】AC 【来源】湖南省部分学校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷 【详解】A．环状区域内只有b光，可知a光发生全反射时，b光未发生全反射，则a光的临界角小于b光的临界角，因此由可知，a光的折射率大于b光的折射率，故A正确； B．由可知，在水中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B错误； C．由于折射的原因，观察到光源的位置比实际位置浅一些，故C正确； D．a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，所以通过相同的单缝，b光的衍射现象比a光更明显，故D错误。 故选AC。 5．(23-24高二下·四川广元旺苍东城中学·期末)如图所示，横截面为等边三角形的棱镜ABC，一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点，BD长为AB长的四分之一，入射方向与AB边的夹角为，进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光，a光偏折到BC边的E点，b光偏折到F点，已知，则下列判断正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．a光在棱镜中传播速度较大 C．入射方向与边AB垂直时，a光不能从BC边出射 D．分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距较大 【答案】AC 【来源】四川省广元市旺苍东城中学2023-2024学年高二下学期期末物理模拟试题（四） 【详解】A．根据折射定律，由图可知，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，则a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，A正确； B．根据， 由于a光的折射率大于b光的折射率，可知a光在棱镜中传播速度较小，B错误； D．根据，分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，由于a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，a光的条纹间距较小，D错误； C．设棱镜对a光的折射率为n，根据折射定律得 则a光从棱镜射出空气发生全反射的临界角满足 入射方向与边AB垂直时，a光在BC边的入射角为60°，由于 所以 可知a光在BC边发生全反射，a光不能从BC边出射，C正确。 故选C。 6．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)在“天宫课堂”航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡后，水球便成了透明空心水球，如图所示，水球中形成了一个正立一个倒立的两个像。假设透明空心水球内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与直线AO所成夹角i=60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（　　） A．单色光在该材料中的传播时间为 B．单色光在水中的折射率为 C．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射 D．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角 【答案】BD 【来源】湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】B．设 由几何关系得 单色光在水中的折射率为 故B正确； A．单色光在该材料中的传播距离 单色光在该材料中的传播速度 单色光在该材料中的传播时间 故A错误； D．当光线与材料内球面恰好发生全发射时，如图所 根据全反射规律有 在中，由正弦定理有 又由于 解得 解得 故D正确； C．光束从A点入射，与AO直线的夹角i大于60°时，折射角大于，折射光线不再打在内球面上，不再在内球面发生全反射，故C错误。 故选BD。 7．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·期末)如图所示，现有一块玻璃砖，上半部分为半圆形，半径为R，下半部分为等腰直角三角形，∠ACB=90°，O点为上半部分的圆心，M为上半部分边界上一点，MO连线与AO的夹角为30°。一束光线从M点在纸面内沿着与AC垂直的方向射入玻璃砖，已知玻璃砖的折射率为。求： (1)光线在M点的折射角； (2)光线在玻璃砖表面射出的位置。 【答案】(1)30° (2)距离B点 【来源】黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）一束光线从M点在纸面内沿着与AC垂直的方向射入玻璃砖，根据几何关系可知入射角为 根据折射定律 解得光线在M点的折射角 （2）根据题意作出光路图 根据几何关系有 ，，，， 在中，根据正弦定理 解得 由于 光线在边发生全反射，根据几何关系有 ，， 在中，根据正弦定理 解得 光线在玻璃砖表面射出的位置距离B点。 8．(23-24高二下·辽宁葫芦岛长江卫生中等职业技术学校·期末)如图所示，为直角三角形，，，AB边的长度为l。一细束绿光从AB边中点D垂直入射，恰好在BC边发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求： （1）该玻璃材料对绿光的折射率； （2）光束从进入玻璃砖到第一次射出经历的时间。 【答案】（1）；（2） 【来源】辽宁省葫芦岛市长江卫生中等职业技术学校2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）由题意光束恰好在BC边发生全反射，光路如图所示 由几何关系，恰好全反射时临界角为30°，又因为 解得 （2）由几何关系，光束进入玻璃砖内传播路程 光在玻璃砖中的传播速度 从光束进入玻璃砖到第一次射出经历的时间为 9．(23-24高二下·广西河池·期末)有一块半径为R，折射率为的半圆形玻璃砖，OO'是垂直于AB的半径，一束单色光沿着与玻璃砖的AB面成30°角的方向射到P点，经玻璃砖折射后射到D点且恰好发生全反射，如图所示，已知光在真空的传播速度大小为c，求： （1）OP的长度； （2）光从P点传播到D点的时间（计算结果保留根号）。 【答案】（1）；（2） 【来源】广西壮族自治区河池市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）作出光路图如图所示 由几何关系，可得 由折射定律 可得 ， 因为光到D点且恰好发生全反射，则 由正弦定理 解得OP的长度为 （2）由余弦定理可知 解得 由光的折射定律，光在玻璃砖中的传播速度为 光从P点传播到D点的时间为 测量玻璃的折射率 1．(23-24高二下·福建福州八县（）协作校·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中，某实验小组做了如下操作： (1)如图，先将方格纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在纸上，然后在方格纸中画出玻璃砖与空气的两个界面和。在相应位置插上、两枚大头针。然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使（　　） A．只挡住的像 B．只挡住的像 C．同时挡住、的像 (2)为了减小实验误差，实验时应注意的是（　　） A．大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些 B．入射角应尽量小些 C．玻璃砖的宽度应小一些 (3)该实验小组的同学通过“插针法”确定了四枚大头针的位置，请根据实验原理在图中补全光路图 。 【答案】(1)C (2)A (3)见解析 【来源】福建省福州市八县（市）协作校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】（1）AC．为了使得位置经过出射光线，实验中，应使同时挡住、的像，故A错误，C正确； B．为了使得位置经过出射光线，实验中，应使同时挡住、、的像，故B错误。 故选C。 （2）A．为了便于确定入射光与出射光的位置，大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些，故A正确； B．为了便于入射角与折射角的测量，入射角应尽量大些，故B错误； C．为了便于确定入射光与出射光的位置，，玻璃砖的宽度应大一些，故C错误。 故选A。 （3）根据实验原理在图中作出光路图，如图所示 2．(23-24高二下·辽宁大连·期末)用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： (1)关于此实验，下列说法正确的是（　　） A．与不一定平行 B．为减小相对误差，应选用厚度ab较大的介质做实验 C．为避免激光在ad界面发生全反射，实验时入射角不能太大 D．该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 (2)该小组在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图所示，则玻璃的折射率 。（用图中线段的字母表示） (3)该实验中，若改用绿色激光笔照射（绿光在介质中的折射率大于红光），其他条件不变，则光斑出现在处的 （选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】(1)B (2) (3)右侧 【来源】辽宁省大连市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）A．如图所示 由折射定律有 又 可得 因此与平行，故A错误； B．玻璃砖宽度较厚时，引起的角度误差较小，测量的折射率误差也就较小，故B正确； C．由几何知识可知，光线在下表面的折射角等于上表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从上表面射出，折射光线不会在玻璃砖的面发生全反射，故C错误； D．该实验原理不仅能测量两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测两面不平行的玻璃砖的折射率，故D错误。 故选B。 （2）根据折射定律有 由几何关系有 ， 联立可得 （3）在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。 3．(23-24高二下·北京通州区·期末)在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中，所用的玻璃砖上下两面平行。 (1)下列操作可以减小实验误差的有_________。 A．必须选择上下表面平行的玻璃砖 B．选用宽度较大的玻璃砖完成实验 C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖当尺子画界面 D．确定入射光线的两颗大头针间的距离应适当大些 (2)甲同学正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图1所示。当入射角为时，测得的折射角为，该玻璃砂的折射率 。 (3)由于手头没有量角器，乙同学利用刻度尺也测得了该玻璃的折射率，作出光路图如图2所示。图中光线与平行的玻璃砖表面和分别交于O点和P点，过P点作的垂线，垂足为Q点，将AO延长交PQ于M点，测得，。则该玻璃砖的折射率 。 (4)乙同学在画界面时，不小心将界面画的比实际位置靠下一些，如图2中虚线所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 (5)当光从玻璃砖上表面射入时，随着入射角变大，折射角也会变大，折射光线是否能在玻璃砖的下表面发生全反射？如果能，请求出此时的入射角；如果不能，请说明理由 。 【答案】(1)BD (2) (3) (4)偏小 (5)见解析 【来源】北京市通州区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试卷 【详解】（1）A．用插针法测折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误； B．宽度较大的玻璃砖，光在玻璃砖中的路程长，入射点与出射点距离较大，确定角度越准确，误差越小，故B正确； C．用玻璃砖界面当尺子画界线会增大实验误差，且容易损坏玻璃砖，故C错误； D．大头针、和、之间的距离适当大一些，引起的角度误差会减小，故D正确。 故选BD。 （2）该玻璃砂的折射率 （3）折射率为 （4）根据题意，如图 入射角不受影响，当折射角的测量值大于真实值，根据 因此测得折射率偏小。 （5）不能，由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射。 4．(23-24高二下·天津南开区·期末)某小组做“测定玻璃的折射率”实验 (1)下列能够提高实验精确程度的措施是_______。 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．选择的入射角应尽量小些 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量小些 (2)小红同学为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的和都比实际的折射面（如图甲所示）向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以图乙中和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。小明同学在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面和，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使它向方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以图丙中和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)小林同学操作正确，得到如图丁所示的插针结果，请在图丁中画出光路图，并在入射面上标明入射角和折射角，该玻璃砖的折射率 。 【答案】(1)A (2) 偏小 不变 (3) 【来源】天津市南开区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）A．为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故A正确； B．根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，故B错误； C．入射角不宜过小，如果过小对于测量角度时会造成更大的误差，故C错误； D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，这样确定的光线方向比较准确，能够提高实验精确程度，故D错误。 故选A。 （2）[1] 小红同学的光路图如图所示 由图可知 其中变大，则减小，即测量值偏小； [2] 小明同学的光路图如图所示 由图可知 其中角度保持不变，即测量值不变。 （3）根据结果画出的光路图如图所示 折射率为 5．(23-24高二下·福建三明·期末)某同学通过实验测定玻璃砖的折射率n。开始玻璃砖的位置如图甲所示，描出玻璃砖的两个透光面边界a和。两大头针、插在玻璃砖的一侧，同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像，且的像挡住的像，再依次插上大头针和。 (1)在插时，应使______（选填选项前的字母） A．只挡住的像 B．同时挡住、的像 (2)如图乙，请在答题卡上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角和折射角 ；根据光路图，该玻璃砖的折射率 。 (3)下列说法正确的是______。 A．入射角越小，误差越小 B．、间与、间距离应适当大些 (4)如图丙，因为操作不当，玻璃砖下边界描成图中虚线，该测量值 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)B (2) (3)B (4)小于 【来源】福建省三明市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）在插时，应使同时挡住、的像，故选B； （2）[1]光路如图： [2]根据光路图，该玻璃砖的折射率 （3）A．入射角越小，误差会越大，选项A错误； B．、间与、间距离应适当大些，这样可减小记录光线方向时产生的误差，选项B正确。 故选B。 （4）若把下边界a＇画在了虚线位置，则光线在a边界的折射角偏大，根据可知，折射率偏小。 用双缝干涉实验测量光的波长 1．(23-24高二下·河南南阳·)如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量下列做法可行的是______。 A．仅换用间距更大的双缝 B．仅将单缝向双缝靠近 C．仅将紫色滤光片换成红色滤光片 D．仅将屏向靠近双缝的方向移动 (2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为 mm。已知双缝间的宽度，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该种色光的波长是 m（本空结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)C (2) 14.529/14.530/14.531 6.00×10－7 【来源】河南省南阳市2023-2024学年高二下学期期终质量评估物理试卷 【详解】（1）从目镜中看到干涉条纹太密，说明条纹间距太小，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，应增大条纹间距，由双缝干涉条纹间距公式 A．仅换用间距更大的双缝，条纹间距会更小，A错误； B．仅将单缝向双缝靠近，不会改变条纹间距，B错误； C．仅将紫色滤光片换成红色滤光片，由于红光的波长大于紫光，所以条纹间距变大，故C正确； D．仅将屏向靠近双缝的方向移动，减小了双缝到屏的距离L，条纹间距变小，D错误。 故选C。 （2）[1]由题图可知，螺旋测微器的精确度为0.01mm，则手轮读数为 14.5mm+3.0×0.01mm＝mm [2]相邻两亮条纹间距离为 1.500mm 由双缝干涉条纹间距公式 可得，该种色光的波长是 mm 2．(23-24高二下·甘肃兰州第一中学·期末)现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”） (2)测量过程中，下列说法正确的是______。 A．换用间距更大的双缝，相邻两条亮条纹中心的距离增大 B．把红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．把屏向靠近双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离减小 (3)某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的读数为x2，已知双缝间距d，测得双缝到毛玻璃屏的距离L，所测光的波长的表达式 。（用题目给出的物理量表达） 【答案】(1)平行 (2)C (3) 【来源】甘肃省兰州第一中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）只有保证单缝和双缝互相平行，才能在屏上出现明暗相间的条纹。 （2）A．根据 可知换用间距更大的双缝，相邻两条亮条纹中心的距离减小。故A错误； B．同理，把红色滤光片换成绿色滤光片，入射光的波长变短，相邻两条亮条纹中心的距离减小。故B错误； C．同理，把屏向靠近双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离减小。故C正确。 故选C。 （3）依题意，相邻亮条纹间距为 又 联立，解得 3．(23-24高二下·广东华附、实、广雅、深中四校·期末)某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出Δx。下列测量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．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 (2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示：然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示为 mm，求得相邻亮纹的间距△x为 mm（计算结果保留三位有效数字）。 (3)若相邻亮条纹的间距为Δx、单缝与屏的距离为Δx，双缝与屏的距离为L₂，单缝宽为d₁，双缝间距为d₂，则光的波长用上述部分物理量可表示为 (4)关于此实验，下面几种说法正确的是___________ A．仅撤掉滤光片，光屏仍能观察到干涉图样 B．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 C．单、双缝相平行，两缝与光屏上的条纹相垂直 D．仅撤掉双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 【答案】(1)C (2) 11.652 2.28 (3) (4)AD 【来源】广东省华附、省实、广雅、深中四校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】（1）该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出Δx。使用了积累法，减小了测量误差，“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，同样使用了积累法，减小了测量误差。 故选C。 （2）[1]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图乙的读数为 图丙的读数为 [2]相邻亮纹的间距为 （3）根据干涉条纹间距公式有 整理得 （4）A．仅撤掉滤光片，通过单缝和双缝的是复色光，满足干涉条件，光屏仍能观察到干涉图样，故A正确； B．根据干涉条纹间距公式有 光屏上观察到的条纹数与单缝移和双缝距离无关，故B错误； C．单、双缝相平行，两缝与光屏上的条纹平行，故C错误； D．仅撤掉双缝，光通过单缝发生衍射，在光屏上能观察到明暗相间的条纹，故D正确。 故选AD。 4．(23-24高二下·广东肇庆·期末)某同学想通过光的双缝干涉实验来测量单色光的波长。请按照题目要求回答下列问题。 (1)用双缝干涉仪进行实验操作，将表中的光学元件放在如图甲所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、 （填写元件代号）。 (2)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数为111.10mm，转动手轮，当分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为 mm，算出相邻两亮条纹中心间距 mm。由以上数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长 m。（后两空均保留两位有效数字） (3)若该同学利用图甲中装置研究双缝干涉现象时撤去了滤光片，则他 （选填“能”或“不能”）在光屏上观察到干涉条纹。 【答案】(1)EDBA (2) 115.60 0.64 (3)能 【来源】广东省肇庆市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）为获取单色线光源，并形成相干光发生干涉，白色光源需依次通过透红光的滤光片、单缝、双缝、光屏，各光学元件的排列顺序应为EDBA。 （2）[1] 分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为 [2] 双缝干涉条纹间距为 [3]根据双缝干涉条纹间距公式 可得 此干涉图样的单色光的波长为 （3）撤掉滤光片后，光屏上能看到由同种色光干涉形成的彩色条纹。 5．(23-24高二下·北京丰台区·期末)某小组做“用双缝干涉测量光的波长”实验。 (1)将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示，则在甲图中1、2、3处分别应该安装的器材是（　　） A．单缝、滤光片、双缝 B．单缝、双缝、滤光片 C．滤光片、单缝、双缝 D．双缝、滤光片、单缝 (2)如图乙所示，测量头中分划板上的刻度线先后处于、位置，位置的读数为1.690mm， 位置的示数如图丙所示，读数为 mm；根据、位置读数，得到相邻亮条纹的间距 mm （结果保留三位小数）；已知双缝间距为d， 双缝到毛玻璃屏的距离为L， 此单色光波长的表达式λ= （ 用L、d、、表示）。 【答案】(1)C (2) 7.869 1.236 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高二下学期期末练习物理试题 【详解】（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图中1、2、3处分别应该安装滤光片、单缝、双缝。 故选C。 （2）[1] 游标卡尺的读数为 7.5mm+×0.1mm=7.869mm [2]相邻亮条纹的间距 1.236mm [3]根据条纹间距的计算公式 解得 6．(23-24高二下·浙江金华·期末)如图甲是用红光做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)观察到如图乙所示的干涉条纹，使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是________。（多选） A．该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 B．若去掉滤光片，将观察不到干涉条纹 C．若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，可以看到干涉条纹 D．若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动测量头即可 (2)在写实验报告时，要求将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区如图丙所示，你觉得 同学的图样存在造假。 (3)已知该装置中，双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁（i）所示，读数为 mm；当分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图丁（ii）所示，根据以上数据，测得该光的波长约为 （保留两位有效数字）。 【答案】(1)AC (2)甲 (3) 2.332/2.333/2.334/2.335 【来源】浙江省金华市2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题 【详解】（1）A． 该干涉条纹虽然倾斜，但中心刻线与亮条纹平行，不影响波长测量的结果，故A正确； B． 若光源为单色光源，去掉滤光片，仍能观测到干涉条纹，故B错误； C． 若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，由于激光相干性比较好，所以仍能看到干涉条纹，故C正确； D． 若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动转动单、双缝和测量头即可，故D错误。 故选AC。 （2）实验中移动目镜时，分刻板中心刻度线不应该移动，则甲同学的图象存在造假现象。 （3）[1]分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时的示数为 x1=2mm+33.3×0.01mm=2.333mm [2]分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为 x2=15mm+37.5×0.01mm=15.375mm 条纹间距离 由相邻亮条纹的间距公式，解得光的波长为 光的折射 折射率 1．(23-24高二下·辽宁实验中学联考·期末)有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较窄 D．b光比a光更容易发生明显衍射现象 【答案】B 【来源】辽宁省实验中学联考2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】A．由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律可知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光频率小于b光的频率，A错误； B．六角形冰晶对b光的折射率大，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大，B正确； CD．a光频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，更容易发生明显衍射现象，用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽，CD错误； 故选B。 2．(24-25高二上·湖南永州·期末)如图所示，一细束单色光从半圆形透明介质上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在透明介质的底面发生全反射后从透明介质上方射出，单色光与透明介质下表面的夹角为60°，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．半圆形透明介质对该单色光的折射率为 B．半圆形透明介质对该单色光的折射率为2 C．该单色光在透明介质中的速度为c D．该单色光在透明介质中的速度为 【答案】B 【来源】湖南省永州市2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试卷 【详解】AB．单色光刚好在圆心O处发生全反射，由题图可知全反射临界角为，则半圆形透明介质对该单色光的折射率为 故A错误，B正确； CD．该单色光在透明介质中的速度为 故CD错误。 故选B。 3．(23-24高一下·重庆第一中学校·期末)一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为，如图所示，则a、b两种单色光（　　） A．玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小 B．单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大 C．增大，光束a先消失，然后是光束b D．减小，光束b先消失，然后是光束a 【答案】A 【来源】重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【详解】A．由图可知，单色光b的偏折程度较小，故单色光b的折射率较小，故A正确； B．由图可知，单色光a的偏折程度较大，故单色光a的折射率较大，根据 可知单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小，故B错误； C．因由题无法知道全反射临界C与的大小关系，故无法判断，故C错误； D．减小，光线在BC面的入射角减小，两单色光在BC面不会发生全反射，故D错误。 故选A。 4．(23-24高二下·甘肃临夏州·期末)图甲为发光二极管，其发光帽是一个透明体。为简化问题，设它由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆拄体组成，过半球球心的纵截面如图乙所示，若二极管的发光部分视为点光源且位于圆柱体内轴轴线上与半球球心相距R的O点，光线恰好能从半球体的全部表面射出，不考虑光线在透明体内反射。则透明体的折射率为（    ） A． B． C．2 D． 【答案】A 【来源】甘肃省临夏州2023-2024学年高二下学期期末统考物理试卷 【详解】当O点发出的光线射到半球体最右端（或最左端）恰好发生全反射时，整个半球体上均有光线射出，如图所示 由几何关系可得 光线发生全反射时有 联立解得透明体的折射率为 故选A。 5．(23-24高二下·陕西渭南大荔县·期末)为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．入射角越大，则反射光越强 B．当入射角时，光在AB界面上同时发生反射和折射 C．若将图甲中的角减小，则反射光线和折射光线的夹角将增大 D．该新材料的折射率 【答案】C 【来源】陕西省渭南市大荔县2023-2024学年高二下学期期末质量检测物理试卷 【详解】A．题图乙可知，当时，反射光强度不变，故A错误； B．当时，恰好发生全发射，则当入射角时，光在AB界面上发生全反射，无折射现象，故B错误； C．若减小入射角，根据折射定律和反射定律可知反射角和折射角都变小，则反射光线和折射光线之间的夹角将变大，故C正确； D．对该材料，可知临界角为，则该材料的折射率为 故D错误。 故选C。 6．(23-24高二下·北京东城区·期末)光纤通信采用光导纤维，可简化为半径为、长为（）的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气，其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束，两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知该玻璃材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．光为绿光，光为红光 B．该玻璃材料对光的折射率小于 C．若光恰好发生全反射，则光在该玻璃丝中的传播时间 D．若，则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射 【答案】C 【来源】北京市东城区2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】AB．根据折射定律 可得 由于红光折射率最小，可得光为红光，光为绿光，故AB错误； C．若光恰好发生全反射，其中 则光在该玻璃丝中的传播时间 故C正确； D．光从左侧面的入射角为时，光进入光纤的折射角最大，且等于临界角，即 此时光在光纤侧壁的入射角有最小值 要使光所有入射光线均能在侧壁发生全反射，则 联立解得 其中 解得 故D错误。 故选C。 全反射 1．(23-24高二下·湖南长沙雅礼教育集团七校·期末)如图是由折射率的材料制作的光学器件的切面图，内侧是O以为圆心，R为半径的半圆，外侧为矩形，其中。一束单色光从BC的中点射入器件，入射角为α，满足，光线进一步射到内侧圆面时恰好发生全反射，不计光线在器件内的多次反射，已知光在真空中的速度为c。则（    ） A．光线在折射后的折射角为 B．光在器件中的传播速度 C．光在器件中传播的时间 D．内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线恰好垂直 【答案】AC 【来源】湖南省长沙市雅礼教育集团七校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】A．光线的传播路径如图所示 根据折射率的定义可知 解得 则 故A正确； B．根据折射率与光速之间的关系，可得光在器件中的传播速度 故B错误； C．光线射到内侧圆面时恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则光在内侧圆面的入射角为，则 可得 由几何关系可知 且反射光线水平向右射出CD界面，则在光在器件中的路程为 光在器件中传播的时间为 故C正确； D．内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线的夹角为 故D错误。 故选AC。 2．(23-24高二下·辽宁葫芦岛长江卫生中等职业技术学校·期末)如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知（　　） A．在水中时a光和b光的传播速度不同 B．两束光在从水进入空气时频率均变小 C．从水中射向空气时，a光全反射的临界角比b光小 D．真空中a光的波长比b光长 【答案】AD 【来源】辽宁省葫芦岛市长江卫生中等职业技术学校2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A．由光的可逆性可知，如果光从空气射入水中时，则a光偏折的程度较小，可知a光在水中的折射率小，由 可知，在水中时a光比b光的传播速度大，A正确； B．光的频率由光源决定，与传播的介质无关，所以两束光在从水进入空气时频率均保持不变，B错误； C．从水中射向空气时，由 可知，a光全反射的临界角比b光大，C错误； D．a光在水中的折射率小，由折射率与光的频率关系可知，a光的频率小，由公式 可知，a光的波长大，D正确。 故选AD。 3．(23-24高二下·福建福州福建师范大学附属中学·期末)如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圆底面）的表面积为S=2πRh（如图乙，其中 R为球的半径，h为球冠的高），光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为n=1.25，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是（　　） A．从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为 B．整个半球面透光的面积为 C．所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射 D．若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大 【答案】AC 【来源】福建省福州市福建师范大学附属中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】A．若光在球面恰好发生全反射，此时光在玻璃中传播时间最短，根据几何关系有 根据临界角与光速的关系有 则光从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为 解得 故A正确； B．结合上述，透光部分的球冠的高度为 结合上述解得整个半球面透光的面积为 解得 故B错误； C．结合上述可知 故C正确； D．若将入射光由红光换成紫光，临界角减小，则半球面透光的面积减小，故D错误。 故选AC。 4．(23-24高二下·安徽亳州·期末)如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖置于桌面上，其直径边竖直，O为其圆心，OA为其水平轴，PQ为直线边上的两点，，两束相同的光线由P、Q两点垂直直线边射入，已知由P点入射的光线在圆弧而上恰好发生全反射，光在真空中的光速为c，下列判断正确的是（    ） A．该玻璃砖的折射率为 B．由P点射入的光线进入玻璃砖后波长变为原来的 C．由Q点射入的光线在玻璃砖内运动的时间为 D．由Q点射入的光线其折射光线与OA的夹角的正弦值为 【答案】BD 【来源】安徽省亳州市2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试题（B卷） 【详解】A．由P点入射的光线在圆弧面上恰好发生全反射，如图 由几何关系知 又，故 故A错误； B．由P点射入的光线进入玻璃砖后频率不变，由 ，， 可知 故B正确； D．Q点射入的光线在圆弧面上发生折射时的入射角和折射角分别为和，由折射定律知 设折射光线与水平轴OA的夹角为，由几何关系得 ，， 联立解得 故D正确； C．由几何关系可知由Q点射入的光线在玻璃砖内运动的距离为 时间为 故C错误。 故选BD。 5．(23-24高二下·陕西咸阳·期末)如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为，由a、b两种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，a、b两条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（　　） A．该液体材料对a光的折射率小于对b光的折射率 B．b光比a光在液体球中的传播速度大 C．该液体材料对b光的折射率为 D．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 【答案】BC 【来源】陕西省咸阳市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A．根据折射率的公式可知，以相同的入射角射入球中时，a光的折射角较小，故其折射率较大，A错误； B．根据，a光的折射角较小，其折射率较大，则传播速度较小，故B正确； C．根据几何关系，b光的折射角为 则有 故C正确； D．若继续增大入射角i，b光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可知不会发生全反射，D错误。 故选BC 。 6．(23-24高二下·吉林三区九校·期末)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ，一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽，已知相邻两棱镜斜面间的距离为d，脉冲激光中包含两种频率的光a、b，它们在棱镜中的折射率分别为和。下列说法正确的是（　　） A． B．三棱镜顶角θ的最大正弦值为 C．若θ=30o，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 D．若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 【答案】AC 【来源】吉林省三区九校2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A. 光线经过第一个棱镜后b光的偏折程度较大，可知棱镜对b的折射率较大，即 选项A正确； B. a光折射率较小，则临界角较大，则要使的光线在斜棱上不会发生全反射，则 选项B错误； C. 若θ=30o，则ab两束光在第一个棱镜斜棱上的折射角分别为 两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 带入数据可知 选项C正确； D. 若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 选项D错误。 故选AC。 7．(23-24高二下·广东肇庆·期末)已知当入射光以某一角度入射到某一晶体表面时，若反射光线与折射光线互相垂直，则反射光线为线偏振光。现有一束单色光以入射角从空气入射到某晶体表面时，其反射光线为线偏振光，如图甲所示。 （1）求该晶体的折射率n。 （2）如图乙所示，矩形PQMN为该晶体的横截面，M、N两点处已被特殊处理为细小的圆弧，将单色点光源放到M点，其发出的一束单色光恰好在PQ边上的E点发生全反射，并从N点射出。已知PQ边的长度为a，光在真空中的传播速度为c。求该束单色光在该晶体中传播所用的时间t。    【答案】（1）；（2） 【来源】广东省肇庆市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）单色光以角入射时，反射角 折射角为，由题意可得 所以 该晶体的折射率由 解得 （2）光线在E点恰好发生全反射，则 光在该晶体中通过的路程 光在该晶体中传播的速率 光在该晶体中传播的时间 解得 8．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分（如图甲），它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，棱镜的折射率为。如图乙所示，现有一光源F发出一组平行于AD的光线，最后投射到光屏上，形成完整的像F'，已知真空中光速为c。 （1）求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角； （2）通过计算判断光线1能否从BC边射出，并求出光线1在棱镜中的传播速度 （3）请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。 【答案】（1）30°；（2）不能从BC边射出，2.1×108m/s；（3） 【来源】广东省广州市越秀区2023-2024学年高二下学期期末物理试题 【详解】（1）根据折射定律得 解得 （2）光线射到BC边的入射角为 临界角为 解得 因为 在BC边发生全反射，不能从BC边射出； 光线1在棱镜中的传播速度为 （3）结合光可逆原理，光路图和像如图所示 9．(23-24高二下·广东揭阳·期末)如图所示，半径为R的圆形水池，池底正中央有一霓虹灯，该霓虹灯可以向各个方向发射单色光。当注入池水的深度为h时，恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，已知真空中的光速为c。求： （1）池水对霓虹灯光的折射率n； （2）霓虹灯直接照射到水面的最长时间（不考虑多次反射）。 【答案】（1）；（2） 【来源】广东省揭阳市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，所以光射到水面边缘时恰好发生全反射，光路图如图 根据几何关系 则，池水对霓虹灯光的折射率为 （2）光射到水面边缘时，光的路程最长，时间最长，此时路程为 光速为 时间为 测量玻璃的折射率 1．(23-24高二下·天津四校联考·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中：如图甲所示，甲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和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上、两枚大头针。 (1)甲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，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)下列哪些措施能够减小实验误差__________； A．入射角应该适当大一些 B．选用粗的大头针完成实验 C．、及、之间的距离适当大些 D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 (3)乙同学在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，若其他操作正确，则他测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大、偏小”或“相同”）； 【答案】(1)BD (2)AC (3)偏小 【来源】天津市四校联考2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）甲同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针，使挡住的像和的像；插上大头针，使挡住和、的像。 故选BD。 （2）A．入射角适当大些，可以使折射现象更加明显，从而使角度的测量误差减小，故A正确； B．为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，故B错误； C．、及、之间的距离适当大些，使作出的光路更加接近于实际光路，从而使角度的测量误差减小，故C正确； D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大的，从而能够清晰准确地作出折射角，减小角度的测量误差，故D错误。 故选AC。 （3）乙同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示 实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据折射定律 可知测得的折射率将偏小。 2．(23-24高二下·河南南阳方城县第一高级中学·期末)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上； ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示； ③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。 ④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。 根据以上步骤，回答下列问题： (1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则 cm； (2)步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了 ； (3)根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为 ，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为 。（结果保留3位有效数字） (4)若改变入射角会在挡板上得到两个亮斑、，O点到、的距离分别为、，则玻璃的折射率的表达式为 。 【答案】(1)6.43 (2)全反射 (3) 1.61 (4) 【来源】河南省南阳市方城县第一高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）由图（a）可知，玻璃砖的直径为 （2）光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。 （3）[1]当恰好发生全反射时，有 [2]代入数据可得 （4）由折射率公式可得 3．(23-24高二下·福建南平·期末)小明同学用插针法测量某种介质制成的直角三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： ①水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO交于O点； ②将三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC，俯视图如图（a）； ③在直线DO上依次插上、两枚大头针，图中用“·”表示大头针的位置； ④在BC侧透过三棱镜观察，并依次插上大头针和； ⑤移去三棱镜和大头针，做出光路图，测出相关数据，算出三棱镜的折射率。 (1)下列操作正确的是______。 A．在白纸上放好三棱镜后，用铅笔贴着光学面画出界面BC、AC B．插针时，大头针应与木板垂直 C．插针时，应使挡住的同时，还要挡住和的像 (2)经正确操作后，四枚大头针的位置如图（a）所示，请在图（a）上将实验光路图补充完整 ； (3)依据光路图，可得该三棱镜的折射率为 （计算结果保留3位有效数字）； (4)若实验操作过程中不慎使三棱镜的位置由图（b）中的实线移至虚线处，由此得出该三棱镜折射率的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)BC (2) (3)1.32/1.33/1.34/1.35 (4)等于 【来源】福建省南平市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）A．为了保护光学面，不能用铅笔贴着光学面画出界面BC、AC，选项A错误； B．插针时，大头针应与木板垂直，选项B正确； C．插针时，应使挡住的同时，还要挡住和的像，选项C正确。 故选BC。 （2）实验光路图如图 （3）设每格长度为a，则由图可知 该三棱镜的折射率为 （4）若实验操作过程中不慎使三棱镜的位置由图（b）中的实线移至虚线处，则光线在BC面上的入射角和折射角都不变，由此得出该三棱镜折射率的测量值等于真实值。 4．(23-24高二下·福建福州·期末)某小组用插针法做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)关于实验操作，下列说法中止确的是______。 A．为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量 B．入射角应适当小些，防止光在玻璃砖的下表面发生全反射 C．在白纸上放好玻璃砖后，可以用铅笔贴着光学面画出界面 D．应选用细的大头针完成实验，可以提高实验准确度 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。 A． B． C． D． (3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、C点，再过A、C点作法线的垂线，垂足分别为B、D点，如图所示，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示） 【答案】(1)D (2)B (3) 【来源】福建省福州市2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】（1）A．光学表面是否平行不影响该实验的准确度，故A错误； B．采用插针法测定光的折射率的时候，入射角应适当大一些，故B错误； C．不能用笔贴着玻璃画出界面，会影响玻璃的折射率，故C错误； D．应选用细一点的大头针，可以提高实验准确度，故D正确。 故选D。 （2）根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射，因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移。 故选B。 （3）由折射定律可知折射率为 5．(23-24高二下·北京朝阳区·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当大一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为 。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率 。 【答案】(1)ABC (2)1.5 (3)C (4) 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）A．需挡住及、的像，故A正确； B．为减小作图误差，和的距离应适当大一些，故B正确； C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些，故C正确； D．光在面的折射角等与光在面上入射角，故不会发生全发射，不会导致观察不到、的像，故D错误。 故选ABC。 （2）图像可知该玻璃砖的折射率为 （3）A．A图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中从玻璃砖出射时,不满足实际在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故A错误； B．B图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图虽然正确，但入射角和折射角均为零度，测不出折射率，故B错误； C．C图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线可以满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，可以比较准确地测定折射率，故C正确； D．D图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线不满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故D错误。 故选C。 （4）据题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，说明光线玻璃砖平面发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有 根据临界角公式 则得 用双缝干涉实验测量光的波长 1．(23-24高二下·北京海淀区·期末)某实验小组的同学测量某种单色光的波长。 (1)利用图装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是______； A．将单缝向双缝靠近 B．将光屏向靠近双缝的方向移动 C．将光屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央的间距为x，则所测量的单色光波长 ； (3)图所示为另一种观察干涉的装置，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光屏上，在光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（图中未画出），可以把单缝S和它的虚像看成是产生干涉图样的两个相干光源。某同学用该装置进行实验。 a.通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围 。 b.若实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h，单缝到光屏的距离D，观测到第3条亮纹中央到第12条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长 。 c.为减小测量过程中的误差，需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，以下操作中可能成功的是 。 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．将光屏稍向左移动一些    D．将光屏稍向右移动一些 【答案】(1)B (2) (3) AD 【来源】北京市海淀区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）根据 可知将光屏向靠近双缝的方向移动、使用间距更大的双缝均可以减小条纹间距，达到增加从目镜中观察到的条纹个数的目的。 故选B。 （2）依题意， 联立，解得 （3）a.[1]画出单缝光源的入射和反射光线，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。 b.[2]相邻亮条纹间距为 根据 联立，解得 c.[3]若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动。减小h，即将平面镜稍向上移动一些。 故选AD。 2．(23-24高二下·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_________。 A．滤光片、单缝、双缝     B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动 C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距稍大些的双缝 (3)光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上________。 A．P处可能出现暗条纹 B．不再出现明暗相间的条纹 C．明暗相间的条纹间距变窄 D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近 (4)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为 mm。 【答案】(1)A (2)BD (3)CD (4)// 【来源】新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，再通过双缝形成干涉条纹。故M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）A．根据双缝干涉条纹间距公式 将单缝向双缝靠近，条纹间距不变，对从目镜中观察到的条纹个数无关，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式 将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动，减小，条纹间距减小，从目镜中观察到的条纹个数增加，故B正确； C．根据双缝干涉条纹间距公式 将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，增大，条纹间距增大，从目镜中观察到的条纹个数减少，故C错误； D．根据双缝干涉条纹间距公式 使用间距稍大些的双缝，增大，条纹间距减小，从目镜中观察到的条纹个数增加，故D正确。 故选BD。 （3）A．由于P点到两双缝的距离相等，所以P点依然是光的干涉加强点，不可能出现暗条纹，故A错误； B．当遮光筒内装满水后，光依然可以发生干涉，在光屏上依然会出现明暗相间的条纹，故B错误； CD．光从空气射入水中波长会变短，根据双缝干涉条纹间距公式 所以干涉条纹间距会变窄，原P1处的第一级亮条纹向P点靠近，故CD正确。 故选CD。 （4）由图乙可知，读数为 3．(23-24高二下·福建福州第一中学·期末)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 (1)以下说法正确的是______。 A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行 B．换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹个数将增多 C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少 D．若取下红色滤光片，则观察不到干涉条纹 (2)某次测量时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为 mm。 (3)如图丙所示，若测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则单色光的波长 。（用d、l、x表示） (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时，真实值 （选填“大于”“小于”或“等于”）测量值。 【答案】(1)A (2)0.820 (3) (4)小于 【来源】福建省福州第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行，故A正确； B．换用间距较小的双缝，则双缝间距d减小，可知相邻条纹间距变大，故目镜中观察到的亮条纹个数将减少，故B错误； C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，因蓝光波长较小，根据 可知条纹间距减小，则屏上的条纹数会变多，故C错误； D．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D错误。 故选A。 （2）由图可知螺旋测微器示数为 （3）测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，则相邻暗条纹间距 根据 可知，单色光的波长 （4）如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹间距测量值将偏大，即真实值小于测量值。 4．(23-24高二下·安徽天一大联考·期末)某同学利用图1所示装置测量黄光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到黄光干涉条纹。回答下列问题： (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．若取下滤光片，观察不到干涉条纹 B．如发现条纹不清晰，有可能是单缝与双缝不平行 C．也可将亮条纹的宽度当作相邻亮条纹的中心间距 D．单缝是为了会聚光，所以单缝也可换成凸透镜 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．改用红色滤光片 C．将屏向远离双缝的位置移动 D．使用间距更大的双缝 (3)已知双缝间距d=0.20mm，双缝到屏的距离L=100cm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图2所示，此时的示数为 mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第四亮条纹的中心对齐，测量头读数为11.130mm。由以上数据可求得该光的波长为 m。 (4)某同学观察到如图3所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距∆x，则波长的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】(1)B (2)D (3) 2.430 5.8×10-7 (4)偏大 【来源】安徽省天一大联考2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）A．若取下滤光片，可观察到白光的干涉条纹，即中央为白色亮条纹，两侧为明暗相间的彩色条纹，故A错误； B．如发现条纹不清晰，有可能是单缝与双缝不平行，故B正确； C．条纹宽度在大小上等于相邻明暗条纹的宽度之和，不可将亮条纹的宽度当作相邻亮条纹的中心间距，故C错误。 D．单缝是为了获得线光源，所以单缝不可换成凸透镜，故D错误。 故选B。 （2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小相邻亮条纹间距，根据 可知，将单缝向双缝靠近，条纹间距不变，改用红色滤光片，即波长增大，则条纹间距增大，若将屏向远离双缝的位置移动，则L增大，条纹间距增大，若使用间距更大的双缝，则条纹间距减小。 故选D。 （3）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以读数为 [2]根据题意可得 所以 （4）若在这种情况下测出干涉条纹的间距∆x将偏大，所以波长的测量值大于实际值。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$