(24)光、实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷（J）

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (二十四)光、实验：测量玻璃的折射率、 用双缝干涉实验测量光的波长 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 1.如图甲所示，一束单色光从真空中沿半径射入半圆柱形透明 +折射光线的强度 工件，光线在圆心O处发生折射和反射，折射光线的强度随 着0变化的关系如图乙所示，光在真空中的传播速度为c, 3760° sin53°-告，则单色光在工件中的传播速度为 A. B.ge D.c 2.唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”说的是青蛙在井底所能看到的天 空是有限的。如图所示，深为8m、半径为0.6m的井中被灌满水水的折射率”=专，处在井底 正中央A处的青蛙沿其正上方上浮。若青蛙想要把井外的景物尽收眼底，则青蛙所处位置与井 口水面间的竖直距离最远为 A.0.8m ￡ 5 C.√7m D.5m 3.关于下列四幅图所示的光现象说法正确的是 单色光S 2 内芯 光源 外套 挡板 甲 入 A.图甲是光的双缝干涉原理图，若只减小挡板上双缝S1、S2间的距离d,则屏上两相邻亮条纹 中心间的距离将增大 B.图乙中光能在光导纤维内通过全反射进行传播，是因为光导纤维内芯的折射率比外套的折射 率小 C.图丙中肥皂膜上的条纹是由光的衍射形成的，利用这一原理可以制成相机镜头的增透膜 D.图丁中的条纹是由于光的双缝干涉形成的，中央为亮条纹，最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗 变窄 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一 4.为了提高光的利用率，生产厂家通常会在光伏板的玻璃表面涂敷增透膜， 前表面反射光 原理如图所示，入射光会分别在薄膜的前表面和后表面发生反射，两束反 玻璃 ○C 射光发生干涉相互抵消，从而降低反射光的强度，增强透射光的强度。已 后表面反射光 知某单色光在薄膜中的波长为λ，则增透膜的最小厚度d为 一薄膜 后表面 前表面 A.入 B合 C. D 5.某同学用红光从真空对着一正方体透明玻璃砖的AB边以0角入射，在玻璃砖内AD边的中点 发生全反射，光路如图所示，不考虑多次反射，下列说法正确的是 A.该光线还会在CD边发生全反射 透明 B.若0角增大，则该光线一定仍在AD边发生全反射 玻璃 C.若0角增大到一定程度，则该光线会在AB边发生全反射 D.若0角不变，换用折射率大一点的紫光入射，则光线在砖内的路程将会变短 6.用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。相邻两亮条纹的中心间距 依次为d1、d2、d3、d4…(d1>d2>d3>d>…),则该透明薄膜竖直截面的形状可能是 B C D 7.如图甲所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，该装饰灯可简化为图乙所示 模型，该装饰灯是由对红光折射率=1.5的透明材料制成的棱长为L的立方体，立方体中心有 一个发红光的点光源O,不考虑光的二次反射，真空中的光速为℃，下列说法正确的是 A.立方体的所有区域均被照亮 B.光线从点光源0发出至射出立方体经历的最长时间为，5L 20c C.若从点光源O发出的光变为蓝光，则立方体表面有光射出的区域面 积将增大 D.若从光源O发出其他单色光，使立方体的所有区域恰好均被照亮，则立方体对该单色光的折 射率应为吗 8.某些为屏蔽电磁波设计的人工材料，其折射率为负值(<0)，称为负折射率材料。电磁波从空 气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍然不变，但是折射波与入射波位于法线的同 一侧（此时折射角取负值）。如图所示，波源S发出的一束电磁波，电磁波以入射角i=45°经负 折射率n=一√2的平板介质材料后，从另一侧面射出（图中未画出），已知平板介质的厚度为d, 电磁波在真空中的传播速度为c,不考虑电磁波在界面处的反射，下列说法正确的是 轮复习40分钟周测卷二十四 物理第2页（共4页） 0 A.该电磁波的出射点位于法线OO,的上方 B.电磁波射出平板介质的出射方向不一定与射入平板介质的入射方向平行 C.电磁波由空气进入平板介质，波长变短 D.电磁波在平板介质中的传播时间为5d 3c 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 5 6 答案 二、非选择题（本题共3小题，共36分。请按要求完成下列各题） 9.(12分)如图甲所示，在“通过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， 并选用间距d=0.2mm的双缝，从仪器注明的规格可知，屏与双缝间的距离L=700mm。 灯泡 滤光片单缝 双缝拨杆 遮光简测量头 电源 }Hm 10 丙 (1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺为20分度，某同学调整手轮后，从测量头的目 镜看去，使分划板中心刻度线与条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示 数如图丙所示，示数为 mm;接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与图乙中的条纹B 中心对齐，测得条纹A、B间的距离x=8.40m,则经滤光片射向双缝的单色光的波长入= (用题目中所给字母写出表达式)，代入数据可得波长为 m (2)另一同学安装好实验仪器后，观察到光的干涉现象效果很好，若他对实验装置进行调整后， 在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，则该调整可能是（填正确答案标号）。 A.仅增加光源与滤光片间的距离 B.仅增加单缝与双缝间的距离 C.仅将单缝与双缝的位置互换 D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片 (3)某次实验中的条纹如图丁所示，由于条纹清晰，便没有再进一步进行调节，而是直接进行测 量，并根据公式算出波长，测量得到的波长 （填“偏大”“偏小”或“准确”)。 (4)如图戊所示，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上会出现明、暗相间的干涉条纹，若实验时单缝偏离 光轴，向下微微移动，则可以观察到 (填正确答案标号)。 A.干涉条纹消失 B.仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移 C.仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移 物理第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三一轮 10.(12分)在“测量玻璃砖的折射率”实验中，某实验小组做了如下操作： P 甲 (1)如图甲所示，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aa'和bb',在相应位置插上P1、P2两枚大头针，插上大头 针P3,使P3挡住 ,再插上大头针P4,使P挡住P3和P1、P2的像。 (2)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甲中补全 光路图，并标注出界面aa'的入射角i和折射角r。 (3)测得该玻璃砖的折射率n= (结果保留两位有效数字)。 (4)另一小组同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在图乙实线位置并画出 玻璃砖的轮廓后，不小心将玻璃砖向右发生了微小的平移（移至图乙中虚线位置，底边仍然沿 原底边直线)，然后用插针法依次确定了四枚大头针的位置，测量玻璃砖的左侧边界的入射角 和折射角，得到折射率，则玻璃砖折射率的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真 实值。 11.(12分)光纤通信具有通信容量大、传输距离远等优点。现有一长度L=3k、直径d= 0.3mm的长直光纤，一束单色平行光从该光纤左端沿光纤方向射入，经过t=1.5×105s在 光纤右端接收到该光束，已知光在真空中传播的速度c=3×108m/s。 (1)求光纤的折射率； (2)若改变平行光的入射方向使从左端射入的光能够传送到右端（无损失），求光在光导纤维内 传输的最长时间； (3)若将该光纤按图示绕圆柱转弯，平行光纤射入的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体 半径R的最小值。 复习40分钟周测卷二十四 物理第4页（共4页） 可高三一轮复习J ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十四） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I IⅢV ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 折射强度的图像问题 易 0.85 2 单项选择题 8 折射的简单计算 易 0.80 3 单项选择题 8 光现象的理解 中 0.75 4 单项选择题 增透膜 中 0.65 5 单项选择题 8 光在正方体玻璃砖中的传播 √ 中 0.65 6 单项选择题 dP 薄膜干涉 / 中 0.60 7 单项选择题 光在立体空间的传播 中 0.65 8 单项选择题 8 负折射率的应用 难 0.55 9 非选择题 12 通过双缝干涉测光的波长 中 0.65 10 非选择题 12 测量玻璃砖的折射率 中 0.65 11 非选择题 12 光纤中的光学问题 难 0.55 香考答案及解析 一、单项选择题 1.A【解析】由图乙可知，当日=37°时，单色光恰好发 生全反射，此时有$加(90一)=日，解得A=年，则 单色光在工件中的传播速度=片=台c,A项正确。 n 2.B【解析】青蛙恰好把井外的景物尽收眼底时，青蛙 的位置如图所示： 几乎贴着水面射入水里的光线，在青蛙看来是从折射 角为C的方向射来的，根据折射定律可得sinC= ·91· ·物理· 参考答案及解析 S如90二二子设此时青蛙所处位置与井口水面 ，由儿何关系可知tanC= 2 ，解得=5L< L 5 2 间的距离为h,根据几何关系可知tanC= 方，联立解 L,可知立方体某一面有光射出部分的图形是圆 得h= 5m,B项正确。 形，即部分区域被照亮，A项错误；考虑射到侧面上一 3.A【解析】根据△x= 入可知，若只减小挡板上双 条发生全反射的光线，临界角满足sinC=1=2 n3; 缝间的距离d,则屏上两相邻亮条纹中心间的距离将 则0sC-去，光在立方体中的速度=斤，故光线从 增大，A项正确；图乙中光能在光导纤维内通过全反 射进行传播，是因为光导纤维内芯的折射率比外套 光源O发出至射出立方体经历的最长时间tm=二 大，B项错误；图丙中肥皂膜上的条纹是由光的薄膜 干涉形成的，相机镜头的增透膜就是利用薄膜干涉这 联立解得1=是，B项正确：若点光源发出的光 20c 原理使照片更加清晰的，C项错误：图丁中的条纹 由红光变为蓝光，因蓝光的折射率大于红光，可知蓝 是由于光的单缝衍射形成的，中央为亮条纹，最宽最 光的临界角小于红光，根据tanC= ·,表面有光射 L 亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄，D项错误。 4,D【解析】入射光分别在薄膜的前表面和后表面发 出的区域半径减小，即面积将减小，C项错误；所有区 生反射，当光到薄膜的前表面和后表面的反射光光程 差为半波长的奇数倍时，两束反射光发生干涉相互抵 域恰好均被照亮，则临界角应满足tanC= 2 L,解得 消，增透膜的最小厚度d=子，D项正确。 2 5.D【解析】光线在玻璃砖内的光路图如图所示： 折射率n sinC=空，D项错误。 1_6 8.C【解析】由于平板介质的折射率为负值，则电磁波 E B 在平板介质中折射方向位于法线OO的下方，所以 透明 该电磁波的出射点位于法线OO,的下方，A项错误； 玻璃 根据光路可逆原理可知，电磁波的出射方向与电磁波 砖 F 入射到平板介质的方向平行，B项错误：根据一 产，则电篮波由空气进入平板介质，波长变短，C项 该光线从玻璃砖内通过CD边发生折射时的入射角 与光线从AB边入射时的折射角相同，根据光路可逆 正确：根据引n=sin45 =√2，解得折射电磁波与法线 sin 0 原理可知，光线一定会从CD边出射，A项错误；若日 的夹角=30°，由C项可知，电磁波在平板介质中的 角增大，光线在AD边的入射角变小，则可能从AD 边发生折射，B项错误；全反射的条件为从光密介质 速度为则电磁波在平板介质中的传播时间○ 进入光疏介质，光线从真空经过AB边进入玻璃砖的 d c0s30° 过程中不会发生全反射，C项错误：紫光的折射率大 e _26d,D项错误。 3c 于红光的折射率，故紫光的折射光线较红光的折射光 2 线更低，光线在玻璃砖内的路程EG>EH,D项正确。 二、非选择题 6.D【解析】同一条纹对应的薄膜厚度相同，自左向右 9.(1)0.35(2分) 条纹间距越来越小，薄膜厚度随距离变化的越来越 2分).8X10-2分) 快，D项正确 (2)D(2分) 7,B【解析】当从O点射出的光线射到侧面上的入射 (3)偏大(2分) (4)B(2分) 角等于临界角时发生全反射，临界角满足sinC=】 【解析】(1)图丙中游标卡尺的分度值为0.05mm,主 ·92· 高三一轮复习J ·物理· 尺整毫米示数为0，游标尺的第7刻度线与主尺刻度 (4)小于(3分) 线对齐，则示数为0十70.05mm=0.35mm,条纹 【解析】(1)需要使P挡住P1、P2的像，从而确保在 A、B间的距离为5倍相邻亮（暗）条纹间的距离，故 一条光路上。 △x=号，根据相邻亮（暗）条纹间的距离公式有△x (2)光路图如答案图所示。 之入，解得入-号，代人数据可得入=4.8×101m (3)由折射定体得=品1.5 (4)玻璃砖平移后，作出的光路图如图所示，入射角 (2)该同学对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察 不会引起变化，但测得的折射角”大于实际的折射 到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知相邻亮条 角a,根据折射定律n=s加1可知玻璃砖折射率的测 纹间的距离减小，由公式△：=子入可知，该调节可能 sin r 量值小于真实值。 是更换波长更短的单色光做实验，即将红色滤光片换 成绿色滤光片可以达到该实验效果，其他调节都达不 到该实验效果，D项正确。 (3)干涉条纹要与分划板中心刻线对齐，图示测量方 24 式会导致测得的相邻亮（暗）条纹间距变大，故波长测 量值偏大。 11.【解析】(1)光在光纤中传输的速度0=上=2× (4)实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝 (2分) S、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，A项错 108m/s 误；对于中央亮纹来说，从单缝S经过双缝S1、S,到 光纤的折射率n=C=1.5 (2分) 中央亮纹的路程差仍等于0，如图所示： (2)当光射到内芯与外套分界面的入射角等于临界 角C时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传 播的路程=C (1分) 又sinC=1=2 n 3 (1分) 则有S'S1>S'Sg,S'S,+SP=S'S2十S2P,解得S1P 则最长时间tnx=之=2.25X10-5s (2分) <S2P,可知中央亮纹O的位置略向上移动，B项正 确，C项错误。 (3)当光纤中最下面的光线发生全反射，则平行光在 10.(1)P1、P2的像(3分) 弯曲处全部发生全反射，光路如图所示 (2)如图所示(3分) 由几何关系可知 sin C- Roin mn十d (2分) 解得Rnim=0,6mm (2分) (3)1.5(3分) ·93·