专题03 光（期中真题分类汇编，浙江专用）高二物理下学期

专题03 光 3大高频考点概览 考点01光的反射全反射折射 考点02光的干涉衍射 考点03光学实验 地 城 考点01 光的反射全反射折射 1．（24-25高二下·浙江·期中）如图，半径为的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度为。一束单色光自中心轴上距液面的A点射向液面上B点，长为，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，则可知该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】如图所示为光路图 由题可知折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心，由几何关系可得，，，，，解得 故选A。 2．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示是某测液体折射率装置的竖直截面图，一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气。光束由激光器发出时始终指向圆心O点，当激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁匀速率向Q点移动，折射光线射到内壁上的光斑随之移动，某时刻激光器发出的光与OP连线的夹角为，折射光线与液面的夹角为，下列说法正确的是（　　） A．光斑沿顺时针方向移动，且速率比激光器的大 B．光斑沿顺时针方向移动，且光的强度越来越强 C．测得的液体的折射率可表示为 D．若实际液面略低于圆心测得的折射率偏小 【答案】A 【详解】AC．液体的折射率可表示为，作出光路可知光斑沿顺时针方向移动，由数学知识可得匀速增大时，增加的更快，光斑速率比激光器的大，故A正确C错误； B．入射角的增大到某一临界值发生全反射，在发生全反射之前随着入射角的增大，反射光强度增加折射光强度减小，故B错误； D．若实际液面略低于圆心时不影响入射角和折射角的测量，故D错误。 故选 A。 3．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，一截面半径为的透明圆柱体，放置在水平桌面上。现有一束位于截面内的光线，平行于桌面射到圆柱体表面上，折射进入后再从右侧竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为，且图中。则（　　） A．这种材料的折射率为 B．光线从A点射入圆柱体表面的折射角为 C．两点的距离为 D．光线从右侧竖直表面射出时的出射角 【答案】AD 【详解】AB．设入射光线与球体的交点为A，连接OA，OA即为入射点的法线．因此图中的角为入射角，过A点作球体水平表面的垂线，垂足为B，如图所示 根据几何关系可知 由题知，入射光线与桌面的距离为，则在中有 解得 由题知，则为等腰三角形， 则有 根据几何关系可得 根据折射定律有 故A正确，B错误； C．根据几何关系可得 故图中 根据几何关系有 解得 故C错误； D．光线从右侧竖直表面射出时，由折射定律得 解得 故D正确。 故选AD。 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示为仙居中学张老师制作的任意液体折射率测量仪，可调倾角的斜面上紧贴放置一装有油的塑料罐，激光笔垂直于罐壁吸附于斜面下，重锤线的一端系于激光笔上，另一端自由下垂，同时重锤线通过扇形刻度盘的圆心，相对位置如图乙所示。测量时调节斜面倾角使得射入罐中油的光线恰好不射出水面，此时从油中射入空气的入射角为，重锤线与激光笔的夹角为，为测量方便，扇形刻度盘上已经提前标刻好根据计算的折射率的值，以下说法正确的是（　　） A．液体折射率且图乙扇形刻度盘上标刻的折射率从左往右依次增大 B．现由电机控制斜面从水平位置开始以角速度匀速转动，测得时间后光线恰好不射出液面，液体的折射率 C．如图丙所示，某次测量中激光笔没有垂直于罐壁射入光线，测得的折射率会偏大，且罐壁越厚，误差越大 D．如图丙所示，某次测量中激光笔没有垂直于罐壁射入光线，测得的折射率没有误差，且罐壁厚度对测量没有影响 【答案】B 【详解】A．射入罐中油的光线恰好不射出水面，此时从油中射入空气的入射角为，则有 由于激光笔垂直于罐壁吸附于斜面下，在图乙中，根据几何关系有 解得 可知，越大，折射率越小，即图乙扇形刻度盘上标刻的折射率从左往右依次减小，故A错误； B．现由电机控制斜面从水平位置开始以角速度匀速转动，在图乙中有 结合上述解得，故B正确； CD．图丙根据折射定律，从空气经过罐壁进入液体中，光线发生折射，利用几何关系可知 结合上述有 可知，如图丙所示，某次测量中激光笔没有垂直于罐壁射入光线，测得的折射率会偏小，且罐壁厚度对测量没有影响，故CD错误。 故选B。 5．（24-25高三下·浙江嘉兴·期中）如图所示为某广场水池底部中心区域安装的景观灯示意图。已知灯为圆盘状，直径为d，灯面到水面的距离为h，水池面积足够大。则（　　） A．灯在水面上的发光形状为环形 B．红光在水面上的发光面积比绿光大 C．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小 D．若某色光在水中的折射率为，则该色光在水面上的发光面积为π（h+d）2 【答案】B 【详解】A．因为灯为圆盘状，所以灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A错误； B．如图，根据 则水面上发光半径 因红光折射率较绿光小，临界角较绿光大，可知红光在水面上的发光半径比绿光大，即红光在水面上的发光面积比绿光大，故B正确； C．根据发光半径 可知，灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故C错误； D．若某色光在水中的折射率为，则，C=45° 该色光在水面上的发光半径 发光面积为，故D错误。 故选B。 6．（24-25高二下·浙江台州·期中）如图所示，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自点发出的光线在点射出玻璃球，出射光线平行于，照射在接收屏上的点。另一光线恰好在点发生全反射。已知，光在真空中传播的速度为，下列说法正确的是（　　） A．光在此玻璃球体发生全反射的临界角大于 B．光由传到点所需时间为 C．点到的竖直距离为 D．若点处光源为红光，将其换为绿光光源，则圆弧上恰好发生全反射的点向右移动 【答案】C 【详解】A．已知∠ABM=30°，由几何关系知光线BM在M点的入射角 折射角 则玻璃的折射率为 临界角的正弦值 所以 故A错误； B．光在玻璃中传播速度 光由B传到M的时间 光由M传到Q的时间 则光由B传到Q点所需时间为 故B错误； C．由题意知临界角为 则， 故N点到AB的竖直距离 故C正确； D．若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，折射率变大，由知临界角变小，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动，故D错误。 故选C。 7．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，真空中平行玻璃砖的折射率，一束单色光与界面成角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，相距h=2.0cm，则下列说法正确的是（    ） A．若减小θ角，则在玻璃砖的下表面将会没有光线射出 B．该单色光射入玻璃砖的折射角为60° C．该玻璃砖的厚度 D．若减小θ角，则射出玻璃砖的光线侧移越小 【答案】C 【详解】A．最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B如图，若减小θ角，则在玻璃砖的下表面不会发生全反射，只要有光折射进去就会有光线射出，故A错误； B．根据折射定律 解得，，故B错误； C．如图根据几何关系OE=h，又由 解得，故C正确； D．若减小θ角，如图角θ1、θ2增大，D点向右移，则射出玻璃砖的光线侧移越大，故D错误。 故选C。 8．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，棱长为的正方体“人工超材料砖”，底面中心有一圆形红光发光面S，俯视观察，砖上表面全部被照亮。已知砖对红光的折射率为2，不考虑光的反射，则圆形发光面的面积至少为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设圆形发光面的半径至少为r，则r须满足由发光面边缘射向正方体上表面四个顶点的光恰好发生全发射，该光线的入射角恰好等于临界角C，根据几何关系有 又 则， 求得 圆形发光面的面积至少为 故选C。 9．（24-25高二下·浙江·期中）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，传感器上光强随轴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，光在真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．光传感器检测到有光强的区域面积为 B．该光源距液体表面的距离为 C．从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为 D．若将该光源上移，会增大 【答案】C 【详解】BD．如图所示 由全反射临界角公式有 可得 由几何关系得 联立可得该光源距液体表面的距离为 若将该光源上移，则减小，会减小，故BD错误； C．由几何关系可得传播最大距离为 其中 光在液体中的传播速度为 从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为 联立解得 故C正确； A．根据几何关系可得点光源射出水面形成的面积对应的半径为 则光传感器检测到有光强的区域面积为 故A错误。 故选C。 10．（24-25高二下·浙江·期中）某中学的一个研究小组在探究材料和折射率的关系，一绿色点光源紧贴在一个半径为R的半圆形透明介质直径上的E点，射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时，已知，不考虑光在介质内的二次反射，则（　　） A．沿EB方向的光线可以从半球面射出 B．能从圆弧边界有光线射出的长度为 C．为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为 D．若发光装置改为红色，则圆弧边界有光线射出的长变短 【答案】B 【详解】 A． 射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时为临界角，由数学知识，得临界角 沿EB方向的光线，沿EB方向的光线发生全反射，不会射出，故A错误； B．左边射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，设右边射到F点的光线恰好不能从圆弧面射出。 由数学知识，，，能从圆弧边界有光线射出的长度为，故B正确； C．为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为0，故C错误； D． 若改用红光光源，红光的频率低，该材料对红光的折射率小，则临界角较大，结合图象可知。有光射出的边界总长度将变长，故D错误。 故选B。 11．（24-25高二下·浙江·期中）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图甲所示，将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下，通过支架（图中未画出）可以调节光源距离水面的深度h，随着h不同，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的有（    ） A．h越小，水面上发光区域的面积越大 B．当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 C．当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 D．当时，水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状 【答案】CD 【详解】BCD．取线光源上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为r，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示 由 可得 根据几何关系可得 则一个点发出的光在水面上能看到半径的圆，对于半圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是圆的圆心沿半圆弧移动时圆扫过的区域，如图所示 可得当，即时，水面上的发光区域会呈现类似“月牙”形状，当，即时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状，故CD正确，B错误； A．结合上述分析可知，h越大，水面上发光区域的面积越大，故A错误。 故选CD。 12．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图所示为某光学器材的截面图，由两个半径均为r的圆弧组成，右边圆弧的圆心恰好位于左边圆弧的边缘D点，且∠ABD=90°。O点存在一个向AD弧各方向发射光线的点光源，AB边有的区域有光线射出，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．光在器材内的传播速度为 B．BC弧上有区域有光线射出 C．光从AD弧第一次到达ABC边的最长传播时间为 D．若光源采用更高频率的光，ABC边可观察到光的区域将变大 【答案】C 【详解】A．AB边有的区域有光线射出，可知该点位于距离A点的位置E，即射到E点的光线刚好发生全反射，则，C=30° 折射率 光在器材内的传播速度为 故A错误； B．由光路可知，BC弧上有光线射出的区域所对的圆心角为2C=60°，则有光线射出的区域长度，故B错误； C．光沿DC射出时从AD弧第一次到达ABC边的距离最长，则时间最长，最长传播时间为 故C正确； D．若光源采用更高频率的光，折射率更大，临界角更小，则ABC边可观察到光的区域将变小，故D错误。 故选C。 13．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束紫光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角是53°时，折射角为37°，sin53°=0.8，sin37°=0.6，则以下说法正确的是（　　） A．该液体对该紫光的折射率为1.5 B．该液体对该紫光的全反射临界角大于45° C．当该紫光以60°入射角从该液体射到空气分界面时，不会发生全反射 D．当红光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是37° 【答案】B 【详解】A．根据折射定律可得 故A错误； B．设该液体对该紫光的全反射临界角为C，则 所以 故B正确； C．由于 即此时入射角大于临界角，光线会发生全反射，故C错误； D．由于紫光的频率大于红光的频率，而频率越大折射率越大，因此当红光以同样的入射角从空气射到分界面时，根据折射定律可知，折射角大于37°，故D错误。 故选B。 14．（24-25高二下·浙江衢州·期中）某同学在光学实验室用激光研究光的反射与折射现象。他将一束细激光垂直照射到一块足够长的玻璃劈的左界面上，玻璃劈的折射率，顶角，后方放置一足够长的光屏（如图所示），则该同学在光屏上能观察到的光斑个数，正确的是（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【详解】由题意，可画出如图所示光路图 当光第1次射到玻璃劈的第二个面上，入射角为，入射光一部分从该面折射出去而到达屏上，一部分在玻璃劈进行内反射，由反射的对称性，各次反射光与反射面的关系等效于递图中的2，3，4，⋯⋯，入射角依次为，，，⋯⋯，从题给条件知全反射临界角为 那么，当第7次射到玻璃劈的面上时，入射角为48°，将发生全反射而无出射光，前6次到达劈面的光中，有三次折射后可到达劈后面的屏M上，故在劈后面的屏M上只可以看到3个光斑。 故选C。 15．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，水平桌面上放有一半球形玻璃砖，半径为R，玻璃砖对红光的折射率为2，O为其圆心，AB为其一条直径。现有一个红色点光源从O点开始缓慢向B点移动，下列说法正确的是（　　） A．当点光源在O点时，从圆弧的正上方往O点看，看到的像比光源更靠近圆弧 B．当点光源往B移动时，将有光不能从圆弧上射出 C．当点光源往B移动时，与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出 D．当点光源往B移动时，与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出 【答案】C 【详解】A．当点光源在O点时，光源发出的光都沿半径方向射出，光的传播方向不变，根据光路可逆性可知，光源的像依然在圆心O处，故看到的像和光源距离圆弧的距离都一样，故A错误； B．已知玻璃砖对红光的折射率n=2，根据全反射临界角公式 可得 当点光源往B移动时，设此时光线射到圆弧面上的入射角为θ，则有 可知光不会发生全反射，光都能从圆弧上射出，故B错误； CD．当点光源往B移动时，设此时光线射到圆弧面上的入射角为，则有 可知光会发生全反射，由几何关系可知，在与AB直径共面竖直圆弧上，以光源位置关于圆心O对称的点为中心，左右各范围内发生全反射，对应的圆心角为，而整个圆弧对应的圆心角是，所以不能有光射出的弧长区域占整个与AB直径共面竖直圆弧长的 故C正确，D错误。 故选C。 16．（24-25高二下·浙江·期中）光纤从内到外一般由纤芯、包层两部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A．纤芯的折射率小于包层的折射率 B．在光纤内a光的传播速度小于b光的传播速度 C．a光在光纤中传播的时间比b光长 D．入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越短 【答案】D 【详解】A．因光在纤芯发生全反射，可知纤芯的折射率大于包层的折射率，故A错误； B．由图可知，在光导纤维内，a光的折射程度较小，则a光的折射率较小，根据可 可知a光的传播速度大于b光的传播速度，故B错误； C．设光射入纤芯的折射角为α，光纤长度为L，则光的路程 根据折射定律有 可知光在光纤中传播的时间为 由图可知，a光的折射角大于b光的折射角，且 所以a光在光纤中传播的时间比b光短，故C错误； D．i越小，则光在端面上的折射角越小，即α越小，根据 可知，a、b光在纤芯中的传播时间t越小，故D正确。 故选D。 17．（24-25高二下·浙江·期中）夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹，古人对此有深刻认识，唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：  “雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示，一束白光水平射入空中一球形的水滴，经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN，出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示，半径OC与竖直方向成 从球心O的右下方的C点射出的某单色光的入射角 则下列说法正确的是 （　　） A．水滴对该单色光的折射率约为1.42 B．该单色光的彩虹角 C．该单色光在水滴内部B点处发生全反射 D．图甲中M、N所对应的两种光，M为紫光，在水滴中传播时间较短 【答案】B 【详解】A．设光线第一次在图乙中的A点射入，折射角为，并标出各角度，如图所示 由几何关系可知 解得 根据折射定律可得 故A错误； B．由光路的可逆性可知，光在C点的折射角依然为，故该单色光的彩虹角为 故B正确； C．该单色光在水滴内发生全反射的临界角C满足 因 故该单色光在水滴内部B点不可能发生全反射，故C错误； D．根据题图甲可知水滴对M所对应的光的折射率大于对N所对应的光的折射率，则M、N所对应的光分别为紫光和红光；在A项画出的光路图中，根据几何关系和对称性可知，光线在球形雨滴内传播的距离为 传播速度为 则光线在水滴中传播时间为 由图甲可知，两束光进入水滴的入射角相同，但M光的折射较小，故较大，且M光的折射率更大，故M光在水滴中传播时间较长，故D错误。 故选B。 地 城 考点02 光的干涉 18．（24-25高二上·浙江宁波·期中）透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（    ） A．图甲干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 B．图甲干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 C．图乙干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 D．图乙干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 【答案】D 【详解】AB．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小得越快，则圆环越密，因此同心圆环内疏外密，故AB错误； CD．若换成曲率半径更大的凸透镜，相同的水平距离空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏，故C错误，D正确。 故选D。 19．（24-25高二下·浙江温州·期中）关于以下四张图片，则下列说法正确的是（    ） A．图甲竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的衍射现象 B．图乙当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用 C．图丙方解石的双折射现象，说明所有晶体在光学性质方面都具有各向异性 D．图丁医生通过发射频率已知的超声波来检查血管是否发生病变，俗称“彩超”，这是利用超声波的多普勒效应 【答案】BD 【详解】A．图甲竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故A错误； B．图乙当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化，由于磁化后的簧片相互吸引而接通，干簧管起到开关的作用，故B正确； C．方解石的双折射现象表明方解石这种晶体在光学性质方面具有各向异性，但不是所有晶体在光学性质方面都具有各向异性，例如多晶体在光学性质上表现为各向同性，故C错误； D．图丁医生通过发射频率已知的超声波来检查血管是否发生病变，俗称 “彩超”，这是利用超声波的多普勒效应。当超声波遇到运动的物体时，反射回来的超声波频率会发生变化，根据这个频率变化可以了解血管内血液的流动情况等，从而判断血管是否病变，故D正确。 故选BD。 20．（24-25高二下·浙江·期中）某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放，在右端夹入一薄片，如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹，a、b两点均为亮条纹中心位置，a、b间还有n条亮纹，则a、b两处空气劈的厚度差为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由于从空气膜上下表面分别反射的两列光形成干涉，所以光程差为（d为空气劈的厚度） 当时出现亮条纹，则此时 那么相邻的两条亮条纹满足 所以 所以厚度差为 由于a、b间还有n条亮纹，则a、b两处空气劈的厚度差为 故选C。 21．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，两细束不同颜色的平行光、从空气射向足够长的矩形玻璃砖的左侧面，发现只有一束光线从它的右侧面射出，下列说法正确的是（　　） A．只有一束光线射出是因为其中有一束光发生了全反射 B．在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度 C．从同一介质射入真空发生全反射时光的临界角比光的小 D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距 【答案】BD 【详解】A．过光线的入射点、出射点作法线，作光路图 玻璃砖的两界面平行，所以法线也平行，光线在下界面的折射角等于在上界面的入射角，所以第二次折射的入射角，小于临界角，所以第二次折射不会发生全反射，故A错误； B．由光路图可知折射率关系为 根据 可知，故B正确； C．根据 可知，因为，所以，故C错误； D．因为，所以，根据可得 根据 可知，通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距，故D正确。 故选BD。 22．（24-25高二下·浙江台州·期中）对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是（　　） A．甲图是水中的筷子发生弯折的现象，其工作原理是光的反射。 B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 【答案】B 【详解】A．甲图是水中的筷子发生弯折的现象，其工作原理是光的折射，选项A错误； B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，选项B正确； C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹，选项C错误； D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，选项D错误。 故选B。 23．（24-25高二下·浙江·期中）关于下列四幅图所涉及的物理知识的论述中，正确的是（　　） A．甲图中，水中的射水鱼看到小昆虫在昆虫实际位置的上方 B．乙图中，水中的气泡看上去特别明亮是光的折射现象引起的 C．丙图中，肥皂泡看起来常常是彩色的是光的干涉现象引起的 D．丁图中，“泊松亮斑”的形成说明光能发生偏振 【答案】AC 【详解】A．甲图中，小昆虫发出的光线射到水面发生折射射到射水鱼的眼中，折射角小于入射角，光线好像是沿直线射来一样，则水中的射水鱼看到小昆虫在昆虫实际位置的上方，故A正确； B．乙图中，水中的气泡看上去特别明亮是光的全反射现象引起的，故B错误； C．丙图中，肥皂泡看起来常常是彩色的是光的干涉现象引起的，故C正确； D．丁图中，“泊松亮斑”的形成说明光能发生衍射现象，故D错误。 故选AC。 24．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图单缝衍射实验中，若减小缝宽，以下哪些现象会发生（    ） A．中央亮纹变宽 B．条纹间距减小 C．衍射效应更明显 D．亮度增加 【答案】AC 【详解】衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄，亮度增大；缝变窄，条纹变宽，亮度减弱。当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小，可以发生明显的衍射。所以减小缝宽时，衍射现象更明显，中央亮纹变宽，条纹间距增大，亮度减弱。 故选AC。 25．（24-25高二下·浙江嘉兴·期中）关于光的衍射现象，下列说法正确的是（　　） A．光的衍射现象说明了光具有粒子性 B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹 C．光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D．光照到不透明的小圆盘上出现泊松亮斑是光的衍射现象 【答案】D 【详解】AC．虽然光的衍射表明光能绕过障碍物继续传播且已偏离直线传播方向，但没有否定光沿直线传播的结论，光的衍射现象说明了光具有波动性，故AC错误； B．白光的单缝衍射图样，是彩色的直条纹，故B错误； D．光照到不透明的小圆盘上出现泊松亮斑是光的衍射现象，故D正确。 故选D。 地 城 考点03 光学实验 26．（24-25高二上·浙江宁波·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是__________。 A．单缝的作用是为了获得线光源，因此将光源换成激光后，没有单缝也无法看到干涉条纹 B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹 C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝 D．为方便起见，可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式 (2)安装好实验仪器后，镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮，但没有看到清晰的干涉条纹，则接下来需要进行下列哪一步操作_________。 A．调节凸透镜高度，使光聚焦在单缝上 B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒 C．保持其他光学元件不动，直接用手转动单缝 D．眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆 (3)正确操作后，镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。（计算结果保留两位有效数字） (4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，下列做法正确的是______（多选）。 A．适当减小单缝和双缝间的距离 B．使用间距更大的双缝 C．使用波长更短的光 D．将光屏向远离双缝的方向移动 【答案】(1)C (2)AD (3)0.60 (4)BC 【详解】（1）A．单缝的作用是为了获得线光源，将光源换成激光后，因为激光的相干性好，所以没有单缝也能看到干涉条纹，故A错误； B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，就不是相干光源了，不会发生光的干涉现象了，则不能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹，故B错误； C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝，故C正确； D．因为条纹间距比较小，如果用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式，则误差会非常大，所以都是采用读出几条条纹间距，然后计算相邻条纹间距代入公式计算，故D错误。 故选C。 （2）A．凸透镜的作用是将平行的单色光聚焦于一点，以产生相干光源，观察到干涉条纹不清晰，可调节凸透镜使光聚焦到单缝，故A正确； B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒，这样不能改变到光屏上的光的传播情况，所以仍不能看到清晰的条纹，故B错误； CD．在光屏上看到的干涉条纹不清晰，可能是单缝与双缝不平行，透射到光屏上的光比较少，可以保持其他光学元件不动，不能直接用手转动单缝，应该眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆，使单缝和双缝平行，使之更容易发生清晰的双缝干涉现象，从而使条纹变得清晰，故D正确，C错误； 故选AD。 （3）图3的读数为 则相邻两条亮条纹中心间距 （4）A．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若适当减小单缝和双缝间的距离，根据 可知不影响条纹间距，故A错误； B．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若使用间距更大的双缝，即d变大，根据 可知条纹间距减小，则可以增加观察的条纹数目，故B正确； C．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若使用波长更短的光，根据 可知条纹间距减小，则可以增加观察的条纹数目，故C正确； D．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若将光屏向远离双缝的方向移动，增大了，根据 可知条纹间距增大，则观察到的条纹数目减少，故D错误。 故选BC。 27．（24-25高二下·浙江·期中）光源发出的光经过滤光片成为单色光，利用图示1装置测量某种单色光的波长。 (1)图1中仪器A是___________，仪器B是___________（填写仪器的名称）； (2)如图2所示，实验中发现干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行___________。 A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (3)在利用激光进行双缝干涉实验时，用波长的红光照射双缝和，若屏上点距双缝的路程差为，如图甲，则点将出现___________（选填“亮条纹”或“暗条纹”）；若在上方虚线框区域内充入折射率为的透明气体，如图乙，保持其他条件不变，则屏上原来的中央亮条纹将___________（选填“上移”“下移”或“不动”）。 【答案】(1) 拨杆 目镜 (2)D (3) 暗条纹 上移 【详解】（1）[1]图1中仪器A是拨杆； [2]仪器B是目镜。 （2）实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选D。 （3）[1]若屏上点距双缝的路程差为，则可得该路程差为半波长的倍数为 即 即路程关为半径波长的奇数倍，故点将出现暗条纹； [2]若在上方虚线框区域内充入折射率为的透明气体，根据 可知光在上方虚线框传播的速度小于光速度c，而光在虚线框下方的传播速度仍为c；根据双缝干涉条纹的特点，要使光程差为零（中央亮条纹的条件），即上方的光传播速度小，则通过的路程小；下方光的速度大，则通过的路程大，所以中央亮条纹将上移。 28．（24-25高二下·浙江台州·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中。 (1)某同学在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中滤光片所起的作用是_____； (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，_____； (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为_____（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)获得单色光 (2)9.762/9.761/9.763 (3) 【详解】（1）滤光片所起的作用是为了获取单色的线光源； （2）螺旋测微器的固定刻度读数为9.5mm，可动刻度读数为 所以最终读数为 （3）相邻条纹的间距为 根据 可得波长为 29．（24-25高二下·浙江绍兴·期中）如图甲所示为用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置。请回答以下问题。 (1)用测量头测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则相邻两条亮条纹的间距为_______mm；（保留三位有效数字） (2)已知双缝间的距离，双缝到光屏间的距离，则光的波长为________nm（保留整数）。 【答案】(1)1.49 (2)745 【详解】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，第1、6条亮条纹的读数为， 由题图可知，条纹间距 （2）由条纹间距公式得 代入解得 30．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，某同学在“测定玻璃折射率”的实验中，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aa'和bb'（aa'bb'），O为直线MO与aa'的交点，在直线MO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有 ； A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)如图是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针P4最可能插在图中的位置是________；（选填“A”“B”或“C”） (3)如果玻璃砖的界面aa'和bb'不平行，仍然用这种方法测玻璃折射率，在操作完全正确的情况下，测量值将__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； 【答案】(1)BD (2)B (3)等于 【详解】（1）在插上大头针时，需要使挡住、的像；在插大头针时，需要使挡住和、的像，BD符合题意。 故选BD。 （2）由于和两个边界平行，因此出射光线与入射光线也应平行，因此的位置在B点，如图所示 （3）如果玻璃砖的界面和不平行，仍然用这种方法测玻璃折射率，在操作完全正确的情况下，测量的入射角和折射角都是正确的，所以测量值等于真实值。 31．（24-25高二下·浙江·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 (1)有关该实验的操作正确的是（　　） A．实验时利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行 B．换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹数将增加 C．若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中观察不到干涉条纹 D．若把红色滤光片换成蓝色滤光片，目镜中观察到的亮条纹数将减少 (2)如图乙所示，实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，则需要通过_____（选填“左右拨动调拨杆”、“旋转测量头”或“旋转测量头上的手轮”）把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。若不做上述调整，且操作无误，则测量的单色光的波长会__________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 (3)若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验时，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率为__________。（已知空气的折射率为） 【答案】(1)A (2) 旋转测量头 偏大 (3) 【详解】（1）A．实验时利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行，故A正确； B．根据可知，换用间距较小的双缝，条纹间距将增大，目镜中观察到的亮条纹数将减少，故B错误； C．若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中仍可观察到干涉条纹，但中央条纹为白色条纹，其余干涉条纹为彩色条纹，故C错误； D．根据可知，若把红色滤光片换成蓝色滤光片，即减小，则相邻亮条纹间距将减小，目镜中观察到的亮条纹数将增多，故D错误。 故选A。 （2）[1][2]实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，则需要通过旋转测量头把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。若不做上述调整，且操作无误，则所测相邻亮条纹间距偏大，根据得 则测量的单色光的波长会偏大。 （3）设该单色光在空气中的波长为，在该绝缘透明均匀介质中的波长为，该绝缘透明均匀介质的折射率为，根据题意并结合可知， 由和得 因光的频率一定，则与成反比，所以 得 32．（24-25高二下·浙江·期中）关于“用双缝干涉测量光的波长”、“用油膜法估测分子大小”两个实验，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，若观察发现条纹比较模糊，可尝试通过调节拨杆使条纹清晰 B．乙图中，为了测量准确，往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 C．若按丙图所示的油膜计算，油酸分子的直径测量值将偏小 D．两实验中都用到了用宏观量测微观量的思想方法 【答案】AD 【详解】A．甲图中，在实验观察时，若发现条纹比较模糊，可尝试通过调节拨杆使条纹清晰，故A正确； B．正确描绘油膜轮廓是往浅盘中滴入油酸酒精溶液，待油膜图样稳定后再用笔描绘油膜轮廓，故B错误； C．配制的油酸酒精溶液浓度过高，油酸分子不能充分扩散开来形成单分子油膜，就会形成如图丙所示的油膜图形，结果测得的油膜面积将偏小，根据公式可知，若按图示的油膜面积计算，油酸分子的直径测量值将偏大，故C错误； D．双缝干涉实验是通过测量波程差这个宏观量，然后利用来测算出波长这个微观量，油膜法实验是通过测量油酸体积与油膜面积这两个宏观量，通过来测算出分子直径这个微观量，故D正确； 故选AD。 33．（24-25高二下·浙江·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出，则： (1)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．旋转测量头 B．调节拨杆使单缝与双缝平行 C．增大单缝与双缝间的距离 (2)分划板在A、B位置游标卡尺读数，________mm，，该单色光的波长________nm。 (3)若某同学通过目镜，看到如图乙所示的情形。由于条纹清晰，他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，则测量得到的波长和准确值相比是________（选填“偏大”或“偏小”还是“不变”） 【答案】(1)B (2) 11.1 600 (3)偏大 【详解】（1）条纹模糊不清，可能是单缝与双缝平行造成的，则要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选B； （2）[1]分划板在A、B位置游标卡尺读数，11mm+0.1mm×1=11.1mm [2]条纹间距 根据 该单色光的波长 （3）由图乙计算得到的条纹间距偏大，根据可知测量得到的波长和准确值相比是偏大。 34．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。 (1)图中A、B处分别安装的器材及滤光片的位置是_____ A．A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于AB之间 B．A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于目镜处 C．A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于A与凸透镜之间 D．A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于A与凸透镜之间 (2)若实验中已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．旋转测量头 B．旋动测量头上的手轮 C．增大单缝与双缝间的距离 D．调节拨杆使单缝与双缝平行 (3)为方便观察条纹，想要减少从目镜中观察到的条纹条数，正确的做法是_______ A．减小单缝与光源间的距离 B．减小单缝与双缝间的距离 C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大双缝与测量头间的距离 【答案】(1)C (2)D (3)D 【详解】（1）该实验装置应在A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于A与凸透镜之间，故选C； （2）若实验中已观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选D； （3）为方便观察条纹，想要减少从目镜中观察到的条纹条数，则需要增加条纹间距，根据可知正确的做法是增大双缝与测量头间的距离d；而增大透镜与单缝间的距离，减小单缝与光源间的距离以及减小单缝与双缝间的距离都不会影响条纹间距。 故选D。 35．（24-25高二下·浙江温州·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长： (1)图甲中标示的器材“A”应为_____； (2)图乙中测量头的读数为_____mm； (3)下列图示中条纹间距表示正确的是_____。 (4)某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。在坐标纸上记录的情况如图丙所示。虚线是以入射点为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)滤光片 (2)5.194 (3)C (4)1.5 【详解】（1）图甲中标示的器材“A”应为滤光片； （2）测量头的读数为 （3）下列图示中条纹间距表示正确的是C，ABD错误。 故选C。 （4）玻璃砖的折射率为 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 光 3大高频考点概览 考点01光的反射全反射折射 考点02光的干涉衍射 考点03光学实验 地 城 考点01 光的反射全反射折射 1．（24-25高二下·浙江·期中）如图，半径为的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度为。一束单色光自中心轴上距液面的A点射向液面上B点，长为，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，则可知该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示是某测液体折射率装置的竖直截面图，一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气。光束由激光器发出时始终指向圆心O点，当激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁匀速率向Q点移动，折射光线射到内壁上的光斑随之移动，某时刻激光器发出的光与OP连线的夹角为，折射光线与液面的夹角为，下列说法正确的是（　　） A．光斑沿顺时针方向移动，且速率比激光器的大 B．光斑沿顺时针方向移动，且光的强度越来越强 C．测得的液体的折射率可表示为 D．若实际液面略低于圆心测得的折射率偏小 3．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，一截面半径为的透明圆柱体，放置在水平桌面上。现有一束位于截面内的光线，平行于桌面射到圆柱体表面上，折射进入后再从右侧竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为，且图中。则（　　） A．这种材料的折射率为 B．光线从A点射入圆柱体表面的折射角为 C．两点的距离为 D．光线从右侧竖直表面射出时的出射角 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示为仙居中学张老师制作的任意液体折射率测量仪，可调倾角的斜面上紧贴放置一装有油的塑料罐，激光笔垂直于罐壁吸附于斜面下，重锤线的一端系于激光笔上，另一端自由下垂，同时重锤线通过扇形刻度盘的圆心，相对位置如图乙所示。测量时调节斜面倾角使得射入罐中油的光线恰好不射出水面，此时从油中射入空气的入射角为，重锤线与激光笔的夹角为，为测量方便，扇形刻度盘上已经提前标刻好根据计算的折射率的值，以下说法正确的是（　　） A．液体折射率且图乙扇形刻度盘上标刻的折射率从左往右依次增大 B．现由电机控制斜面从水平位置开始以角速度匀速转动，测得时间后光线恰好不射出液面，液体的折射率 C．如图丙所示，某次测量中激光笔没有垂直于罐壁射入光线，测得的折射率会偏大，且罐壁越厚，误差越大 D．如图丙所示，某次测量中激光笔没有垂直于罐壁射入光线，测得的折射率没有误差，且罐壁厚度对测量没有影响 5．（24-25高三下·浙江嘉兴·期中）如图所示为某广场水池底部中心区域安装的景观灯示意图。已知灯为圆盘状，直径为d，灯面到水面的距离为h，水池面积足够大。则（　　） A．灯在水面上的发光形状为环形 B．红光在水面上的发光面积比绿光大 C．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小 D．若某色光在水中的折射率为，则该色光在水面上的发光面积为π（h+d）2 6．（24-25高二下·浙江台州·期中）如图所示，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自点发出的光线在点射出玻璃球，出射光线平行于，照射在接收屏上的点。另一光线恰好在点发生全反射。已知，光在真空中传播的速度为，下列说法正确的是（　　） A．光在此玻璃球体发生全反射的临界角大于 B．光由传到点所需时间为 C．点到的竖直距离为 D．若点处光源为红光，将其换为绿光光源，则圆弧上恰好发生全反射的点向右移动 7．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，真空中平行玻璃砖的折射率，一束单色光与界面成角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，相距h=2.0cm，则下列说法正确的是（    ） A．若减小θ角，则在玻璃砖的下表面将会没有光线射出 B．该单色光射入玻璃砖的折射角为60° C．该玻璃砖的厚度 D．若减小θ角，则射出玻璃砖的光线侧移越小 8．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，棱长为的正方体“人工超材料砖”，底面中心有一圆形红光发光面S，俯视观察，砖上表面全部被照亮。已知砖对红光的折射率为2，不考虑光的反射，则圆形发光面的面积至少为（　　） A． B． C． D． 9．（24-25高二下·浙江·期中）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，传感器上光强随轴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，光在真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．光传感器检测到有光强的区域面积为 B．该光源距液体表面的距离为 C．从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为 D．若将该光源上移，会增大 10．（24-25高二下·浙江·期中）某中学的一个研究小组在探究材料和折射率的关系，一绿色点光源紧贴在一个半径为R的半圆形透明介质直径上的E点，射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时，已知，不考虑光在介质内的二次反射，则（　　） A．沿EB方向的光线可以从半球面射出 B．能从圆弧边界有光线射出的长度为 C．为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为 D．若发光装置改为红色，则圆弧边界有光线射出的长变短 11．（24-25高二下·浙江·期中）夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图甲所示，将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下，通过支架（图中未画出）可以调节光源距离水面的深度h，随着h不同，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的有（    ） A．h越小，水面上发光区域的面积越大 B．当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 C．当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 D．当时，水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状 12．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图所示为某光学器材的截面图，由两个半径均为r的圆弧组成，右边圆弧的圆心恰好位于左边圆弧的边缘D点，且∠ABD=90°。O点存在一个向AD弧各方向发射光线的点光源，AB边有的区域有光线射出，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　） A．光在器材内的传播速度为 B．BC弧上有区域有光线射出 C．光从AD弧第一次到达ABC边的最长传播时间为 D．若光源采用更高频率的光，ABC边可观察到光的区域将变大 13．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束紫光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角是53°时，折射角为37°，sin53°=0.8，sin37°=0.6，则以下说法正确的是（　　） A．该液体对该紫光的折射率为1.5 B．该液体对该紫光的全反射临界角大于45° C．当该紫光以60°入射角从该液体射到空气分界面时，不会发生全反射 D．当红光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是37° 14．（24-25高二下·浙江衢州·期中）某同学在光学实验室用激光研究光的反射与折射现象。他将一束细激光垂直照射到一块足够长的玻璃劈的左界面上，玻璃劈的折射率，顶角，后方放置一足够长的光屏（如图所示），则该同学在光屏上能观察到的光斑个数，正确的是（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 15．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，水平桌面上放有一半球形玻璃砖，半径为R，玻璃砖对红光的折射率为2，O为其圆心，AB为其一条直径。现有一个红色点光源从O点开始缓慢向B点移动，下列说法正确的是（　　） A．当点光源在O点时，从圆弧的正上方往O点看，看到的像比光源更靠近圆弧 B．当点光源往B移动时，将有光不能从圆弧上射出 C．当点光源往B移动时，与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出 D．当点光源往B移动时，与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出 16．（24-25高二下·浙江·期中）光纤从内到外一般由纤芯、包层两部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A．纤芯的折射率小于包层的折射率 B．在光纤内a光的传播速度小于b光的传播速度 C．a光在光纤中传播的时间比b光长 D．入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越短 17．（24-25高二下·浙江·期中）夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹，古人对此有深刻认识，唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：  “雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示，一束白光水平射入空中一球形的水滴，经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN，出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示，半径OC与竖直方向成 从球心O的右下方的C点射出的某单色光的入射角 则下列说法正确的是 （　　） A．水滴对该单色光的折射率约为1.42 B．该单色光的彩虹角 C．该单色光在水滴内部B点处发生全反射 D．图甲中M、N所对应的两种光，M为紫光，在水滴中传播时间较短 地 城 考点02 光的干涉 18．（24-25高二上·浙江宁波·期中）透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（    ） A．图甲干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 B．图甲干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 C．图乙干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 D．图乙干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 19．（24-25高二下·浙江温州·期中）关于以下四张图片，则下列说法正确的是（    ） A．图甲竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的衍射现象 B．图乙当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用 C．图丙方解石的双折射现象，说明所有晶体在光学性质方面都具有各向异性 D．图丁医生通过发射频率已知的超声波来检查血管是否发生病变，俗称“彩超”，这是利用超声波的多普勒效应 20．（24-25高二下·浙江·期中）某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放，在右端夹入一薄片，如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹，a、b两点均为亮条纹中心位置，a、b间还有n条亮纹，则a、b两处空气劈的厚度差为（    ） A． B． C． D． 21．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，两细束不同颜色的平行光、从空气射向足够长的矩形玻璃砖的左侧面，发现只有一束光线从它的右侧面射出，下列说法正确的是（　　） A．只有一束光线射出是因为其中有一束光发生了全反射 B．在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度 C．从同一介质射入真空发生全反射时光的临界角比光的小 D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距 22．（24-25高二下·浙江台州·期中）对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是（　　） A．甲图是水中的筷子发生弯折的现象，其工作原理是光的反射。 B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 23．（24-25高二下·浙江·期中）关于下列四幅图所涉及的物理知识的论述中，正确的是（　　） A．甲图中，水中的射水鱼看到小昆虫在昆虫实际位置的上方 B．乙图中，水中的气泡看上去特别明亮是光的折射现象引起的 C．丙图中，肥皂泡看起来常常是彩色的是光的干涉现象引起的 D．丁图中，“泊松亮斑”的形成说明光能发生偏振 24．（24-25高二下·浙江杭州·期中）如图单缝衍射实验中，若减小缝宽，以下哪些现象会发生（    ） A．中央亮纹变宽 B．条纹间距减小 C．衍射效应更明显 D．亮度增加 25．（24-25高二下·浙江嘉兴·期中）关于光的衍射现象，下列说法正确的是（　　） A．光的衍射现象说明了光具有粒子性 B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹 C．光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D．光照到不透明的小圆盘上出现泊松亮斑是光的衍射现象 地 城 考点03 光学实验 26．（24-25高二上·浙江宁波·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是__________。 A．单缝的作用是为了获得线光源，因此将光源换成激光后，没有单缝也无法看到干涉条纹 B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹 C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝 D．为方便起见，可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式 (2)安装好实验仪器后，镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮，但没有看到清晰的干涉条纹，则接下来需要进行下列哪一步操作_________。 A．调节凸透镜高度，使光聚焦在单缝上 B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒 C．保持其他光学元件不动，直接用手转动单缝 D．眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆 (3)正确操作后，镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。（计算结果保留两位有效数字） (4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，下列做法正确的是______（多选）。 A．适当减小单缝和双缝间的距离 B．使用间距更大的双缝 C．使用波长更短的光 D．将光屏向远离双缝的方向移动 27．（24-25高二下·浙江·期中）光源发出的光经过滤光片成为单色光，利用图示1装置测量某种单色光的波长。 (1)图1中仪器A是___________，仪器B是___________（填写仪器的名称）； (2)如图2所示，实验中发现干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行___________。 A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (3)在利用激光进行双缝干涉实验时，用波长的红光照射双缝和，若屏上点距双缝的路程差为，如图甲，则点将出现___________（选填“亮条纹”或“暗条纹”）；若在上方虚线框区域内充入折射率为的透明气体，如图乙，保持其他条件不变，则屏上原来的中央亮条纹将___________（选填“上移”“下移”或“不动”）。 28．（24-25高二下·浙江台州·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中。 (1)某同学在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中滤光片所起的作用是_____； (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，_____； (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为_____（结果保留三位有效数字）。 29．（24-25高二下·浙江绍兴·期中）如图甲所示为用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置。请回答以下问题。 (1)用测量头测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则相邻两条亮条纹的间距为_______mm；（保留三位有效数字） (2)已知双缝间的距离，双缝到光屏间的距离，则光的波长为________nm（保留整数）。 30．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，某同学在“测定玻璃折射率”的实验中，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aa'和bb'（aa'bb'），O为直线MO与aa'的交点，在直线MO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有 ； A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)如图是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针P4最可能插在图中的位置是________；（选填“A”“B”或“C”） (3)如果玻璃砖的界面aa'和bb'不平行，仍然用这种方法测玻璃折射率，在操作完全正确的情况下，测量值将__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； 31．（24-25高二下·浙江·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 (1)有关该实验的操作正确的是（　　） A．实验时利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行 B．换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹数将增加 C．若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中观察不到干涉条纹 D．若把红色滤光片换成蓝色滤光片，目镜中观察到的亮条纹数将减少 (2)如图乙所示，实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，则需要通过_____（选填“左右拨动调拨杆”、“旋转测量头”或“旋转测量头上的手轮”）把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。若不做上述调整，且操作无误，则测量的单色光的波长会__________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 (3)若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验时，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率为__________。（已知空气的折射率为） 32．（24-25高二下·浙江·期中）关于“用双缝干涉测量光的波长”、“用油膜法估测分子大小”两个实验，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，若观察发现条纹比较模糊，可尝试通过调节拨杆使条纹清晰 B．乙图中，为了测量准确，往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 C．若按丙图所示的油膜计算，油酸分子的直径测量值将偏小 D．两实验中都用到了用宏观量测微观量的思想方法 33．（24-25高二下·浙江·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出，则： (1)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．旋转测量头 B．调节拨杆使单缝与双缝平行 C．增大单缝与双缝间的距离 (2)分划板在A、B位置游标卡尺读数，________mm，，该单色光的波长________nm。 (3)若某同学通过目镜，看到如图乙所示的情形。由于条纹清晰，他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，则测量得到的波长和准确值相比是________（选填“偏大”或“偏小”还是“不变”） 34．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。 (1)图中A、B处分别安装的器材及滤光片的位置是_____ A．A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于AB之间 B．A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于目镜处 C．A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于A与凸透镜之间 D．A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于A与凸透镜之间 (2)若实验中已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．旋转测量头 B．旋动测量头上的手轮 C．增大单缝与双缝间的距离 D．调节拨杆使单缝与双缝平行 (3)为方便观察条纹，想要减少从目镜中观察到的条纹条数，正确的做法是_______ A．减小单缝与光源间的距离 B．减小单缝与双缝间的距离 C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大双缝与测量头间的距离 35．（24-25高二下·浙江温州·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长： (1)图甲中标示的器材“A”应为_____； (2)图乙中测量头的读数为_____mm； (3)下列图示中条纹间距表示正确的是_____。 (4)某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。在坐标纸上记录的情况如图丙所示。虚线是以入射点为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字） 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $