专题04 光学（期中真题分类汇编，黑吉辽蒙专用）高二物理下学期

专题04 光学 3大高频考点概览 考点01 光的折射 考点02 光的全反射 考点03 光的干涉、衍射和偏振 地 城 考点01 光的折射 1．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨第九中学校·期中)幻日是一种大气光学现象，称为“双太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为、两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则在冰晶中（    ） A．冰晶对的折射率比对的大 B．真空中比的速度大 C．光光子能量比光光子大 D．真空中光光子动量比光光子大 【答案】D 【详解】A．由图可知，太阳光射入冰晶时，b光的偏折程度比a光的偏折程度大，则b的折射率比a的大，故A错误； B．真空中光的速度与光的速度一样大，都为光速c，故B正确； C．b的折射率比a的大，所以b的频率比a的大，根据 可知b光光子能量比a光光子大，故C错误； D．b的频率比a的大，所以b的波长比a的小，根据 可知真空中光光子动量比光光子大，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到点。已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（　　） A．光从空气进入棱镜后更容易发生衍射 B．光在点发生全反射 C．该棱镜的折射率为 D．从点出射的光束与入射到点的光束平行 【答案】C 【详解】A．根据公式，， 可得 可知光从空气进入棱镜后波长会变短，光更不容易发生衍射，故A错误； BC．在点作出法线，根据几何关系可知入射角为，折射角为，则该棱镜的折射率为 在点作出法线，根据几何关系可知入射角为，由光路的可逆性可知，在边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，故B错误，C正确； D．三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)天然宝石的耀眼绚烂和光的折射、全反射现象等密不可分，所以折射率就是宝石品质的重要物理参数之一。 材料一：折射仪是粗略测量折射率的仪器，内部构造简化为甲图所示：采用波长为λ0光源，经聚焦透镜后由半圆形玻璃砖曲面射向圆心，在另一侧可通过放大目镜观察折射率标尺及光线，观察到光线有明显的亮暗“分界线”和标尺刻度重合。校准仪器时，不放置待测宝石，调整透明标尺，让标尺基准刻度（玻璃砖折射率）与“分界线”重合，此时分界线与法线夹角为θ。 (1)求玻璃砖折射率n及该光在玻璃砖中传播的波长λ； 材料二：由于晶体各向异性，当光射出某些宝石时，可分裂为两束传播方向不同的光，这两束光折射率差值的绝对值被定义为双折射率。如乙图所示，某次实验室采用“插针法”测量半圆形方解石双折射率画出的光路，单色光由曲面射向圆心，在圆心处分成“o光”和“e光”两束光路。为便于测量，以圆心为坐标原点建立直角坐标系，x轴沿着界面；以原点为圆心画一较大的圆（图中虚线），与入射光、两条折射光分别相交，交点坐标分别为P（x1，y1）、M（x2，y2）、N（x3，y3）。 (2)根据定义求该晶体的双折射率Δn。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）折射仪的工作原理主要是利用光的全反射，光发生全反射的区域明亮，其它区域相对较暗，所以分界线与法线夹角即为玻璃砖的临界角，由几何光学知识可知 设光源频率为f，光在真空中光速为c，由光学知识、光的波动性可知，， 解得 即 （2）设所画圆半径为R，由几何关系可知 同理 由题干可知，双折射率 解得 4．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，AB面镀银，一细光束从AC面的p点沿平行底面AB方向射入棱镜后，其中有两种色光I、II经AB面反射后分别从BC面的Q点和Q′点射出，则下列说法不正确的是（　　） A．色光I的折射率小于色光II的折射率 B．色光I在玻璃中的传播速度大于色光II在玻璃中的传播速度 C．若色光II照在金属板a上，金属板a有光子逸出，则色光I照射在该金属板a，金属板a上一定有光电子逸出 D．用色光I和色光II分别在同一双缝干涉装置中做实验时，色光I的条纹间距较大 【答案】ABD 【详解】A．作出两条光线的光路图如下 可知，从Q点射出的色光I折射率较大，频率较大，故A错误，符合题意； B．根据可知，色光I折射率大，故色光I在玻璃中的传播速度小于色光II在玻璃中的传播速度，故B错误，符合题意； C．色光I频率大，光子能量较色光II大，若色光II照在金属板a上，金属板a有光子逸出，则色光I照射在该金属板a，金属板a上一定有光电子逸出，故C正确，不符合题意； D．根据可知，用波长较小的色光I和波长较长的色光II分别在同一双缝干涉装置中做实验时，色光II的条纹间距较大，故D错误，符合题意。 故选ABD。 5．(24-25高二下·吉林长春第二实验中学·期中)北宋沈括在《梦溪笔谈》中有一段记录：“鼓其应弦，纸人跃，它弦即不动”，意思是拨动其中特定的一根弦，纸人会跳动，但弹奏其他弦，纸人却不动，下列情境中与此现象相同的是（    ） A．工厂中机器开动引起厂房的振动 B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音 C．用光导纤维传送图像信息 D．火车向人驶来，人感到笛声的音调变高 【答案】A 【详解】A．工厂中机器开动引起厂房的微微振动，属于共振引起的结构振动，A正确； B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，属于声音的干涉，B错误； C．用光导纤维传送图像信息，这是光的全反射的应用，C错误； D．火车向人驶来，人感到笛声的音调变高，属于多普勒现象，D错误。 故选A。 6．(24-25高二下·辽宁七校协作体·期中)日常生活和科技中蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．利用激光平行度好的特点，可以测量地球到月亮的距离。 B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 【答案】A 【详解】A．激光平行度好，能长距离传播且能量集中不易发散，因此可用于精确测量地球到月球的距离，故A正确； B．光导纤维利用全反射原理，要求内芯为光密介质、外套为光疏介质，选项B中内芯和外套的介质描述相反，故B错误； C．通过缝隙观察白光灯丝的彩色条纹是光的衍射现象，而非偏振现象，故C错误； D．根据多普勒效应，当波源靠近观察者时，接收频率会高于波源频率，故D错误。 故选A。 7．(24-25高二下·吉林松原·期中)如图所示，横截面为直角三角形ABC的三棱镜，，，。一束单色平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，已知三棱镜对该单色光的折射率为，真空中的光速为c。求： (1)设从AB边上D点入射的光线恰好到达C点，AD的长度； (2)光从D点传播到C点的时间； (3)第一次到达BC边的光线能否从BC边射出，说明理由。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）由题可知，入射角为， 根据折射定律有 解得 故折射角为 设光从AB边的D点入射时，折射光线恰好到达C点，如图所示 根据几何关系得 （2）根据 解得 根据几何关系可得 则光从D点传播到C点的时间 （3）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60°，又因为 因 所以在BC边界发生了全反射 故不能从BC边射出。 8．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)现代生产生活，光学仪器有着广泛的应用，下列关于光的应用说法正确的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性 B．自然光通过相互垂直的偏振片后没有光说明光是纵波 C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，原理是光的衍射 D．照相机的增透膜可以减少光透过透镜时的能量损失，原理是光的折射 【答案】A 【详解】A．激光是一种人工产生的光，激光在时间和空间上具有高度的一致性，这意味着激光的光波，它们的频率、相位和振幅都高度一致，因此能够形成高度相干的光，A正确； B．自然光通过相互垂直的偏振片后没有光说明光是横波，B错误； C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，原理是光的全反射，C错误； D．照相机的增透膜可以减少光透过透镜时的能量损失，原理是光的干涉，D错误。 故选A。 9．(24-25高二下·吉林松原·期中)为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A．a、b光的折射率之比为3：4 B．a光的频率大于b光的频率 C．a、b光在水中的传播速度之比为3:4 D．a光在空气中与水中的波长之比为4:5 【答案】A 【详解】AB．作出光路图，如图所示 由乙图可知，a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，半径较大，则a光的全反射临界角较大 根据几何关系有 则有， 根据 解得， 故，a光的折射率较小，a光的频率小，故A正确，B错误； C．根据 可知，a、b光在水中的传播速度之比为，C错误； D．根据 周期T不变，a光在空气中与水中的波长之比为，故D错误。 故选A。 地 城 考点02 光的全反射 10．(24-25高二下·吉林松原·期中)光纤通信中信号传播的关键载体是光导纤维。如图所示，某单色光进入长为L的光导纤维中传播，内芯材料的折射率为，外套材料的折射率为。已知光在真空中速度为c，下列说法正确的是（　　） A． B．光在光导纤维中传播的速度为 C．光在光导纤维中传播的最短时间为 D．光在光导纤维中传播的最短时间为 【答案】D 【详解】A．发生全反射的条件为从光密介质射向光疏介质，故，故A错误； BCD．当光线在内芯中沿直线传播时，距离最短，此时光在光导纤维中传播的时间最短，传播的速度 最短时间为，BC错误，故D正确。 故选D。 11．(24-25高二下·辽宁葫芦岛六校协作体·期中)如图所示，半径为R的半圆玻璃竖直放置，一束光从A点沿着圆心射入，光恰好在水平直径BC上发生全反射，且反射光线与BC的夹角，光在真空中的传播速度为c，不考虑光在玻璃内部的二次反射，求： (1)玻璃对该束光的折射率n； (2)该束光在玻璃中的传播时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，光在玻璃中的临界角为 则折射率为 （2）光在玻璃中的传播速度为 光在玻璃中的路程为 则该束光在玻璃中的传播时间为 12．(22-23高二下·浙江金华十校·期末)如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。    【答案】（1）；（2）距E点；（3） 【详解】（1）作出光路如图    由几何关系有 由折射定律有 （2）由几何关系可知 则 所以 又 解得 所以 则 所以光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置 即光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置距E点。 （3）光线在圆形玻璃砖中传播时有 其中 在圆形玻璃砖与长方形玻璃砖之间传播时有 在长方形玻璃砖中传播时，有 光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间为 联立解得 地 城 考点03 光的干涉、衍射和偏振 13．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)如图，a、b、c、d四个图样是两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点（黑色为亮条纹，a图样的亮纹间距比b图样大，c图样中央亮纹比d图样宽）可以得出的正确结论是（　　） A．a、b是光的衍射图样，c、d为光的干涉图样 B．a、b是光的干涉图样，c、d为光的衍射图样 C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D．在同种介质中，形成a图样的光的折射率比形成b图样的光的折射率大 【答案】B 【详解】AB．双缝干涉图样的条纹是等间距的，而衍射条纹间距不相等，则知a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，故A错误，B正确； C．根据可知，光的波长越长，双缝干涉条纹间距越大，则知形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，故C错误； D．波长越长，频率越小，折射率越小；形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，则形成a图样的光的折射率比形成b图样的光的折射率小，故D错误。 故选B。 14．(24-25高二下·辽宁葫芦岛六校协作体·期中)在同一装置中做双缝干涉实验，对于黄光与蓝光的暗条纹间距，下列说法正确的是（　　） A．黄光的更小 B．黄光的更大 C．一样大 D．无法比较 【答案】B 【详解】在同一装置中做双缝干涉实验，根据条纹间距公式 由于黄光的波长大于蓝光的波长，则黄光的暗条纹间距更大。 故选B。 15．(24-25高二下·吉林松原·期中)对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” 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．图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D．图丁是雨后太阳光射入到水滴中发生色散而形成彩虹的原理图，其中a、b、c、d四条光线的波长的关系为 【答案】BD 【详解】A．图甲是“泊松亮斑”，是圆盘衍射的图样，故A错误； B．根据条纹间距 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．被检测工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，条纹不平行，说明被检测工件表面不平整，故C错误； D．太阳光通过水滴折射后，偏折程度从小到大的排序为d、c、b、a，则同一介质对不同光的折射率关系是，根据折射率越大，频率越大，可知它们的频率关系为 根据 可得它们的波长关系为，故D正确。 故选BD。 16．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)实验表明光具有波动性，关于光的干涉、衍射现象下列说法正确的是（　　） A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象 B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象 C．对于单色光衍射条纹，中央条纹最窄最亮，离中央越远，条纹越宽越暗 D．分别用单色红光和单色绿光通过同一双缝干涉装置，后者条纹间距较宽 【答案】B 【详解】A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的衍射现象，不是干涉现象，故A错误； B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑，即泊松亮斑，是光绕过障碍物继续传播的现象，属于光的衍射现象，故B正确； C．对于单色光衍射条纹，中央条纹最宽最亮，离中央越远，条纹越窄越暗，故C错误； D．根据双缝干涉条纹间距公式 红光波长大于绿光波长，所以分别用单色红光和单色绿光通过同一双缝干涉装置，红光的条纹间距较宽，故D错误。 故选B。 17．(24-25高二下·辽宁沈阳第二中学·)薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。标准样板与被检查工件平面之间形成一个楔形空气薄膜，如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直照射，分别形成如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A．该检测工件上表面有一个明显的凸起 B．单色光a、b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，单色光a的比单色光b的小 C．单色光a、b在相同的条件下，进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距，单色光a的比单色光b的小 D．单色光a、b在同一介质中，单色光a的速度大于单色光b的速度 【答案】D 【详解】A．同一亮条纹所对应的光程差相等，由图可知，弯曲的亮条纹提前出现，说明该检测工件上表面有一个明显的凹坑，故A错误； B．由图乙可知，在空气薄膜中相同的长度下，单色光a所对应的亮条纹间距较大，则单色光a的波长较长，单色光a的频率较小，单色光a的折射率较小，根据可知，单色光a发生全反射时的临界角较大，故B错误； C．由于单色光a的波长较长，根据可知，单色光a、b分别通过相同的装置，在相同的条件下，进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距，单色光a的比单色光b的大，故C错误； D．根据可知，单色光a的折射率较小，单色光a的速度大于单色光b的速度，故D正确。 故选D。 18．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)(1)利用甲图所示装置研究光的某些现象，下列说法正确的是________。 A．若光源和光屏间放置的只是单缝挡板，则在光屏上得到的图样如（b）图所示 B．若光源和光屏间放置的有双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，图样的条纹宽度会变宽 C．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射不到光屏上 D．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照射不到光屏上 (2)某同学用如图乙所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示。则： 　 图丙的读数x1=________mm，图丁的读数x2=________mm，实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，可得实验中测出的光的波长λ=________nm。 (3)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上（图戊），让单色光从上方射入（示意图如图己，其中R为凸透镜的曲率半径），从上往下看凸透镜，也可以观察到由干涉造成图庚所示的环状条纹，这些条纹叫作牛顿环。如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径将________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如果换一个曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环半径将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)AD (2) 1.15 8.95 520 (3) 变大 变大 【详解】（1）A．若光源和光屏间放置的只是单缝挡板，则在光屏上得到衍射图样，如（b）图所示，故A正确； B．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，依据干涉条纹间距公式可知，波长变短，图样的条纹宽度会变窄，故B错误； CD．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，紫光偏折最大，则紫光最有可能照射不到光屏上，故C错误，D正确。 故选AD。 （2）[1]题图丙中的主尺读数为1 mm，游标尺读数为0.05×3 mm=0.15 mm，所以图丙的读数x1=1 mm+0.05×3 mm=1.15 mm； [2]题图丁中的主尺读数为8 mm，游标尺读数为0.05×19 mm=0.95 mm，所以图丁的读数x2=8 mm+0.05×19 mm=8.95 mm； [3]相邻两个亮条纹的距离 根据双缝干涉条纹间距公式 解得光的波长为 把数据代入上面公式解得 （3）[1]当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹。用波长变长的光照射，则出现亮条纹的这一厚度需远离中心，则圆环的半径变大。 [2]如果换一个曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度偏移中心，则观察到的圆环的半径变大。 19．为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A． B． C．4d D．4nd 【答案】D 【详解】本题考查薄膜干涉．设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd．故选D． 点睛：光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强． 20．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)在做双缝干涉实验时，用波长λ1＝0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的光在光屏上的中央亮条纹两侧的第4条亮条纹都和未知波长的光在光屏上的中央亮条纹两侧的第5条亮条纹重合，则未知波长的光的波长是多少？ 【答案】0.48μm 【详解】设未知波长为，则 根据题意 21．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的衍射现象 B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象 C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象 D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应 【答案】BCD 【详解】A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的干涉现象，选项A错误； B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象，选项B正确； C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象，选项C正确； D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应，选项D正确。 故选BCD。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光学 3大高频考点概览 考点01 光的折射 考点02 光的全反射 考点03 光的干涉、衍射和偏振 地 城 考点01 光的折射 1．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨第九中学校·期中)幻日是一种大气光学现象，称为“双太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为、两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则在冰晶中（    ） A．冰晶对的折射率比对的大 B．真空中比的速度大 C．光光子能量比光光子大 D．真空中光光子动量比光光子大 2．(24-25高二下·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到点。已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（　　） A．光从空气进入棱镜后更容易发生衍射 B．光在点发生全反射 C．该棱镜的折射率为 D．从点出射的光束与入射到点的光束平行 3．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)天然宝石的耀眼绚烂和光的折射、全反射现象等密不可分，所以折射率就是宝石品质的重要物理参数之一。 材料一：折射仪是粗略测量折射率的仪器，内部构造简化为甲图所示：采用波长为λ0光源，经聚焦透镜后由半圆形玻璃砖曲面射向圆心，在另一侧可通过放大目镜观察折射率标尺及光线，观察到光线有明显的亮暗“分界线”和标尺刻度重合。校准仪器时，不放置待测宝石，调整透明标尺，让标尺基准刻度（玻璃砖折射率）与“分界线”重合，此时分界线与法线夹角为θ。 (1)求玻璃砖折射率n及该光在玻璃砖中传播的波长λ； 材料二：由于晶体各向异性，当光射出某些宝石时，可分裂为两束传播方向不同的光，这两束光折射率差值的绝对值被定义为双折射率。如乙图所示，某次实验室采用“插针法”测量半圆形方解石双折射率画出的光路，单色光由曲面射向圆心，在圆心处分成“o光”和“e光”两束光路。为便于测量，以圆心为坐标原点建立直角坐标系，x轴沿着界面；以原点为圆心画一较大的圆（图中虚线），与入射光、两条折射光分别相交，交点坐标分别为P（x1，y1）、M（x2，y2）、N（x3，y3）。 (2)根据定义求该晶体的双折射率Δn。 4．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，AB面镀银，一细光束从AC面的p点沿平行底面AB方向射入棱镜后，其中有两种色光I、II经AB面反射后分别从BC面的Q点和Q′点射出，则下列说法不正确的是（　　） A．色光I的折射率小于色光II的折射率 B．色光I在玻璃中的传播速度大于色光II在玻璃中的传播速度 C．若色光II照在金属板a上，金属板a有光子逸出，则色光I照射在该金属板a，金属板a上一定有光电子逸出 D．用色光I和色光II分别在同一双缝干涉装置中做实验时，色光I的条纹间距较大 5．(24-25高二下·吉林长春第二实验中学·期中)北宋沈括在《梦溪笔谈》中有一段记录：“鼓其应弦，纸人跃，它弦即不动”，意思是拨动其中特定的一根弦，纸人会跳动，但弹奏其他弦，纸人却不动，下列情境中与此现象相同的是（    ） A．工厂中机器开动引起厂房的振动 B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音 C．用光导纤维传送图像信息 D．火车向人驶来，人感到笛声的音调变高 6．(24-25高二下·辽宁七校协作体·期中)日常生活和科技中蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．利用激光平行度好的特点，可以测量地球到月亮的距离。 B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 7．(24-25高二下·吉林松原·期中)如图所示，横截面为直角三角形ABC的三棱镜，，，。一束单色平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，已知三棱镜对该单色光的折射率为，真空中的光速为c。求： (1)设从AB边上D点入射的光线恰好到达C点，AD的长度； (2)光从D点传播到C点的时间； (3)第一次到达BC边的光线能否从BC边射出，说明理由。 8．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)现代生产生活，光学仪器有着广泛的应用，下列关于光的应用说法正确的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性 B．自然光通过相互垂直的偏振片后没有光说明光是纵波 C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，原理是光的衍射 D．照相机的增透膜可以减少光透过透镜时的能量损失，原理是光的折射 9．(24-25高二下·吉林松原·期中)为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A．a、b光的折射率之比为3：4 B．a光的频率大于b光的频率 C．a、b光在水中的传播速度之比为3:4 D．a光在空气中与水中的波长之比为4:5 地 城 考点02 光的全反射 10．(24-25高二下·吉林松原·期中)光纤通信中信号传播的关键载体是光导纤维。如图所示，某单色光进入长为L的光导纤维中传播，内芯材料的折射率为，外套材料的折射率为。已知光在真空中速度为c，下列说法正确的是（　　） A． B．光在光导纤维中传播的速度为 C．光在光导纤维中传播的最短时间为 D．光在光导纤维中传播的最短时间为 11．(24-25高二下·辽宁葫芦岛六校协作体·期中)如图所示，半径为R的半圆玻璃竖直放置，一束光从A点沿着圆心射入，光恰好在水平直径BC上发生全反射，且反射光线与BC的夹角，光在真空中的传播速度为c，不考虑光在玻璃内部的二次反射，求： (1)玻璃对该束光的折射率n； (2)该束光在玻璃中的传播时间t。 12．(22-23高二下·浙江金华十校·期末)如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。    地 城 考点03 光的干涉、衍射和偏振 13．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)如图，a、b、c、d四个图样是两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点（黑色为亮条纹，a图样的亮纹间距比b图样大，c图样中央亮纹比d图样宽）可以得出的正确结论是（　　） A．a、b是光的衍射图样，c、d为光的干涉图样 B．a、b是光的干涉图样，c、d为光的衍射图样 C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D．在同种介质中，形成a图样的光的折射率比形成b图样的光的折射率大 14．(24-25高二下·辽宁葫芦岛六校协作体·期中)在同一装置中做双缝干涉实验，对于黄光与蓝光的暗条纹间距，下列说法正确的是（　　） A．黄光的更小 B．黄光的更大 C．一样大 D．无法比较 15．(24-25高二下·吉林松原·期中)对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” 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．图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D．图丁是雨后太阳光射入到水滴中发生色散而形成彩虹的原理图，其中a、b、c、d四条光线的波长的关系为 16．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期中)实验表明光具有波动性，关于光的干涉、衍射现象下列说法正确的是（　　） A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象 B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象 C．对于单色光衍射条纹，中央条纹最窄最亮，离中央越远，条纹越宽越暗 D．分别用单色红光和单色绿光通过同一双缝干涉装置，后者条纹间距较宽 17．(24-25高二下·辽宁沈阳第二中学·)薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。标准样板与被检查工件平面之间形成一个楔形空气薄膜，如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直照射，分别形成如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A．该检测工件上表面有一个明显的凸起 B．单色光a、b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，单色光a的比单色光b的小 C．单色光a、b在相同的条件下，进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距，单色光a的比单色光b的小 D．单色光a、b在同一介质中，单色光a的速度大于单色光b的速度 18．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)(1)利用甲图所示装置研究光的某些现象，下列说法正确的是________。 A．若光源和光屏间放置的只是单缝挡板，则在光屏上得到的图样如（b）图所示 B．若光源和光屏间放置的有双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，图样的条纹宽度会变宽 C．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射不到光屏上 D．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照射不到光屏上 (2)某同学用如图乙所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示。则： 　 图丙的读数x1=________mm，图丁的读数x2=________mm，实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，可得实验中测出的光的波长λ=________nm。 (3)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上（图戊），让单色光从上方射入（示意图如图己，其中R为凸透镜的曲率半径），从上往下看凸透镜，也可以观察到由干涉造成图庚所示的环状条纹，这些条纹叫作牛顿环。如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径将________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如果换一个曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环半径将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 19．为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A． B． C．4d D．4nd 20．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)在做双缝干涉实验时，用波长λ1＝0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的光在光屏上的中央亮条纹两侧的第4条亮条纹都和未知波长的光在光屏上的中央亮条纹两侧的第5条亮条纹重合，则未知波长的光的波长是多少？ 21．(19-20高二下·内蒙古包头北方重工第三中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的衍射现象 B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象 C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象 D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $