专题03 光（期末真题汇编，河南专用）高二物理下学期

**基本信息** 高中物理光专题期末试题汇编，覆盖折射、全反射、干涉衍射三大高频考点，结合水晶球、海市蜃楼等生活情境及光导纤维等科技应用，题型梯度适配期末复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题|折射（5）、全反射（2）、干涉衍射（5）|水晶球折射计算、海市蜃楼成因分析| |多选题|5题|全反射（2）、干涉衍射（3）|双光束玻璃砖折射比较、偏振现象判断| |解答题|8题|折射（3）、全反射（5）|光导纤维全反射、棱镜折射时间计算| |实验题|1题|干涉衍射（1）|双缝干涉测光波长操作与误差分析|

专题3　光 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 光干涉和衍射 地 城 考点01 光的折射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南周口·期末）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为，过球心O的截面如图乙所示，为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与夹角为，出射光线与平行。已知光在真空中的传播速度为c。则（　　） A．水晶球的折射率为2 B．光在水晶球中传播的速度大小为 C．光在水晶球中传播的距离为 D．光在水晶球中传播的时间为 【答案】D 【详解】A．根据题意作出光路图如图所示 由几何关系可知，光线射出时的折射角，根据折射率公式，解得，故A错误； B．光在水晶球中传播的速度大小为，故B错误； C．光在水晶球中传播的距离，故C错误； D．传播的时间，解得，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·河南许昌·期末）如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由红、紫两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，入射角为β，进入玻璃砖后分成两束光分别经过玻璃砖截面边界上的b、c两点，b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（　　） A．经过b、c两点的分别是红光和紫光 B．在同种玻璃中，红光的速率比紫光的速率大 C．增大β角，射到c点的光可能会发生全反射 D．光从M点传到c点的时间大于从M点传到b点的时间 【答案】B 【详解】A．因为紫光的频率大于红光的频率，所以对于同一介质，紫光折射率大于红光折射率，由折射定律可知，对不同颜色的光线，当入射角相同时，光的折射率越大，折射角应越小，则经过b、c两点的分别是紫光和红光，故A错误； B．由公式，真空中，紫光和红光速率相等，而在同种玻璃中，紫光折射率大于红光折射率，则红光的速率比紫光的速率大，故B正确； C．如图所示 设射到c点的光在M点的折射角为，在c点发生折射，光从玻璃到空气中的入射角为，折射角为。 则由光的折射率公式可得 由图和题意可得 将以上两式对比可得 即光线从c点射出时折射角小于，所以即使增大，射到c点的光在c点也不会发生全反射，故C错误； D．如图所示 设截面半圆半径为R，以c光为研究对象，由几何关系可得，光从M点到c点的路程为 由折射率公式 且 联立可得，光从M点传到c点的时间 其与折射角、折射率无关，则同理可得，光从M点传到b点的时间，故D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示为两个相同的直角三角形玻璃砖的截面，截面顶角为，一束宽度为的平行光从左侧玻璃砖的斜边以入射角射入，光束两次射出玻璃砖时均与玻璃砖直角边垂直，下列说法正确的是（　　） A．光束在玻璃砖中发生全反射的临界角为30° B．光束第二次进入玻璃砖的入射角为60° C．光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的1.5倍 D．光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的倍 【答案】C 【详解】A．折射率 由 可得 故临界角为45°，A错误； B．由光路可逆性可知，光束第二次进入玻璃砖的入射角为45°，B错误； CD．设经过第一个玻璃砖后光束宽度为，由几何关系， 联立可得 即光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的1.5倍，D错误，C正确。 故选C。 4．（24-25高二下·河南信阳·期末）海市蜃楼有两种形式，分别为海面的海市蜃楼，沙漠中的海市蜃楼，观察对比下列两幅图像，分析下列说法正确的是（　　） A．两种海市蜃楼对应的像分别为在海面或沙漠表面所形成的倒影 B．海面附近与沙漠表面，底层空气均比上层稀疏 C．两种海市蜃楼都是光从光疏介质进入光密介质而产生的现象 D．两种海市蜃楼都是由光的折射和全反射造成的 【答案】D 【详解】A．海面上方的海市蜃楼所形成的像为正影，沙漠表面的海市蜃楼所形成的像为倒影，故A错误； B．温度高空气稀薄，温度低空气稠密，海面附近底层空气比上层空气稠密，沙漠表面空气比上层空气稀疏，故B错误； CD．两种海市蜃楼都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射而造成的，故C错误，D正确。 故选D。 5．（24-25高二下·河南南阳·期末）图甲为由细小玻璃珠及反射层制成的玻璃微珠反光膜，它能将射向它的部分光逆向照回（反射光线和入射光线方向相反），常被用于无光源的道路标志线、标志牌中，以增强反光效果。图乙为一光线照射到半径为R的玻璃微珠后被逆向照回的光路图，已知所用玻璃的折射率，光在真空中的传播速度为c，则该光中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图所示 光线从球面上的A点射入，入射为α，折射角为β，根据折射定律有 由几何关系知 解得 光在玻璃微珠中的传播路程 光在玻璃微珠中的传播速度 光在玻璃微珠中的传播时间 故选D。 二、多选题 6．（24-25高二下·河南周口·期末）如图所示的玻璃砖，、，边长为。一束激光以与边的夹角为从边上的点射入，折射光线到达边上的中点E。已知反向延长线的夹角为，且，光在真空中传播速度为。下列说法正确的是（    ） A．此激光在D点的入射角为 B．玻璃砖的折射率为 C．激光从D到E的传播距离为 D．激光从D到E的传播时间为 【答案】BD 【详解】A．由几何关系可得光在D点的入射角为， 故A错误； B．由几何关系可得光在D点入射后的折射角为，由可得 所以玻璃砖的折射率为，故B正确； C．对于直角三角形ABC，因为边长为，所以边长BC的长度为2L，E是BC的中点，则 由几何关系可得 则 在三角形BDE内根据正弦定理得 代入数据解得，故C错误； D．由 解得激光在玻璃砖内的速度为 所以激光从D到E的传播时间为 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 三、解答题 7．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图，阴影部分ABC为一透明材料做成的直角三棱柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n=2，ABCD是边长为R的正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光穿过AC的长度。（结果可以用三角函数表示） 【答案】 【详解】设光线向上射到AC边，光路如图所示 由 得 由图可知 得 由 得 由图可知 得 同理可得，光线向下射到AC边时有 解得待求长度为 8．（24-25高二下·河南漯河·期末）如图所示，三角形为三棱镜的横截面，其顶角，边的边长为，一细光束从边的中点射入三棱镜，入射角，折射光线恰好垂直边射出。光在真空中传播的速度为，不考虑光在三棱镜内发生的多次反射。求： (1)三棱镜对光的折射率； (2)该细光束在三棱镜中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示，根据三角形知识可知，入射光在边发生折射时的折射角 根据光的折射定律有 解得 （2）光在三棱镜中的传播距离 三棱镜的折射率 光在三棱镜中传播的时间 解得 9．（24-25高二下·河南郑州·期末）如图是截面为等腰直角三角形的全反射棱镜，腰长为。垂直于底边射入的光线，恰好在腰上发生全反射。已知真空中的光速为，求： (1)棱镜的折射率； (2)此光线在棱镜中传播的时间。（不考虑在底边的反射） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由几何关系可知入射角 由 得棱镜的折射率 （2）由几何知识求得，光线在棱镜中传播的路程 由 得光线在棱镜中传播所需的时间 地 城 考点02 光的全反射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图所示，某同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，他进行的主要步骤是：①用刻度尺测玻璃砖的直径的大小；②先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心、直径及的法线；③将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺紧靠点并与直径垂直放置；④调节激光器，使光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心，并使长直尺的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到点距离，右侧亮点到点的距离。则下列说法正确的是（　　） A．利用上述实验数据计算可得玻璃砖折射率为 B．在范围内，改变入射光的入射角，直尺上一定出现两个亮点 C．要使左侧亮点到点的距离增大，应调节激光器使光线顺时针转动增大入射角 D．左侧亮点到点的距离一定小于右侧亮点到点的距离 【答案】D 【详解】A．作出光在玻璃砖中传播的光路图如下 由几何知识可得， 故玻璃砖的折射率，故A错误； B．在范围内，改变入射光的入射角，当入射角大于全反射时的临界角时，在A的左侧没有亮点，只有右侧的亮点，故B错误； C．要使左侧亮点到点的距离增大，应调节激光器使光线逆时针转动减小入射角，其射出玻璃砖的折射角随之减小，左侧亮点到点的距离增大，故C错误； D．由于左侧亮点是折射光线在MN上形成的，右侧亮点是反射光线在MN上形成的，根据光的折射规律可知，折射角大于其在玻璃砖中的入射角，由光的反射规律可知，反射角等于其入射角，因此左侧亮点到点的距离一定小于右侧亮点到点的距离，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，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上时的光路图，为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 B．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 C．在冰晶中，光的传播速度较小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的宽 【答案】A 【详解】AB．由题意，可知冰晶对光的折射率小于光，从同种玻璃中射入空气发生全反射时，由，则光的临界角较大，故A正确，B错误； C．光在介质中的速度，则在冰晶中，光的传播速度较大，故C错误； D．由题意，光的波长较长，则用同一装置做双缝干涉实验，由条纹间距公式，光的条纹间距比光的窄，故D错误。 故选A。 二、多选题 3．（24-25高二下·河南新乡·期末）某地举办了盛大的灯光秀，灯光秀用到某种发光二极管，该二极管内有用透明材料制成的等腰直角棱镜，其截面如图所示，通过测量得到直角边长为a。某同学用一束光从AB边的中点D入射，光线与AB边的夹角为。在由0°逐渐增大到90°的过程中，发现当光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出。若只考虑光线在棱镜中的第一次反射，则下列说法正确的是（　　） A．该玻璃的折射率为1.5 B．从BC边射出的光线离B点最近的距离为 C．垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间为 D．在由0°逐渐增大到90°的过程中，BC边上有光线射出的区域的长度为 【答案】BD 【详解】A．如图所示 设等腰直角棱镜的临界角为C，光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出，可得光发生全反射的临界角 根据 解得，A错误； BD．如上图所示当趋近于时，由折射定律有 解得 在由0°逐渐增大的过程中，光线的出射点由M点逐渐向O点靠近 当大于90°时，光线在O点右侧发生全反射，故BC边上OM部分有光线射出。由几何关系得 从BC边射出的光线离B点最近的距离为 BC边上有光线 射出的区域的长度，BD正确； C．当光线刚好垂直于AB边入射时，光线在O点发生全反射，再垂直于AC边射出，垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间 又 解得，C错误。 故选BD。 4．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示，水平面上方固定有一玻璃砖，玻璃砖上、下表面水平且足够大，A、B两束不同的单色光沿相同的方向斜射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射后，在水平面上形成两个亮点，将单色光B的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，则下列判断正确的是（　　） A．玻璃砖对A光的折射率比B光大 B．A光在玻璃砖中传播的速度比B光大 C．逐渐增大两入射光在玻璃砖上表面的入射角，A光在玻璃砖下表面先发生全反射 D．经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距比B光大 【答案】BD 【详解】A．将B光的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，表明B光的折射角小于A光的折射角，则B光的折射率比A光的折射率大，故A错误； B．根据折射率与光速关系有，由于B光的折射率比A光的折射率大，则A光在玻璃砖中传播速度大，故B正确； C．光在上界面的折射角等于下界面上的入射角，根据光路可逆可知，光在玻璃砖下表面不会发生全反射，故C错误； D．折射率越大，波长越小，由于B光的折射率比A光的折射率大，则B光的波长比A光的波长小，根据，可知，经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距大，故D正确。 故选BD。 三、解答题 5．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图1为我国研制的月壤打砖机原理样机。其光学模块的原理是通过一个抛物面反射镜实现太阳能的高倍会聚，并通过光导纤维进行能量传输。图2为其简化原理图，以反射镜的顶点O为坐标原点，建立Oxyz坐标系，Oy为抛物面反射镜的主轴，反射镜关于主轴对称，平行于主轴的太阳光经反射后会聚于抛物面的焦点P上，P恰为光导纤维左端面的中心，光导纤维可简化为中轴线与y轴重合的长圆柱体。已知抛物面的最大横截面是半径为R的圆，其圆心为；光导纤维的长度为l，折射率为n，光在真空中的传播速度为c。若从Q点反射的光线恰能在光纤内发生全反射，求： (1)P点到点的距离； (2)从Q点反射的光线在光导纤维中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图，设经点反射的光线以入射角从点射入光纤，折射角为 且恰好发生全反射则有， 由几何知识可得 联立解得 由勾股定理得 （2）由几何关系可知，光线的传播距离 由（1）可知 又光在光导纤维中传播的速度 光线在光导纤维中传播所用时间 6．（24-25高二下·河南南阳·期末）由折射率n=3的某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABODE如图所示，矩形ABOE的宽，圆弧DE的圆心角∠DOE=90°，所在圆的半径为R，其上有一点M，∠DOM=30°。棱镜置于空气中，一束光线从M点沿半径方向入射，已知光在空气中的传播速度为c，不考虑光线在出射点的反射，求： (1)该棱镜临界角的正弦值sin C； (2)光线在该棱镜中传播的总时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据临界角与折射率关系可知 （2）光线入射到棱镜中，光路如图所示 光线在AB边上的N点的入射角为α，在DE弧上的P点的入射角为β。已知∠DOM=30°，有∠NOE=∠MOE=60°，由几何关系可知α=30° 因临界角C<30° 所以光线在AB边发生全反射，在△NBO中，因为，由几何关系可知 在△NOP中，由正弦定理有 解得 因此，光线在DE弧上的P点也会发生全反射，最终从BD边的Q点垂直射出，在△NOP中，∠NOP=90°，由几何关系知 在△OQP中，由几何关系知 光线在棱镜中传播的速度大小 光线在该棱镜中传播所用的总时间 联立解得 7．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 (1)求该液体的折射率； (2)光在液体中的传播时间； (3)若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知光折射时，在空气中的折射角为 在液体中的入射角为 结合折射率定义，可知该液体的折射率为 （2）光在液体中的传播速度为 光在液体中的传播距离为 则光在液体中的传播时间为 解得 （3）若使此光源发出的光都不能射出液面，使光在点恰好发生全反射，根据全反射临界角公式可得 解得发生全反射的临界角为 由几何关系，可知光源应向上移动的最小距离满足 解得 三、解答题 8．（24-25高二下·河南安阳·期末）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆和等腰直角三角形组成，其中为圆心，。一束单色光从光源垂直射到面上的点，恰好在面发生全反射，之后从半圆上的某点射出。已知光在真空中的速度大小为，求： (1)玻璃砖的折射率； (2)光从点射入到第一次离开玻璃砖的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）依题意，画出光路图，如图： 由于为等腰直角三角形，，，光恰好在点发生全反射，由 解得玻璃砖的折射率 （2）由几何关系得，，，因此， 解得 光在玻璃中的传播距离 光在玻璃中的传播速度 光在玻璃中的传播时间 解得光从M点射入到第一次离开玻璃砖的时间 地 城 考点03 光的干涉和衍射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图甲所示，将一个平凸透镜放置在另一平玻璃板上，让单色光从上方竖直向下照射，这时会观察到如图乙所示的明暗相间的同心圆环，这个现象叫作牛顿环，下列说法正确的是（　　） A．将透镜和玻璃板放置在水中，观察到的圆环间距变小 B．仅增大入射光的频率，观察到的圆环间距变大 C．该现象与泊松亮斑的原理相同 D．该现象是在透镜上表面和下表面间的反射光发生干涉产生的 【答案】A 【详解】A．在水中做此实验，则入射光在水中的波长减小，圆环间距变小，A正确； B．增大入射光频率，则入射光波长减小，观察到的圆环间距变小，B错误； C．该现象是光的干涉，泊松亮斑是光的衍射，C错误； D．该现象是在透镜下表面与空气的界面，玻璃板上表面与空气界面的反射光发生干涉产生的，D错误。 故选A。 2．（24-25高二下·河南安阳·期末）如图是利用标准玻璃板检查工件是否平整的原理图。用某一波长的光从上向下照射，在被检查平面平整光滑时观察到平行且等间距的亮条纹。若把薄片向右平移一小段距离。则平移后相邻条纹水平间距相比平移前（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．都有可能 【答案】B 【详解】设标准样板下表面和被检查平面的夹角为，从空气膜的上、下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为空气膜厚度的2倍，当光程差时出现亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气膜的厚度差为，相邻亮条纹之间的距离 其中 薄片向右平移，变小，条纹间距将增大，故选B。 3．（24-25高二下·河南鹤壁·期末）工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 B．a光的波长大于b光的波长 C．a、b两种单色光以相同的入射角射入水中，a光的折射角小于b光的折射角 D．照射同一单缝时，a光能够发生衍射现象，b光不能发生衍射现象 【答案】B 【详解】A．根据薄膜干涉的规律可知，条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起，故A错误； B．图2中a的条纹间距宽，说明a的波长大于b的波长，a的频率小于b的频率，故B正确； C．在同一介质中，a的折射率小于b的折射率，故以相同的入射角射入水中，a光的折射角大于b光的折射角，故C错误； D．衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，故照射同一单缝时a、b光均能发生衍射现象，故D错误。 故选B。 4．（24-25高二下·河南郑州·期末）某同学用图甲所示的实验装置研究光的双缝干涉现象，、为双缝，点为光屏上一点。一束单色激光垂直照射双缝，在屏上得到了如图乙所示的干涉图样，则（　　） A．若只增大双缝间的距离，条纹间距变大 B．若只增大单色激光的频率，条纹间距变小 C．若、到点的路程差为波长奇数倍，处是暗条纹 D．若、到点的路程差为半波长整数倍，处一定是亮条纹 【答案】B 【详解】AB．根据可知，若只增大双缝间的距离，则条纹间距变小；若只增大单色激光的频率，即减小单色激光的波长，则条纹间距变小，故A错误，B正确； C．若、到点的路程差为波长的整数倍，则处是亮条纹，故C错误； D．若、到点的路程差为半波长的奇数倍，则处是暗条纹，故D错误。 故选B。 5．（24-25高二下·河南濮阳·期末）由a、b两种单色光组成的一束复色光从玻璃射向空气，在界面分成a和ab两束光，其光路图如图1所示。图2和图3为分别用这两种单色光照射同一个单缝，产生的衍射图样，下列说法正确的是（　　） A．用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大 B．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．图3对应的是a光产生的衍射图样 【答案】A 【详解】AC．根据图1可知，a光的临界角大于b光的临界角，根据 可知，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的频率小于b光的频率，根据 可知，a光的波长大于b光的波长，根据 可知，用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大，故A正确，C错误； B．根据 可知，a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，故B错误； D．由上面的分析可知a光的波长大于b光的波长，所以a光更容易发生明显的衍射，用这两种单色光照射同一个单缝产生的衍射图样a光对应的中间亮条纹更宽，所以图3对应的是b光产生的衍射图样，故D错误。 故选A。 6．（24-25高二下·河南南阳·期末）我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ是氢原子分别由n=3、n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线（如图），则下列说法正确的是（　　） A．Hα的光子动量大于Hβ的光子动量 B．Hα是由n=3能级向n=2能级跃迁产生的 C．Hβ的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态 D．用同一装置做双缝干涉实验，Hβ的条纹间距比Hα的大 【答案】B 【详解】B．由图可知，Hα的频率小于Hβ的频率，可知Hα对应的光子能量小于Hβ对应的光子能量，则Hα是由n=3能级向n=2能级跃迁产生的，故B正确； A．根据光子动量表达式，由于Hα的波长大，则Hα的光子动量小于Hβ的光子动量，故A错误； C．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量 而Hβ是由n=4向n=2能级跃迁产生的，由于 故Hβ的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故C错误； D．Hα的频率小，波长大，根据公式，可知Hα的干涉条纹间距大于Hβ的干涉条纹间距，故D错误。 故选B。 7．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，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上时的光路图，为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 B．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 C．在冰晶中，光的传播速度较小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的宽 【答案】A 【详解】AB．由题意，可知冰晶对光的折射率小于光，从同种玻璃中射入空气发生全反射时，由，则光的临界角较大，故A正确，B错误； C．光在介质中的速度，则在冰晶中，光的传播速度较大，故C错误； D．由题意，光的波长较长，则用同一装置做双缝干涉实验，由条纹间距公式，光的条纹间距比光的窄，故D错误。 故选A。 8．（24-25高二下·河南三门峡·期末）下列说法正确的是（　　） A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象 B．光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率大 C．关于双缝干涉实验，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果 D．介质的密度越大，对同一种单色光的折射率越大 【答案】C 【详解】A．光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉，不同色光干涉条纹的间距不同，从而形成彩色花纹，所以这是光的干涉现象，故A错误； B．光导纤维是利用光的全反射现象制成的，根据全反射的条件可知，光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B错误； C．双缝干涉实验，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果,故C正确； D．折射率的大小与介质的密度并无直接联系，主要由介质的性质及光的频率决定，故D错误。 故选C。 9．（24-25高二下·河南南阳·期末）1808年，艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．只有纵波才有偏振现象 B．横波和纵波都可以发生偏振现象 C．自然光经玻璃反射后变为偏振光 D．自然光经玻璃折射后仍是自然光 【答案】C 【详解】A．只有横波才有偏振现象，纵波无法发生偏振，故A错误； B．偏振是横波特有的现象，纵波不能发生，故B错误； C．自然光经玻璃反射时，反射光为偏振光（部分偏振），故C正确； D．自然光经玻璃折射后变为部分偏振光，而非自然光，故D错误。 故选C。 二、多选题 10．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示，水平面上方固定有一玻璃砖，玻璃砖上、下表面水平且足够大，A、B两束不同的单色光沿相同的方向斜射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射后，在水平面上形成两个亮点，将单色光B的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，则下列判断正确的是（　　） A．玻璃砖对A光的折射率比B光大 B．A光在玻璃砖中传播的速度比B光大 C．逐渐增大两入射光在玻璃砖上表面的入射角，A光在玻璃砖下表面先发生全反射 D．经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距比B光大 【答案】BD 【详解】A．将B光的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，表明B光的折射角小于A光的折射角，则B光的折射率比A光的折射率大，故A错误； B．根据折射率与光速关系有，由于B光的折射率比A光的折射率大，则A光在玻璃砖中传播速度大，故B正确； C．光在上界面的折射角等于下界面上的入射角，根据光路可逆可知，光在玻璃砖下表面不会发生全反射，故C错误； D．折射率越大，波长越小，由于B光的折射率比A光的折射率大，则B光的波长比A光的波长小，根据，可知，经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距大，故D正确。 故选BD。 11．（24-25高二下·河南三门峡·期末）下列是教材中的四幅图片，对其相关知识的描述，正确的是（　　） A．图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象 B．图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波 C．图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果发现了质子 D．图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站就是利用核聚变释放的核能来发电 【答案】AB 【详解】A．图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象，故A正确； B．图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波，故B正确； C．图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果提出原子结构为核式结构，故C错误； D．图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站利用核裂变释放的核能来发电，故D错误。 故选AB 。 12．（24-25高二下·河南·期末）下列四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 【答案】BD 【详解】A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是因为光从水中射向气泡中的空气中时，即光从光密介质射向了光疏介质，发生了全反射，故A错误； B．光在通过单缝时会发生衍射现象，而发生明显的衍射现象的条件是缝的宽度或孔径的尺寸、障碍物的大小跟光的波长接近或比光的波长更小，图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，即衍射现象变的不明显，故B正确； C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则空气薄膜的厚度增加，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量增加，明暗条纹变密集，则干涉条纹的间距变窄，故C错误； D．手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光，3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，故D正确。 故选BD。 13．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图所示，将平板玻璃1放置在另一平板玻璃2之上，在一端加入两张纸片，用单色光从上面照射，可以观察到明暗相间的条纹。图中a、b为平板玻璃1的上、下表面，c、d为平板玻璃2的上、下表面，则（　　） A．明暗相间的条纹是由b、c面上的反射光干涉形成的 B．明暗相间的条纹是由a、d面上的反射光干涉形成的 C．若抽出一张纸，则条纹间距变大 D．若抽出一张纸，则条纹间距变小 【答案】AC 【详解】AB．两平板玻璃之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，故A正确B错误； CD．设空气薄层的顶角为，两相邻亮条纹的间距为，如图所示，两处光的路程差分别为， 由，得 由几何关系得 若抽出一张纸，则变小，条纹间距变大，故C正确D错误。 故选AC。 三、实验题 14．（24-25高二下·河南三门峡·期末）利用图所示装置做双缝干涉测光波长的实验，调整好仪器后在测量头中看到如图所示的明暗相间条纹，将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图所示。然后同方向转动测量头，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上图所示，则： (1)图中甲、乙处放置的装置依次为___________。 A．单缝双缝 B．双缝单缝 (2)已知双缝间距，双缝到屏间的距离，相邻两条纹间距___________，该单色光的波长___________nm（结果保留三位有效数字）。 (3)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是___________（填选项前的字母）。 A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离 C．增大单缝和双缝之间的距离 D．增大图中的双缝和测量头之间的距离 (4)若某同学通过目镜，看到如图所示的情形。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”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)A (2) 2.31 578 (3)D (4)偏大 【详解】（1）图中甲、乙处放置的装置依次是单缝、双缝。 故选A。 （2）[1]相邻两条纹间距 [2]单色光的波长 （3）由条纹间距公式可知，增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离可以通过换波长更长的单色光、增大双缝到屏间的距离、减小双缝之间的距离来实现。故只有D正确。 故选D。 （4）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，导致相邻亮条纹间距的测量值偏大于准确值，由条纹间距公式可知，测量得到的波长偏大于准确值。 试卷第1页，共3页 28 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3　光 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 光干涉和衍射 地 城 考点01 光的折射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南周口·期末）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为，过球心O的截面如图乙所示，为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与夹角为，出射光线与平行。已知光在真空中的传播速度为c。则（　　） A．水晶球的折射率为2 B．光在水晶球中传播的速度大小为 C．光在水晶球中传播的距离为 D．光在水晶球中传播的时间为 2．（24-25高二下·河南许昌·期末）如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由红、紫两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，入射角为β，进入玻璃砖后分成两束光分别经过玻璃砖截面边界上的b、c两点，b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（　　） A．经过b、c两点的分别是红光和紫光 B．在同种玻璃中，红光的速率比紫光的速率大 C．增大β角，射到c点的光可能会发生全反射 D．光从M点传到c点的时间大于从M点传到b点的时间 3．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示为两个相同的直角三角形玻璃砖的截面，截面顶角为，一束宽度为的平行光从左侧玻璃砖的斜边以入射角射入，光束两次射出玻璃砖时均与玻璃砖直角边垂直，下列说法正确的是（　　） A．光束在玻璃砖中发生全反射的临界角为30° B．光束第二次进入玻璃砖的入射角为60° C．光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的1.5倍 D．光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的倍 4．（24-25高二下·河南信阳·期末）海市蜃楼有两种形式，分别为海面的海市蜃楼，沙漠中的海市蜃楼，观察对比下列两幅图像，分析下列说法正确的是（　　） A．两种海市蜃楼对应的像分别为在海面或沙漠表面所形成的倒影 B．海面附近与沙漠表面，底层空气均比上层稀疏 C．两种海市蜃楼都是光从光疏介质进入光密介质而产生的现象 D．两种海市蜃楼都是由光的折射和全反射造成的 5．（24-25高二下·河南南阳·期末）图甲为由细小玻璃珠及反射层制成的玻璃微珠反光膜，它能将射向它的部分光逆向照回（反射光线和入射光线方向相反），常被用于无光源的道路标志线、标志牌中，以增强反光效果。图乙为一光线照射到半径为R的玻璃微珠后被逆向照回的光路图，已知所用玻璃的折射率，光在真空中的传播速度为c，则该光中的传播时间为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．（24-25高二下·河南周口·期末）如图所示的玻璃砖，、，边长为。一束激光以与边的夹角为从边上的点射入，折射光线到达边上的中点E。已知反向延长线的夹角为，且，光在真空中传播速度为。下列说法正确的是（    ） A．此激光在D点的入射角为 B．玻璃砖的折射率为 C．激光从D到E的传播距离为 D．激光从D到E的传播时间为 三、解答题 7．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图，阴影部分ABC为一透明材料做成的直角三棱柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n=2，ABCD是边长为R的正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光穿过AC的长度。（结果可以用三角函数表示） 8．（24-25高二下·云南临沧·期末）如图所示，三角形为三棱镜的横截面，其顶角，边的边长为，一细光束从边的中点射入三棱镜，入射角，折射光线恰好垂直边射出。光在真空中传播的速度为，不考虑光在三棱镜内发生的多次反射。求： (1)三棱镜对光的折射率； (2)该细光束在三棱镜中传播的时间。 9．（24-25高二下·河南郑州·期末）如图是截面为等腰直角三角形的全反射棱镜，腰长为。垂直于底边射入的光线，恰好在腰上发生全反射。已知真空中的光速为，求： (1)棱镜的折射率； (2)此光线在棱镜中传播的时间。（不考虑在底边的反射） 地 城 考点02 光的全反射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图所示，某同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，他进行的主要步骤是：①用刻度尺测玻璃砖的直径的大小；②先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心、直径及的法线；③将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺紧靠点并与直径垂直放置；④调节激光器，使光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心，并使长直尺的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到点距离，右侧亮点到点的距离。则下列说法正确的是（　　） A．利用上述实验数据计算可得玻璃砖折射率为 B．在范围内，改变入射光的入射角，直尺上一定出现两个亮点 C．要使左侧亮点到点的距离增大，应调节激光器使光线顺时针转动增大入射角 D．左侧亮点到点的距离一定小于右侧亮点到点的距离 2．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，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上时的光路图，为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 B．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 C．在冰晶中，光的传播速度较小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的宽 二、多选题 3．（24-25高二下·河南新乡·期末）某地举办了盛大的灯光秀，灯光秀用到某种发光二极管，该二极管内有用透明材料制成的等腰直角棱镜，其截面如图所示，通过测量得到直角边长为a。某同学用一束光从AB边的中点D入射，光线与AB边的夹角为。在由0°逐渐增大到90°的过程中，发现当光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出。若只考虑光线在棱镜中的第一次反射，则下列说法正确的是（　　） A．该玻璃的折射率为1.5 B．从BC边射出的光线离B点最近的距离为 C．垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间为 D．在由0°逐渐增大到90°的过程中，BC边上有光线射出的区域的长度为 4．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示，水平面上方固定有一玻璃砖，玻璃砖上、下表面水平且足够大，A、B两束不同的单色光沿相同的方向斜射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射后，在水平面上形成两个亮点，将单色光B的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，则下列判断正确的是（　　） A．玻璃砖对A光的折射率比B光大 B．A光在玻璃砖中传播的速度比B光大 C．逐渐增大两入射光在玻璃砖上表面的入射角，A光在玻璃砖下表面先发生全反射 D．经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距比B光大 三、解答题 5．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图1为我国研制的月壤打砖机原理样机。其光学模块的原理是通过一个抛物面反射镜实现太阳能的高倍会聚，并通过光导纤维进行能量传输。图2为其简化原理图，以反射镜的顶点O为坐标原点，建立Oxyz坐标系，Oy为抛物面反射镜的主轴，反射镜关于主轴对称，平行于主轴的太阳光经反射后会聚于抛物面的焦点P上，P恰为光导纤维左端面的中心，光导纤维可简化为中轴线与y轴重合的长圆柱体。已知抛物面的最大横截面是半径为R的圆，其圆心为；光导纤维的长度为l，折射率为n，光在真空中的传播速度为c。若从Q点反射的光线恰能在光纤内发生全反射，求： (1)P点到点的距离； (2)从Q点反射的光线在光导纤维中传播的时间。 6．（24-25高二下·河南南阳·期末）由折射率n=3的某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABODE如图所示，矩形ABOE的宽，圆弧DE的圆心角∠DOE=90°，所在圆的半径为R，其上有一点M，∠DOM=30°。棱镜置于空气中，一束光线从M点沿半径方向入射，已知光在空气中的传播速度为c，不考虑光线在出射点的反射，求： (1)该棱镜临界角的正弦值sin C； (2)光线在该棱镜中传播的总时间t。 7．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 (1)求该液体的折射率； (2)光在液体中的传播时间； (3)若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 三、解答题 8．（24-25高二下·河南安阳·期末）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆和等腰直角三角形组成，其中为圆心，。一束单色光从光源垂直射到面上的点，恰好在面发生全反射，之后从半圆上的某点射出。已知光在真空中的速度大小为，求： (1)玻璃砖的折射率； (2)光从点射入到第一次离开玻璃砖的时间。 地 城 考点03 光的干涉和衍射 一、单选题 1．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图甲所示，将一个平凸透镜放置在另一平玻璃板上，让单色光从上方竖直向下照射，这时会观察到如图乙所示的明暗相间的同心圆环，这个现象叫作牛顿环，下列说法正确的是（　　） A．将透镜和玻璃板放置在水中，观察到的圆环间距变小 B．仅增大入射光的频率，观察到的圆环间距变大 C．该现象与泊松亮斑的原理相同 D．该现象是在透镜上表面和下表面间的反射光发生干涉产生的 2．（24-25高二下·河南安阳·期末）如图是利用标准玻璃板检查工件是否平整的原理图。用某一波长的光从上向下照射，在被检查平面平整光滑时观察到平行且等间距的亮条纹。若把薄片向右平移一小段距离。则平移后相邻条纹水平间距相比平移前（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．都有可能 3．（24-25高二下·河南鹤壁·期末）工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 B．a光的波长大于b光的波长 C．a、b两种单色光以相同的入射角射入水中，a光的折射角小于b光的折射角 D．照射同一单缝时，a光能够发生衍射现象，b光不能发生衍射现象 4．（24-25高二下·河南郑州·期末）某同学用图甲所示的实验装置研究光的双缝干涉现象，、为双缝，点为光屏上一点。一束单色激光垂直照射双缝，在屏上得到了如图乙所示的干涉图样，则（　　） A．若只增大双缝间的距离，条纹间距变大 B．若只增大单色激光的频率，条纹间距变小 C．若、到点的路程差为波长奇数倍，处是暗条纹 D．若、到点的路程差为半波长整数倍，处一定是亮条纹 5．（24-25高二下·河南濮阳·期末）由a、b两种单色光组成的一束复色光从玻璃射向空气，在界面分成a和ab两束光，其光路图如图1所示。图2和图3为分别用这两种单色光照射同一个单缝，产生的衍射图样，下列说法正确的是（　　） A．用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大 B．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．图3对应的是a光产生的衍射图样 6．（24-25高二下·河南南阳·期末）我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ是氢原子分别由n=3、n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线（如图），则下列说法正确的是（　　） A．Hα的光子动量大于Hβ的光子动量 B．Hα是由n=3能级向n=2能级跃迁产生的 C．Hβ的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态 D．用同一装置做双缝干涉实验，Hβ的条纹间距比Hα的大 7．（24-25高二下·河南三门峡·期末）如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，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上时的光路图，为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 B．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 C．在冰晶中，光的传播速度较小 D．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的宽 8．（24-25高二下·河南三门峡·期末）下列说法正确的是（　　） A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象 B．光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率大 C．关于双缝干涉实验，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果 D．介质的密度越大，对同一种单色光的折射率越大 9．（24-25高二下·河南南阳·期末）1808年，艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．只有纵波才有偏振现象 B．横波和纵波都可以发生偏振现象 C．自然光经玻璃反射后变为偏振光 D．自然光经玻璃折射后仍是自然光 二、多选题 10．（24-25高二下·河南商丘·期末）如图所示，水平面上方固定有一玻璃砖，玻璃砖上、下表面水平且足够大，A、B两束不同的单色光沿相同的方向斜射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射后，在水平面上形成两个亮点，将单色光B的入射光线稍微向右平移一些，发现两光点间的距离变小，则下列判断正确的是（　　） A．玻璃砖对A光的折射率比B光大 B．A光在玻璃砖中传播的速度比B光大 C．逐渐增大两入射光在玻璃砖上表面的入射角，A光在玻璃砖下表面先发生全反射 D．经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，A光干涉条纹间距比B光大 11．（24-25高二下·河南三门峡·期末）下列是教材中的四幅图片，对其相关知识的描述，正确的是（　　） A．图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象 B．图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波 C．图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果发现了质子 D．图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站就是利用核聚变释放的核能来发电 12．（24-25高二下·河南·期末）下列四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 13．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图所示，将平板玻璃1放置在另一平板玻璃2之上，在一端加入两张纸片，用单色光从上面照射，可以观察到明暗相间的条纹。图中a、b为平板玻璃1的上、下表面，c、d为平板玻璃2的上、下表面，则（　　） A．明暗相间的条纹是由b、c面上的反射光干涉形成的 B．明暗相间的条纹是由a、d面上的反射光干涉形成的 C．若抽出一张纸，则条纹间距变大 D．若抽出一张纸，则条纹间距变小 三、实验题 14．（24-25高二下·河南三门峡·期末）利用图所示装置做双缝干涉测光波长的实验，调整好仪器后在测量头中看到如图所示的明暗相间条纹，将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图所示。然后同方向转动测量头，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上图所示，则： (1)图中甲、乙处放置的装置依次为___________。 A．单缝双缝 B．双缝单缝 (2)已知双缝间距，双缝到屏间的距离，相邻两条纹间距___________，该单色光的波长___________nm（结果保留三位有效数字）。 (3)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是___________（填选项前的字母）。 A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离 C．增大单缝和双缝之间的距离 D．增大图中的双缝和测量头之间的距离 (4)若某同学通过目镜，看到如图所示的情形。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”、“偏小”或“不变”）。 试卷第1页，共3页 6 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3　光 地 城 考点01 光的折射 1、D 2、B 3、C 4、D 5、D 6、BD 7．【答案】 【详解】设光线向上射到AC边，光路如图所示 由 得 由图可知 得 由 得 由图可知 得 同理可得，光线向下射到AC边时有 解得待求长度为 8． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示，根据三角形知识可知，入射光在边发生折射时的折射角 根据光的折射定律有 解得 （2）光在三棱镜中的传播距离 三棱镜的折射率 光在三棱镜中传播的时间 解得 9． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由几何关系可知入射角 由 得棱镜的折射率 （2）由几何知识求得，光线在棱镜中传播的路程 由 得光线在棱镜中传播所需的时间 地 城 考点02 光的全反射 1、D 2、A 3、BD 4、BD 5． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图，设经点反射的光线以入射角从点射入光纤，折射角为 且恰好发生全反射则有， 由几何知识可得 联立解得 由勾股定理得 （2）由几何关系可知，光线的传播距离 由（1）可知 又光在光导纤维中传播的速度 光线在光导纤维中传播所用时间 6． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据临界角与折射率关系可知 （2）光线入射到棱镜中，光路如图所示 光线在AB边上的N点的入射角为α，在DE弧上的P点的入射角为β。已知∠DOM=30°，有∠NOE=∠MOE=60°，由几何关系可知α=30° 因临界角C<30° 所以光线在AB边发生全反射，在△NBO中，因为，由几何关系可知 在△NOP中，由正弦定理有 解得 因此，光线在DE弧上的P点也会发生全反射，最终从BD边的Q点垂直射出，在△NOP中，∠NOP=90°，由几何关系知 在△OQP中，由几何关系知 光线在棱镜中传播的速度大小 光线在该棱镜中传播所用的总时间 联立解得 7． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知光折射时，在空气中的折射角为 在液体中的入射角为 结合折射率定义，可知该液体的折射率为 （2）光在液体中的传播速度为 光在液体中的传播距离为 则光在液体中的传播时间为 解得 （3）若使此光源发出的光都不能射出液面，使光在点恰好发生全反射，根据全反射临界角公式可得 解得发生全反射的临界角为 由几何关系，可知光源应向上移动的最小距离满足 解得 8． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）依题意，画出光路图，如图： 由于为等腰直角三角形，，，光恰好在点发生全反射，由 解得玻璃砖的折射率 （2）由几何关系得，，，因此， 解得 光在玻璃中的传播距离 光在玻璃中的传播速度 光在玻璃中的传播时间 解得光从M点射入到第一次离开玻璃砖的时间 地 城 考点03 光的干涉和衍射 1、A 2、B 3、B 4、B 5、A 6、B 7、A 8、C 9、C 10、BD 11、AB 12、BD 13、AC 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、 14．【答案】(1)A (2) 2.31 578 (3)D (4)偏大 试卷第1页，共3页 4 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $