专题02 光学（期末专项训练）高二物理下学期教科版

**基本信息** 以光的传播规律与波动特性为逻辑主线，通过6类题型系统覆盖光学核心考点，强化物理观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的折射|5题|结合玻璃砖、三棱镜等模型，考查折射定律应用与光路分析|从光的直线传播过渡到折射规律，建立折射模型| |全反射|5题|涉及临界角计算、光路判断，结合柱状/扇形介质等情境|基于折射定律推导全反射条件，深化运动与相互作用观念| |光的干涉|5题|涵盖双缝干涉、薄膜干涉，考查条纹间距与波长关系|引入光的波动性，通过干涉现象建构波动模型| |光的衍射 偏振|5题|对比衍射与干涉图样，分析偏振现象应用|拓展波动特性，区分衍射条件与偏振本质| |测定玻璃的折射率|5题|聚焦插针法操作、误差分析与数据处理|通过实验验证折射定律，培养科学探究能力| |用双缝干涉测量光的波长|5题|围绕仪器调节、条纹间距测量与波长计算|结合干涉规律进行实验探究，强化科学思维|

专题02 光学 考点一遍过 题型1 光的折射 1 题型2 全反射 6 题型3 光的干涉 10 题型4 光的衍射 偏振 14 题型5 实验：测定玻璃的折射率 17 题型6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 25 题型1 光的折射 1．(24-25高二下·河北邯郸埝头中学·期末)如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一单色光束与上表面成30°入射，在右端垂直标尺上形成了两个光斑A和B，间距为4cm。已知玻璃砖的折射率为，不考虑光在玻璃内多次反射情况。 (1)作出形成了两个光斑的光路图 (2)求出此玻璃砖的厚度d。 2．(24-25高二下·河北邯郸埝头中学·期末)如图所示，有两束颜色相同的、间距为d的平行细光束以相同的入射角射到成θ角的玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线（　　） A．仍是平行光束，但宽度大于d B．仍是平行光束，但宽度小于d C．成为会聚光束 D．成为发散光束 3．(25-26高二上·湖北随州·期末)2025年10月31日23时44分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖（为玻璃砖的圆心），单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出（出射光线未画出），如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求： (1)该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角； (2)若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。 4．(25-26高二上·河南平顶山·期末)如图所示，一束单色光从空气斜射入某种透明介质中，入射点为O。实验者进行了如下操作：①以O为圆心、R为半径画圆，该圆与折射光线交于B点；②过B作介质与空气分界面的垂线，延长入射光线交于M点，测得的长度为r。则透明介质对该单色光的折射率n为（　　） A． B． C． D． 5．(25-26高二·江苏扬州·期末)如图所示，是折射率为的等边三棱镜的横截面．某单色光从E点射入，从F点射出，．真空中的光速为c，求： (1)三棱镜中的光速v； (2)入射光线与边的夹角。 题型2 全反射 6．（多选）“测定玻璃的折射率”的实验中，将玻璃砖放置在白纸上，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。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．在插时，同时挡住的像 B．没有量角器和圆规，利用刻度尺和三角板也可以测出玻璃砖的折射率 C．光线从矩形玻璃砖上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射 7．柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面，如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时，与直线边界的夹角为，反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为，不考虑光线在介质内的反射。 (1)求单色光在介质中的折射率； (2)求单色光在介质中的传播时间； (3)若为截面直边上一点，如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束，光线均能从弧形边射出，则P、O两点的距离不能超过多少。 8．(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d。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c，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） 9．(25-26高二下·云南昭通多校·月考)如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A．该单色光在玻璃砖中的折射率为 B．该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C．在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D．在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 10．(25-26高二上·江苏南通·期末)如图所示，有一透明材料做成的柱形光学元件，其横截面ABCD是边长为a的正方形，内部是半径为R的圆形中空区域，在圆心O处有一红色点光源。已知该透明材料对红光的折射率，真空中光速为c，只考虑从O处直接射向AB边的光线。求： (1)光线从O处发出到从AB边射出所用的最短时间t； (2)AB边有光线射出区域的长度l。 题型3 光的干涉 11．(25-26高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期末)竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，横截面如图所示。用黄色平行光照射AB面，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹是竖直的 B．换红光照射，条纹间距变大 C．在CD面右侧可观测到干涉条纹 D．干涉条纹由AB面的折射光和CD面的反射光叠加产生 12．(25-26高二上·江苏南通·期末)如图所示，MN为平板玻璃，PQ为略带弯曲的弧形玻璃，现将两块玻璃上端紧靠后竖直放置。红光从左侧水平入射，从左往右可以观察到干涉条纹，则（　　） A．干涉条纹是等间距的水平条纹 B．干涉条纹是等间距的竖直条纹 C．干涉条纹是上疏下密的水平条纹 D．干涉条纹是上密下疏的水平条纹 13．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差应为（　　） A． B． C． D． 14．(24-25高二下·四川眉山东坡区高中学校·期末)如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复色光c，下列说法正确的是（　　） A．用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的小 B．在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角 15．(24-25高二下·四川眉山东坡区多校·期末)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝，的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A．图丙是光的单缝衍射图样，当光通过狭缝时，也发生了干涉 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，减小L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的偶数倍，P点处一定是暗条纹 题型4 光的衍射 偏振 16．(25-26高二上·湖南长沙明德中学·期末)对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 17．(25-26高二上·山东枣庄滕州·期末)（多选）如图所示，在做单缝衍射的实验中，若适当减小缝宽，可以观察到的现象是（　　） A．中央亮纹变宽 B．中央亮纹变窄 C．衍射现象更明显 D．衍射现象消失 18．(25-26高二上·湖北荆州·期末)光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示，根据图样的特点分析下列说法正确的是（　　） A．甲图是牛顿环，是反射光互相干涉产生的现象 B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的 C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光具有波动性 D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的等距圆环 19．(25-26高二上·湖南永州第一中学·期末)光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法正确的是（　　） A．如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象 B．如图乙所示，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是纵波 C．让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹间距相等，且光的波长越大，条纹间距越大 D．如丁图所示，激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了衍射现象 20．(24-25高二下·宁夏育才中学·期末)如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（　　） A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 B．a比b更容易发生衍射现象 C．在水中a光的速度比b光的速度小 D．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光 题型5 实验：测定玻璃的折射率 21．(25-26高二上·重庆第八中学校·期末)低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下： ①在白纸上画出一条直线 作为界面，过直线 上的一点 做出法线 ，并画出 作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线 对齐，并画出玻璃砖的下界面 ； ②在表示入射光线的 上插上大头针 ； ③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针 和 ，位置如图甲所示。 ④撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图。 (1)在步骤③中，插大头针 时，需要挡住___________； (2)如图甲所示， 、 的连线与直线 交于 点， 延长线与直线 交于 点， 与直线 交于 点。由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，该同学在直线 的___________（选填“上方”或者“下方”）再画一条平行线 ，找到射线 和 与直线 的交点 与 ，再进行相应测量，计算出折射率； (3)修正后如图乙所示， 为 与直线 的交点，测得 ， ， ， 该玻璃砖的折射率可以表示为 ___________（结果用 表示）。 22．(25-26高二上·湖北十堰郧阳中学·期末)如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”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和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有（　　） A．插上大头针，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)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率_____。 (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为，则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____（填“”或“”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 (4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值_____准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 23．(25-26高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·月考)冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。 (1)实验步骤如下： ①在水平桌面上的白纸上画出直线ab，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。 ②在冰洲石砖上侧插上大头针P1和P2，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点O。 ③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现P1和P2均有两个像，使P2的两个像分别挡住P1的两个像。针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住___________（选填①P3；②P1和P2的第一组像；③P1、P2的第一组像和P3）。P3和P4连线的延长线可以确定出射光线和出射点M。 ④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针P5和P6，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点N ⑤拿去冰洲石砖，连接OM和ON，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。 ⑥在O点、M点和N点做垂直于边界的法线，从而确定入射角θ以及两个折射角α和β。 (2)若折射光OM对应的折射率为nM，则nM=___________，进一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的传播速度之比______（用θ、α和β表示）； (3)实验小组成员改用激光进行上述实验，通过检偏器观察从M、N出射的两束光线后发现，这两束光是偏振方向互相垂直的偏振光，关于此实验的说法正确的是（　　） A．从M、N出射的两束光如果在空间相遇会产生稳定的干涉条纹 B．以入射光线为轴转动激光至某一角度发现双折射现象消失，可能是因为其中一束光在冰洲石砖下表面发生了全反射 C．如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，会导致测得两折射率均偏小 D．如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，会导致测得两折射率均偏大 24．(24-25高二下·广西来宾·期中)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度较______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； (2)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是______； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，王、丁二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示，其中王同学用的是矩形玻璃砖，丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则王同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）；丁同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）． 25．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某实验小组用激光偏移法测量平行玻璃砖的折射率。实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界点射入玻璃砖，记录入射点和出射光线与的交点； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与的交点； ④过点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： (1)实验小组同学先通过游标卡尺测量玻璃砖的厚度，示数如图乙所示，玻璃砖的厚度为，则___________； (2)再用刻度尺测出长度分别为，则该玻璃砖的折射率___________（用表示）； (3)关于此实验，下列说法正确的是___________ A．若仅将激光由红色改为蓝色，则间距变小 B．若仅换用更厚的玻璃砖，则间距变大 C．为避免激光在玻璃砖上界面发生全反射，实验时入射角不宜过大 D．完成实验步骤①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得折射率比真实值偏小 题型6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 26．(25-26高二上·山东日照·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1) M、N、P三个光学元件依次为( ) A．双缝、滤光片、单缝    B．滤光片、单缝、双缝    C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：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甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________mm，则这种单色光的波长为________m（最后一空结果保留两位有效数字）。 27．(25-26高二上·河北衡水中学·期末)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1) M、N、P分别是( )（填字母标号） A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (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b时，手轮的读数如图丙所示，______mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长______。（用、、和表示） (4)某同学观察到如图丁所示图像，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相邻干涉条纹的间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 28．(25-26高二·江苏常州武进高级中学·期末)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示。 (1)光具座上标注为a、b、c的仪器依次为（　　） A．滤光片、双缝和单缝 B．滤光片、单缝和双缝 C．单缝、滤光片和单缝 D．双缝、滤光片和双缝 (2)下列说法中正确的是（　　） A．要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现 B．使用间距更小的双缝，可增加从目镜中观察到的条纹个数 C．测量某条亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐 (3)该同学调整好实验装置后，测出双缝间距，双缝到屏的距离，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示，则所测光的波长为_________nm。 (4)该同学在实验操作中将一厚度为、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的，如图3所示，他观察到的中点P处为（　　） A．亮纹 B．暗纹 (5)若在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到（　　） A．因无法干涉，视野中不再有条纹 B．随着偏振片转动，视野中仍有条纹但亮度忽明忽暗 C．随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化 D．仅当偏振片转动至其透振方向与单、双缝平行时才有清晰条纹，而转至其他角度时条纹几乎无法看到 29．(24-25高二下·北京大兴区·期末)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)如图1所示，“测玻璃的折射率”的实验中，将白纸平铺在木板上并用图钉固定，之后将玻璃砖平放在白纸上，在适当位置竖直地插上A、B、C、D四个大头针。图中a和a'为玻璃砖的两个界面，AB延长线与直线a的交点为O，CD延长线与直线a'的交点为O'，NN'表示法线。 ①在插大头针C时，应使其______（选填选项前的字母）。 A．只挡住A的像 B．只挡住B的像 C．同时挡住A、B的像 ②该玻璃砖的折射率可表示为n=______（用θ₁和θ₂表示）。 (2)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图2所示 ①图中A、B、C处放置的光学元件依次为______。 A．滤光片双缝单缝    B．滤光片单缝双缝 C．单缝滤光片双缝    D．双缝滤光片单缝 ②某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置调整后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，且条纹数目有所增加。以下调整可以实现这个效果的是______。 A．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 B．仅减小双缝间的距离 C．仅换用更长的遮光筒 D．仅增大滤光片与单缝之间的距离 (3)如图3所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证动量守恒定律。某同学认为即使A球质量m₁大于B球质量m₂，也可能会使A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。 30．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。 (1)实验中若仅忘记放置双缝，则通过目镜看到的图样应为_____（填“乙”或“丙”）图。 (2)下列各图中能正确表示相邻亮条纹的中心间距的是_____（填选项标号）。 A． B． C． D． (3)两位同学均利用红光做双缝干涉实验，得到的干涉图样分别如图1、2所示，则他们在实验中_____（填选项标号）。 A．放置的单缝与双缝间的距离可能不同 B．使用的光源的光照强度可能不同 C．放置的光源到双缝的距离可能不同 D．放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同 (4)已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为_____mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为_____mm（结果保留两位有效数字）。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 光学 考点一遍过 题型1 光的折射 1 题型2 全反射 6 题型3 光的干涉 10 题型4 光的衍射 偏振 14 题型5 实验：测定玻璃的折射率 17 题型6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 25 题型1 光的折射 1．(24-25高二下·河北邯郸埝头中学·期末)如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一单色光束与上表面成30°入射，在右端垂直标尺上形成了两个光斑A和B，间距为4cm。已知玻璃砖的折射率为，不考虑光在玻璃内多次反射情况。 (1)作出形成了两个光斑的光路图 (2)求出此玻璃砖的厚度d。 【答案】(1) (2)6cm 【来源】河北省邯郸市埝头中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）画出光路图如图所示； （2）光束入射角i=90°-30°=60° 由得r=30° 由几何关系有CEsin30°=ABsin60°且CE=2dtanr 代入数据解得d=6cm 2．(24-25高二下·河北邯郸埝头中学·期末)如图所示，有两束颜色相同的、间距为d的平行细光束以相同的入射角射到成θ角的玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线（　　） A．仍是平行光束，但宽度大于d B．仍是平行光束，但宽度小于d C．成为会聚光束 D．成为发散光束 【答案】B 【来源】河北省邯郸市埝头中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】平行玻璃砖的上下两个表面平行，由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面上的入射角。根据光路可逆性得知，光线在下表面的折射角等于上表面上的入射角，由几何关系可知，出射光线必定与入射光线平行，所以从玻璃砖下表面射出的两光线仍然平行。玻璃砖呈V形（两部分成角），光线进入玻璃砖时会发生侧移，光路如图所示 左侧入射光线折射后整体向内侧（右侧）偏折，右侧入射光线折射后整体向内侧（左侧）偏折，出射后两束光线相互靠近，因此出射光线的宽度小于入射时的间距d。 故选B。 3．(25-26高二上·湖北随州·期末)2025年10月31日23时44分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖（为玻璃砖的圆心），单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出（出射光线未画出），如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求： (1)该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角； (2)若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。 【答案】(1)， (2) 【来源】湖北随州市2025-2026学年高二上学期期末物理试题 【详解】（1）设折射角为角，由几何关系得 解得 根据几何关系可得 又由 单色光在介质中传播的速度为 联立解得 再由折射率 解得 （2）光路如图所示 根据临界角公式 在中，由正弦定理得 解得 又由折射率公式，有 解得 4．(25-26高二上·河南平顶山·期末)如图所示，一束单色光从空气斜射入某种透明介质中，入射点为O。实验者进行了如下操作：①以O为圆心、R为半径画圆，该圆与折射光线交于B点；②过B作介质与空气分界面的垂线，延长入射光线交于M点，测得的长度为r。则透明介质对该单色光的折射率n为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】河南平顶山市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷 【详解】根据折射定律，介质折射率 由几何关系有 可得折射率，故选B。 5．(25-26高二·江苏扬州·期末)如图所示，是折射率为的等边三棱镜的横截面．某单色光从E点射入，从F点射出，．真空中的光速为c，求： (1)三棱镜中的光速v； (2)入射光线与边的夹角。 【答案】(1) (2) 【来源】江苏扬州市2025-2026学年度第一学期高二期末调研物理试卷 【详解】（1）由     得三棱镜中的光速 （2）入射角 等边，， 折射角 由折射定律 得入射光线与边的夹角 题型2 全反射 6．（多选）“测定玻璃的折射率”的实验中，将玻璃砖放置在白纸上，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。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．在插时，同时挡住的像 B．没有量角器和圆规，利用刻度尺和三角板也可以测出玻璃砖的折射率 C．光线从矩形玻璃砖上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射 【答案】AB 【来源】专题04 光学（期末真题汇编，北京专用）高二物理下学期 【详解】A．在插时，同时挡住的像，说明和在一条光路上，故A正确； B．根据折射定律 如图所示，利用刻度尺和三角板，测出相应的边长，即可得到玻璃的折射率，故B正确； C．光线从矩形玻璃砖上表面入射后，折射角一定小于全反射临界角；由对称性可知，光从下表面射出时，入射角也为，小于全反射临界角，所以光在下表面一定不会发生全反射，故C错误。 故选AB。 7．柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面，如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时，与直线边界的夹角为，反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为，不考虑光线在介质内的反射。 (1)求单色光在介质中的折射率； (2)求单色光在介质中的传播时间； (3)若为截面直边上一点，如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束，光线均能从弧形边射出，则P、O两点的距离不能超过多少。 【答案】(1) (2) (3) 【来源】安徽六安第一中学2026年春学期高二年级期中考试物理试卷 【详解】（1）由题意可得，光路图如图所示 由几何关系可知，入射角为折射角为 折射率为 （2）单色光在介质中的光速为 路程为，所以，单色光在介质中的传播时间 联立解得 （3）从P点到截面内任意方向的一条光线的光路图如图所示 根据正弦定理 可知，当最大时，最大，即当入射光线与垂直时，入射角最大，即若此时未发生全反射，从P点向截面内各方向发射的光线均能从弧形边射出，根据几何关系 且 解得 8．(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d。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c，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) 【来源】河南省郑州市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）光线垂直底边入射后，方向不变，到达腰时，由等腰直角三角形几何关系可知，入射角等于。光线恰好在腰上发生全反射，因此入射角等于全反射临界角，即 根据全反射临界角公式 代入​​，解得 （2）光线垂直于底边射入，由几何关系可知，总路程等于等腰直角三角形斜边的长度，则总路程 光在棱镜中的传播速度 传播时间 9．(25-26高二下·云南昭通多校·月考)如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A．该单色光在玻璃砖中的折射率为 B．该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C．在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D．在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 【答案】B 【来源】云南省昭通市多校2025-2026学年高二下学期3月月考物理试卷 【详解】A．由几何关系可得，圆弧部分无光线射出，圆弧部分有光线射出，单色光恰好在C点发生全反射，可知全反射临界角为，由，可得折射率为，故A错误； B．该单色光在玻璃砖中的传播速度，故B正确； C．设在C点发生全反射的光从OA边射出的点为D点，根据几何关系有 则在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为，故C错误； D．在C点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间，故D错误。 故选B。 10．(25-26高二上·江苏南通·期末)如图所示，有一透明材料做成的柱形光学元件，其横截面ABCD是边长为a的正方形，内部是半径为R的圆形中空区域，在圆心O处有一红色点光源。已知该透明材料对红光的折射率，真空中光速为c，只考虑从O处直接射向AB边的光线。求： (1)光线从O处发出到从AB边射出所用的最短时间t； (2)AB边有光线射出区域的长度l。 【答案】(1) (2) 【来源】江苏南通市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）光线垂直AB边射出所用时间最短，进入透明材料前 透明材料中 由折射定律可得 解得 （2）设射到AB边上P点的光线恰好发生全反射（光路如图） 由 得 由几何知识得 所以 题型3 光的干涉 11．(25-26高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期末)竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，横截面如图所示。用黄色平行光照射AB面，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹是竖直的 B．换红光照射，条纹间距变大 C．在CD面右侧可观测到干涉条纹 D．干涉条纹由AB面的折射光和CD面的反射光叠加产生 【答案】B 【来源】江苏省扬州市广陵区红桥高级中学2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题 【详解】A．根据薄膜干涉规律，同一条纹对应膜层厚度相同，可知，干涉条纹是水平的，故A错误； B．根据薄膜干涉规律有， 令膜层侧面与竖直方向夹角为，则相邻明条纹间距 解得 红光的波长比黄光的波长大，则换红光照射，条纹间距变大，故B正确； D．干涉条纹由AB面的反射光和CD面的反射光叠加产生，故D错误； C．由于黄色平行光照射AB面，干涉条纹由AB面的反射光和CD面的反射光叠加产生，可知，在CD面左侧可观测到干涉条纹，故C错误。 故选B。 12．(25-26高二上·江苏南通·期末)如图所示，MN为平板玻璃，PQ为略带弯曲的弧形玻璃，现将两块玻璃上端紧靠后竖直放置。红光从左侧水平入射，从左往右可以观察到干涉条纹，则（　　） A．干涉条纹是等间距的水平条纹 B．干涉条纹是等间距的竖直条纹 C．干涉条纹是上疏下密的水平条纹 D．干涉条纹是上密下疏的水平条纹 【答案】C 【来源】江苏南通市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】两块玻璃之间形成的空气薄膜，上表面（PQ的下表面）和下表面（MN 的上表面）反射的红光会发生干涉。薄膜的厚度相同的位置，光程差相同，会形成同一条干涉条纹。因为玻璃竖直放置，厚度相同的位置在同一水平线上，所以干涉条纹是水平条纹。题图可知从上到下，空气薄膜的厚度变化越来越快，且条纹间距与厚度变化率成反比，因为下部厚度变化快，所以条纹上疏下密，综上可知C选项符合题意。 故选C。 13．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差应为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】吉林省长春、四平两地六县（市区）重点中学2024-2025学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】由于P点出现第3条暗条纹，则， 所以，故选C。 14．(24-25高二下·四川眉山东坡区高中学校·期末)如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复色光c，下列说法正确的是（　　） A．用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的小 B．在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度 C．a光的频率大于b光的频率 D．从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角 【答案】D 【来源】四川省眉山市东坡区高中学校2024-2025学年高二下学期6月期末联考物理试题 【详解】AC．由图可知，玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据可知，用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的大，故AC错误； B．根据折射率可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此在该玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故B错误； D．根据临界角可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确。 故选D。 15．(24-25高二下·四川眉山东坡区多校·期末)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝，的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A．图丙是光的单缝衍射图样，当光通过狭缝时，也发生了干涉 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，减小L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的偶数倍，P点处一定是暗条纹 【答案】A 【来源】四川省眉山市东坡区多校2024-2025学年高二下学期6月期末校际联考物理试题 【详解】A．由题图可知，题图丙中间部分条纹较宽，所以题图丙是光的单缝衍射图样，当光通过狭缝时，同时也发生干涉，故A正确； B．狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，题图丙中亮条纹宽度减小，故B错误； C．根据条纹间距公式可知照射两条狭缝时，减小L，其他条件不变，题图乙中相邻暗条纹的中心间距减小，故C错误； D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的偶数倍，P点处一定是亮条纹，故D错误。 故选A。 题型4 光的衍射 偏振 16．(25-26高二上·湖南长沙明德中学·期末)对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 【答案】D 【来源】湖南长沙市明德中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式可知，只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在只有狭缝宽度不同的情况下得到的衍射图样，则上图对应的狭缝较窄，故B错误； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，所以被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光波是横波，故D正确。 故选D。 17．(25-26高二上·山东枣庄滕州·期末)（多选）如图所示，在做单缝衍射的实验中，若适当减小缝宽，可以观察到的现象是（　　） A．中央亮纹变宽 B．中央亮纹变窄 C．衍射现象更明显 D．衍射现象消失 【答案】AC 【来源】山东枣庄市滕州市2025-2026学年高二上学期期末物理试题 【详解】衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄；缝变窄，条纹变宽。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。 故选AC。 18．(25-26高二上·湖北荆州·期末)光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示，根据图样的特点分析下列说法正确的是（　　） A．甲图是牛顿环，是反射光互相干涉产生的现象 B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的 C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光具有波动性 D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的等距圆环 【答案】A 【来源】湖北荆州市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】A．甲图是牛顿环，是平凸透镜与平面玻璃接触形成的空气膜上、下表面反射的反射光互相干涉产生的现象，故A项正确； B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，“泊松亮斑”最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B项错误； C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光沿直线传播，衍射与干涉可说明光具有波动性，直线传播主要反映了光的粒子性，成像的孔较大，波动性可忽略，故C项错误； D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的不等距圆环，故D项错误。 故选A。 19．(25-26高二上·湖南永州第一中学·期末)光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法正确的是（　　） A．如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象 B．如图乙所示，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是纵波 C．让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹间距相等，且光的波长越大，条纹间距越大 D．如丁图所示，激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了衍射现象 【答案】C 【来源】湖南省永州市第一中学2025-2026学年高二上学期期末适应性考试（一）物理试题 【详解】A．肥皂膜上的彩色条纹是肥皂膜的两个表面反射回来的光发生干涉的结果，故A错误； B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，说明光是横波，故B错误； C．让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹间距相等，根据干涉条纹间距公式可知，光的波长越大，条纹间距越大，故C正确； D．如丁图所示，激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了全反射现象，故D错误； 故选C。 20．(24-25高二下·宁夏育才中学·期末)如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（　　） A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 B．a比b更容易发生衍射现象 C．在水中a光的速度比b光的速度小 D．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光 【答案】B 【来源】宁夏育才中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】A．由图可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，干涉条纹间距与波长成正比，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A错误； B．波长越长，越容易发生衍射，B正确； C．由介质中的光速公式，可知在水中a光的速度大，C错误； D．折射率越大，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光，D错误。 故选 B。 题型5 实验：测定玻璃的折射率 21．(25-26高二上·重庆第八中学校·期末)低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下： ①在白纸上画出一条直线 作为界面，过直线 上的一点 做出法线 ，并画出 作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线 对齐，并画出玻璃砖的下界面 ； ②在表示入射光线的 上插上大头针 ； ③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针 和 ，位置如图甲所示。 ④撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图。 (1)在步骤③中，插大头针 时，需要挡住___________； (2)如图甲所示， 、 的连线与直线 交于 点， 延长线与直线 交于 点， 与直线 交于 点。由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，该同学在直线 的___________（选填“上方”或者“下方”）再画一条平行线 ，找到射线 和 与直线 的交点 与 ，再进行相应测量，计算出折射率； (3)修正后如图乙所示， 为 与直线 的交点，测得 ， ， ， 该玻璃砖的折射率可以表示为 ___________（结果用 表示）。 【答案】(1)的像 (2)下方 (3) 【来源】重庆市第八中学校2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）在插大头针时，需要挡住的像，确保在出射光线上。 （2）由于该玻璃砖的折射率很小，实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，应在直线b的下方再画一条平行线 c，找到射线OE和 OF 与直线 c 的交点 与 ，再进行相应测量。 （3）入射角的正弦值 折射角的正弦值 代入折射定律公式 22．(25-26高二上·湖北十堰郧阳中学·期末)如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”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和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有（　　） A．插上大头针，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)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率_____。 (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为，则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____（填“”或“”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 (4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值_____准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)BD (2) (3) (4)等于 【来源】湖北省十堰市郧阳中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）光沿直线传播，两点确定一条直线，让同时挡住、的像，保证入射光线是唯一的且过、，同理使挡住和、的像，保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过、，最后使四个点在同一条光线的传播路径上。 故选BD。 （2）根据题意，由折射定律可得，玻璃砖的折射率。 （3）玻璃砖的折射率 某透明介质的折射率 因，所以 （4）如图实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG 根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。 23．(25-26高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·月考)冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。 (1)实验步骤如下： ①在水平桌面上的白纸上画出直线ab，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。 ②在冰洲石砖上侧插上大头针P1和P2，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点O。 ③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现P1和P2均有两个像，使P2的两个像分别挡住P1的两个像。针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住___________（选填①P3；②P1和P2的第一组像；③P1、P2的第一组像和P3）。P3和P4连线的延长线可以确定出射光线和出射点M。 ④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针P5和P6，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点N ⑤拿去冰洲石砖，连接OM和ON，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。 ⑥在O点、M点和N点做垂直于边界的法线，从而确定入射角θ以及两个折射角α和β。 (2)若折射光OM对应的折射率为nM，则nM=___________，进一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的传播速度之比______（用θ、α和β表示）； (3)实验小组成员改用激光进行上述实验，通过检偏器观察从M、N出射的两束光线后发现，这两束光是偏振方向互相垂直的偏振光，关于此实验的说法正确的是（　　） A．从M、N出射的两束光如果在空间相遇会产生稳定的干涉条纹 B．以入射光线为轴转动激光至某一角度发现双折射现象消失，可能是因为其中一束光在冰洲石砖下表面发生了全反射 C．如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，会导致测得两折射率均偏小 D．如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，会导致测得两折射率均偏大 【答案】(1)③ (2) (3)C 【来源】江苏省南京市南京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷 【详解】（1）针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住P1、P2的第一组像和P3，从而确定P3和P4所在直线为出射光线。 故选③。 （2）[1][2]根据折射率可得， 又， 可得 （3）A．当两束光的偏振方向互相垂直时，它们的分量没有重叠，无法产生干涉现象。即使它们在空间相遇，也不会产生稳定的干涉条纹，故A错误； B．根据几何关系可知，折射光线在冰洲石砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆，可知光在冰洲石砖下表面不会发生全反射，故B错误； C．如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，则会导致测量所得的折射角大于真实的折射角，从而导致实验测得两折射率均小于真实的折射率，故C正确； D．如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，如图所示 实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图可知，测量的入射角和折射角均等于真实值，由折射定律可知，测得的两折射率均等于真实值，故D错误。 故选C。 24．(24-25高二下·广西来宾·期中)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度较______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； (2)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是______； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，王、丁二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示，其中王同学用的是矩形玻璃砖，丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则王同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）；丁同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）． 【答案】(1)大 (2)1.2 (3) 偏小 不变 【来源】广西壮族自治区来宾市2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题 【详解】（1）选用大玻璃砖测量时，测量导致的偶然误差在测量值中的占比较少，误差对实验的影响小。 （2）光在空气中的折射率约为1，即 根据折射定律 解得 （3）[1] 王同学所作折射光线（虚线）与实际折射光线（实线）如图所示。 此时所测折射角比实际折射角偏大，所以王同学测得的折射率与真实值相比偏小。 [2] 虽然丁同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以丁同学测得的折射率与真实值相比不变。 25．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某实验小组用激光偏移法测量平行玻璃砖的折射率。实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界点射入玻璃砖，记录入射点和出射光线与的交点； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与的交点； ④过点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： (1)实验小组同学先通过游标卡尺测量玻璃砖的厚度，示数如图乙所示，玻璃砖的厚度为，则___________； (2)再用刻度尺测出长度分别为，则该玻璃砖的折射率___________（用表示）； (3)关于此实验，下列说法正确的是___________ A．若仅将激光由红色改为蓝色，则间距变小 B．若仅换用更厚的玻璃砖，则间距变大 C．为避免激光在玻璃砖上界面发生全反射，实验时入射角不宜过大 D．完成实验步骤①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得折射率比真实值偏小 【答案】(1) (2) (3)BD 【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高二下学期期末教学质量监测物理试卷 【详解】（1）根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （2）设入射角为i，折射角为。由几何关系可知 根据折射定律 可得 （3）A．蓝光的折射率比红光大，若仅将红色激光改为蓝色激光，根据折射定律可知，光线的偏折角更大，则PQ间距变大，故A错误； B．若仅换用更厚的玻璃砖，根据折射定律可知，光进入玻璃砖后再上界面上的入射点上移，则PQ间距变大，故B正确； C．入射角不宜过大，由光的可逆性可知激光在射出玻璃砖时可不会因角度过大而发生全反射，故C错误； D．完成①后，玻璃砖向下平移一小段距离，入射角不变，折射角增大，根据 可知测得的折射率偏小，故D正确。 故选BD。 题型6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 26．(25-26高二上·山东日照·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1) M、N、P三个光学元件依次为( ) A．双缝、滤光片、单缝    B．滤光片、单缝、双缝    C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：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甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________mm，则这种单色光的波长为________m（最后一空结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)B (2)B (3) 15.6 【来源】山东日照地区2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 （2）A．根据条纹间距公式，可得 若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，则测量值偏大，会导致波长测量值偏大，故A错误； B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则L增大，根据可知，相邻两条亮条纹中心的距离增大，故B正确； C．若将滤光片向右平移一小段距离，d、L、均不变，则不变，故相邻两条亮条纹中心的距离不变，故C错误； D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，根据 可知介质中的波长减小，则减小，故相邻两条亮条纹中心的距离减小，故D错误。 故选B。 （3）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知读数为 [2]根据条纹间距公式，可得 其中 代入数据可得 27．(25-26高二上·河北衡水中学·期末)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1) M、N、P分别是( )（填字母标号） A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (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b时，手轮的读数如图丙所示，______mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长______。（用、、和表示） (4)某同学观察到如图丁所示图像，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相邻干涉条纹的间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】(1)A (2)9.761/9.762 (3) (4)大于 【来源】河北衡水中学2025-2026学年高二上学期期末综合质量评价物理试题 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）螺旋测微器的精确值为，由图丙可知 （3）根据条纹间距公式 又 联立解得待测光的波长 （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，实际条纹的间距 其中θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，可知在这种情况下测出干涉条纹的间距偏大；由可知，波长的测量值大于其实际值。 28．(25-26高二·江苏常州武进高级中学·期末)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示。 (1)光具座上标注为a、b、c的仪器依次为（　　） A．滤光片、双缝和单缝 B．滤光片、单缝和双缝 C．单缝、滤光片和单缝 D．双缝、滤光片和双缝 (2)下列说法中正确的是（　　） A．要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现 B．使用间距更小的双缝，可增加从目镜中观察到的条纹个数 C．测量某条亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐 (3)该同学调整好实验装置后，测出双缝间距，双缝到屏的距离，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示，则所测光的波长为_________nm。 (4)该同学在实验操作中将一厚度为、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的，如图3所示，他观察到的中点P处为（　　） A．亮纹 B．暗纹 (5)若在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到（　　） A．因无法干涉，视野中不再有条纹 B．随着偏振片转动，视野中仍有条纹但亮度忽明忽暗 C．随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化 D．仅当偏振片转动至其透振方向与单、双缝平行时才有清晰条纹，而转至其他角度时条纹几乎无法看到 【答案】(1)B (2)C (3)713 (4)B (5)C 【来源】江苏常州市武进高级中学2025-2026学年高二第一学期期末质量调研物理试卷 【详解】（1）实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，可知，光具座上标注为a、b、c的仪器依次为滤光片、单缝和双缝。 故选B。 （2）A．若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，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A错误； B．根据相邻两亮（暗）干涉条纹的间距可知要增加观察到的条纹数，即越小，可使用间距更大的双缝，故B错误； C．测量某条干涉亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐，故C正确。 故选C。 （3）由题图2可知，螺旋测微器的读数分别为， 相邻亮条纹的间距 根据 可得所测光波的波长 （4）S光源发出的光到、的距离相同，透明薄片相当于增加光程半波长的奇数倍，即、振动方向始终相反，P到、的距离相同，光程差，P点为减弱点，即为暗条纹。 故选B。 （5）自然光垂直于传播方向的沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化。 故选C。 29．(24-25高二下·北京大兴区·期末)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)如图1所示，“测玻璃的折射率”的实验中，将白纸平铺在木板上并用图钉固定，之后将玻璃砖平放在白纸上，在适当位置竖直地插上A、B、C、D四个大头针。图中a和a'为玻璃砖的两个界面，AB延长线与直线a的交点为O，CD延长线与直线a'的交点为O'，NN'表示法线。 ①在插大头针C时，应使其______（选填选项前的字母）。 A．只挡住A的像 B．只挡住B的像 C．同时挡住A、B的像 ②该玻璃砖的折射率可表示为n=______（用θ₁和θ₂表示）。 (2)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图2所示 ①图中A、B、C处放置的光学元件依次为______。 A．滤光片双缝单缝    B．滤光片单缝双缝 C．单缝滤光片双缝    D．双缝滤光片单缝 ②某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置调整后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，且条纹数目有所增加。以下调整可以实现这个效果的是______。 A．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 B．仅减小双缝间的距离 C．仅换用更长的遮光筒 D．仅增大滤光片与单缝之间的距离 (3)如图3所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证动量守恒定律。某同学认为即使A球质量m₁大于B球质量m₂，也可能会使A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。 【答案】(1) C (2) B A (3)不正确。理由见解析 【来源】北京市大兴区2024-2025学年高二下学期期末检测物理试卷 【详解】（1）①[1]在插大头针C时，应使其同时挡住A、B的像，故选C； ②[2]该玻璃砖的折射率可表示为 （2）①[1]图中A、B、C处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故选B。 ②[2]要使得条纹数目增加，则需要减小条纹间距，根据可知， A．红光波长大于绿光，则仅将红色滤光片换成绿色滤光片，条纹间距减小，A正确； B．仅减小双缝间的距离，条纹间距变大，B错误； C．仅换用更长的遮光筒，则条纹间距变大，C错误； D．仅增大滤光片与单缝之间的距离，条纹间距不变，D错误。 故选A。 （3）该同学的观点不正确。理由如下： 设碰前A球的动量为p0，动能为Ek0，碰后A球的动量为p1、动能为Ek1，B球动量为p2、动能为Ek2。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有p0=p1+p2 若A球反弹，则p1<0，所以p2>p0，即 又因为m1＞m2，所以Ek2>Ek0，违背了能量守恒定律，所以该同学的观点错误。 30．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。 (1)实验中若仅忘记放置双缝，则通过目镜看到的图样应为_____（填“乙”或“丙”）图。 (2)下列各图中能正确表示相邻亮条纹的中心间距的是_____（填选项标号）。 A． B． C． D． (3)两位同学均利用红光做双缝干涉实验，得到的干涉图样分别如图1、2所示，则他们在实验中_____（填选项标号）。 A．放置的单缝与双缝间的距离可能不同 B．使用的光源的光照强度可能不同 C．放置的光源到双缝的距离可能不同 D．放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同 (4)已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为_____mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为_____mm（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)丙 (2)C (3)D (4) 9.6 6.2×10−4 【来源】福建省泉州市第七中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）未放置双缝时发生的是单色光的衍射现象，故为衍射图样，则通过目镜看到的图样应为图丙。 （2）条纹间距是相邻暗条纹或相邻亮条纹间的中心间距。 故选C。 （3）由题图1、图2可知，两次的条纹间距不同，根据，可知双缝到毛玻璃屏的距离或双缝间距可能不同。 故选D。 （4）[1]选用的游标卡尺为10分度，整毫米数为9mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的刻度线对齐，故读数为 [2]第1条亮条纹与第5条亮条纹共有4个条纹间距，则相邻亮纹的中心距离为 根据可知，可得波长为 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $