精品解析：江西赣州市石城中学2025-2026学年高二下学期期末复习物理试题

2027届高二下物理期末复习 一、单选题：共14题，每题2分，共28分。 1. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，波的传播速度为10m/s，则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波动的波长为30m C. 质点P的平衡位置坐标为 D. 时刻，质点P的位移为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由乙图可知，t＝0时刻，质点P正沿y轴负方向振动，结合图甲由同侧法可知，波传播的方向为x轴正方向，故A正确； B．设波动周期为T，质点的振动方程为，质点P从平衡位置振动到cm处，有，解得所用的时间为，则由乙图可知 解得T＝6s 则波长m，故B错误； C．由上可知质点P从平衡位置振动到cm处，解得所用的时间为，对应的波长为，所以质点P的平衡位置坐标为，故C正确； D．t＝9s＝1.5T，因此t＝9s时刻，质点P的位置和t＝0时刻的位置关于平衡位置对称，即位移为，故D错误。 故选AC。 2. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为与时的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿轴负方向传播，则时处质点向上振动 B. 若波沿轴正方向传播，则时处的质点2s后运动到处 C. 若波速为，则该波沿轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的3倍，则波速变为原来的3倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．若波沿轴负方向传播，则由“同侧法”可知，时处质点向下振动，A错误； B．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，B错误； C．若波速为，则2s内波传播的距离为，可知该波沿轴正方向传播，C正确； D．因波速由介质决定，则若波源的频率变为原来的3倍，波速不变，D错误。 故选C。 3. 如图所示，一列简谐横波向右传播，波速为。介质中P、Q两点平衡位置相距0.3m，当P位于波峰时，Q刚好位于平衡位置，则这列波的周期可能是（　　） A. 0.2s B. 0.3s C. 0.4s D. 0.5s 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，P位于波峰时，Q位于平衡位置，故两点平衡位置间距满足 或 当时，可得波长为 周期为 n取任意非负整数时计算得到的周期均不匹配选项。 当时，可得波长为 周期为 当时， n取其他非负整数时计算得到的周期均不匹配选项。 故选A。 4. 在轴上有坐标分别是和的两波源、，在轴上分别产生向右、向左传播的简谐横波，两波的波速均为，以波源开始振动时计时，且比先振动（为两列波的周期），的振动方程为，的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的振幅均为20cm B. 在0~2s内，波源向右运动了4cm C. 在0~2s内，处的质点走过的路程为0 D. 的点是振动减弱的点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，两列波的振幅均为10cm，故A错误； B．质点仅在平衡位置上下做简谐振动，不会随波迁移，故B错误； C．由、的振动方程可知，两列波的振动周期相同，为 时波刚传播的距离为 可知波刚传播到处，比先振动，可知波传播的距离为 可知波还没有传播到处，所以该处质点走过的路程为0，故C正确； D．机械波传播的波长满足 解得 因比先振动，由的振动方程可知，当波源开始振动时，波源的相位为 此时开始振动，方程为 可知，以该时刻作为计时起点，波源的振动超前波源的相位为，因的点到两波源的波程差 两波源的振动传播到处的时间差为 可知波源的振动先传播到处，再振动了后，波源的振动传播到处，此时波源在处引起的振动相位为 可知处的质点参与的是波源与波源的振动同相位的叠加，为振动加强点，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（　　） A. A、E、C三处均为振动减弱点 B. B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm C. 经2s，E点处质点通过的路程为8cm D. 经2s，B点处质点通过的路程是4cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、C两处为峰谷相遇点，均为振动减弱点，而E处位于BD两个加强点的中点，可知E处振动加强，A错误； B．因D处为波峰相遇点，振动加强，则振幅为2A=4cm，此时D处的位移为+4cm；B处为波谷相遇点，振动加强，则振幅为2A=4cm，此时B处的位移为-4cm；B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为8cm，B错误； C．波的周期；因E点振动加强，则振幅为2A=4cm，经2s=0.5T，E点处质点通过的路程为2×2A=8cm，C正确； D．同理，因B点振动加强，则经2s，B点处质点通过的路程也是8cm，D错误。 故选C。 6. 小雅同学在家中发现小时候玩的玻璃半球镇纸，于是取出玻璃半球镇纸并利用所学的光学知识来探究该玻璃半球的光学性质。他将玻璃半球放在透明薄玻璃板（厚度不计）上，用铅笔画出其底面圆的轮廓并记录了圆心和半径，然后将玻璃半球重新放于所画的圆内。玻璃半球面最高点为，光速在真空中的传播速度为。实验一：用激光笔（可发出细光束）从图中截面圆上任一方向正对点发射光线，发现光线与直线成角时，底面刚好无光线射出。实验二：用激光笔在底面从距离点的点向半球面上任意一点发射光线。不考虑光线在玻璃球中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光线在玻璃球中的速度为 B. 该玻璃半球的折射率为2 C. 实验一中，在截面圆上看到所有亮度最大的光点所占的弧长为 D. 实验二的所有光线中，在玻璃半球中传播的最长时间为 【答案】B 【解析】 【详解】B．在实验一中，光线正对入射，方向不变，到达底面点时恰好发生全反射，此时入射角等于临界角 根据全反射临界角公式 解得，故B错误； A．光线在玻璃球中的速度为，故A错误； C．只有当入射角时，才会发生全反射，光线反射回半球面形成亮斑，亮斑对应的圆心角为： 弧长，故C错误； D．实验二中，入射角刚好等于临界角时发生全反射，由正弦定理，得 解得 如图所示 实验二的所有光线中发生全反射后再从玻璃球底端射出的传播距离最长，即传播时间最长，最长时间为，故D错误。 故选B。 7. 某水池下方水平放置一直径为的圆环形发光细灯带，点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成两个以为圆心的亮区，其中半径的圆内光强更强，已知水的折射率，则（　　） A. 水面能被照亮的区域半径为 B. 若仅增大圆环灯带的半径，则水面上中间光强更强的区域也变大 C. 灯带的深度 D. 当时，水面中央会出现暗区 【答案】D 【解析】 【详解】AC．依题意，半径的圆内光强更强，说明一部分光在区域内发生全反射，如图所示，在处有，根据数学公式，且 解得，，所有光在处发生全反射，如图所示有 解得水面被照亮的区域半径为，AC错误； B．水面上形成两个以O为圆心的亮区，若仅增大圆环灯带的半径，光环向外扩大，临界角不变，由图可知重叠的区域变小，即水面上中间光强更强的区域变小，B错误； D．水面中央出现暗区，即重叠区域恰好为零，设此时灯带的深度为，如图所示有 解得，即当时，水面中央会出现暗区，D正确。 故选D。 8. 某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（ ） A. 若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B. 若仅把双缝转动90°，光屏的彩色条纹也将旋转90° C. 若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D. 若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，光屏上有彩色的条纹，红色滤光片只允许红光透过，则若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹，故A正确； B．若仅把双缝转动90°，则光屏的条纹消失，故B错误； C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变暗，故C错误； D．根据可知，放入绿色滤光片时，波长减小，则光屏上相邻亮条纹中心间距减小，故D错误。 故选A。 9. 如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A. a光的波长大于b光 B. a光的波长小于b光 C. a光在真空中的传播速度大于b光 D. a光在真空中的传播速度小于b光 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题图可知单色光a对应的相邻条纹间距大于单色光b对应的相邻条纹间距，根据可知，a光的波长大于b光，故A正确，B错误； CD．所有光在真空中的传播速度均相等，为光速c，故CD错误。 故选A。 10. 张家界大峡谷玻璃桥在建造时，工程人员需检测桥面玻璃的均匀性，如图，他们用某单色平行激光垂直照射两块玻璃所形成的空气劈尖，工程人员通过显微镜观测到干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A. 该工程人员是从上面玻璃的上方观测到了干涉条纹 B. 干涉条纹是由上面玻璃的上、下表面的反射光形成的 C. 相邻的两条干涉条纹的宽度不相等 D. 该入射单色激光在玻璃中的波长大于在真空中的波长 【答案】A 【解析】 【详解】A．该工程人员是从上面玻璃的上方观察到干涉条纹，故A正确； BC．干涉条纹是上面玻璃的下表面和下面玻璃的上表面处的反射光形成的，相邻的两条干涉条纹一样宽，故B、C错误； D．因为光在玻璃中的波长为 光在真空中的波长为 该入射单色激光在玻璃中的波长小于在真空中的波长，故D错误。 故选A。 11. 将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的肥皂膜，竖直放置时观察到彩色条纹如图所示。彩色条纹的形成原因和变化情况是（　　） A. 彩色条纹是太阳光衍射形成的 B. 彩色条纹是太阳光折射形成的 C. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜上端的彩色条纹会逐渐向下移动 D. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜的彩色条纹会逐渐变为上密下疏 【答案】C 【解析】 【详解】AB．肥皂膜的彩色条纹是薄膜干涉现象，是肥皂膜前后两个表面的反射光发生干涉形成的，AB错误； C．竖直放置的肥皂膜受重力作用，肥皂水会向下流动，同一级干涉条纹对应肥皂膜的同一厚度；随着肥皂水向下流动，同一厚度的位置整体向下移动，因此肥皂膜上端的彩色条纹也会逐渐向下移动，C正确； D．随着肥皂水向下流动，形成上薄下厚的楔形结构。在薄膜的上部，由于膜较薄且厚度梯度小，即厚度变化缓慢，导致光程差随高度变化慢，因此条纹间距较疏。而在薄膜的下部，膜较厚且厚度梯度大，即厚度变化加快，光程差变化速率提升，因此条纹间距逐渐变密。所以，肥皂膜干涉条纹呈现上疏下密的现象，D错误。 故选C。 12. 某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A. 55.5nm B. 111nm C. 138.75nm D. 222nm 【答案】B 【解析】 【详解】设黄绿光在薄膜中的波长为，光由空气射入薄膜频率不变，由和得 则 为了使透射光最强，须使薄膜上下两个表面反射的光相消，薄膜的厚度须满足（n=0,1,2，……） 当时，薄膜厚度最小，所以薄膜厚度最小为 故选B。 13. 增透膜是利用光的干涉原理减少光学元件表面反射光、增加透射光强度的光学薄膜。如图所示，某单色光从厚度均匀的增透膜前表面垂直入射。已知增透膜对该单色光的折射率为n，单色光在真空中的波长为、波速为c，当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】入射光分别在薄膜的前表面和后表面发生反射，当光在薄膜的前表面和后表面的光程差为半波长的奇数倍时，两束反射光发生干涉相互抵消，增透膜的最小厚度 其中为单色光在薄膜中的波长，则有 则 该单色光穿过增透膜的时间为，故A正确。 故选A。 14. 关于光的波动现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 阳光照射下的水面油膜出现彩色花纹，是光的衍射现象导致的 B. 透过紧靠的铅笔形成的狭缝看白炽灯丝，看到的彩色条纹是光的干涉现象 C. 水下摄影时在相机镜头前加装偏振片减弱水面反光，利用了光的偏振性 D. 单色光由真空斜射入玻璃介质后，传播过程中波长变短、光的频率增大 【答案】C 【解析】 【详解】 A．阳光照射下的水面油膜出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象（由光在油膜上下表面反射后发生干涉引起），而非衍射现象，故A错误； B．透过紧靠的铅笔形成的狭缝看白炽灯丝，看到的彩色条纹是光的单缝衍射现象（光通过狭缝时发生衍射），而非干涉现象，故B错误； C．水下摄影时在相机镜头前加装偏振片减弱水面反光，利用了光的偏振性质（水面反射光具有部分偏振性，偏振片可滤除特定偏振方向的光），故C正确； D．单色光由真空斜射入玻璃介质后，波速减小（由公式 决定，），波长变短（由公式决定），但频率不变（频率由光源决定，与介质无关），故D错误。 故选C。 二、多选题 共5题，每题3分，共15分。 15. 如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，a在左，b在右，且为5m，规定自左向右为x轴正方向。下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播周期 B. 若波沿x轴正方向传播，波长的通解为（、、） C. 若波沿x轴负方向传播，波速的通解为（、、） D. 该波的波长可能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题图可知该波的传播周期为，故A正确； BD．若波沿x轴正方向传播，可知（、、） 可得波长为（、、） 当时，可得，故B错误，D正确； C．若波沿x轴负方向传播，可知（、、） 可得波长为（、、） 则波速的通解为（、、），故C正确。 故选ACD。 16. 下列关于波的衍射的说法正确的是（　　） A. 衍射是一切波特有的现象 B. 当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象 C. 只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D. 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．干涉、衍射是一切波特有的固有属性，所有波都可以发生衍射现象，故A正确； B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，波几乎沿直线传播，衍射现象极不明显，故B错误； C．横波和纵波都属于波，都能发生衍射现象，例如属于纵波的声波可通过衍射实现隔墙传声，故C错误； D．缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，这是明显衍射的发生条件，故D正确。 故选AD。 17. 如图所示，、、在xy平面内，两波源分别置于A、B两点。时，两波源同时从平衡位置起振，起振方向相反且垂直于xy平面。频率均为5Hz。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿AC、BC方向传播，波速均为40m/s。下列说法正确的是（　　） A. C点是振动加强点 B. C点是振动减弱点 C. 时，C处质点速度为0 D. 时，C处质点速度不为0 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题意可得，间的距离为 波长 所以波程差为 由于两波源起振方向相反，初始相位差为，波程差引起的相位差 总相位差为初始相位差+波程差相位差，这相当于同相位，所以C点是振动加强点，故A正确，B错误。 CD．波源为的机械波传播到点所用的时间 波源为的机械波传播到点所用的时间 波已经到达点时间，振动了 波已经到达点时间，振动了 两列波都在点引起振动，且由于总相位差为 (同相位)，点振动加强，此时点位移大小最大，质点速度为0。故D错误，C正确。 故选AC。 18. 如图所示，为半圆柱体透明材料的横截面，为直径，一束由红光和蓝光组成的复色光从真空沿方向斜射入该材料中，从B、C两点射出。设光从O到B的传播时间为，从O到C的传播时间为，则下列说法中正确的是（　　） A. 光线为红光 B. C. 改变入射角，出射光线有一条可能与入射光线平行 D. 向右平移入射光线，蓝光会先发生全反射 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于红光的波长大于蓝光的波长，因此红光的偏折角小于蓝光的偏折角，则OC为红光，故A错误； B．设任一光线入射角为i，折射角为r，光在玻璃中传播的路程是S，半圆柱的半径为R，光在玻璃中的速度为 由几何知识可得 则光在玻璃中传播的时间为 结合光的折射定律可得 整理可得 入射角相等，R、c相等，所以光在玻璃中传播的时间相等，故B正确； C．当调整入射角，恰好使玻璃中的出射点在圆柱体玻璃的最低点，此时进入玻璃和射出玻璃的两条法线是平行的关系，根据折射定律，易知出射光线会与入射光线平行。故C正确； D．向右平移入射光线AO，只会使折射光线在射出玻璃时的入射角变小，不能达到发生全反射的条件，所以蓝光不会发生全反射，故D错误。 故选BC。 19. 煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度，以下说法正确的是（　　） A. 如果屏的正中央仍是亮条纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯 B. 如果屏的正中央是暗条纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯 C. 如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定 D. 只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若B中气体含有瓦斯，光经过两容器时折射率不同，光速不同，到达屏正中央的光程差可能是波长的整数倍，所以屏的正中央可能是亮条纹，故屏的正中央为亮条纹时，B中气体可能含有瓦斯，也可能不含瓦斯，故A错误； B．如果屏的正中央是暗条纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，可能含瓦斯，故B正确； C．如果屏上干涉条纹不停地移动，说明光程差不稳定，即B中的气体瓦斯含量不稳定，故C正确； D．无论用单色光还是白光照射单缝时，都可能在屏上出现干涉条纹，故D错误。 故选BC。 20. 、两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。用、两束光（　　） A. 先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波 B. 先后照射某单缝实验装置，若光能发生明显衍射现象，则光也能发生明显衍射现象 C. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若光不能进入空气，则光也不能进入空气 D. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，光的反射角比光的反射角大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，光的折射角更大，由折射率的定义，可知光的折射率比光大，光的折射率越大，其频率越大，可知两束光的频率不同，先后照射双缝干涉实验装置，不能产生干涉现象。要确定光是横波应该用光的偏振实验，故A错误； B．光的频率大，波长短，则光的波动性比光强，则先后照射某单缝实验装置，若光能发生明显衍射现象，则光也能发生明显衍射现象，故B正确； C．临界角条件为 可知折射率越大的光，发生全反射时的临界角越小，故光发生全反射时，光一定发生全反射，故C正确； D．由光的反射定律知，反射角等于入射角，则知从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，、光的反射角相等，故D错误。 故选BC。 21. 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、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（相邻亮条纹间距甲大于乙）。下列判断正确的是（　　） A. 光的波长大于光的波长 B. 照射同一单缝时，光一定发生衍射现象，光可能发生衍射现象 C. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 D. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图2中a的条纹间距宽，根据，说明a的波长大于b的波长，A正确； B．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B错误。 CD．图2中弯曲的条纹对应的被检查平面空气膜厚度与右边的未弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凸起的，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题共3题，每题6分，共18分。 22. 如图所示，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先在白纸上画一条直线，画出一直线代表入射光线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再画出玻璃砖另一个面所在的直线，然后画出过点的法线。 （1）在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使挡住，插上大头针，让挡住、的像，然后再插上大头针挡住___________的像。 （2）连接、并延长与交于点，连接。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，过、两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，折射率n=___________（用、表示）。 （3）在确定玻璃砖边界线时，下列哪些错误会导致折射率的测量值不变___________。 A. （玻璃砖下移） B. （玻璃砖上移） C. （两直线间距宽于玻璃砖宽度） D. （两直线间距窄于玻璃砖宽度） 【答案】（1）和、的像 （2） （3）AB 【解析】 【小问1详解】 在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使挡住，插上大头针，让挡住、的像，然后再插上大头针挡住和、的像。 【小问2详解】 设圆的半径为R，则折射率 【小问3详解】 AB．AB选项光路图如下 由图可知两图的折射角不变，则不会产生误差，故AB正确； CD．CD选项光路图如下 由图可知C图中折射角偏大，则折射率偏小，D图中折射角偏小，则折射率偏大，故CD错误。 故选AB。 23. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 （1）如图甲所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是___。 A. 为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B. 若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C. 可用玻璃砖代替尺子画出边界 （2）如图乙所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率___。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）1.5 【解析】 【小问1详解】 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些，故A正确； B．因光线在a面的折射角等于在面时的入射角，则即使A、B连线与法线间夹角较大时，也不可能在一侧发生全反射，故B错误； C．不可用玻璃砖代替尺子画出边界，以免损坏反光面，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 玻璃的折射率 24. 某物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图（b）是红光产生的干涉条纹，图（c）是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。 （1）下列说法正确的是_____（填标号）。 A. 实验中必须用拨杆来调整单缝和双缝，使单缝和双缝相互平行 B. 实验中还需测出单缝到光屏的距离 C. 将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变大 D. 若将红色滤光片换成绿色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离将减小 （2）已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，则所测红光波长约为________ 。 【答案】（1）AD （2）1008 【解析】 【小问1详解】 [1] A．实验中单缝和双缝必须相互平行，拨杆可用于调节单缝的方向，故A正确； B．测量波长时需要测量双缝到光屏的距离，不需要测量单缝到光屏的距离，故B错误； C．将单缝向双缝移动不改变、和，由，可知条纹间距不变，故C错误； D．绿光的波长小于红光，在、不变时，与成正比，因此相邻两亮条纹中心的距离减小，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [2] 由测量头读数规则得条纹位置，条纹位置 图中、两条纹之间有4个间隔，相邻亮条纹间距为== 双缝干涉相邻亮条纹间距满足 解得所测红光波长=== 四、解答题 共4题，共39分。 25. 如图所示为半圆形玻璃砖的截面图。已知半圆形玻璃砖的半径为R，圆心为O，P为玻璃砖平面界面上一点，玻璃砖折射率为，光在空气中的传播速度为c。 （1）若光线从P点垂直玻璃砖平面界面入射，恰好在圆形界面发生全反射，求OP之间的距离； （2）光线从P点垂直射入玻璃砖恰好经多次全反射后离开玻璃砖，求光线在玻璃砖中经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设，光线恰好在圆形表面发生全反射，则有 根据几何关系 联立解得 【小问2详解】 做出光路图所示 根据几何关系，可得光在玻璃砖中走过的路程 设光在玻璃砖中的速度为v，则 则光在玻璃砖中经历的时间 联立解得 26. 用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为，盖玻片厚度为，物镜半径为，不考虑光的多次反射。 （1）为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求应满足的条件； （2）若，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与盖玻片间的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光从盖玻片射入空气时发生全反射的临界角为，已知盖玻片的折射率为，则有 解得 所以为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，应满足的条件为。 【小问2详解】 P点发出的光依次经过盖玻片、空气、物镜，最后在物镜球面上恰好发生全反射的光路图如图所示： 由折射定律有 解得 由于物镜、盖玻片的折射率均为，所以光线由空气射入物镜时的折射角为；光线在物镜球面上恰好发生全反射，说明光线与球面法线（即半径OA）的夹角恰好为临界角，即 所以由几何关系可得， 则有 代入数据解得物镜与盖玻片间的距离为 27. 如图所示为某仪器中使用的一种截面为扇形的玻璃砖光学元件，其圆心角为120°，O为圆心，半径为R，弧AB上镀有反射膜。一束激光照射到半径AO上的一点C，OC长度，光线与半径AO的夹角为45°。已知玻璃砖对该激光的折射率。则第一次从玻璃砖中出射的光线相对入射光线的偏转角为多少？ 【答案】120° 【解析】 【详解】如图所示 光线与半径AO的夹角为45°，则光线入射角 根据折射定律 解得 所以 根据正弦定理可得 解得 在D点发生反射，且圆心角为120°，根据几何关系可得 根据折射定律可得 解得 由于入射光线与AO夹角45°，出射光线与BO夹角45°，且AO与BO夹角为120°，根据几何关系可知出射的光线相对入射光线的偏转角为120°。 28. 如图甲所示，某同学观察到“雾炮车”工作时出现了彩虹。该同学查阅资料发现，这是由于“雾炮车”喷出由大量微小水珠形成的水雾，当太阳光射入小水珠时，太阳光中的不同颜色的光经过两次折射和一次反射后会形成彩虹。如图乙所示，一束太阳光以入射角从点射入可视为球形的某一水珠，折射光线中有两条是红光和紫光。已知水珠对紫光的折射率为，对红光的折射率为，且，空气中的光速近似等于真空中的光速。 （1）试判断光线1是哪种颜色的光（不需要说明理由）； （2）求紫光在点发生折射时的折射角的正弦值； （3）若水珠直径为，求光线2在水珠内传播的时间。 【答案】（1）紫光 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 光线1为紫光 【小问2详解】 紫光在点发生折射时的折射角为，由光的折射定律有 解得 【小问3详解】 红光在点发生折射时的折射角为，光线2在A点折射时：， 即：， 或 光线2在水珠内传播距离：， 又 得 或 光线2在水珠内传播速度 光线2在水珠内传播时间 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二下物理期末复习 一、单选题：共14题，每题2分，共28分。 1. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，波的传播速度为10m/s，则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波动的波长为30m C. 质点P的平衡位置坐标为 D. 时刻，质点P的位移为 2. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为与时的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿轴负方向传播，则时处质点向上振动 B. 若波沿轴正方向传播，则时处的质点2s后运动到处 C. 若波速为，则该波沿轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的3倍，则波速变为原来的3倍 3. 如图所示，一列简谐横波向右传播，波速为。介质中P、Q两点平衡位置相距0.3m，当P位于波峰时，Q刚好位于平衡位置，则这列波的周期可能是（　　） A. 0.2s B. 0.3s C. 0.4s D. 0.5s 4. 在轴上有坐标分别是和的两波源、，在轴上分别产生向右、向左传播的简谐横波，两波的波速均为，以波源开始振动时计时，且比先振动（为两列波的周期），的振动方程为，的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的振幅均为20cm B. 在0~2s内，波源向右运动了4cm C. 在0~2s内，处的质点走过的路程为0 D. 的点是振动减弱的点 5. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（　　） A. A、E、C三处均为振动减弱点 B. B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm C. 经2s，E点处质点通过的路程为8cm D. 经2s，B点处质点通过的路程是4cm 6. 小雅同学在家中发现小时候玩的玻璃半球镇纸，于是取出玻璃半球镇纸并利用所学的光学知识来探究该玻璃半球的光学性质。他将玻璃半球放在透明薄玻璃板（厚度不计）上，用铅笔画出其底面圆的轮廓并记录了圆心和半径，然后将玻璃半球重新放于所画的圆内。玻璃半球面最高点为，光速在真空中的传播速度为。实验一：用激光笔（可发出细光束）从图中截面圆上任一方向正对点发射光线，发现光线与直线成角时，底面刚好无光线射出。实验二：用激光笔在底面从距离点的点向半球面上任意一点发射光线。不考虑光线在玻璃球中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光线在玻璃球中的速度为 B. 该玻璃半球的折射率为2 C. 实验一中，在截面圆上看到所有亮度最大的光点所占的弧长为 D. 实验二的所有光线中，在玻璃半球中传播的最长时间为 7. 某水池下方水平放置一直径为的圆环形发光细灯带，点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成两个以为圆心的亮区，其中半径的圆内光强更强，已知水的折射率，则（　　） A. 水面能被照亮的区域半径为 B. 若仅增大圆环灯带的半径，则水面上中间光强更强的区域也变大 C. 灯带的深度 D. 当时，水面中央会出现暗区 8. 某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（ ） A. 若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B. 若仅把双缝转动90°，光屏的彩色条纹也将旋转90° C. 若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D. 若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 9. 如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A. a光的波长大于b光 B. a光的波长小于b光 C. a光在真空中的传播速度大于b光 D. a光在真空中的传播速度小于b光 10. 张家界大峡谷玻璃桥在建造时，工程人员需检测桥面玻璃的均匀性，如图，他们用某单色平行激光垂直照射两块玻璃所形成的空气劈尖，工程人员通过显微镜观测到干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A. 该工程人员是从上面玻璃的上方观测到了干涉条纹 B. 干涉条纹是由上面玻璃的上、下表面的反射光形成的 C. 相邻的两条干涉条纹的宽度不相等 D. 该入射单色激光在玻璃中的波长大于在真空中的波长 11. 将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的肥皂膜，竖直放置时观察到彩色条纹如图所示。彩色条纹的形成原因和变化情况是（　　） A. 彩色条纹是太阳光衍射形成的 B. 彩色条纹是太阳光折射形成的 C. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜上端的彩色条纹会逐渐向下移动 D. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜的彩色条纹会逐渐变为上密下疏 12. 某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A. 55.5nm B. 111nm C. 138.75nm D. 222nm 13. 增透膜是利用光的干涉原理减少光学元件表面反射光、增加透射光强度的光学薄膜。如图所示，某单色光从厚度均匀的增透膜前表面垂直入射。已知增透膜对该单色光的折射率为n，单色光在真空中的波长为、波速为c，当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为（　　） A. B. C. D. 14. 关于光的波动现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 阳光照射下的水面油膜出现彩色花纹，是光的衍射现象导致的 B. 透过紧靠的铅笔形成的狭缝看白炽灯丝，看到的彩色条纹是光的干涉现象 C. 水下摄影时在相机镜头前加装偏振片减弱水面反光，利用了光的偏振性 D. 单色光由真空斜射入玻璃介质后，传播过程中波长变短、光的频率增大 二、多选题 共5题，每题3分，共15分。 15. 如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，a在左，b在右，且为5m，规定自左向右为x轴正方向。下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播周期 B. 若波沿x轴正方向传播，波长的通解为（、、） C. 若波沿x轴负方向传播，波速的通解为（、、） D. 该波的波长可能为 16. 下列关于波的衍射的说法正确的是（　　） A. 衍射是一切波特有的现象 B. 当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象 C. 只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D. 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象 17. 如图所示，、、在xy平面内，两波源分别置于A、B两点。时，两波源同时从平衡位置起振，起振方向相反且垂直于xy平面。频率均为5Hz。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿AC、BC方向传播，波速均为40m/s。下列说法正确的是（　　） A. C点是振动加强点 B. C点是振动减弱点 C. 时，C处质点速度为0 D. 时，C处质点速度不为0 18. 如图所示，为半圆柱体透明材料的横截面，为直径，一束由红光和蓝光组成的复色光从真空沿方向斜射入该材料中，从B、C两点射出。设光从O到B的传播时间为，从O到C的传播时间为，则下列说法中正确的是（　　） A. 光线为红光 B. C. 改变入射角，出射光线有一条可能与入射光线平行 D. 向右平移入射光线，蓝光会先发生全反射 19. 煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度，以下说法正确的是（　　） A. 如果屏的正中央仍是亮条纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯 B. 如果屏的正中央是暗条纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯 C. 如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定 D. 只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹 20. 、两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。用、两束光（　　） A. 先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波 B. 先后照射某单缝实验装置，若光能发生明显衍射现象，则光也能发生明显衍射现象 C. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若光不能进入空气，则光也不能进入空气 D. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，光的反射角比光的反射角大 21. 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、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（相邻亮条纹间距甲大于乙）。下列判断正确的是（　　） A. 光的波长大于光的波长 B. 照射同一单缝时，光一定发生衍射现象，光可能发生衍射现象 C. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 D. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 三、实验题共3题，每题6分，共18分。 22. 如图所示，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先在白纸上画一条直线，画出一直线代表入射光线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再画出玻璃砖另一个面所在的直线，然后画出过点的法线。 （1）在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使挡住，插上大头针，让挡住、的像，然后再插上大头针挡住___________的像。 （2）连接、并延长与交于点，连接。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，过、两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，折射率n=___________（用、表示）。 （3）在确定玻璃砖边界线时，下列哪些错误会导致折射率的测量值不变___________。 A. （玻璃砖下移） B. （玻璃砖上移） C. （两直线间距宽于玻璃砖宽度） D. （两直线间距窄于玻璃砖宽度） 23. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 （1）如图甲所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是___。 A. 为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B. 若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C. 可用玻璃砖代替尺子画出边界 （2）如图乙所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率___。（结果保留两位有效数字） 24. 某物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图（b）是红光产生的干涉条纹，图（c）是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。 （1）下列说法正确的是_____（填标号）。 A. 实验中必须用拨杆来调整单缝和双缝，使单缝和双缝相互平行 B. 实验中还需测出单缝到光屏的距离 C. 将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变大 D. 若将红色滤光片换成绿色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离将减小 （2）已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，则所测红光波长约为________ 。 四、解答题 共4题，共39分。 25. 如图所示为半圆形玻璃砖的截面图。已知半圆形玻璃砖的半径为R，圆心为O，P为玻璃砖平面界面上一点，玻璃砖折射率为，光在空气中的传播速度为c。 （1）若光线从P点垂直玻璃砖平面界面入射，恰好在圆形界面发生全反射，求OP之间的距离； （2）光线从P点垂直射入玻璃砖恰好经多次全反射后离开玻璃砖，求光线在玻璃砖中经历的时间。 26. 用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为，盖玻片厚度为，物镜半径为，不考虑光的多次反射。 （1）为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求应满足的条件； （2）若，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与盖玻片间的距离。 27. 如图所示为某仪器中使用的一种截面为扇形的玻璃砖光学元件，其圆心角为120°，O为圆心，半径为R，弧AB上镀有反射膜。一束激光照射到半径AO上的一点C，OC长度，光线与半径AO的夹角为45°。已知玻璃砖对该激光的折射率。则第一次从玻璃砖中出射的光线相对入射光线的偏转角为多少？ 28. 如图甲所示，某同学观察到“雾炮车”工作时出现了彩虹。该同学查阅资料发现，这是由于“雾炮车”喷出由大量微小水珠形成的水雾，当太阳光射入小水珠时，太阳光中的不同颜色的光经过两次折射和一次反射后会形成彩虹。如图乙所示，一束太阳光以入射角从点射入可视为球形的某一水珠，折射光线中有两条是红光和紫光。已知水珠对紫光的折射率为，对红光的折射率为，且，空气中的光速近似等于真空中的光速。 （1）试判断光线1是哪种颜色的光（不需要说明理由）； （2）求紫光在点发生折射时的折射角的正弦值； （3）若水珠直径为，求光线2在水珠内传播的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $