湖北武汉市华中科技大学附属中学2026-2027学年上学期高二物理限时训练2（9.11周测）

**基本信息** 高二物理限时训练聚焦波动光学，以冰晶色散、增透膜等真实情境为载体，通过单选、多选及解答题梯度设计，考查光的折射、干涉等核心知识，强化科学推理与模型建构能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题/32分|冰晶色散、双缝干涉、薄膜干涉|结合自然现象（如冰晶）和实验装置（如洛埃德镜），考查折射率、波长等物理观念| |多选题|1题/4分|干涉检查平面平整度|通过实验情景图，培养科学论证能力| |解答题|1题/12分|双缝干涉光程差计算|综合两种单色光分析明暗条纹，提升科学探究与问题解决能力|

高二物理限时训练2 一、单选题（每题4分，共8题，共32分） 1．冰晶是一种由水分子组成的晶体，在适当的条件下会形成正六角形结构。一束太阳光射入冰晶后发生色散，其中a、b两种单色光的光路如图所示。比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．冰晶对a光的折射率较大 B．b光在冰晶中的传播速度较大 C．a光的波长比b光的波长小 D．a光的频率比b光的频率小 2．如图所示，一长方体玻璃砖足够长，一束单色光从其上表面的点以入射角射入。当缓慢调整至时，恰好在玻璃砖的右侧观察不到光射出。则此玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D． 3．某同学做双缝干涉实验，装置如图所示，虚线为双缝a、b的中垂线且垂直光屏交于O点，单缝位于虚线上。红色激光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成干涉条纹。下列说法正确的是（     ） A．若把整个装置浸没在水中，其余条件不变，则光屏上的条纹间距不变 B．若将单缝向双缝靠近，其余条件不变，则光屏上的条纹间距会变小 C．若将b缝挡住，其余条件不变，则光屏上仍会出现明暗相间的条纹 D．若将a缝挡住，其余条件不变，则光屏上就没有明暗相间的条纹 4．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，下列说法中正确的是（     ） A．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变 B．将屏向双缝方向移动，目镜中观察到的条纹个数减少 C．观察到的中央亮纹最亮最宽 D．测得单色光的波长为 5．如图所示是1834年物理学家洛埃德观察到光的干涉现象的原理图。水平线光源S发出红光，光有一部分直接射到足够大的光屏上，另一部分经镜面 M反射到光屏上，这两部分光重叠产生干涉，在光屏上出现明暗相间的干涉条纹，这称之为洛埃德镜干涉，下列说法正确的是（　　） A．看到的条纹是竖直的 B．若将红光换成绿光，看到的条纹间距变大 C．若将平面镜向右略微平移，干涉条纹间距变小 D．若将平面镜向下平移，看到的条纹间距变小 6．如图所示为某透明薄膜的厚度d随坐标x的变化图像。当用平行单色光垂直照射该透明薄膜时，其干涉条纹图样可能正确的是（     ） A． B． C． D． 7．在如图所示的装置中原来夹有两张纸片，现抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹（     ） A．间距不变 B．变密 C．变疏 D．消失 8．为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲所示）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。为了增强绿光（波长为560nm）的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，则增透膜的最小厚度为（　　） A．100nm B．140nm C．280nm D．400nm 二、多选题 9．（4分）关于下列情景图片，其中说法正确的是（     ） A．图甲利用单色光检查平面的平整度是利用光的干涉 B．图乙为俯视甲装置时看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷 C．图丙所示，单色光从上方竖直射下，俯视看凸透镜，可看到等间距的明暗相间的同心圆环 D．图丁所示，位于左边的观察者听到声音的音调比位于右边的更高 三、解答题 10．（12分）如图所示，在双缝干涉实验中，和为双缝，P是光屏上的一点，已知P点到、的距离之差为，已知A光在折射率为1.5的介质中波长为，B光在某种介质中波长为，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。 (1)A、B光在P点是亮条纹还是暗条纹？（6分） (2)若让A光照射，B光照射，试分析光屏上能观察到的现象。（6分） 试卷第1页（共3页） 《高二物理限时训练2》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D D C A D D C A AB 1．D 【详解】根据光路图分析，太阳光在冰晶中发生折射，b光的偏折程度大于a光，表明冰晶对b光的折射率更大，即 AB．由，结合光在介质中的速度公式可知，折射率越大，传播速度越小，因此，故A错误，B错误； CD．折射率越大，光的频率越高，所以，即a光的频率小于b光；根据波长与频率的关系式可知，频率越低，波长越长，因此，即a光的波长大于b光，故C错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】光线在上表面发生折射，设折射角为，根据折射定律有 光线射到右侧面，入射角为，由几何关系知 恰好在右侧观察不到光射出，说明在右侧面发生了全反射，且入射角等于临界角，即 根据全反射临界角公式有 联立可得 由 解得。 故选 D。 3．C 【详解】A．光进入水中，频率不变，波速减小，根据 可知波长变短，即 。根据双缝干涉条纹间距公式 在 和 不变的情况下， 减小，则条纹间距 变小，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式为 其中 为双缝到光屏的距离， 为双缝间的距离。将单缝向双缝靠近，并没有改变双缝到光屏的距离 ，也没有改变双缝间距 和入射光波长 ，因此条纹间距 不变，故B错误； C．若将 缝挡住，光通过 缝发生单缝衍射，光屏上会出现衍射条纹，衍射条纹也是明暗相间的，故C正确； D．若将 缝挡住，光通过 缝发生单缝衍射，光屏上会出现明暗相间的衍射条纹，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．条纹间距，与屏到双缝间的距离为l、光的波长λ成正比，与双缝间距d成反比，与单缝到双缝间距离无关，故A正确； B．屏到双缝间的距离l变小，条纹间距变小，条纹个数将增多，故B错误 C．双缝干涉中央条纹宽度与其他条纹一致，故C错误； D．第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，条纹间距， 光的波长，故D错误； 故选A。 5．D 【详解】A．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，看到的条纹应为横条纹，故A错误； B．由图像可知双缝到光屏的距离为L，等效双缝间的距离为 所以根据双缝干涉条纹间距公式 可得相邻亮条纹中心间距为 所以若将红光换成绿光，即入射光的波长减小，则看到的条纹间距变小，故B错误； C．若将平面镜向右略微平移，对 L和a均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C错误； D．若将平面镜向下移动一个微小距离，则双缝间的距离增大，所以相邻亮条纹中心间距变小，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】薄膜干涉属于等厚干涉，当光程差满足 （ 为整数）时出现亮条纹（或暗条纹），即同一级条纹对应薄膜的同一厚度。相邻两条亮条纹（或暗条纹）对应的薄膜厚度差 为定值，即 设 图像的切线斜率为 ，则条纹间距 由此可见，条纹间距 与 图像的斜率 成反比。由题干给出的 图像可知：随着 的增大，图像的切线斜率 逐渐减小。根据 ，随着 的增大，条纹间距 应逐渐增大。即干涉条纹从左到右应由密变疏。只有D图样符合。 故选D。 7．C 【详解】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△x=2d 即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差△x=2d=nλ 时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差λ，显然抽去一张纸片后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，故干涉条纹变疏。 故选C。 8．A 【详解】设绿光在增透膜中的波长为，可知 增透膜上、下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，则 当时增透膜厚度最小，解得 故选A。 9．AB 【详解】A．图甲利用单色光的薄膜干涉检查平面的平整度，标准样板和待测平面之间形成一层空气薄膜，空气膜上下两个表面反射的两束光发生薄膜干涉，根据干涉条纹变形，判断平面是否平整，是利用光的干涉，故A正确； B．图乙中条纹向左弯曲，说明亮条纹提前出现，应是被检查的平面在此处出现了凹陷，故B正确； C．空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，光程差是光的半个波长的偶数倍为明条纹，是光的半个波长的奇数倍为暗条纹，空气膜的厚度变化从中心向周围越来越快，则可以看到内疏外密的明暗相间的同心圆环，故C错误； D．波源向右边观察者靠近，右边接收频率高于波源频率，音调变高；波源远离左边观察者，左边接收到的频率低于波源频率，音调变低。位于左边的观察者听到声音的音调比位于右边的低，故D错误。 故选AB。 10．(1)A为暗条纹，B为亮条纹 (2)若让A光和B光分别照射和，这时不能发生干涉，但两种光能发生衍射，此时在光屏上能观察到亮光 【详解】（1）A光在介质中的折射率为，在介质中的波长为，则A光在空气中的波长为 点到双缝的光程差为，对于A光： 因为光程差等于半波长的奇数倍，所以A光在点为暗条纹。 B光从介质射向空气时临界角为，则介质对B光的折射率为 B光在介质中的波长为，则B光在空气中的波长为 对于B光： 因为光程差等于波长的整数倍，所以B光在点为亮条纹。 （2）若让A光照射，B光照射，由于A、B两种单色光的频率不同，不满足相干光的条件（频率相同），因此不能发生干涉，屏上不会出现干涉条纹。但光通过狭缝时会发生衍射现象，因此在光屏上能观察到亮光。 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $