内容正文:
专题10 光学
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点01 光的折射 全反射
2026海南(1题)、2025海南(1题)、2024海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:光的折射定律、发生全反射的条件、临界角、折射和全反射的综合问题。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与光的反射等知识板块交叉融合。
考点02 光的干涉、衍射和偏转
2025海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:光电效应现象及其解释、光的折射现象。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点03 测量玻璃的折射率
2023海南(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:核心概念的理解与辨析。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点04 用双缝干涉实验测量光的波长
2026海南(1题)、2022海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:更换光的颜色判断条纹间距的变化、改变双缝到光屏距离判断条纹间距的变化、用双缝干涉实验测量光的波长。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点1 光的折射 全反射
1.(2026·海南·高考真题)如图,一束单色光由空气射向某一透明介质,入射角为,反射光线与折射光线的夹角为,则该介质的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2024·海南·高考真题)一正三角形OPQ玻璃砖,某束光线垂直于OP射入,恰好在PQ界面发生全反射,则玻璃砖的折射率( )
A.
B.
C.
D. 2
3.(2022·海南·高考真题)如图为一用透明材料做成的中心是空的球,其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中,其折射光线刚好与内壁相切,则该透明材料的折射率为( )
A.
B. 1.5
C.
D. 2
4.(2021·海南·高考真题)如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形,,其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O,则该束单色光( )
A. 在边的折射角为
B. 在边的入射角为
C. 不能从边射出
D. 不能从边射出
5.(2025·海南·高考真题)测量某半圆形玻璃砖的折射率,操作步骤如下:
I.在白纸上画一条直线,半圆形玻璃砖放白纸上,玻璃砖底面直径与直线重合,描出直径两端点、,取走玻璃砖,用刻度尺找出圆心点,过点作垂线,放回玻璃砖,将光屏垂直贴近玻璃砖点放置在玻璃砖左侧。
II.沿玻璃砖由向缓慢移动激光笔,使激光笔入射光线平行纸面,始终沿着半径方向射向圆心,从玻璃砖射出的激光在下方,射在光屏上,当光屏上的光线恰好消失时,记下激光入射点点,取走玻璃砖,过点作的垂线。
(1)步骤II中,当激光从点入射到点,光线消失的现象是光的_____。
A. 色散
B. 衍射
C. 全反射
(2)由刻度尺测得、,则玻璃砖的折射率 。
考点2 光的干涉、衍射和偏转
1.(2025·海南·高考真题)(多选)下列关于光现象描述正确的是( )
A. 海市蜃楼是光的衍射现象
B. 光电效应表明光具有粒子性
C. 水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象
D. 斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象
考点3 测量玻璃的折射率
1.(2023·海南·高考真题)用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一定角度照射,此时在屏上的S1处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图 ;
(2)已经测出AB = l1,OA = l2,S1S2= l3,则折射率n = (用l1、l2、l3表示);
(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验,则S1S2间的距离会 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
考点4 用双缝干涉实验测量光的波长
1.(2026·海南·高考真题)(多选)如图,在双缝干涉实验中,用某一单色光照射双缝,在光屏上观察到干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 若增大光屏与双缝间的距离,则相邻亮条纹中心的间距变小
B. 若增大光屏与双缝间的距离,则相邻亮条纹中心的间距变大
C. 若用波长更长的单色光照射,则相邻亮条纹中心的间距变小
D. 若用波长更长的单色光照射,则相邻亮条纹中心的间距变大
2.(2020·海南·高考真题)下列说法正确的是( )
A. 单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中,接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中,蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光,可以产生干涉现象
3.(2022·海南·高考真题)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是 。(用x、d、L表示)
模拟题精选
1.(2026·海南海口一中·一模)彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. a、b光在由空气进入水滴后波长变长
C. 从同一介质射向空气,a光比b光容易发生全反射
D. 通过同一双缝干涉装置,a光的相邻条纹间距比b光的大
2.(2027·海南海口·一模)楔形玻璃砖的横截面的顶角为,点光源垂直于边射出的光线,从边上的点射入真空,光路如图所示。则楔形玻璃砖的折射率为( )
A. 1
B.
C.
D.
3.(2026·海南儋州·二模)如图为半圆柱体玻璃砖的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃砖,两单色光分别射至玻璃砖上B、C两点。设紫光、红光在玻璃中传播的时间分别为和,则( )
A. 射到B点的光为紫光,
B. 射到B点的光为红光,
C. 射到C点的光为紫光,
D. 射到C点的光为红光,
4.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图所示,一个质量分布均匀的透明水晶球,过球心的截面是半径为的圆。一单色细光束平行直径从点射入球内,折射光线与夹角为。已知光在真空中的传播速度为,则( )
A. 水晶球的折射率为
B. 光在水晶球中的传播速度为
C. 光在水晶球中的传播时间为
D. 若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光可能因发生全反射而无法射出水晶球
5.(2026·海南中学·二模)如图所示,真空中,一半圆形玻璃砖,点为圆心。由单色光、组成的光线从左侧沿着半径方向与直径成入射,发现只有单色光从点射出,下列说法正确的是( )
A. 光的折射率一定等于2
B. 光的折射率一定大于
C. 在玻璃砖内光的传播速度大于光的传播速度
D. 用同样的装置做双缝干涉实验时,光相邻亮条纹间距较大
6.(2026·海南华侨中学·模拟预测)如图所示,一块半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心。玻璃砖的折射率,光在真空中传播的速度为c。
(1)求光在玻璃砖中传播的速度大小;
(2)某平行光垂直射向玻璃砖的下表面时,求光到达上表面后射出部分的最大弧长为多少(不考虑光在玻璃砖中多次反射)。
7.(2026·海南师范大学附中·考情预测)如图,某液体池里,一灯光光源到液面的距离为,其发出的光照射到点处恰好发生全反射,到的距离为,真空中光速,求:
(1)光在此液体中的传播速度;
(2)光在液面的最大面积(可用表示)
8.(2026·海南儋州·二模)用双缝干涉实验测量某单色光的波长。
(1)如图甲所示实验装置中,转动 (填写图中标注的器件名称)可使图乙中分划板的中心刻线与亮条纹对齐。
(2)实验中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏 ,如把红色滤光片换成蓝色滤光片,则屏上的条纹数会变
9.(2026·海南师范大学附中·考情预测)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,装置如图所示。
(1)①所表示的实验器材是 (选填“单缝”或“双缝”)。
(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时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,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)
10.(2026·海南海口·二模)一半径为的半圆柱透明介质的截面如图所示,O点为截面的圆心,AB为直径,一束单色光以入射角从D点射入介质,从AO的中点E垂直射出,已知光在真空中的传播速度为c,求:
(i)透明介质对单色光的折射率;
(ii)单色光在透明介质中的传播时间。
11.(2026·海南·联考)(1)某物理兴趣小组设计实验测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图乙所示,他们将圆柱体放在水平桌面上,底下垫白纸,并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面,其圆心为O。将激光器放置于桌面上,使其发出的光束经圆柱体折射后射出。
①用10分度的游标卡尺测得圆柱体底面的直径如图甲所示,则该直径D= cm。
②激光束射到底面上的A点,入射光线为CA,用铅笔挡光,然后在白纸上记下该点的位置,找到两个位置,然后连线即可在白纸上画出光束路径,如图乙所示。过O点作OG垂直AB,垂足为G,测得OG的长度L=1.00cm,则激光束在A点处折射角的正弦值为 。(结果用分数表示)
③如图乙所示,过E点作EF 垂直AC,垂足为F,测得EF 和AE的长度,通过计算得到入射角的正弦值为0.6,则圆柱体的折射率为 。(结果保留两位有效数字)
(2)实验小组用如图丙所示的装置来测量当地的重力加速度,电火花计时器打出的纸带如图丁所示,回答下列问题:
①电火花计时器所接的电源为 (填“8V交流”“8V直流”“220V直流”或“220V交流”)电。手捏纸带的上端,把纸带拉成竖直状态,让重物靠近电火花计时器由静止释放。
②已知电火花计时器的打点周期为T,并得到1~7的计时点,相邻计时点间的距离在图丁中已标出,则打“6”点时,重物的速度大小为 ,当地的重力加速度大小g= 。
12.(2026·海南·模拟预测)如图所示,某小组用激光测半圆形玻璃砖的折射率。首先在白纸上画直线aOb,过O点作ab的垂线MO及射线AO,AO与MO成一夹角,将半圆形玻璃砖放纸上,底面直径与aOb重合,圆心位于O,光屏P平行ab与玻璃砖相切于N。然后用激光笔沿AO照射,此时在屏上的B处有激光点,移走玻璃砖,光点移到C处。
回答下列问题:
(1)画出激光束经玻璃折射后完整的光路图;
(2)已知半圆形玻璃砖的半径为R,测得NB=R,OC=2R,则折射率n= 。
13.(2026·海南海口·考前预测)如图所示,一透明棱镜的截面为直角梯形,其中,,,为上的一点,,一束单色光从点以入射角(未知)射入棱镜,恰好在棱镜内发生两次全反射,最终垂直射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为,求:
(1)透明棱镜的折射率和;
(2)该单色光在棱镜中的传播时间。
14.(2026·海南·联考)如图所示为边长为2R的正方形玻璃砖的横截面,一束单色激光平行于纸面以与AD边法线夹角为的方向射向AD边的中点O,逐渐减小至某角度时激光恰好不能从AB面射出,此时激光在AB面的P点(图中没有画出)反射,最后从BC面射出(不考虑二次反射)。已知P点距A的距离为,光在真空中的速度为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)激光恰好不能从AB面射出时,激光从进入玻璃砖到从BC面射出所用的时间。
试卷第1页,共3页
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专题10
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考点1光的折射全反射
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】(1)C
(2)1.6
考点2光的干涉、衍射和偏转
1.【答案】BC
考点3测量玻璃的折射率
S.S.
P
B
A
b
1.【答案】①
1/3
om
让教与学更高效
光学
1,万
②
③变小
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让教与学更高效
考点4用双缝干涉实验测量光的波长
1.【答案】BD
2.【答案】A
3.【答案】①A
②
SL
一年模拟练测园
模拟题精选
1.【答案】c
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】c
6.【答案】()9
(2)
2
7.【答案】(1)v=2.4×10°m/s
(2)16nm2
8.【答案】(1)测量头
(2)①小
②多
9.【答案】(1)单缝
(2)4.593.594.595
(3)x7-x1d
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创右型
专题10 光学
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点01 光的折射 全反射
2026海南(1题)、2025海南(1题)、2024海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:光的折射定律、发生全反射的条件、临界角、折射和全反射的综合问题。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与光的反射等知识板块交叉融合。
考点02 光的干涉、衍射和偏转
2025海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:光电效应现象及其解释、光的折射现象。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点03 测量玻璃的折射率
2023海南(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:核心概念的理解与辨析。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点04 用双缝干涉实验测量光的波长
2026海南(1题)、2022海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:更换光的颜色判断条纹间距的变化、改变双缝到光屏距离判断条纹间距的变化、用双缝干涉实验测量光的波长。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点1 光的折射 全反射
1.(2026·海南·高考真题)如图,一束单色光由空气射向某一透明介质,入射角为,反射光线与折射光线的夹角为,则该介质的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】已知入射角为,因此反射角也为,即反射光线与法线的夹角为由几何关系可知:反射光线与界面的夹角为因此折射光线与界面的夹角为 由此可得折射角(折射光线与法线的夹角)根据光的折射定律 故选B。
2.(2024·海南·高考真题)一正三角形OPQ玻璃砖,某束光线垂直于OP射入,恰好在PQ界面发生全反射,则玻璃砖的折射率( )
A.
B.
C.
D. 2
【答案】C
【详解】如图所示 根据几何关系可知光线在PQ界面的入射角为 根据全反射的临界条件可得解得故选C。
3.(2022·海南·高考真题)如图为一用透明材料做成的中心是空的球,其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中,其折射光线刚好与内壁相切,则该透明材料的折射率为( )
A.
B. 1.5
C.
D. 2
【答案】B
【详解】如图 折射角的正弦值根据折射定律可得该透明材料的折射率故选B。
4.(2021·海南·高考真题)如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形,,其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O,则该束单色光( )
A. 在边的折射角为
B. 在边的入射角为
C. 不能从边射出
D. 不能从边射出
【答案】C
【详解】A.光线从O点入射,设折射角为,由折射定律有解得即该束单色光在边的折射角为,故A错误;B.设边长,则,作出光路图如图所示。 由几何关系可知光在边的入射角为,故B错误;C.设光在玻璃砖与空气界面发生全反射的临界角设为C,有即,而光在MN边的入射角大于,所以光在MN边发生全反射,不能从边射出,故C正确;D.根据几何关系可知光在A点发生全反射后到达NP边的B点时的入射角为30°,小于全反射临界角,所以光在B点折射出玻璃砖,故D错误。故选C。
5.(2025·海南·高考真题)测量某半圆形玻璃砖的折射率,操作步骤如下:
I.在白纸上画一条直线,半圆形玻璃砖放白纸上,玻璃砖底面直径与直线重合,描出直径两端点、,取走玻璃砖,用刻度尺找出圆心点,过点作垂线,放回玻璃砖,将光屏垂直贴近玻璃砖点放置在玻璃砖左侧。
II.沿玻璃砖由向缓慢移动激光笔,使激光笔入射光线平行纸面,始终沿着半径方向射向圆心,从玻璃砖射出的激光在下方,射在光屏上,当光屏上的光线恰好消失时,记下激光入射点点,取走玻璃砖,过点作的垂线。
(1)步骤II中,当激光从点入射到点,光线消失的现象是光的_____。
A. 色散
B. 衍射
C. 全反射
(2)由刻度尺测得、,则玻璃砖的折射率 。
【答案】(1)C (2)1.6
【讲解】(1) 当激光从点入射到点在面下方光屏上恰好消失时,此时光线在AB面发生全反射,故是光的全反射现象。故选C。
(2) 根据前面分析可知此时入射角等于临界角,即,故可得 根据 可得玻璃砖的折射率
考点2 光的干涉、衍射和偏转
1.(2025·海南·高考真题)(多选)下列关于光现象描述正确的是( )
A. 海市蜃楼是光的衍射现象
B. 光电效应表明光具有粒子性
C. 水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象
D. 斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象
【答案】BC
【详解】A.海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。由于不同高度的空气密度不同,导致光在不均匀的大气中传播时发生折射,从而使人看到远处物体的虚像。所以蜃楼是光的折射现象,A错误;B.光电效应是指在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象,它表明光具有粒子性,B正确;C.水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹,是因为油膜的上下表面反射的光相互叠加,形成了干涉现象。不同颜色的光波长不同,干涉条纹的间距也不同,所以会呈现出彩色条纹。因此,水面面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象,C正确;D.斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的折射现象,D错误。故选BC。
考点3 测量玻璃的折射率
1.(2023·海南·高考真题)用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一定角度照射,此时在屏上的S1处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图 ;
(2)已经测出AB = l1,OA = l2,S1S2= l3,则折射率n = (用l1、l2、l3表示);
(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验,则S1S2间的距离会 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
【答案】① ② ③ 变小
【详解】
(1)[1]根据题意画出光路图如下图所示 (2)设光线在C点的入射角为θ、折射角为α,根据折射定律有nsinθ = sinα由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角,则S1S2= CB根据几何关系可知联立解得(3)[3]若改用宽ab更小的玻璃砖做实验,则画出光路图如下 可看出S1S2间的距离变小。
考点4 用双缝干涉实验测量光的波长
1.(2026·海南·高考真题)(多选)如图,在双缝干涉实验中,用某一单色光照射双缝,在光屏上观察到干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 若增大光屏与双缝间的距离,则相邻亮条纹中心的间距变小
B. 若增大光屏与双缝间的距离,则相邻亮条纹中心的间距变大
C. 若用波长更长的单色光照射,则相邻亮条纹中心的间距变小
D. 若用波长更长的单色光照射,则相邻亮条纹中心的间距变大
【答案】BD
【详解】根据分析(其中是光屏与双缝间的距离,是双缝间的距离)AB.根据可知若增大光屏与双缝间的距离,则相邻亮条纹中心的间距变大,故A错误,B正确;CD.根据可知若用波长更长的单色光照射,则相邻亮条纹中心的间距变大,故C错误,D正确。故选BD。
2.(2020·海南·高考真题)下列说法正确的是( )
A. 单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中,接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中,蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光,可以产生干涉现象
【答案】A
【详解】A.根据可知单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小,故A正确;B.根据多普勒效应,若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率大于波源频率,故B错误;C.根据同一个双缝干涉实验中,蓝光的波长小于红光的波长,故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小,故C错误;D.根据光的干涉的条件可知,两束频率不同的光不能产生干涉现象,故D错误。故选A。
3.(2022·海南·高考真题)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是 。(用x、d、L表示)
【答案】① A ②
【详解】① [1]由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到两束相干光,故a、b分别单缝和双缝。故选A。② [2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则相邻亮条纹间距为根据可得光的波长是
模拟题精选
1.(2026·海南海口一中·一模)彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. a、b光在由空气进入水滴后波长变长
C. 从同一介质射向空气,a光比b光容易发生全反射
D. 通过同一双缝干涉装置,a光的相邻条纹间距比b光的大
【答案】C
【详解】A.由光路图可知,光的偏折程度大于光,可知水滴对光的折射率大于对光的折射率,所以光的频率大于光的频率,故A错误;B.、光在由空气进入水滴后波速变小,频率不变,根据可知波长变短,故B错误;C.根据可知,光的临界角小于光的临界角,即光比光容易发生全反射,故C正确;D.由于光的频率大于光的频率,所以光的波长小于光的波长,根据可知,通过同一双缝干涉装置,光干涉的相邻条纹间距比光的小,故D错误。故选C。
2.(2027·海南海口·一模)楔形玻璃砖的横截面的顶角为,点光源垂直于边射出的光线,从边上的点射入真空,光路如图所示。则楔形玻璃砖的折射率为( )
A. 1
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】已知玻璃砖顶角为,点光源垂直边射出的光线,由几何关系可知,光线与边的夹角为,因此玻璃内光线在点的入射角;由图中标注可知,出射光线与面法线的夹角为,故楔形玻璃砖的折射率为故选B。
3.(2026·海南儋州·二模)如图为半圆柱体玻璃砖的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃砖,两单色光分别射至玻璃砖上B、C两点。设紫光、红光在玻璃中传播的时间分别为和,则( )
A. 射到B点的光为紫光,
B. 射到B点的光为红光,
C. 射到C点的光为紫光,
D. 射到C点的光为红光,
【答案】D
【详解】由图可知,射到B点的光偏折程度比射到C点的光偏折程度大,可知射到B点的光折射率比射到C点的光折射率大,因此射到B点的光为紫光,射到C点的光为红光。题意可知,两光入射角相同,设射到B的点折射角为,半圆柱体半径为R,则光在玻璃中的传播距离因为联立解得可知t与折射率无关,即,综上可知D选项符合题意。故选D。
4.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图所示,一个质量分布均匀的透明水晶球,过球心的截面是半径为的圆。一单色细光束平行直径从点射入球内,折射光线与夹角为。已知光在真空中的传播速度为,则( )
A. 水晶球的折射率为
B. 光在水晶球中的传播速度为
C. 光在水晶球中的传播时间为
D. 若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光可能因发生全反射而无法射出水晶球
【答案】B
【详解】A.作出A点的法线如图所示 由几何关系可知,光线射入时的入射角则折射率为故A错误;B.光在水晶球中的传播速度为故B正确;C.由几何关系可知光在水晶球中的传播时间为故C错误;D.由几何关系可知若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光不会因为全反射而无法射出水晶球,故D错误。故选B。
5.(2026·海南中学·二模)如图所示,真空中,一半圆形玻璃砖,点为圆心。由单色光、组成的光线从左侧沿着半径方向与直径成入射,发现只有单色光从点射出,下列说法正确的是( )
A. 光的折射率一定等于2
B. 光的折射率一定大于
C. 在玻璃砖内光的传播速度大于光的传播速度
D. 用同样的装置做双缝干涉实验时,光相邻亮条纹间距较大
【答案】C
【详解】A.对光由图知其入射角又故其折射率一定是,故A错误;B.对光发生了折射,说明入射角故其折射率一定是,故B错误;C.因 ,又故在玻璃砖内光的传播速度大于光的传播速度,故C正确;D.的原因是,故又,用同样的装置做双缝干涉实验时,光相邻亮条纹间距较大,故D错误。故选C。
6.(2026·海南华侨中学·模拟预测)如图所示,一块半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心。玻璃砖的折射率,光在真空中传播的速度为c。
(1)求光在玻璃砖中传播的速度大小;
(2)某平行光垂直射向玻璃砖的下表面时,求光到达上表面后射出部分的最大弧长为多少(不考虑光在玻璃砖中多次反射)。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据折射率解得光在玻璃砖中传播的速度
(2) 光线在P点发生全反射,则有,解得根据对称性可知弧长
7.(2026·海南师范大学附中·考情预测)如图,某液体池里,一灯光光源到液面的距离为,其发出的光照射到点处恰好发生全反射,到的距离为,真空中光速,求:
(1)光在此液体中的传播速度;
(2)光在液面的最大面积(可用表示)
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 设发生全反射临界角为,则有根据图中几何关系有则折射率为光在水中的传播速度为
(2) 由几何关系可知,光在水面形成圆形的最大半径为则光在水面的最大面积为
8.(2026·海南儋州·二模)用双缝干涉实验测量某单色光的波长。
(1)如图甲所示实验装置中,转动 (填写图中标注的器件名称)可使图乙中分划板的中心刻线与亮条纹对齐。
(2)实验中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏 ,如把红色滤光片换成蓝色滤光片,则屏上的条纹数会变
【答案】(1)测量头 (2)① 小 ② 多
【讲解】(1) 在双缝干涉实验中,为了准确测量条纹间距,需要使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹平行。由图乙可知,分划板中心刻线与亮条纹不平行。通过转动测量头,可以调整分划板的角度,使其中心刻线与亮条纹对齐,便于读数。
(2) [1][2]根据双缝干涉条纹间距公式可得波长实验中通常测量个条纹间距的总宽度,则若误将5个条纹间距数成6个,即取值偏大,导致计算出的条纹间距偏小,由可知,波长测量值将偏小。[2]红光的波长大于蓝光的波长,若把红色滤光片换成蓝色滤光片,波长减小,根据可知条纹间距减小,条纹变密,因此屏上的条纹数会变多。
9.(2026·海南师范大学附中·考情预测)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,装置如图所示。
(1)①所表示的实验器材是 (选填“单缝”或“双缝”)。
(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时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,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)
【答案】(1)单缝 (2)4.593 .594 .595 (3)
【详解】
(1)在双缝干涉实验中,为了获取相干光源,光路顺序依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏。单缝的作用是获得线光源,双缝的作用是获得频率相同的相干光源。图中①位于光源之后、双缝之前,故①为单缝。
(2)的读数为
(3)是第1条亮纹位置,是第7条亮纹位置,相邻条纹间距根据双缝干涉公式整理得波长
10.(2026·海南海口·二模)一半径为的半圆柱透明介质的截面如图所示,O点为截面的圆心,AB为直径,一束单色光以入射角从D点射入介质,从AO的中点E垂直射出,已知光在真空中的传播速度为c,求:
(i)透明介质对单色光的折射率;
(ii)单色光在透明介质中的传播时间。
【答案】(i);(ii)
【详解】(i)设光射入介质的折射角为,则有根据几何知识可得解得(ii)根据已知条件有解得
11.(2026·海南·联考)(1)某物理兴趣小组设计实验测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图乙所示,他们将圆柱体放在水平桌面上,底下垫白纸,并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面,其圆心为O。将激光器放置于桌面上,使其发出的光束经圆柱体折射后射出。
①用10分度的游标卡尺测得圆柱体底面的直径如图甲所示,则该直径D= cm。
②激光束射到底面上的A点,入射光线为CA,用铅笔挡光,然后在白纸上记下该点的位置,找到两个位置,然后连线即可在白纸上画出光束路径,如图乙所示。过O点作OG垂直AB,垂足为G,测得OG的长度L=1.00cm,则激光束在A点处折射角的正弦值为 。(结果用分数表示)
③如图乙所示,过E点作EF 垂直AC,垂足为F,测得EF 和AE的长度,通过计算得到入射角的正弦值为0.6,则圆柱体的折射率为 。(结果保留两位有效数字)
(2)实验小组用如图丙所示的装置来测量当地的重力加速度,电火花计时器打出的纸带如图丁所示,回答下列问题:
①电火花计时器所接的电源为 (填“8V交流”“8V直流”“220V直流”或“220V交流”)电。手捏纸带的上端,把纸带拉成竖直状态,让重物靠近电火花计时器由静止释放。
②已知电火花计时器的打点周期为T,并得到1~7的计时点,相邻计时点间的距离在图丁中已标出,则打“6”点时,重物的速度大小为 ,当地的重力加速度大小g= 。
【答案】(1)① 6.00 ② ③ 1.8 (2)① 220V交流 ② ③
【讲解】(1) ①[1]直径②[2]过O点作OG垂直AB,垂足为G,测得OG的长度L=1.00cm,根据几何关系可知,折射角的正弦值 ③[3]根据折射定律解得n=1.8
(2) ①[1]电火花计时器所接的电源为220 V交流电。②[2][3]根据匀变速运动,中间时刻瞬时速度等于全程平均速度由逐差法有解得 g=
12.(2026·海南·模拟预测)如图所示,某小组用激光测半圆形玻璃砖的折射率。首先在白纸上画直线aOb,过O点作ab的垂线MO及射线AO,AO与MO成一夹角,将半圆形玻璃砖放纸上,底面直径与aOb重合,圆心位于O,光屏P平行ab与玻璃砖相切于N。然后用激光笔沿AO照射,此时在屏上的B处有激光点,移走玻璃砖,光点移到C处。
回答下列问题:
(1)画出激光束经玻璃折射后完整的光路图;
(2)已知半圆形玻璃砖的半径为R,测得NB=R,OC=2R,则折射率n= 。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 入射光沿AO到O点,进入玻璃砖后发生折射,折射光线沿OB方向传播,由于出射点在玻璃砖圆弧面上,折射光线沿半径方向(即沿出射面法线方向),出射空气后方向不偏折,最终到达B点。光路图如图所示
(2) 如图所示,设入射角为,折射角为,则折射率
13.(2026·海南海口·考前预测)如图所示,一透明棱镜的截面为直角梯形,其中,,,为上的一点,,一束单色光从点以入射角(未知)射入棱镜,恰好在棱镜内发生两次全反射,最终垂直射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为,求:
(1)透明棱镜的折射率和;
(2)该单色光在棱镜中的传播时间。
【答案】(1), (2)
【讲解】(1) 由题意可知,光路图如图所示 由几何关系可知,折射率为根据折射定律可得解得
(2) 由几何关系可知,,则,所以该单色光在棱镜中的传播路程为该单色光在棱镜中的传播速度为则传播时间为
14.(2026·海南·联考)如图所示为边长为2R的正方形玻璃砖的横截面,一束单色激光平行于纸面以与AD边法线夹角为的方向射向AD边的中点O,逐渐减小至某角度时激光恰好不能从AB面射出,此时激光在AB面的P点(图中没有画出)反射,最后从BC面射出(不考虑二次反射)。已知P点距A的距离为,光在真空中的速度为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)激光恰好不能从AB面射出时,激光从进入玻璃砖到从BC面射出所用的时间。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据题意作出光路图 根据几何关系可知解得所以有根据全反射临界角公式有解得
(2) 由几何关系可知,光在介质中的速度所以光从进入玻璃砖到从BC面射出所经历的时间为解得
试卷第1页,共3页
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