人大附中2024-2025學(xué)年度第二學(xué)期高二物理練習(xí)

傳感器、幾何光學(xué)、波動光學(xué)

2025.03

一、單項選擇題（共12題，每題3分，共36分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目

要求的一項。）

1.陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

【答案】C

【解析】

【詳解】陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。

故選Co

2.使用藍(lán)牙耳機(jī)可以接聽手機(jī)來電，藍(lán)牙通信的電磁波波段為（2.4?2.48）x1（）9Hz。已知可見光的波段

為（3.9?7.5）x1014田，則藍(lán)牙通信的電磁波（）

A.是藍(lán)光

B.波長比可見光短

C.比可見光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.在真空中的傳播速度比可見光大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.藍(lán)光是可見光，可見光的頻率大于藍(lán)牙通信的電磁波頻率，故藍(lán)牙通信的電磁波不是藍(lán)光，故

A錯誤；

B.根據(jù)

可見光的頻率大于藍(lán)牙通信的電磁波頻率，則藍(lán)牙通信的電磁波的波長比可見光長，故B錯誤；

C.波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故藍(lán)牙通信的電磁波比可見光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確;

D.藍(lán)牙通信的電磁波、可見光在真空中的傳播速度相同，為光速，故D錯誤。

故選C。

3.用如圖1所示裝置做圓孔衍射實驗，在屏上得到的衍射圖樣如圖2所示，實驗發(fā)現(xiàn)，光繞過孔的邊緣，

傳播到了相當(dāng)大的范圍。下列說法正確的是（）

圖1圖2

A.此實驗說明了光沿直線傳播

B.圓孔變小，衍射圖樣的范圍反而變大

C.圓孔變小，中央亮斑和亮紋的亮度反而變大

D.用不同波長的光做實驗，衍射圖樣完全相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.此實驗說明了光的衍射現(xiàn)象，故A錯誤；

B.圓孔變小，衍射現(xiàn)象更明顯，衍射圖樣的范圍反而變大，故B正確；

C.圓孔變小，透光強(qiáng)度變小，中央亮斑和亮紋的亮度變?nèi)?，故C錯誤；

D.用不同波長的光做實驗，衍射圖樣并不相同，因為波長越長，對同一圓孔而言，衍射現(xiàn)象越明顯，故

D錯誤。

故選B。

4.如圖所示、讓太陽光（自然光）依次通過偏振片P和Q,并以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)P或Q,下列說法

正確的是（）

B.僅旋轉(zhuǎn)P時光屏上的光強(qiáng)發(fā)生變化

C.僅旋轉(zhuǎn)Q時光屏上的光強(qiáng)不發(fā)生變化

D.該實驗可以說明光是縱波

【答案】B

【解析】

【詳解】AD.太陽光是非偏振光，偏振現(xiàn)象說明了光是一種橫波，故AD錯誤；

BC.P是起偏器，Q是檢偏器，僅旋轉(zhuǎn)P或Q時，光屏上光強(qiáng)會發(fā)生變化，故B正確，C錯誤。

故選B。

5.利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖

樣.下列關(guān)于尸處放置的光學(xué)元件說法正確的是

光屏

P

光源?——----------1

圖1*

IIIIIIlllllll

甲乙

圖2

A.甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫

B.甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫

C.都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大

D.都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點判斷.

單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條

紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫，故A正確，BCD錯誤.

6.利用雙縫干涉裝置測紅光波長時，得到紅光的干涉圖樣；僅將紅光換成藍(lán)光，得到另一干涉圖樣。兩圖

樣如圖所示，下列說法正確的是（）

HillIIIII

圖甲圖乙

A.圖甲為紅光的于涉圖樣

B.將光屏遠(yuǎn)離雙縫，干涉條紋間距減小

C.紅光比藍(lán)光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.藍(lán)光的波長比紅光的波長大

【答案】C

【解析】

【詳解】AD.紅光的波長比藍(lán)光的波長長，根據(jù)=

a

可知圖甲為藍(lán)光的干涉圖樣，圖乙為紅光的干涉圖樣，故AD錯誤，

B.將光屏遠(yuǎn)離雙縫，則L增大，則干涉條紋間距增大，故B錯誤；

C.紅光比藍(lán)光波長長，故紅光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確。

故選C。

7.劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖甲所示，將一塊標(biāo)準(zhǔn)的平玻璃。放置在另一個被檢查的物體b上，在一

端夾入兩張紙片，當(dāng)黃光從上方入射后，從上往下可以觀察到如圖乙所示的干涉條紋。則下列說法中傕誤的

是（）

A.干涉條紋是由入射光經(jīng)。的下表面、》的上表面的反射光疊加而形成

B.條紋出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，說明被檢查物體表面不平整

C.若抽去一張紙片，條紋變疏

D.若換用藍(lán)光從上方入射，條紋變疏

【答案】D

【解析】

【詳解】A.干涉條紋是由兩玻璃與空氣薄膜接觸的兩個面反射的光疊加而成，由入射光經(jīng)a的下表面、6

的上表面的反射光疊加而形成，故A正確，不符合題意；

B.條紋出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，說明被檢查物體表面不平整，故B正確，不符合題意；

C.設(shè)劈尖傾角為。，根據(jù)劈尖干涉條紋間距公式可得相鄰條紋間距為Ax=--------

2sin6*

若抽去一張紙片，6減小，sin。減小，Ac變大，即條紋變疏，故C正確，不符合題意；

D.藍(lán)光波長小于黃光，結(jié)合C選項可知，若換用藍(lán)光從上方入射，條紋變密，故D錯誤，符合題意。

故選D。

8.如圖所示是一種電容式鍵盤，鍵盤上每個鍵子下面都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙

的是另一塊固定的小金屬片，這樣兩塊金屬片就組成一個小電容器，該電容器的電容可用公式C=￡—計算,

其中￡為一常量，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離。連接電源，設(shè)兩金屬片之間的電壓

不變，按下某個鍵時，與之相連的電子線路就給出與該鍵相關(guān)的信號，此時該電容器的（）

A.電容不變

B.極板所帶的電荷量變大

C.極板間的電場強(qiáng)度變小

D.極板間的場強(qiáng)不變

【答案】B

【解析】

【詳解】A.按下某個鍵時，d減小，根據(jù)。=￡—可知，c增大，故A錯誤；

a

B.根據(jù)C=K可知，電容C增大，U不變，則極板所帶的電荷量變大，故B正確；

CD.根據(jù)石="可知，電壓U不變，d減小，則極板間的電場強(qiáng)度變大，故CD錯誤。

d

故選B。

9.圖中陰影部分A8C為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該種材料折射率為2,AC為一半徑為R

的四分之一圓弧，。為圓弧面圓心，ABC。構(gòu)成正方形，在。處有一點光源，點光源發(fā)出的光向四面八方射

出。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB.BC的光線，從點光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB,

面直接射出。則這部分光照射圓弧AC的弧長為（）。

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)該種材料的臨界角為C,貝|sinC=L

n

解得C=30°

如圖所示

若沿方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，則ZADE=C=30°

同理，若沿。G方向射到8c面上光線剛好發(fā)生全反射，則NCDG=C=30。

根據(jù)幾何關(guān)系可得ZEDG=90°-ZCDG-ZADE=30°

這部分光照射圓弧AC的弧長為/='工?2乃7?=亞

346

故選B。

10.光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)投影精

細(xì)圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體，提高分辨率，如圖所示。若浸沒液體的折射率為1.65,當(dāng)

不加液體時光刻膠的曝光波長為193nm,則加上液體后（）

掩膜

A.紫外線進(jìn)入液體后波長變短，頻率增加

B.傳播相等的距離，在液體中所需的時間變?yōu)樵瓉淼?0,

33

C.紫外線在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射，能提高分辨率

D,在液體中的曝光波長約為117nm

【答案】D

【解析】

夕193

【詳解】AD.紫外線進(jìn)入液體頻率不變，根據(jù)/=—=——nm土117nm

n1.65

可知波長變短，故A錯誤，D正確；

B.設(shè)傳播L距離，在真空中的時間r=!

，L1.65L33

在液體中所需的時間一g一c一20’

n

故B錯誤；

C.由A選項分析可知紫外線在液體中波長變短，更不容易發(fā)生衍射，故C錯誤。

故選D。

11.凸透鏡的彎曲表面是個球面，球面的半徑叫做這個曲面的曲率半徑.把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃

上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋，如圖所示.這個現(xiàn)象是

牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些環(huán)狀條紋叫做牛頓環(huán)，它是兩個玻璃表面之間的空氣膜引起的薄膜干涉造成的.從

凸透鏡中心向外，依次叫第1,2,3,……級條紋.同一級亮（或暗）條紋對應(yīng)的空氣膜厚度相同，并且兩個

相鄰的亮（或暗）條紋對應(yīng)的空氣膜厚度差相同。理論和實驗均表明：光從折射率小的介質(zhì)射向折射率大

的介質(zhì)時，反射光與入射光相比，有一個相位為工突變（相當(dāng)于反射光比入射光多走了半個波長）。因

而，某一級亮條紋對應(yīng)的空氣膜厚度應(yīng)該滿足：2d=（24+1）2/2,其中仁0,1,2……。根據(jù)以上信息，結(jié)合

光的干涉規(guī)律，判斷下列說法中，正確的是（）

A.凸透鏡中心點應(yīng)該是亮點

B.從凸透鏡中心向外，圓環(huán)半徑均勻增大

C.如果換一個表面曲率半徑更大的凸透鏡，觀察到的同一級條紋半徑變大

D.如果改用波長更短的單色光照射，觀察到的同一級條紋半徑變大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.凸透鏡中心點處的光對應(yīng)的路程差為零，不是半波長的奇數(shù)倍，故不應(yīng)該是亮點，選項A錯

誤；

B.因圓面是曲線而不是直線，則路程差不是均勻增加的，故從凸透鏡中心向外，圓環(huán)半徑不是均勻增

大，而表現(xiàn)為越來越密集，選項B錯誤；

C.換一個表面曲率半徑更大的凸透鏡，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度偏移中心，知觀察到的同一級圓環(huán)的半徑

變大，選項C正確；

D.用波長更短的光照射，則出現(xiàn)亮條紋的這一厚度需向靠近中心，則圓環(huán)的半徑變小，選項D錯誤；

故選Co

12.利用霍爾傳感器可測量自行車的運動速率，如圖所示，一塊磁鐵安裝在前輪上，霍爾傳感器固定在前叉

上，離輪軸距離為廣，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，傳感器就會輸出一個脈沖電壓。當(dāng)磁鐵

距離霍爾元件最近時，通過元件的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2,在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢差U。

已知霍爾元件沿磁場方向的厚度為％載流子的電荷量為+q,電流/向左。下列說法正確的是（）

A.前表面的電勢高于后表面的電勢

B.若車速越大，則霍爾電勢差U越大

UBI

C.元件內(nèi)單位體積中的載流子數(shù)為一7

qd

D.若單位時間內(nèi)霍爾元件檢測到〃個脈沖，則自行車行駛的速度大小為——

n

【答案】A

【解析】

【詳解】A.電流/向左，由左手定則可知，正電荷向前表面聚集，則前表面的電勢高于后表面的電勢,

故A正確；

B.設(shè)前后兩表面的距離為0,由團(tuán)打=4"與電流的微觀表達(dá)式/=%/刈2

a

可得電勢差U=一%,與車速M無關(guān)，故B錯誤；

noqa

c.由得元件內(nèi)單位體積中的載流子數(shù)為5=與

noqdqUd

故C錯誤；

127rr

D.根據(jù)題意可知T=—,則自行車行駛的速度大小為v=—=2乃”

nT

故D錯誤。

故選Ao

二、不定項選擇題（本部分共5題，每題5分，共25分。在每題列出的四個選項中，至少有

一個選項正確。全部選對得5分，只要有選錯得0分，其余得3分。）

13.在玻璃元件表面涂上氟化鎂透明薄膜，當(dāng)入射光垂直照射時，（）

0

0

a儼^p

0q

A,薄膜厚度等于入射光在薄膜中波長的一半時，能起增透作用

B.薄膜厚度等于入射光在真空中波長的1/4時，能起增透作用

C.薄膜厚度等于入射光在薄膜中波長的1/4時，能起增透作用

D.增透膜是因為反射光干涉相消，透射光增強(qiáng)而起了增透作用

【答案】CD

【解析】

12

【詳解】當(dāng)膜層的厚度為光在這種介質(zhì)的波長的一時，兩束反射光的光程差恰好是一，則相遇時波峰與波

42

谷相疊加，實現(xiàn)干涉相消，即反射光的總強(qiáng)度接近于零，因而大大減少了光的反射損失，透射光的強(qiáng)度就

大為增加，從而達(dá)到增透的效果。

故CD正確。

14.一束可見光。由3種單色光機(jī)、p和q組成，光束a通過三棱鏡后的傳播情況如圖所示。關(guān)于3種單色

光機(jī)、p和q,下列說法正確的是（）

A.在真空中，單色光p的傳播速度最大

B.在三棱鏡中，單色光機(jī)的傳播速度最大

C.從三棱鏡射向空氣時，單色光，〃發(fā)生全反射的臨界角最大

D.三棱鏡對單色光g的折射率最小

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.光線在真空中的傳播速度都相等，為c,故A錯誤;

SHIIC

BD.根據(jù)〃二-：^---可知，在左側(cè)面，入射角相同，力折射角最大，折射率最小，鄉(xiāng)折射率最大，根據(jù)v=—

sinrn

可知，單色光機(jī)的傳播速度最大，故B正確D錯誤；

C.根據(jù)sinC=L,光線機(jī)在介質(zhì)的折射率最小，所以單色光機(jī)發(fā)生全反射的臨界角最大，故C正確；

n

故選BC?

15.一束激光照在一個很小的圓盤上，在遠(yuǎn)處的光屏上觀察到如圖所示的圖樣，在影的中心有一個亮斑，

即著名的“泊松亮斑”。下列說法正確的是（）

A.圓盤中心是不透光的，這是光的干涉現(xiàn)象

B.圓盤中心是不透光的，這是光的衍射現(xiàn)象

C.圓盤中心有個小孔，這是光的干涉現(xiàn)象

D.該現(xiàn)象說明光具有波動性

【答案】BD

【解析】

【詳解】ABC.小圓盤中心沒有孔且不透光，是光線繞過小圓盤傳播到了陰影區(qū)域，屬于光的衍射，在屏

上形成的是衍射圖樣，圖樣中心有一個亮斑，即著名的“泊松亮斑”，故AC錯誤，B正確；

D.光的衍射是光特有的現(xiàn)象，“泊松亮斑”說明光具有波動性，故D正確。

故選BDo

16.小剛同學(xué)用玻璃磚和貼紙搭建了一個魔術(shù)裝置，如圖（a）所示在透明玻璃磚左側(cè)貼上貼紙，已知貼紙

與玻璃磚之間有一層很薄的空氣膜。小剛同學(xué)讓小松同學(xué)只能在虛線上進(jìn)行觀察，小松同學(xué)發(fā)現(xiàn)在A

點觀察時看不到貼紙（在A3之間觀察時可以看到貼紙）。上述情境可簡化為圖（b）所示，光線沿四面八方

從。點入射玻璃磚，由于光線不能從玻璃的上、下側(cè)面射出，所以不能在AM及5N區(qū)域得到從O點射入

玻璃磚的光線。則小剛同學(xué)所用玻璃磚的折射率可能為（）

(a)(b)

A.1.3B.1.5C.1.7D.1.9

【答案】BCD

【解析】

【詳解】臨界情況下，在A點觀察時恰好看到貼紙，則光線貼著玻璃磚入射時，光線剛好到達(dá)A點，設(shè)折

sin90°

射角為凡根據(jù)折射定律有〃=

sin，

到達(dá)上表面恰好發(fā)生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式有

sinC=-

n

根據(jù)幾何關(guān)系c+e=90°

解得C=45°

則〃=0

當(dāng)在空氣中的入射角小于90。時，玻璃左側(cè)的折射角小于45。，則玻璃上側(cè)的入射角大于45°，上側(cè)依然能

產(chǎn)生全反射，此情況下折射率n〉6。

故選BCD。

17.如圖所示為一種體重秤的原理圖，它主要構(gòu)成有：壓力杠桿A3、固定在A3正中間的水平踏板、壓力

傳感器R（一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻）、顯示體重的儀表G（其實質(zhì)是電流表，內(nèi)阻度=600）。

已知壓力傳感器的電阻R與其所受壓力尸的關(guān)系為R=240-0.25E（均為國際單位），踏板和杠桿的

質(zhì)量不計，己知電源的電動勢為6.0V,不計電源內(nèi)阻，取g=10N/kg,可知（）

踏板

A.體重越大，電流表顯示的電流值越大

B.該體重秤的零刻度線應(yīng)標(biāo)在儀表G刻度盤的20mA處

C.儀表G的示數(shù)為25mA時，靜止在踏板上的人體重為48kg

D.由于傳感器的電阻R與尸是線性關(guān)系，所以若將儀表G的刻度盤換成體重的刻度盤，刻度是均勻的

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.體重越大則壓力尸也越大，則總電阻越小，電流越大，故A正確；

B.體重為。時壓力也為0,則R+r=300Q

E

電流/=-----=0.02A=20mA,故B正確;

R+r

￡

C.止匕時R+r==240。，則壓力尸=240N

由杠桿知識，重力機(jī)？=2/，則人體重為48kg,故C正確；

D.體重儀表G的實質(zhì)是電流表，電流與總電阻成反比，若將儀表G的刻度盤換成體重的刻度盤，刻度

是不均勻的，故D錯誤。

故選ABCo

三、實驗題（其中選擇每小題均為3分，選不全得2分，有選錯的不得分，其它每空均為2,

共24分）

18.如圖所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，平行玻璃磚

平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa'和4O為直線AO與陽’的交點。在直線上豎直

（1）該同學(xué)接下來要完成的兩個必要步驟是

A.插上大頭針P3,使鳥僅擋住P2的像

B.插上大頭針P3,使鳥擋住4的像和P2的像

C.插上大頭針舄，使鳥僅擋住4

D.插上大頭針P4,使巴擋住G和《、鳥的像

(2)過巴、鳥作直線交仍'于。，連接0(7,過O作垂直于如'的直線MV',測量圖中角a和/的大

小。則玻璃磚的折射率〃=?

(3)對實驗中的一些具體問題，下列說法中正確的是。

A.入射角越小，折射率的測量越準(zhǔn)確

B.為了減小作圖誤差，舄和舄的距離應(yīng)適當(dāng)取大些

C.如果在界面w'光的入射角大于臨界角，光將不會進(jìn)入玻璃傳

D.不論光以什么角度從朋'射入，經(jīng)一次折射后達(dá)到界面4/都能射出

E.如圖所示，如果誤將玻璃磚的邊4/畫到cd(cd與〃/平行)，折射率的測量值將偏大

F.如圖所示，如果畫線正確，也就是cd,㈤'與玻璃磚的寬度相同且平行，但做實驗時不小心玻璃與所

畫的線cd,血'向上平行錯位了，則折射率的測量值將偏小。

sma

【答案】(1)BD(2)——;⑶BD

sinp

【解析】

【小問1詳解】

利用插針法測定玻璃的折射率時，插上大頭針P3,要使A擋住6的像和鳥的像，插上大頭針鳥，要使

巴擋住6和片、鳥的像，使得四個大頭針在同一條光路上。

故選BD?

【小問2詳解】

sina

由折射定律可知，玻璃磚的折射率為〃

sinp

【小問3詳解】

A.為使折射率測量準(zhǔn)確，入射角不能太小，應(yīng)該適當(dāng)大一些，故A錯誤;

B.P3和乙的距離應(yīng)適當(dāng)取大些能減小作圖誤差，故B正確;

C.臨界角是在光密介質(zhì)中射入光疏介質(zhì)時發(fā)生全反射的臨界角度，而從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時不會發(fā)

生全反射，故C錯誤；

D.只要光能射進(jìn)玻璃磚，經(jīng)一次折射后達(dá)到界面沆/都能射出，故D正確；

E.此時折射角僅偏大，則折射率測量值偏小，故E錯誤;

F.此時入射角和折射角均不變，則折射率測量值不變，故F錯誤。

19.物理實驗一般涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材、實驗操作、?shù)據(jù)分析、實驗評價與反思等。

如圖所示是雙縫干涉測光的波長的實驗裝置圖。某次實驗選用的雙縫間距為“，毛玻璃屏與雙縫間的距離為

L,接通電源使光源正常工作。

（1）實驗?zāi)康呐c器材：根據(jù)已標(biāo)明的實驗器材，可判斷出濾光片與雙縫之間的加處的實驗器材是

，在組裝儀器時M處實驗器材和雙縫應(yīng)該相互________（選填“垂直”或“平行”）放置。

（2）實驗原理與數(shù)據(jù)：已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，游標(biāo)尺上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪使測

量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，并將該亮紋定為第1條亮紋（如圖甲所示），此時測量頭上游

標(biāo)卡尺的讀數(shù)占為3.90mm；接著再同方向轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對齊（如圖乙

所示），此時測量頭上游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示（其中對齊刻度線已用虛線標(biāo)出），則讀數(shù)4為

________mm。計算這種色光波長的表達(dá)式為4=（用題中給出的字母L,d、/、馬表示）。

（3）實驗操作：某同學(xué)使用綠色的濾光片，在目鏡中觀察到了一定數(shù)量的綠色條紋?，F(xiàn)僅改變一個實驗

條件，關(guān)于實驗的操作和光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象的敘述，下列說法正確的是o

A.僅增大M到雙縫的距離，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目增加（即減小條紋間距）

B.僅換用紅色的濾光片，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目增加

C.僅換用更長的遮光筒，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目增加

D.僅換用間距更大的雙縫，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目增加

E.僅去掉濾光片，從目鏡視野中觀察不到干涉現(xiàn)象

（4）托馬斯?楊當(dāng)時做雙縫干涉實驗時，用了單縫與雙縫。但在我們的課堂上老師演示該實驗時并沒有用

到單縫，而是用激光直接照射雙縫，得到干涉條紋。這是由于激光是一種、相位、偏振以及傳播

方向等性質(zhì)都十分確定的“純凈”的光。

（5）1801年，托馬斯?楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干

涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為一平面鏡。S發(fā)出的光

直接照在光屏上，同時S發(fā)出的光還通過平面鏡反射在光屏上。從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的

虛像發(fā)出的，這樣就形成了兩個一樣的相干光源。但做實驗時不小心就會出現(xiàn)偏差，其中一個偏差是由于

平面鏡的位置發(fā)生微小變化而引起的，如圖所示平面鏡沿放置，但操作實驗時，平面鏡意外傾斜了某

微小角度仇如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是()

光屏

匚A

A.沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若。=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動

D.若6=0。，沿AO向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

【答案】(1)①.單縫②.平行

(2)①.15.25②.%fd

4L

(3)D(4)單色性好

(5)BD

【解析】

小問1詳解】

[1]為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫，然后讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖

樣，M處的實驗器材是單縫；

⑵只有單縫和雙縫互相平行，這樣才能在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，故在組裝儀器時單縫和雙縫應(yīng)該相互

平行放置。

【小問2詳解】

[1]題意可知游標(biāo)卡尺精度為0.05mm,圖丙可知々=15mm+0.05mm?5=1：

⑵因為條紋間距Ax=上——=—2

4d

則光波長的表達(dá)式2=三二五d

4L

【小問3詳解】

A.根據(jù)條紋間距Ax

a

可知僅增大M到雙縫的距離，沒有改變干涉條紋寬度的條件，則干涉條紋間距不變，從目鏡視野中觀察到

的條紋數(shù)目不變，故A錯誤；

B.由于紅色波長比綠光波長長，僅換用紅色濾光片，條紋間距變大，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目

減少，故B錯誤；

C.僅換用更長的遮光筒，則L增大，條紋間距變大，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目減少，故C錯誤；

D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，則［增大，條紋間距變小，從目鏡視野中觀察到的條紋數(shù)目增多，

故D正確；

E.去掉濾光片，通過雙縫和單縫的光為白光，白光仍然能發(fā)生干涉現(xiàn)象，在光屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，

故E錯誤。

故選D。

【小問4詳解】

激光是一種單色性好、相位、偏振以及傳播方向等性質(zhì)都十分確定的“純凈”的光。

【小問5詳解】

A.作出S關(guān)于平面鏡對稱的點S',如圖1所示

圖1

則S和S'相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫，若沿AO向左略微平移平面鏡，則雙縫間距減小，雙縫到屏的

距離增大，根據(jù)干涉條紋間距公式Ax=。彳

a

可知干涉條紋間距d增大，干涉條紋移動，故A錯誤；

B.若沿OA向右略微平移平面鏡，則雙縫間距d增大，雙縫到屏的距離L減小，結(jié)合雙縫干涉條紋間距公

式Ax=—Z

d

可知干涉條紋間距減小，故B正確；

CD.若夕=0。，作出S關(guān)于平面鏡對稱的點，如圖2所示

光屏

下面鏡

可知無論是沿向右略微平移平面鏡，還是沿A。向左略微平移平面鏡，S和S"的位置均不變，則干涉

條紋不移動，干涉條紋間距不變，故C錯誤，D正確。

故選BD。

四、解答題（本部分共2題，19分。寫出必要的文字說明、重要的方程式及關(guān)鍵的演算步驟，

有數(shù)值計算的題，答案必須寫出數(shù)值和單位。）

20.下圖是演示折射、反射及全反射的實驗，用到的是一個半圓型的玻璃磚。讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑

射到它的平直的邊上，在這個邊與空氣的界面上會發(fā)生反射和折射。逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射

光線的變化。

（1）一次做實驗時，光路如圖，光路已用黑色描出，光路對應(yīng)的角度也能在背景板上得到。由圖中可得

到，此玻璃磚的折射率〃為多大？

（2）設(shè)真空中的光速為c,則光在玻璃磚中的速度為多大？

（3）試說明，在（1）問的基礎(chǔ)上，逐漸增大入射角，折射光與反射光強(qiáng)度如何變化。

（4）自然光在介質(zhì)界面上反射和折射時，一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光。改變?nèi)肷浣堑拇?/p>

小，當(dāng)折射光線與反射光相互垂直時，折射光為部分偏振光，而反射光變成線偏振光。此時的入射角被稱

為“布儒斯特角”。這一光的特點，可應(yīng)用在偏振片的制造、激光諧振腔、光學(xué)鍍膜