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2025年下学期高中物理光学专项试卷

考试时间：90分钟满分：100分

一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

关于光的本性，下列说法正确的是（）

A.光的干涉现象说明光具有粒子性

B.光电效应现象说明光具有波动性

C.光的波粒二象性是指光既可以看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子

D.光的波粒二象性理论是量子力学的重要基础

一束单色光从空气斜射入水中，下列说法正确的是（）

A.光的频率变大，波长变小

B.光的频率不变，波长变小

C.光的传播速度变大，折射角大于入射角

D.光的传播速度不变，折射角小于入射角

如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解为a、b两种单色光。下列说法正确的是（）

（示意图：复色光从左侧射入三棱镜，折射后a光偏折角大于b光）

A.a光的频率小于b光

B.a光在棱镜中的传播速度大于b光

C.若用a、b光分别照射同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距更大

D.若a光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属也一定能发生

关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.电磁波在真空中的传播速度与频率无关

B.紫外线的波长比红外线长

C.电磁波不能产生衍射现象

D.电磁波只能在介质中传播

某同学用如图所示的装置研究光的全反射现象，其中半圆形玻璃砖的折射率为√2。若一束光从空气沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，逐渐增大入射角θ，则（）

（示意图：光从玻璃砖平面一侧入射，入射角θ为光线与法线的夹角）

A.当θ=30°时，折射角为45°

B.当θ=45°时，恰好发生全反射

C.当θ=60°时，反射光线与折射光线垂直

D.增大θ的过程中，反射光的强度逐渐减弱

下列关于光学现象的解释正确的是（）

A.雨后天空出现彩虹是光的色散现象

B.水中筷子“折断”是光的折射现象

C.泊松亮斑是光的干涉现象

D.日食现象是光的直线传播形成的

关于激光的特性和应用，下列说法正确的是（）

A.激光的频率单一，相干性好

B.激光的能量集中，亮度高

C.激光可用于光纤通信

D.激光不能在真空中传播

如图所示，一细光束从空气中射向折射率n=2的某种透明介质的球面，入射角i=60°，折射光线恰好沿球面的切线方向传播。已知球的半径为R，则入射点到球心的距离为（）

（示意图：光从左侧空气入射到球体表面，折射光线沿球体切线方向）

A.R/2

B.R

C.√3R

D.2R

二、实验题（本题共2小题，共18分）

（8分）某实验小组用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示。

（示意图：光源、滤光片、单缝、双缝、光屏依次排列）

（1）实验中，为了获得清晰的干涉条纹，单缝和双缝的位置关系应满足________（选填“平行”或“垂直”）。

（2）若双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离L=1.00m，用某种单色光照射双缝后，测得光屏上第1条亮纹与第6条亮纹中心的距离Δx=15.0mm，则该单色光的波长λ=m（结果保留两位有效数字）。

（3）若保持其他条件不变，仅将滤光片换成红色，则干涉条纹的间距将（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（10分）某同学用如图所示的装置测量玻璃的折射率，实验步骤如下：

①将玻璃砖平放在白纸上，用铅笔描出玻璃砖的上、下两个界面ab和cd；

②在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1、P2，确定入射光线；

③在玻璃砖的另一侧观察P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住，再插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像；

④移去玻璃砖和大头针，作出光路图。

（1）图中MN为玻璃砖的法线，入射角i=，折射角r=（用图中字母表示）。

（2）若测得入射角i=45°，折射角r=30°，则玻璃的折射率n=。

（3）若实验中不小心将玻璃砖向上平移了少许（如图中虚线所示），则测得的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

三、计算题（本题共3小题，共50分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）

（16分）如图所示，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖，入射角i=60°，折射角r=30°，已知光在真空中的传播速度为c。求：

（1）玻璃砖的折射率n；

（2）光在玻璃砖中的传播速度v；

（3）光穿过玻璃砖后，出射光线相对于入射光线的侧移距离Δx。

（16分）用波长λ=600nm的单色光做双缝干涉实验，双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离L=1.0m。求：

（1）相邻两条亮条纹中心的间距Δx；

（2）若在其中一缝前放置一厚度t=8.0×10-6m的透明薄片，发现中央