第47讲 光学实验（专项训练）（四川专用）（教师版）

第47讲光学实验目录TOC\o"1-2"\h\u01课标达标练题型01测量玻璃的折射率题型02用双缝干涉实验测量光的波长02核心突破练03真题溯源练01测量玻璃的折射率1.（2025·四川眉山·高三月考）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P(1)该同学接下来要完成的必要步骤有__________A．插上大头针P3，使P3仅挡住B．插上大头针P3，使P3挡住P1C．插上大头针P4，使P4D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P(2)过P3、P4作直线交bb'于O'，过O'作垂直于bb'的直线NN'，连接OO'。测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率(3)如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画斜了。若其他操作正确，则折射率的测量值准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】(1)BD(2)cos(3)小于【详解】（1）该同学接来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像，确定P4大头针的位置的方法是大头针P4故选BD。（2）根据折射定律，可得玻璃砖的折射率为n=（3）如图为在图中分别做出的实际光路图（图中实线）和以aa'、bb'为比较实地光路图的折射角与实验图的折射角关系，可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小。2.某小组做测定玻璃折射率的实验，所用器材有∶玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。(1)在做“插针法测量玻璃砖的折射率”的实验中，该小组用梯形玻璃砖（两个光学面不平行）完成了实验，正确记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞可能是图中的______（填正确选项序号）。A． B．C． D．(2)关于操作步骤和提高实验准确度的措施，以下说法正确的是______（填正确选项序号）。A．实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖B．为减小测量误差，P1、PC．插大头针时应使P1和P2、P3D．选用两光学表面间距大的玻璃砖能够提高实验准确度(3)如图所示，该小组在确定了折射光线OO'后，以入射光线与玻璃砖的交点O为圆心，以某一适当的长度为半径画圆，与入射光线交于P，与OO'交于Q，从P和Q分别作过O点法线的垂线，垂足分别为M和N。用刻度尺测得PM=37.5mm，QN=25(4)在用“插针法”测量玻璃砖折射率的实验中，某同学在画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面b画到如图所示的位置，则所测得的折射率将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1)B(2)CD(3)1.5(4)偏大【详解】（1）据折射定律作出大致的光路图，如图所示可知，符合要求的应该是第二个选择项给出的光路图。故选B。（2）A．实验过程中，只有先移除玻璃砖，后才能画完光路图，故A错误；B．为减小测量误差，入射角应适当大一些，则P1、PC．为了便于确定光线的方向，减小误差，插大头针时应使P1和P2、P3D．为了便于作出光路图，减小作图的误差，提高实验准确度，实验中，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故D正确。故选CD。（3）令入射角与折射角分别为θ1，θ2，根据几何关系有sin其中OP=OQ则折射率n=（4）在实验中，画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面b画到如图所示的位置，而在作光路图时，仍然将入射点画界面a在上，实际光路如图中带箭头的实线所示，作图光线如图中带箭头的虚线所示根据图示可知，入射角不变，折射角偏小，则测得的折射率偏大。3.(1)用插针法测定透明半圆柱形玻璃砖的折射率，O为玻璃砖的圆心，使入射光线与玻璃砖的平面端垂直。下面的四个图中，P1、P2、P3①在这四个图中，肯定错误的是。②在这四个图中，可以比较准确测出折射率的是。(2)如图所示，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法可计算出玻璃的折射率。找出跟入射光线AO对应的出射光线的O′B，从而确定折射光线①如图1，测出入射角i和折射角r，根据n=可计算出玻璃的折射率。②如图2，以O为圆心，作圆与OA、OO′分别交于P、Q点，过P、Q点分别作法线NN′的垂线，垂足分别为P′、Q′，测量出P③在完成上述实验过程时，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3A、P3只挡住P1的像

B、P4只挡住P2的像

C、P3【答案】(1)AB/BAD(2)sinisinr【详解】（1）①[1]A．光线从玻璃斜射向空气时，折射角不可能小于入射角，故A错误，符合题意；B．光线从玻璃垂直射向空气时，折射角等于入射角，光线不折射，故B错误，符合题意；CD．光线从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角，故CD正确，不符合题意。故选AB。②[2]要比较准确地测定折射率，折射角不能太大，也不能太小；图C中，光线从玻璃斜射向空气时，入射角度过小，故比较准确地测定折射率的是D图。（2）①[1]根据光的折射定律可计算出玻璃的折射率为n=②[2]设圆的半径为R，得PP′将两式代入折射率公式得n=[3]为了能够确定出射光线，在插P3时，应使P3同时挡住P1、P故选C。4.某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验。(1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是___________。（填正确答案标号）A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差(2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率大，折射率（填“大”或“小”）【答案】(1)B(2)大【详解】（1）A．在白纸上画出一条直线a作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐。用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a′代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和aB．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2C．实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大，以减小实验误差，故C错误。故选B。（2）绿光频率大于红光，由图乙，绿光折射角比红光折射角小，故有n故对于同一种介质，折射率与光的频率有关，频率大，折射率大。5.如图甲所示为用插针法测定玻璃砖折射率的实验。(1)下列说法正确的是________。A．大头针应竖直地插在纸面上，不应倾斜B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线C．为了减小作图误差，P3和PD．bb′界面一定要与(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。(3)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角θ1的正弦值和折射角θ2的正弦值画出的图像如图乙所示，从图像可知玻璃砖的折射率为(4)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光路，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、C点，再过A、C点作法线NN′的垂线，垂足分别为B【答案】(1)AC(2)大(3)1.5(4)AB【详解】（1）A．大头针倾斜地插在纸面上，插针孔会影响光线的确定，故大头针应竖直地插在纸面上，故A正确；B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，故B错误；C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故C正确；D．测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面aa'、bb'不平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故D错误。故选AC。（2）宽度越大，出射光线的侧位移越大，折射角的测量越准确，故为了减小误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量。（3）根据折射定律有n=变形得sin根据图像可得斜率为k=解得n=1.5（4）根据折射定律有n=6.小明用纯净水、玩具激光笔、笔、油纸、三角板、量角器等器材。设计以下如图甲所示“测量冰块的折射率”的实验。(1)实验步骤如下：①将纯净水装进模具后放进冰箱，制得一块长方体的透明冰块；②把冰块放在水平桌面的油纸上，并沿着冰块的上下边在纸上画出两条直线aa'、bb'；③将激光笔固定在适当的位置，使它发出的光以一定角度斜射向冰块上边表面，用笔在油纸上标记出入射光线经过的点P1、入射光线与冰块上边表面的直线aa'的交点O，以及折射光线从直线bb'射出点P④移开冰块，用三角板连接P1点与O点，O点与P⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式求出折射率n；⑥多次改变入射角，重复上述步骤，记录多组入射角i和折射角r的数据。⑦根据实验数据，在如图乙所示坐标上描点，并画出一条经过A的直线（图中未画出），已知A点的坐标为(d,c)，则该冰块的折射率为n=。(2)以下关于实验的说法正确的是______。A．为了防止在冰块上表面发生全反射，入射角不能过大B．如果激光笔发出的激光不是单色光，将会对测量结果有影响C．为了减小误差，P1点与O(3)若小明在纸上画出的界面aa'、bb'与冰块位置的关系如图丙所示，且以aa'、bb'为界面画光路图且其他操作均正确，则小明测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】(1)n=sini(2)B(3)偏小【详解】（1）（1）⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式n=sinisin⑦由图像可知该冰块的折射率为n=（2）A．激光从空气进入冰块，在上表面不会发生全反射，A错误；B．激光不是单色光，会导致光线发散，影响测量结果，B正确；C．两点之间距离远才有利于准确画出入射光线，C错误。故选B。（3）测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律n=sin7.“感光镜片”在生活中处处可见。某实验小组为测一圆形“感光玻璃”折射率，利用身边的器材设计如下实验。实验步骤如下：①利用测量工具测出圆形玻璃的直径d=5.00cm；②在水平桌面上铺一张白纸，将圆形玻璃放在纸面上；③取一红色激光笔，让其沿桌面向下照射圆形玻璃。水平左右移动激光笔，当观察到射出圆形玻璃的光线不发生偏转时，说明光线经过圆形玻璃的圆心O，并在光线入射和出射位置处分别标记点M、N，（如图甲）；④继续水平向右激光笔并保证激光笔在桌面上沿直径方向向下照射，当光线恰好再次从N点射出介质时，测出激光笔在其运动过程中的距离L=2.00cm，标记入射点A。回答下列问题：(1)圆形玻璃的折射率n=（可用根式表示）；(2)若将激光笔保持原方向继续向右移动，（填“能”或“不能”）看到光在圆形玻璃内发生全反射；(3)若用紫色激光仍在桌面上沿直径方向向下在A点入射，则出射点在N点的（填“右侧”或“左侧”）；(4)为使出射光照度维持在某一定值，“感光玻璃”可以自动调整透明度。经查阅入射光照度和透明度的关系如图乙所示。当透明度为50%时，入射光照度为Lx。【答案】(1)4(2)不能(3)左侧(4)120【详解】（1）由几何关系可知，入射角的正弦sinsin解得sin则折射角的正弦sin可得折射率n=（2）若将激光笔保持原方向继续向右移动，由几何关系可知，光线射到玻璃表面时的折射角总等于从另一面出射时的入射角，可知该角度不可能大于临界角，即不能看到光在圆形玻璃内发生全反射；（3）紫光的折射率大于红光，则若用紫色激光仍在桌面上沿直径方向向下在A点入射，紫光偏折程度较大，则在A点的折射角较小，则出射点在N点的左侧。（4）由图可知，当透明度为50%时，入射光照度为120Lx。02用双缝干涉实验测量光的波长8.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示.已知双缝间的距离为d，在离双缝l远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为；A．a代表单缝，b代表双缝

B．a代表双缝，b代表单缝C．二者相互垂直放置

D．二者相互平行放置（2）测得相邻亮纹的间距为Δx，利用波长的表达式λ=（用Δx、l、d表示）求出光的波长；（3）若改用频率较小的单色光照射，得到的干涉条纹间距将（填“变大”“不变”或“变小”）；（4）在以下实验装置示意图中，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上0点处为一条亮条纹，若实验时单缝偏离光轴，向上微微移动，则可以观察到0点处的干涉条纹。A．向上移动

B．向下移动

C．间距变大

D．间距变小【答案】AD/DAdΔ【详解】（1）[1]安装器材时，从左到右依次为光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏，单缝和双缝平行放置，故AD正确，BC错误；（2）[2]根据Δ可得λ=（3）[3]根据c=λν可知频率较小的单色光波长较大，根据Δx=（4）[4]若实验时单缝偏离光轴向上微微移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O点处的干涉条纹向上移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O点处的干涉条纹向下移动，根据Δx=9.某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度d=0.2mm，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.0m，则该激光波长λ=m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会【答案】65.06.5×10【详解】[1]刻度尺的最小分度值为1mm，A亮纹中心的读数为25.0mm，B亮纹中心的读数为90.0mm，则A、B两亮纹间的距离x=90.0[2]相邻亮条纹间距为Δ根据相邻亮条纹间距公式Δ可得λ=[3]红光的波长比紫光的波长长，根据相邻亮条纹间距公式可知相邻亮纹间距会变大。10.1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下：如图所示，S′是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，S′相当于另一个缝。单色光从单缝请回答下列问题：(1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________；A．将平面镜稍向上移动一些B．将平面镜稍向下移动一些C．将光屏稍向右移动一些D．将光源由红色光改为绿色光(2)若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为Δx，单色光的波长λ=(3)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互（选填“加强”或“减弱”）。【答案】(1)AC(2)2ℎ(3)减弱【详解】（1）由双缝干涉条纹间距公式有Δ若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜稍向上移动一些；或者换用波长更大的单色光，如将光源由绿色改为红色。故选AC。（2）由题意结合条纹间距公式有Δ整理有λ=（3）如果把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，光程差为半波长，所以两束光相遇会减弱。11.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示(1)M、N、P三个光学元件依次为_______。A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（）A．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽D．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄E．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失(3)如图所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行________。A．仅旋转单缝 B．仅前后移动凸透镜C．仅旋转毛玻璃处的测量头 D．调节拨杆(4)已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为(5)将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，可看到的干涉条纹如图所示。若在装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，相比原来观察到的干涉条纹（A．变密

B．变疏

C．不变），若将空气膜抽成真空，相比原来观察到的干涉条纹（A．变密

B．变疏

C．不变）【答案】(1)A(2)ABD(3)C(4)9.66.2×10-7(5)BB【详解】（1）根据实验装置的正确安装顺序可知M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片，故A正确，BCD错误。故选A。（2）A．根据双缝干涉条纹间距公式Δx=ldB．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，其他条件不变，干涉条纹间距变宽，故B正确；C．双缝干涉条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关，将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距不变，故C错误；D．换一个两缝之间距离更大的双缝，双缝之间的间距增大，其他条件不变，干涉条纹间距变窄，故D正确；E．去掉滤光片，其他条件不变，光屏上出现彩色条纹，故E错误。故选ABD。（3）实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可，故ABD错误，C正确。故选C。（4）[1]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，第5条亮条纹中心对应的读数为x[2]相邻条纹间距为Δ根据双缝干涉条纹间距公式Δx=l（5）[1]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Δ即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差Δx=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为1故选B。[2]若将空气膜抽成真空，入射光的波长变长，根据上述分析可知，相比原来观察到的干涉条纹变疏，故B正确，AC错误。故选B。12.劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是′。(1)通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，相当于另一个“缝”；(2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ=nm；(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______；A．将平面镜稍向下移动一些B．将平面镜稍向左移动一些C．将光屏稍向右移动一些D．将光屏稍向上移动一些(4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是。（选填“亮条纹”或“暗条纹”）【答案】(1)S(2)696(3)C(4)暗条纹【详解】（1）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，S'相当于另一个“缝”。（2）等效双缝间的距离为d=2ℎ根据双缝干涉条纹间距公式x=代入数据，联立解得λ=696（3）根据双缝干涉条纹间距公式x=Ddλ可知，增大D，即将光屏向右移动；减小d故选C。（4）如果把光屏移动到和平面镜接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，所以接触点P处是暗条纹。13.某实验小组的同学测量某种单色光的波长。(1)利用图装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是______；A．将单缝向双缝靠近 B．将光屏向靠近双缝的方向移动C．将光屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央的间距为x，则所测量的单色光波长λ=；(3)图所示为另一种观察干涉的装置，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′（图中未画出），可以把单缝S和它的虚像Sa.通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围。b.若实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h，单缝到光屏的距离D，观测到第3条亮纹中央到第12条亮纹中央的间距为ΔL，则该单色光的波长λ=c.为减小测量过程中的误差，需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，以下操作中可能成功的是。A．将平面镜稍向上移动一些

B．将平面镜稍向下移动一些C．将光屏稍向左移动一些

D．将光屏稍向右移动一些【答案】(1)B(2)xd(3)2ℎΔL【详解】（1）根据Δx=可知将光屏向靠近双缝的方向移动、使用间距更大的双缝均可以减小条纹间距Δx，达到增加从目镜中观察到的条纹个数的目的。故选B。（2）依题意，Δx=联立，解得λ=（3）a.[1]画出单缝光源的入射和反射光线，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。b.[2]相邻亮条纹间距为Δx=根据Δx=联立，解得λ=c.[3]若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动。减小h，即将平面镜稍向上移动一些。故选AD。14.如图甲所示，是双缝干涉测光的波长的实验。（1）图甲中光具座上标注为①②③的仪器依次为A．单缝、双缝、滤光片

B．滤光片、单缝、双缝

C．单缝、滤光片、双缝（2）某次实验测得双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.500m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图乙，分划板在图乙中A位置时游标卡尺读数为11.1mm，B位置时游标卡尺读数如图丙所示，则图B位置的游标卡尺读数为mm，单色光的波长为m（结果保留三位有效数字）（3）用如图甲所示的实验装置观察双缝干涉图样，用的是红色滤色片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹，若要增加从目镜中观察到的条纹个数，可以()A．仅将双缝与光屏之间的距离减小少许B．仅将单缝与双缝间距增大少许C．仅将双缝间的距离减小少许D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片【答案】B15.66.43×10-7AD/DA【详解】（1）[1]光源发出的光先通过滤光片，使光成为单色光，再通过单缝，增加光的平行性，然后通过双缝，发生干涉，B正确，AC错误。故选B。（2）[2]主尺读数为15mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm则分划板在B位置时游标卡尺的示数为15.6mm；[3]由λ=（3）[4]A．根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δ可知，若仅将双缝与光屏之间的距离L减小，条纹间距x随之减小，要使观察到的条纹数目增加，就得使条纹间距x减小，A正确；B．根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δ可知，若仅将单缝与双缝间距增大，对条纹间距x无影响，B错误；C．根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δ可知，若仅将双缝间的距离d减小，条纹间距x随之增大，要使观察到的条纹数目增加，就得使条纹间距x减小，C错误；D．根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δ可知，若仅将红色滤光片换成绿色滤光片，波长λ减小，条纹间距x随之减小，要使观察到的条纹数目增加，就得使条纹间距x减小，D正确。故选AD。15.（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使（选填选项前的字母）。

A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P2的像C．P3同时挡住P1、P2的像（2）为了减小实验误差，实验时应注意的是。A．入射角应尽量小些

B．玻璃砖的宽度宜小一些C．大头针应垂直插在纸面上

D．大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些（3）某同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如下图所示，则他测得的折射率与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。

（4）某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使水平液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像。通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。

①图中M、N两位置对应的折射率大小关系为nMnN（填写“大于”、“等于”或者“小于”）②若∠AOF=30°，则该仪器能够测量液体折射率的大小范围是。③沿KMNC，折射率刻度的特点是（填写“刻度均匀”、”越来越密”或者“越来越疏”）【答案】CCD/DC偏小小于1<n≤2越来越疏【详解】（1）[1]用插针法测定玻璃折射率的实验中，应使得P3同时挡住P1、P2的像。故选C。（2）[2]为了减小实验误差，入射角应尽量大些，玻璃砖的宽度也宜大一些，大头针应垂直插在纸面上，且应使大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些。故选CD。（3）[3]作出光路图，如图所示

由图可知，入射角不变，但是折射角变大，根据折射定律可知，所测折射率偏小。（4）[4]根据折射定律可得nn所以n[5]设A点到EF的垂线长为L1，圆周EC部分上某点到EF的垂线长为L2，根据折射定律可得n=若∠AOF=30°，则L1所以1<n≤2[6]结合题意，由折射定律有n=沿KMNC，r不变的情况下，i越大，越靠近C，折射率越大；n与sini成正比，与i不成正比，结合正弦函数的特点可知，刻度不均匀，靠近C16.“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，AB和AC为玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。已知∠ABC=90°，∠BCA=60°。实验过程如下：(1)在玻璃砖的AB一侧插上两枚大头针P1和P2，用“×”表示大头针的位置，然后在AC侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4，在插A．P3只挡住P1的像 B．P4C．P3把P1、P2的像都挡住 D．P4把P1(2)他们通过插针法得到了光线P1、P2在AB边界的射入点D和在AC边界的射出点E，如下图所示，则玻璃砖的折射率n=（用“sin∠1”、“sin∠2”、“(3)由于前面的方法需要用量角器测量角度，并且还要查数学用表，不太方便，于是有同学提出来可以在D点作一个圆，光线与圆周的交点分别为G、H，过G、H作法线的垂线，与法线相交于F和I，如下图所示，则玻璃砖的折射率n=（用图中的线段表示）。【答案】(1)CD(2)sin(3)GF【详解】（1）根据实验原理可知，在插P3和P4时，应使P3把P1、P2的像都挡住，P4把故选CD。（2）玻璃砖的折射率n=（3）结合题图，入射角的正弦值sin折射角的正弦值sin因为GD=DH=R联立解得玻璃砖的折射率n=17.（2025·四川南充·高三月考）某实验小组进行光学实验。(1)在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。①该玻璃砖的折射率n=。（用图中线段的字母表示）；②若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。(2)在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距Δx指的是图中的______（填字母）。A． B．C． D．【答案】(1)AMBN(2)D【详解】（1）①[1]根据折射定律有n=由几何关系有sini=AM联立得n=②[2]b边界上移使得测得的折射角偏小，故测得的折射率偏大。（2）实验需测量的“相邻条纹间距”指的是相邻两条亮条纹中心的距离。故选D。18.（2025·四川泸州·高三月考）(1)某学生在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是______。A．爽身粉撒的过多B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格C．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴(2)如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1A．插上大头针P3，使P3挡住B．插上大头针P3，使P3挡住P1C．插上大头针P4，使P4挡住D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P(3)用测量头测量相邻两个亮条纹中心间的距离，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准A处亮条纹中心，记下手轮的读数为0.045mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准B处亮条纹中心，如图所示，记下手轮的读数。B处手轮的读数是mm。(4)在（3）的前提下，如果已经测得双缝的间距是0.300mm，双缝和屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是m。（结果保留三位有效数字）(5)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量多个条纹的间距再求出ΔA．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量【答案】(1)CD(2)BD(3)14.535(4)8.05×(5)C【详解】（1）A．根据分子直径计算公式d=VB．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏大，故B错误；C．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，由于酒精发生挥发使得浓度变大，则计算时的浓度偏小，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故C正确；D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，则1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故D正确。故选CD。（2）根据题意可知，然后应插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，从而确定出射光线。故BD正确，AC错误。故选BD。（3）B处手轮的读数是14.5（4）相邻亮条纹间距Δ由Δx=l（5）A先测量多个条纹的间距再求出ΔxB.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量，属于测多次取平均值，故B错误；C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，属于放大测量取平均值，故C正确。故选C。19.如图甲所示，某同学用图中装置完成“测定玻璃的折射率”的实验，aa'和bb'为玻璃砖的两个界面，O为直线AO与aa'的交点，直线OA上竖直地插着P1(1)下列说法中，正确的是（）A．入射光线AO与法线的夹角应该越大越好B．入射角变大，会在边界bb'发生全反射C．大头针P1，P2的间距应该适当取大一点D．插上大头针P4，使P4只需要挡住P1、P2的像(2)某同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图乙所示，若他测得AB=5cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=(3)如果将玻璃砖的边bb'误画成了cc'，如图丙所示，折射率的测量值将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。(4)该同学设计了一个液体折射率测量仪，如下图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，选取某条半径AO（测量出∠AOF=θ），AO的延长线与圆周交点为K。在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF为法线。而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3①P3处对应的液体的折射率P4处对应液体的折射率；（填“>”、“<”或“=”）②该测量仪，∠AOF越小，测量液体折射率的量程；（填“越大”、“越小”或“不变”）③若相邻两个刻度的折射率差值相同，对于给定的θ值，则圆周KC部分折射率刻度是否均匀？（填“是”或“否”）。【答案】(1)C(2)5(3)偏小(4)<越大否【详解】（1）A．入射光线AO与法线的夹角（入射角）过大，折射光线会很弱，不利于确定折射光线位置，不是越大越好，A错误；B．光从空气进入玻璃，在aa'界面是从光疏到光密介质，不会发生全反射；在bb'界面，根据几何关系，入射角等于aa'界面的折射角，一定小于临界角，不会发生全反射，B错误；C．大头针P1，P2的间距应该适当取大一点，能更准确确定入射光线方向，减小误差，C正确；D．插上大头针P4，需要挡住P1、P2的像以及P3，这样才能确定出射光线，D错误。故C。（2）根据折射定律n=由几何关系sinθ1代入数据得n=（3）若误将bb'画成cc'，会使折射角的测量值偏大，根据折射定律n=sinθ1sinθ（4）[1]设∠AOF=θ为入射角，P3、P4对应的折射角分别为r3、r4，由图知，P4对应的折射角r4更大。由n=sinrsin[2]∠AOF越