高三物理二轮复习专项训练：光学实验问题

2026届高三物理二轮复习专项训练：物理实验专题光学实验问

题

I.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的

光路图及测出的相关角度如图甲所示。

（1）下列说法正确的是________（填标号）。

A.入射角适当大些，可以提高精确度

B.PhP2及尸3、孔之间的距离取得小些，可以提高精确度

C.匕、P2的间距，入射角的大小均与实验的精确度无关

（2）此玻璃的折射率计算式为片（用图中的仍、仇表示）。

⑶若该同学用他测得的多组入射角，与折射角r，作出sini-sin,•的图像如图乙所示，下列判

断正确的是（填标号）。

A.他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象

B.玻璃的折射率为0.67

C.玻璃的折射率为1.49

2.用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测量光的波长”实验，首先将实验仪器按图甲所

示的方式安装在光具座上3

凸透镜灌1片双缝像屏

;ri--Q\|；/__]—41镜

、JL1/1\JLn

JL/\X测M:头

凸单缝遮光筒凸

甲

（I）下列做法，有助于减小实验误差的是

A.将单缝拆下

B.将单缝与双缝的位置互换

C.增大单缝与双缝间的距离

D.一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹的间距

⑵某同学选用红色滤光片进行测量，使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐，

此时测量头上的游标卡尺如图乙所示（图乙为50分度游标卡尺），其读数％尸mm。

然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐，此时游标卡尺的读数为X2

（X2>M）,已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为（用

XI和X2表示）;

123cm

“川州删卅

01234

乙

（3）若相邻亮条纹的间距记为At,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和/,则测最得到

的单色光波长人=（用At、d和/表示）.

3.某实验小组做“测量玻漓的折射率”及拓展探究实验.

（I）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。和a'

B.在玻璃砖一侧插上大头针匕、眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使八把6

挡住，这样就可以确定入射光线和入射点。…在眼睛这一侧，插上大头针使它把4、

A都挡住，再插上大头针心，使它把片、6、G都挡住，这样就可以确定出射光线和出

射点。2

c.实验时入射角q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，根据实验结果作四光路图，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

图丙图丁

(3)为探究折射率与介质材料的关系，川同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、

丁所示。保持相同的入射角力,测得折射角分别为％、4(4<4)，则玻璃和该介质的折

射率大小关系为〃我菊_______〃力底(填或'y")。此实验初步表明：对于一定频率的光,

折射率与介质材料有关。

4.小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件(如图甲所示)做双缝干涉实验，并测量

激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁

上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁

上形成干涉图样，如图乙所示。

干涉图样j

0.300.45双缝组件1

双缝组件放大图激光笔」

甲乙

14.0mm21.6mm

丙丁

(1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m,两次所用双缝间距分别为0.30mm和

0.45mm,用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图内和图丁所示，则图内是采用间距为

mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光

波长为nm(结果保留三位有效数字)。

(2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样,

光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是()

A.条纹间距变大

B.条纹间距不变

C.条纹间距变小

D.条纹消失

5.用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示，则以下说法正确的是_____o

A.双缝应该放置在图1中4处

B.实验时应避免一次性将灯两端的电压调至额定电，玉，以免灯丝烧坏

C.测量亮纹之间的距离时，读数时分划板中心刻线应与某亮纹中心对齐

D.如图2所示手轮上的示数为3.185mm,这就是光源发出的光的波长

6.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖

的一侧竖直插上两枚大头针修、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使B的像被P2

挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和凡，使P3挡住尸/和P2的像，丹挡住?3

以及P/和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中。为两

圆弧圆心,图中己画出经过P/、P2点的入射光线。

甲

(I)在图上补画出光路。

(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的分界面上画出这两个

角。

(3)用所测物理量计算折射率的公式为〃=

（4）为了保证在c。得到出射光线，实验过程中，光线在/历的入射角应适当________（填“小

一些”“无所谓”或“大一些”）。

（5）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画

出如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n=。

7.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

1），并选用缝中心间距为〃的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离

为L接通电源使光源正常工作，发出白光。

滤

凸

光

光

透

源目

片

镜

7b遮光筒毛玻璃屏镜

4

一一

=一H

^x

I

/\

图1

（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在〃处和。处，则。

A.可观察到水平方向的干涉条纹

B.可观察到竖直方向的干涉条纹

C.看不到干涉现象

（2）若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中。

A.观察不到干涉条纹

B.可观察到明暗相间的白条纹

C.可观察到彩色条纹

（3）若实验中得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、8位置

时，手轮上的读数分别为总、/2,则入射的单色光波长的计算表达式为4=,分

划板刻线在某条亮条纹位置时手轮上的示数如乙所示，则读数为mm。

图2乙

8.某同学用“插针法”测量一圆柱形玻璃砖的折射率。

（1）先在木板上固定一张白纸，然后画出玻璃砖的界面。取合适的入射角画一条入射光线，

在该光线上插上两枚大头针£和鸟，如图甲所示。然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次

插上大头针尸3和巴。关于该实验，下列说法正确的是。

A.6只需挡住A的像

B.尼只需挡住鸟的像

C.巴挡住A的同时，还要挡住片和鸟的像

D.若光线射入玻璃砖时入射角过大，光线从玻璃砖射出时可能会发生全反射

（2）某次实验时插针结果如图乙所示，请在图乙中完成光珞图（不考虑多次反射）。

（3）某次实验时入射角，=60,光线从A点射入玻璃砖后沿直线到达A点后射出玻璃砖・，如图

丙所示，测得408=120。，可得该玻璃砖的折射率为（不考虑多次反射）。

9.为了测量直角三棱镜的折射率，某实验小组在木板上铺一张白纸，将三棱镜放在白纸上

并用细线描出三棱镜的轮索，如图中AA8C的实线所示，接着在垂直于4B的方向上插上两

枚大头针片和鸟，在棱镜的3c侧透过三棱镜观察两个大头针，当匕的像恰好被尸2的像挡住

时，插上大头针居，使八挡住《、匕的像，再插上大头针乙，使乙挡住P和匕、鸟的像。

移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。

（1）将实验需要的光路图补充完整_______;

（2）实验中，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，使鸟的像挡住£的像的目的是

（3）实验小组用量角器量出光穿过8c界面的入射角为a、折射角为少则三棱镜的折射率

n=

（4）若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，如图中虚线所示，则测得的折射率

真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。

A.A处为单缝，4处为双缝

B.单缝与双缝应相互垂直放置

C.干涉条纹与双缝垂直

D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向双缝靠近

（2）某同学在做该实验时，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，此

时测量头的游标卜尺示数为12.1mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮条纹，

此时测量头的游标卡尺示数如图乙所示，读数为mm。已知双缝的间距是0.50nim,

双缝和光屏之间的距离是1.00m,则所测单色光的波长是_________巾。（保留3位有效数字）

乙

11.某同学测量长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如不:

①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P,在白纸上画一条与光屏P平行的直线

，以作为界线；

②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边加，在be

上取一点O,画一条线段A。；

③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中40方向从。点射入玻璃砖，光束从玻璃

砖另一面射出后，射到光屏P上的H处，记录&的位置；

④保持入射光不变，撤去波璃砖，激光射到屏上的邑处，记录S2的位置以及光束与〃”的交

点、N；

⑤作出光束从0点到点的光路图，记录光束与ad边的交点M（图中未画出）；

⑥测出0N的长度分别为4、4。

据此回答下列问题：

（I）请在图中作出光线从。点到句点的光路图；

⑵根据测量数据，可得该玻璃破对红光的折射率〃=（用L、4、4表示）；

（3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光

屏上的位置应在S、的_____（选填“左侧”或"右侧

12.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4nim,双缝到光屏间的距离

/=0.5m,实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条

纹。

光r源滤光r片单t缝

AA

（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可

A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝

（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中

4、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

AB

2

Icm

』」」」|]JJ」II

11ii11H111

010oio

4位置读数~8位也读数

①分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距©=mm。

②该单色光的波长2=mo

13.如图甲所示，为“用双缝干涉测最光的波长”的实验装置

光源滤光片单缝双缝遮光筒屏

‘❷甲a

(I)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，

保证单缝和双缝平行:若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量,

下列做法可行的是u

A.仅换用间距更小的双缝

B.仅将单缝向双缝靠近

C.仅将屏向靠近双缝的方向移动

D.仅将红色谑光片换成紫色滤光片

(2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。

继续转动手轮，使分划板中心刻线对准笫10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为

mm。己知双缝间的宽度d=0.3mm,通过激光测距仪测量出双缝到投影屏诃的

距离L=1.0m,则该种色光的波长是_________m。

14.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。

光源滤光片单缝双缝遮光筒屏

一

AA

(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下

几点，下列说法中正确的是________O

A.干涉条纹与双缝垂直

B.单缝和双缝应相互平行放置

C.若取下滤光片，光屏上可观察到白光的干涉图样

D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向双缝靠近

(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对•齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮

上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测曷头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中

心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为mm。

(3)已知双缝间距d为2.0x10',测得双缝到屏的距离L为0.600m,求所测量光的波长

为一m(结果保留三位有效数字)。

15.如图所示的阴影部分为一透明光学元件的横截面,AC为圆心在。的?圆弧面"BCO

4

构成正方形。现要测定该元件的折射率，可供选用的器材还有：大头针、笔、刻度尺、圆规、

平整的木板、图钉、白纸。

I.某小组进行了如下的实验操作，请将步骤补充完整。

（I）将白纸用图钉固定在平整木板上，在白纸上画出光学元件的横截面图，标好对应关系,

把光学元件放在白纸上，使它的横截面与图中画线对齐；

（2）在。点竖直插大头针

（3）在。点竖直插大头针4,发现在AB外侧无论怎样调整视线都不能观察到大头针P和＜

的像在一-条直线上，则应使连线。。与0A的角度__________（填“变大”或“变小”），才能在

A〃外侧观察到大头针〃和4的像在一条直线上；

（4）选择合适的点竖直插大头针八，在8C外侧调整视线观察到大头针夕和A的像在一条

直线上，再竖直插上两枚大头针4使居挡住，巴挡住___________;

（5）移去大头针和光学元件，记录好鸟、鸟和E的孔洞位置，在固定好的白纸上作出直角

坐标系X。'，，OK轴与。。重合，Qv轴与0A重合，用刻度尺测出6、八和鸟在直角坐标系

xOy中的坐标鸟（%2，%），2（W，%），巴（七，乂）。则此光学元件折射率测量值的表达式为〃=

；（用测量的坐标值表示）

II.根据小组的实验过程，下列哪些措施能够提高实验准确程度__________O

A.应选用较粗的大头针完成实验

B.应选用较细的大头针完成实验

C.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当小些

D.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些

HL小组测得该元件折射率为2,光学元件圆弧面的半径为凡若只考虑首次从圆弧AC直接

射向A8和的光线，从插在。点的大头针P射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、

面直接射出，则这部分光照射圆弧AC的弧长为o

16.实验题

（1）在、、验证机械能守恒定律”实验中，采用重锤自由下落的实验方案，经正确操作获得一

条纸带如图I所示。实验圻用打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量"『0.3（）kg,当地重力

加速度g=9.79m/s2,则打A点时纸带速度为,八点到B点过程中重力势能变化

量为（结果保留2位有效数字）。

AB

•••••••••

|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|iii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iin

0lCm23456789101112131415161718

图1

（2）小姚同学用如图2所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验。

光电门1光电门2

图2

①关于滑块A、B的碰撞，卜列说法止确的是（）

A.两个滑块碰撞前必须有一个静止

B.两个滑块碰撞后必须结合在一起

C.两个滑块碰撞后可结合在一起，也可分开

D.两滑块可以从整体静止到相互弹开

②实验中测得滑块A的质量为222.0g,滑块B的质量为216.0g,用5（）分度游标卡尺测量遮

光条A的宽度，其读数如图3所示，则读数为cm；滑块A从左向右通过光电

门1后与静止的滑块B碰撞，碰后粘合成一体通过光电门2,遮光条A先后通过光电门1、

2所对应的计时器读数分别如图4、图5所示（图中数值的单位是ms）,则碰后滑块A、B

的总动量为kg-m/s（计算结果保留2位小数）。

-0i2

01234

图3

~835~~18.77

数字计时器数字计时器

图4图5

（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,

①用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下

测得的单色光波长将（选填“偏大”、"不变”或"偏小”）;

②若想对图的情形进行调整，则需要的操作是___________。

A.旋转毛玻璃屏

B.左右拨动拨杆

C.旋转测量头上的手轮

D.旋转遮光筒和测量头

17.图甲为“用双缝干涉测品光的波长”的实验装胃。

⑴光具座上放置的光学元件依次为：①凸透镜、②单缝、③______、④遮光筒、⑤光屏、

⑥目镜。对于某种单色光，为增大相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可（选填“增大

或“减小”）双缝到光屏的距离。

（2）在实验中，某同学观察到如图乙所示的图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹

不平行，若直接测量，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与

分划板中心刻线平行，下面操作可行的有

A.其他不动，测量头旋转一定角度

B.其他不动，双缝旋转一定角度

C.其他不动，单缝旋转一定角度

⑶若实验中在光屏上得到的干涉图样如图丙所示，分划板中心刻线在图中4、8位置时，游

标卡尺的读数分别为小W(々＞玉)。已知双缝间的距离为小双缝到光屏的距离为/,则

该单色光波长的表达式为人

18.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座.L,如图印所示。

光源凸透镜滤光片单缝双缝遮光筒毛玻璃屏及目镜

j\・/\

[][]

甲

(I)以下说法正确的是_____。

A.如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行

B.换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹个数将增多

C.如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少

D.若取下红色滤光片，则观察不到干涉条纹

⑵某次测量时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为mm。

乙

(3)如图丙所示，若测得第I条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x,双缝间距为

d,双缝到屏的距离为/,则单色光的波长4=o(用4、I、x表示)

(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情

况下测量干涉条纹的间距8时，真实值(选填“大于”“小于”或“等于“)测量值C

o23450

丙

19.某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光

笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤：

①用刻度尺测量玻璃砖的直径d;

②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系上。儿将玻璃砖放在白纸上，使其底

面圆心和直径分别与。点和X轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于尤轴放置；

③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心。射向玻璃砖，从〉轴开始在X。,

平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺读取两

光点与x轴的距离分别为%(1]>%)：

请回答下面问题：

(I)甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为(用测得的4、4、4表示)；

(2)乙同学在步骤③后继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光点，读取该光

点与x轴的距离为4,计算该玻璃砖的折射率为(用测得的4、4表示)；

(3)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，(选填，甲”或“乙”)同学的测量误差更小,

理由是______:

(4)在操作步骤②中，刻度尺没有与工轴严格垂直，而是逆时针偏离垂直x轴位置，则甲同学

测得的折射率较真实值是(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

20.“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，A8和AC为玻璃砖与空气

的两个界面，如图甲所示。已知NA8C=90。，ZBC4=60°o实验过程如下：

(I)在玻璃砖的人8一侧插上两枚大头计R和B，用“x”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P,和巳，在插R和巳时，应使（选填选项前的字

母）。

A.巳只挡住R的像B.巳只挡住P?的像

C.R把R、P2的像都挡住D.巳把R、巳的像和R都挡住

（2）他们通过插针法得到了光线6、巴在边界的射入点。和在人。边界的射出点后如下

图所示，则玻璃砖的折射率旦=（用“sin/1"、"sinN2"、"sin/3”或"sinN4”表示）。

（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，十是有同学

提出来可以在。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/,如下图所示，则玻璃砖的折射率〃=（用图中的线段表示）。

21.做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距仁0.20mm。双缝到光屏的距离

L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。

入X]X,x?

甲乙

n左

右

丙

（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于巧、Z位

置时，对应的示数如图乙所示；则相邻亮纹的间距△-kmm（结果保留3位小数）

（2）计算单色光的波长的公式九=（用上、d、巧、占表示）

（3）代入数据计算单色光的波长九=m（结果保留两位有效数字）

（4）图丙为实验装置示意图，S为单缝，SHS2为双缝，屏上。点处为一亮条纹。若实验

时单缝偏离光轴，向右微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹（）

A.向左移动B.向右移动C.间距变大D.间距变小

22.某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下：

A.将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏尸平行放置在白

纸上，光屏与直线重合；

B.从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的加处

有光点；

C.移走玻璃砖，光点移到邑处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、0、S2的位置）;

D.以0点为圆心，以。，为半径画圆，交。邑延长线于。点；

E.过。点作。8_15邑所在直线相交于8点，过C点作C0J_OB延长线相交于。点。

（1）请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。

（2）若不使用量角器，要测量该玻璃破的折射率，需要测量C。的长度。和的长度4,

该玻璃砖的折射率可以表示为〃=?。

测量值-真实值

⑶相对误差的计算式为3=xlOO%,为了减小折射率测量的相对误差，实

真实值

验中激光的入射角应适当（填“大”或“小”）一些。

23.某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成

功观察到光屏上的干涉条纹。

(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项

)

A.换用长度更长的遮光筒B.增大单缝到双缝的距离

C.换用间距更小的双缝D.红色滤光片换成紫色滤光片

(2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时,得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置

是cm。

(3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为单缝到双缝间距为双缝

到光屏间距为4,单缝宽为力，双缝间距为心，测得连续五条亮纹位置.，其中第一条纹位

置为内，第五条纹位置为心(占＞为)，则该单色光的波长为2=o

《2026届高三物理二轮复习专项训练：物理实验专题光学实验问题》参考答案

1.(DA

cosa

⑵瓯

(3)AC

【详解】(1)入射角适当大些，可减小测量入射角和折射角时的偶然误差，可以提高精确度：

P/、P2及P3、七之间的距离取得小些，会造成确定入射光线和出射光线时的误差增大。

故选A,

sin(90°-cos"

(2)根据光的折射定律，此玻璃的折射率计算式为〃=.

sin(90-cos%

(3)A.因型上＞1,即入射角大于折射角，所以他做实验时，研究的是光线从空气射入玻

sinr

璃的折射现象，故A正确；

BC.玻璃的折射率〃="=」；川.49,故B错误，C正确。

sinr0.67

故选ACo

2.(1)D

⑵10.36上不工

⑶沁

【详解】(I)AB.将单缝拆下，或将单缝与双缝的位置互换，则无法获得相干光源，实验

无法完成，AB错误：

C.增大单缝与双缝间的距离，不影响双缝到屏之间的距离，对实验结果没有影响，C错误；

D.一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹间距，这样有助于减小实验误差，D

正确。

故选D。

⑵⑴由题可知，游标卡尺的精确度为4mm=0.02mm

故游标卡尺的读数为内=10mm+18x0.02mm=10.36mm

⑵由于条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为At二%±

(3)由干涉条纹的间距公式最=4/1

解得单色光的波长为2=7—

3.（1）B

⑵大

⑶〉

【详解】（l）A.在白纸上画出一条直线〃作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的

一个长边与〃对齐。用直尺或右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,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。和"，故A错误；

B.在玻璃砖一侧插上大头针£、鸟，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使G把匕挡

住，这样就可以确定入射光线和入射点a。在眼睛这一侧，插上大头针6，使它把＜、鸟都

挡住，再插上大头针生，使它把片、鸟、a都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点4,

故B正确；

C.实验时入射角仇应尽量大一些，但也不能太大（接近go。），以减小实验误差，故C错误；

故选B。

（2）由图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律

sina

n=----

sinp

可知绿光的折射率大于红光的折射率，乂因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大，折

射率大。

（3）根据折射定律可知，玻璃的折射率为

该介质的折射率为

其中

所以

4.(1)0.45675

(2)C

【详解】(1)［1］由双缝干涉条纹间距公式可知，本实验中条纹间距较小的图丙对

d

应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45mmo

12］由双缝干涉条纹间距公式

A.r=-2

d

可知

0.30x—

4mm=675nm

2400

(2)由双缝干涉条纹间距公式可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。

a

故选C。

5.BC

【详解】A.双缝应放置在8处，故A错误;

B.实验时应避免一次性将灯两端的电压调至额定电压，以免灯丝烧坏，故B正确；

C.测量痉纹之间的距离时，读数时分划板中心刻线应与某亮纹中心对齐，故C正确；

D.用双缝干涉实验测波长，应测出N条亮条纹的间距，然后除以M得出相邻条纹的间距

心,然后利用=g求波长，故D错误。

smr

(4)小一些

(5)1.5

【详解】(1)连接〃3、与交于•点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置；P，、P2

的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖中的位置；连接两点即可作出玻璃砖中的光路。

(2)连接0点与光线在A8上的入射点即为法线，作出入肘角，和折射角r。

(3)由折射定律可得〃=理

smr

(4)为了保证能在C7)上有出射光线，实验过程中应使入射角适当小一些，才不会使光线在

C。上发生全反射。

(5)图线斜率仁理=〃=1.5

sinr

7.BC('「xJd13.870

6£

【详解】H］因为该实验是双缝干涉实验，。是单缝，。是双缝，单缝是竖直放置，则双缝也

需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，AC错误。

故选Bo

⑵因为日光是各种色光混合而成的，当它们发生双缝干涉时，其干涉图样明暗部分间距不

同，不能重新混合成白光，所以若取下红色滤光片，白光干涉条纹是彩色的，故C正确，

AB错误。

故选C。

⑶从图2可以看出，条纹间距

A为一改

6

干涉条纹间距与单色光波长的关系为

Ax=—2

d

解得

6L

［4］螺旋测微器固定刻度为13mm,半刻度为0.5mm,可动刻度为0.370mm,所以其读数为

13mm+0.5mm+0.370mm=13.870mm

8.(1)C

⑶石

【详解】⑴ABC.因两点确定一条直线，故插大头针A需挡住4、〃的像，再插大头针巴

时需挡住巴和匕、鸟的像，故AB错误，C正确;

D.根据圆的对称性，入射点的折射角等于出射点的入射角，故光线只要能射入就一定能射

出，若入射角过大，光线从玻璃砖射出时也不会发生全反射，故D错误。

故选C。

【详解】（1）［1］根据实验原理，由折射定律和反射定律，画出光路图，如图所示

（2）[2]使P2的像挡住P｝的像的目的是确定从AH面进入三棱镜的光线。

（3）[3]根据题意，由折射定律可得，折射率为

sina

（4）[4]若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，实际光路图如图所示

由图可知，测量的a角偏大，则测得的折射率小于真实值。

10.A16.75.75x1()-7

【详解】（1）在本实验中，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，

把单缝照亮。单缝相当于•个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右侧的空间发

生干涉，所以A处为单缝，B处为双缝，且单缝与双缝应相互平行放置，而干涉条纹与双缝

平行，故A正确，BC错误；

D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，即减小条纹间距，根据At=¥可知应将双缝靠近

a

光屏，将单缝向双缝靠近无法改变条纹间距，故D错误。

故选Ao

12]10分度的游标卡尺精确度为0.1mm,其读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以读数

为

4=16mm+7x0.1min=16.7mm

⑶相邻条纹间距为

5-14

0.5x1.15

x1O'm=5.75x10m

IxlO3

（3）右侧

【详解】（1）根据折射定律做出光路图，如图所示

sinq=

d2

sinOz=

sin0.

根据“避可求得

〃=避三

（3）光从空气中射入同一介质中绿光的折射率大于红光的折射率，绿光的偏折程度大于红

光的偏折程度，所以绿光射到光屏上的位置应在5的右侧。

12.B0.756xl(f7

【详解】（1）"1若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式

A.r=z—

d

A.将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，故A错误；

B.将屏向靠近双缝的方向移动，/减小，则条纹间距减小，故B正确；

C.将屏向远离双缝的方向移动，/增大，则条纹间距增大，故C错误；

D.使用间距更小的双缝，则条纹间距增大，故D错误,

故选B。

(2)①[2]10分度游标卡尺的精确值为。hum,由图可知

xA=1linm+1x0.1mm=11.1mm

xK-15mm+6x0.1mm=15.6mm

则相邻两条纹间距为

x-x.15.6-11.1八ru

ax=-R------=--------------mm=0.75mm

66

②⑶根据

Ax=A—

d

可得该单色光的波长为

,d\x0.4xlO-3x0.75x10-3/，

A=------=-------------------------------m=ox10m

/0.5

13.(1)A

(2)14.5304.5x1O-7

【详解】(1)A.根据双缝干涉条纹间距公式

d

从白镜中看到干涉条纹太密，要想减少从白镜中观察到的条纹数量，应增大双缝干涉条纹间

距，仅换用间距更小的双缝，双缝干涉条纹间距增大，故A符合题意；

B.仅将单缝向双缝靠近，双缝干涉条纹间距不变，故B不符合题意：

C.仅将屏向靠近双健的方向移动，双缝干涉条纹间距减小，故C不符合题意；

D.仅将红色滤光片换成紫色滤光片，紫光的波长较小，双缝干涉条纹间距减小，故D不符

合题意。

故选A,

(2)[1]手轮的读数为

x,=14.5mni+3.0x0.01mm=14.530mm

⑵双缝干涉条纹间距为

&x-x14.530-1.030「

Ar=—2---L=------------mm=1.5mm

n10-1

根据双缝干涉条纹间距公式

Sx=—A

d

该种色光的波长为

2=—=—xl0-,x1.5x1O'm=4.5x10-7m

LI

14.BC/CB13.8657.70x107

【详解】(1)[1]A.干涉条纹与双缝平行，故A错误；

B.单缝和双缝应相互平行放置，故B正确：

C.若取下滤光片，光屏上可观察到白光的干涉图样，故C正确：

D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹间距减小：根据条纹间距公式

Ax=一九

d

可知，可以将双缝的距离d增大，或将双缝到屏的距离A减小，或换用波长更小的光做该实

验；单缝向双缝靠近，不会改变条纹间距，不会改变目镜中观察到的条纹个数，故D错误。

故选BC.

(2)12]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,图乙中手轮上的示数为

X2=l3.5mm+36.5xO.01mm=13.865mm

(3)[3]图甲所示螺旋测微器示数为

x/=2mm+32.0x0.01mm=2.320mm

条相邻纹间距为

A13.865-2.320-

Ai=------------mm=2.31Omni=2.31x1i0n3m

6-1

由

Ax=­X

d

得，所测光的波长为

2=7.70xl0'7m

)J(/+)彳)

15.变小P和尸:的像〃和P、鸟的像--------1-,BD

塌(七-'13)~+(刃-％)~

冗R

6

【详解】L（3）[1]在人8外侧无论怎样调整视线都不能观察到大头针P和<的像在一条直

线上，说明光线发生了全反射，应使连线。。与OA的角度减小，使入射角小于临界角，不

发生全反射；

（4）[2][3]选择合适的点竖直插大头针B，在8c外侧调整视线观察到大头针P和々的像在

•条直线上，再竖直插上两枚大头针已B，使4挡住P和鸟的像，鸟挡住八和P、巴的

像；

（5）[4]设入射角I,折射角则

sin/

n=------

sin/

2，（…）_.

sin/='2

小；+£）

.二（乂―%）]♦+£）

端（七一与『+（乂-J）

H.[5]AB.应选用较细的大头针完成实验，这样可准确确定光线的传播方向，选项A错误，

B正确；

CD.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些，这样可减小确定光线方向时产

生的误差，选项C错误，D正确。

故选BDo

HI.⑹因为刀=2,则

sinC=—