2020高考物理復習 金版教程 第13章第2單元 光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象練習

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1、限時規(guī)范特訓 (時間：45分鐘　分值：100分) 1．有關偏振和偏振光的下列說法中不正確的有(　　) A．只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振 B．只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振 C．自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆? D．除了光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光都是偏振光 解析：機械波中的橫波能發(fā)生偏振．自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆猓绢}應選AC. 答案：AC 2．如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象．這個實驗表明(　　)

2、 A．光是電磁波　　　　 B．光是一種橫波 C．光是一種縱波 D．光是概率波 解析：此題考查證明光的特性——偏振的重要實驗，太陽光或白熾燈發(fā)出的光是自然光，當通過偏振片P后變?yōu)槠窆?，旋轉(zhuǎn)P或Q時，通過P的偏振光的偏振方向和Q的偏振方向不平行時，光屏上透射光的強度就會發(fā)生變化，該實驗說明光是一種橫波． 答案：B 3．用單色光做雙縫干涉實驗時，下列說法正確的是(　　) A．入射光波長越長，干涉條紋間距越大 B．入射光頻率越高，干涉條紋間距越大 C．把入射光中綠光變成紫光，干涉條紋間距變小 D．把入射光中綠光變成紅光，干涉條紋間距變小 解析：由公式Δx＝λ可知，在d、l不變的

3、情況下．Δx與λ成正比，所以A對．由于頻率越高，依據(jù)c＝λf可知，λ越小，Δx也越小，故B錯．因為λ綠＞λ紫，λ綠＜λ紅，所以C對D錯． 答案：AC 4．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波．下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(　　) A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化 B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光 C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰 D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 解析：由光的偏振現(xiàn)象的知識可知A、B、C均反映

4、了光的偏振特性，只有D選項是利用手指間的狹縫去觀察光的衍射現(xiàn)象，故選D. 答案：D 5．雙縫干涉實驗裝置如圖所示，雙縫間的距離為d，雙縫到像屏的距離為l，調(diào)整實驗裝置使得像屏上可以見到清晰的條紋，關于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是(　　) A．若將象屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將變得不清晰 B．若將象屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋 C．若將雙縫間的距離d減小，象屏上的兩個相鄰明條紋間的距離變小 D．若將雙縫間的距離d減小，象屏上的兩個相鄰暗條紋間的距離增大 解析：屏上明暗條紋之間的距離總是相等的，其距離大小Δx與雙縫之間距離d、雙縫到屏的距離l及光的波長λ

5、有關，即Δx＝λ，判斷可得答案． 答案：BD 6．[2020·北京理綜]對于紅、黃、綠、藍四種單色光，下列表述正確的是(　　) A．在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大 B．紅光的頻率最高 C．在相同介質(zhì)中，藍光的波長最短 D．黃光光子的能量最小 解析：紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大，光從真空進入介質(zhì)頻率不變，選項B錯誤；由色散現(xiàn)象可知同一介質(zhì)對頻率大的光有較大的折射率，藍光的折射率較大，選項A錯誤；頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長都較小，藍光的頻率最大，波長最短，選項C正確．頻率大，光子能量大，對于紅、黃、綠、藍四種單色光，紅光光子的能量最小，選項D錯誤． 答案：C 7．

6、如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置．a(chǎn)為標準樣板，b為待測厚玻璃板，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的(　　) A．a(chǎn)的上表面和b的下表面 B．a(chǎn)的上、下表面 C．a(chǎn)的下表面和b的上表面 D．b的上、下表面 解析：本題易錯選項是D.本題是薄膜干涉的應用．錯誤的選項D是理解為檢查的樣品是b，故干涉是發(fā)生在b的上下表面． 答案：C 8．[2020·福建省福州八中高三質(zhì)檢]如圖所示，a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣的特點可以得出的正確結論是(　　) A．

7、a、b是光的干涉圖樣 B．c、d是光的干涉圖樣 C．形成a圖樣光的波長比形成b圖樣光的波長短 D．c、 d中央條紋為暗紋 解析：單色光的雙縫干涉形成的是明暗相間的條紋，并且亮紋和暗紋間距相等，而單縫衍射形成的雖然也是亮、暗相間的條紋，但中央條紋寬度大，亮度也大，可見，a、b是光的干涉圖樣，c、d是光的衍射圖樣，并且c、 d中央條紋為亮紋，選項A正確，BD錯誤；a、b光形成的干涉條紋的間距與波長成正比，即Δx＝λ，a光形成的條紋間距大，所以形成a圖樣光的波長比形成b圖樣光的波長長，選項C錯誤． 答案：A 9．[2020·廣西區(qū)柳州鐵一中高三月考理綜卷]下面的說法正確的是(　　) A

8、．肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的 B．天空中彩虹是光的干涉現(xiàn)象造成的 C．圓屏陰影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射現(xiàn)象造成的 D．在陽光照射下， 電線下面沒有影子， 是光的衍射現(xiàn)象造成的 解析：肥皂泡的彩色條紋是薄膜干涉的結果，由于陽光中不同頻率的色光在膜的不同厚度處經(jīng)膜的上下或前后表面反射產(chǎn)生加強或減弱，互相重疊形成彩色，選項A正確；彩虹是陽光的折射形成的光的色散現(xiàn)象，選項B錯誤；泊松亮斑是單色光繞過圓屏而會聚到陰影中心的光的衍射現(xiàn)象，選項C正確；因為電線的尺寸太小，電線下面的地面上沒有形成電線的本影區(qū)，所以看不到影子，選項D錯誤． 答案：AC 10.[2020·

9、福建四校聯(lián)考]如圖所示，容器中盛有水，PM為水面，從A點發(fā)出一束白光，射到水面上的O點后，折射光發(fā)生了色散照到器壁上a、b之間，對應a、b兩種顏色的單色光，則(　　) A．由A到O，a光的傳播時間等于b光的傳播時間 B．若發(fā)光點A不變而入射點O向左移，則b光可能發(fā)生全反射 C．a(chǎn)光和b光分別通過同一狹縫，a光在屏上產(chǎn)生的中心亮條紋比b光窄 D．用a光和b光分別在同一套雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的條紋間距較寬 解析：本題將幾何光學和物理光學結合，綜合考查了光的折射、折射率、全反射、單縫衍射和雙縫干涉等規(guī)律或現(xiàn)象．根據(jù)n＝知，b光的折射率大于a光的折射率，再根據(jù)v＝知，b光在介質(zhì)中的

10、傳播速度小，所以從A至O傳播的時間長，A項錯誤；當O點向左移動時，光的入射角減小，故都不可能發(fā)生全反射，B項錯誤；a光折射率小，光的頻率也小，而波長長，故兩色光分別通過同一狹縫時，a光在屏上產(chǎn)生的中心亮條紋較寬，用兩色光分別在同一套雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的條紋間距較寬，C項錯誤，D項正確． 答案：D 11．如圖是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1、S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長是λ，屏上的P點到兩狹縫S1、S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作0號條紋，由P向上數(shù)，與0號亮紋相鄰的亮紋依次是1號亮紋、2號亮紋……則P1處

11、的亮紋恰好是10號亮紋．設直線S1P1的長度為L1，S2P1的長度為L2，則L2－L1等于多少？ 解析：根據(jù)雙縫干涉原理，產(chǎn)生亮條紋的條件是光程差為波長的整數(shù)倍，即Δs＝nλ(n＝0、1、2…)，當n＝0時產(chǎn)生0號亮紋，當n＝10時產(chǎn)生10號亮紋，所以L2－L1＝10λ. 答案：10λ 12．用氦氖激光器發(fā)出的紅光進行雙縫干涉實驗，已知使用的雙縫間距離d＝0.1 mm，雙縫到屏的距離L＝6.0 m，測得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8 cm， (1)氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長λ是多少？ (2)如果把整個裝置放入折射率是的水中，這時屏上的條紋間距是多少？ 解析：由條紋間距Δx、雙縫間距d，雙縫到屏的距離L及波長λ的關系，可測光波的波長，同理知道水的折射率，可知該波在水中的波長，然后由Δx、d、L、λ的關系，可計算條紋間距． (1)由Δx＝λ可以得出，紅光的波長λ λ＝Δx＝ m＝6.3×10－7 m 激光器發(fā)出的紅光的波長是6.3×10－7 m. (2)如果整個裝置放入水中，激光器發(fā)出的紅光在水中的波長為λ′. λ′＝＝ m＝4.7×10－7 m. 這時屏上條紋間距是： Δx′＝λ′＝ m＝2.8×10－2 m. 答案：(1)6.3×10－7 m　(2)2.8×10－2 m