2020高考物理復(fù)習(xí) 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(xí)

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1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1．有關(guān)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(jī)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?？吹降慕^大部分光都是偏振光 解析：機(jī)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(yīng)選AC. 答案：AC 2．如圖所示，讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象．這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，太陽(yáng)光或白熾燈發(fā)出的光是自然光，當(dāng)通過偏振片P后變?yōu)槠窆?，旋轉(zhuǎn)P或Q時(shí)，通過P的偏振光的偏振方向和Q的偏振方向不平行時(shí)，光屏上透射光的強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化，該實(shí)驗(yàn)說明光是一種橫波． 答案：B 3．用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，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(duì)．由于頻率越高，依據(jù)c＝λf可知，λ越小，Δx也越小，故B錯(cuò)．因?yàn)棣司G＞λ紫，λ綠＜λ紅，所以C對(duì)D錯(cuò)． 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(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)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(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時(shí)，反射光是偏振光 C．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)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(shí)可知A、B、C均反映

4、了光的偏振特性，只有D選項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以見到清晰的條紋，關(guān)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(gè)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(gè)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(zhǎng)λ

5、有關(guān)，即Δx＝λ，判斷可得答案． 答案：BD 6．[2020·北京理綜]對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)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(lán)光的波長(zhǎng)最短 D．黃光光子的能量最小 解析：紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光的頻率依次增大，光從真空進(jìn)入介質(zhì)頻率不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由色散現(xiàn)象可知同一介質(zhì)對(duì)頻率大的光有較大的折射率，藍(lán)光的折射率較大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長(zhǎng)都較小，藍(lán)光的頻率最大，波長(zhǎng)最短，選項(xiàng)C正確．頻率大，光子能量大，對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，紅光光子的能量最小，選項(xiàng)D錯(cuò)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(biāo)準(zhǔn)樣板，b為待測(cè)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(gè)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(cuò)選項(xiàng)是D.本題是薄膜干涉的應(yīng)用．錯(cuò)誤的選項(xiàng)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(gè)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(diǎn)可以得出的正確結(jié)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(zhǎng)比形成b圖樣光的波長(zhǎng)短 D．c、 d中央條紋為暗紋 解析：?jiǎn)紊獾碾p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(xiàng)A正確，BD錯(cuò)誤；a、b光形成的干涉條紋的間距與波長(zhǎng)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(zhǎng)比形成b圖樣光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)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(yáng)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(yáng)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(jié)果，由于陽(yáng)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(qiáng)或減弱，互相重疊形成彩色，選項(xiàng)A正確；彩虹是陽(yáng)光的折射形成的光的色散現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；泊松亮斑是單色光繞過圓屏而會(huì)聚到陰影中心的光的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；因?yàn)殡娋€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(xiàng)D錯(cuò)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(diǎn)發(fā)出一束白光，射到水面上的O點(diǎn)后，折射光發(fā)生了色散照到器壁上a、b之間，對(duì)應(yīng)a、b兩種顏色的單色光，則(　　) A．由A到O，a光的傳播時(shí)間等于b光的傳播時(shí)間 B．若發(fā)光點(diǎn)A不變而入射點(diǎn)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(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距較寬 解析：本題將幾何光學(xué)和物理光學(xué)結(jié)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(shí)間長(zhǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)O點(diǎn)向左移動(dòng)時(shí)，光的入射角減小，故都不可能發(fā)生全反射，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a光折射率小，光的頻率也小，而波長(zhǎng)長(zhǎng)，故兩色光分別通過同一狹縫時(shí)，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(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距較寬，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)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(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長(zhǎng)是λ，屏上的P點(diǎn)到兩狹縫S1、S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作0號(hào)條紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮紋相鄰的亮紋依次是1號(hào)亮紋、2號(hào)亮紋……則P1處

11、的亮紋恰好是10號(hào)亮紋．設(shè)直線S1P1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，S2P1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，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(zhǎng)的整數(shù)倍，即Δs＝nλ(n＝0、1、2…)，當(dāng)n＝0時(shí)產(chǎn)生0號(hào)亮紋，當(dāng)n＝10時(shí)產(chǎn)生10號(hào)亮紋，所以L2－L1＝10λ. 答案：10λ 12．用氦氖激光器發(fā)出的紅光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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(cè)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(zhǎng)λ是多少？ (2)如果把整個(gè)裝置放入折射率是的水中，這時(shí)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(zhǎng)λ的關(guān)系，可測(cè)光波的波長(zhǎng)，同理知道水的折射率，可知該波在水中的波長(zhǎng)，然后由Δx、d、L、λ的關(guān)系，可計(jì)算條紋間距． (1)由Δx＝λ可以得出，紅光的波長(zhǎng)λ λ＝Δx＝ m＝6.3×10－7 m 激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)是6.3×10－7 m. (2)如果整個(gè)裝置放入水中，激光器發(fā)出的紅光在水中的波長(zhǎng)為λ′. λ′＝＝ m＝4.7×10－7 m. 這時(shí)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