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1、11-1911-19 年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 100100 光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振1. 20111. 2011年上海卷年上海卷21如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时， 在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的(填“波动说”、“微粒说”或“光子说”)。答案：衍射，波动说。解析： 本题考查光的衍射现象。 该图片中的亮斑为“泊松亮斑”， 从图看亮条纹为从里向外越来越窄，越来越暗，为典型的衍射条纹，故这是光的衍射现象。光的衍射现象是光的波动性的独有特征，故该实验支持了光的波动
2、说。2.20142.2014 年物理上海卷年物理上海卷26. (4 分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将（选填：“增大”、“减小”或“不变”） ；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在情况下，光才可以看作是沿直线传播的。【答案】减小；光的波长比障碍物小得多【解析】根据条纹间距由 d、L 和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。3. 20133. 2013 年上海卷年上海卷3白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同
3、色光的A传播速度不同答案：D解析：白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。4. 20134. 2013 年全国卷大纲版年全国卷大纲版14下列现象中，属于光的衍射的是A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹答：B解析：雨后天空出现彩虹和海市蜃楼是光的折射现象；通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射，B 对；日光照射肥皂膜出现的彩色条纹是薄膜干涉。B强度不同C振动方向不同D频率不同白单缝激光器5. 20125. 2012 年理综全国卷年理综全国卷16. 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光， 为了增大干涉
4、条纹的间距， 该同学可以采用的方法有A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离【解析】根据双缝干涉实验条纹间隔公式，x缝到屏的距离即增大 L，所以 C 正确。【答案】AC6. 20146. 2014 年理综大纲卷年理综大纲卷17在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm 的光，在距双缝 1.00m 的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为 0.350cm，则双缝的间距为()A 2.06 107mB2.06 104mC1.68 104mD 1.68 103mL，红光比黄光波长大，所以 A 正确；增大双d【答案】Cll1 589 109m1.
5、 68 104m，【解析】双缝干涉相邻条纹间距，则x，则d2xd0. 35 10选项 C 正确7. 20127. 2012 年上海卷年上海卷2下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）（A）（B）（C）（D）（A ）甲为紫光的干涉图样（C）丙为红光的干涉图样答案：B（B）乙为紫光的干涉图样（D ）丁为红光的干涉图样解析：当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图案是中间宽两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图案；而丙、丁为衍射图案。并且红光的波长较长，干涉图样中，相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，因此B 选项正确。8. 20118. 201
6、1 年理综天津卷年理综天津卷6甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为 x ，若 x甲 x乙，则下列说法正确的是A 甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光答：B D【解析】偏振现象是横波特有的现象， 甲乙都可以有偏振现象发生， A 错；由 x甲x乙，x Ld可知甲光的波长大于乙光，B 正确；光子能量取决于光子的频率， 而光子频率与波长成反比，C 错；波速与波长之间同步变化，D 正确。9.20169.2016 年天津卷年天津卷 2、右图是 a、
7、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则A、在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的大B、从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大C、照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大D、若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大【答案】D【解析】由图可知a 光的干涉条纹间距小于 b 光，根据x b 光的干涉图样a 光的干涉图样Ld可知，a 光的波长小于 b 光的波长， a 光的频率大于 b 光的频率，a 光的折射率大于 b 光的折射率，则根据n c1可知， 在同种均匀介质中， a 光的传播速度小于 b 光的， 选项 A 错误； 根据sinC 可vn知
8、，从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角小，选项B 错误；发生光电效应时，饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，选项C 错误；因a 光的频率较大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大，选项D 正确；故选 D。10.201810.2018 年北京卷、年北京卷、15用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（ D）A干涉条纹消失C中央条纹变成暗条纹B彩色条纹中的红色条纹消失D中央条纹变成红色解析：当用白光做双缝干涉实验时，频率相同的色光相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后
9、，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉， 在光屏上形成红色干涉条纹， 光屏中央为加强点， 所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项 D 正确，ABC 错误。11.201711.2017年浙江选考卷年浙江选考卷 16.图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝 S1和 S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为 0.80m，波长为 500nm 的单色平行光垂直入射到双缝S1和 S2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO上方第一条亮纹中心位置在P1处，第三条亮纹中心位置在P2处，现有 1 号、2 号虫子分别从 S1和 S2出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1 号虫子到达屏后，沿屏直线爬行
10、到 P1，2 号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2，假定两只虫子爬行速度均为10-3m/s，正确的是：A.1 号虫子运动路程比 2 号短B.两只虫子运动的时间差为0.2sC.两只虫子运动的时间差为1.0sD.已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算【答案】AB【解析】根据双缝干涉相邻亮纹间距公式x OS2S1P2P1OL得出，相邻亮条纹间距为5mm，则得出P1 P2在d屏幕上的坐标分别为 0.5mm，1.5mm，那么 1 号虫子从 S1 1到 P1的路程为 800.9mm，2 号虫子从 S2到 P2的路程为 801.1mm，故A 正确，已知路程差为0.2mm 可以得出时间差为 0.2s，故B
11、正确；C、D 错误。12.201812.2018年浙江卷（年浙江卷（4 4月选考）月选考）21（4分）【加试题】（1）细丝和单缝有相似的衍射图样。在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝和细丝，在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示。 已知细丝的直径为0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝的直径，如图2所示， 细丝的直径为_0.9961.000_mm。图1中的_ a _（填“a”或“b”）是细丝的衍射图样。（2）小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图3所示，白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为 的单色光照射单缝，能在光屏上
12、观察到明暗相间的干涉条纹。小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，与光屏的距离为D，则条纹间距滤光片单缝hDa光屏细丝04 50504 45b第 21 题图 2第 21 题图 1光屏D x=_。随后小明撤去2h平面镜， 在单缝下方A处放置同样第 21 题图 3平面镜的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上_不能_（填“能”或“不能”）观察到干涉条纹。解析： （1）根据螺旋测微器的读数规则，可知固定刻度的1mm 刻度已出，估计到 0.001mm ，读数为 1.000mm 。由 a 和 b 图比较可知衍射 b 明显，细丝越细，衍射越明显，故a 图是细丝 II 的衍射图样。（2）平面镜反射可以等效看成是从单
13、缝及其在平面镜中的虚像发出的两列光干涉，即间距为 2h 的两条双缝干涉，所以x DD。d2h虽然，在单缝下方 A 处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，但白炽灯的光通过滤光片后直接通过双孔不能形成稳定的相位差，并不成为相干光。干涉的条件是频率相等，振动方向相同，相位差恒定，而光波是概率波，随机发射，即使两个光源同时打开也不能保证相遇的两光波一定是恒定相位差。一定要用一分为二的方法获得相干光，所以，双缝干涉实验需要在双缝前再加一条单缝。13.【2019 年物理北京卷】利用图1所示的装置（示意图） ，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图 2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是A. 甲对应单缝，乙对应双缝B. 甲对应双缝，乙对应单缝C. 都是单缝，甲对应的缝宽较大D. 都是双缝，甲对应的双缝间距较大【答案】A【解析】【详解】根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断。单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A 正确，BCD 错误。