《【上课用】高三物理一轮复习光的干涉、衍射与偏振备考必刷卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【上课用】高三物理一轮复习光的干涉、衍射与偏振备考必刷卷.docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高中物理一轮复习光的干涉、衍射与偏振备考必刷卷一、单选题（共7题）1.如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的（ ） A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏C.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏2.如图所示，在一个空长方体箱子的一边刻上一个双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时，在箱子的对面壁上产生干涉条纹。如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时，条纹的间隔将会发生什么变化？（ ） A.保持不变B.条纹间隔减小C
2、.条纹间隔有可能增加D.条纹间隔增加3.下列四种电磁波中，最容易表现衍射现象的是（ ） A.红外线B.紫外线C.无线电波D.射线4.如图所示，在平静水面上， S 为波源，M、 N 为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点的振动，为了能观察到A点的振动，可采用的办法是（ ） A.增大波源的频率B.将波源S向左移动一些C.将N板向上移动一些D.将N板向下移动一些5.下列说法正确的是（ ） A.泊松亮斑是光的衍射现象B.阳光下小朋友吹出的肥皂泡有彩花纹是光的色散现象C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的干涉现象D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用
3、光的偏振现象6.下列说法中不正确的是（ ） A.在城市交通中，用红灯表示禁止通行是因为红光更容易产生衍射B.观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的C.唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射D.阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象7.下图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样，则（ ） A.甲为蓝光的衍射图样B.乙为红光的干涉图样C.丙为红光的衍射图样D.丁为蓝光的干涉图样二、多选题（共5题）8.关于光的干涉、衍射和偏振，下列说法中正确的是（ ） A.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象B.全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理
4、C.通过手指间的缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象D.与紫外线相比，红外线更容易发生衍射现象9.以下说法正确的是（ ） A.光的偏振现象说明光是一种横波 B.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的衍射现象 C.光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 D.在双缝干涉实验中，保持其它条件不变，红光的相邻两个亮条纹间距比蓝光的大 10.下列说法中正确的是（ ） A.在装水的塑料瓶下侧开一个小孔，射向小孔的激光可以随水流的流出而发生弯曲，这是由于光的干涉造成的B.牛顿环的条纹是不等距的，所以牛顿环属于光的衍射现象C.光的偏振现象并不罕见，自然光在玻璃表面的反射光和折射光都是偏振光D.泊松亮斑是
5、光的衍射现象11.利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（ ） A.干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的B.当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C.当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D.图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的12.下列说法正确的是（ ） A.光的偏振现象说明光是一种电磁波 B.无线电波的发射能力与频率有关，频率越高
6、发射能力越强 C.一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定变大 D.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 E.利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物 三、实验探究题（共2题）13.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=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。 （1）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
7、双缝（2）某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是_。 A.仅转动目镜B.仅转动双缝C.仅转动手轮D.仅转动测量头（3）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A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则： 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x=_mm。该单色光的波长=_m。（4）光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，
8、则光屏上_。 A.不再出现明暗相间的条纹B.P处可能出现暗条纹C.P1处一定为明条纹D.明暗相间的条纹间距变窄14.现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_放置；（选填“垂直”或“平行”）； （2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为_mm。已知双缝间距d=2.0010-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.80
9、0m，所测光的波长=_nm。（保留3位有效数字）； （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离x，而是先测量n个条纹的间距再求出x。下列实验采用了类似方法的有_。 A.“探究求合力的方法”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.“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量四、综合题（共2题）15.在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则： （1）此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？ （2）假如把整个装置放入折射率为 43
10、 的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？ 16.1801年，托马斯杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。 （1）试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。 （2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为 ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 x
11、的表达式。 答案解析部分一、单选题1.【答案】 B 【解析】【解答】为了获取单色的线光源，光源后面是滤光片、单缝，然后通过双缝在光屏上产生干涉图样，则后面是双缝、遮光筒和光屏。B符合题意，ACD不符合题意。 故答案为：B。 【分析】根据实验要求按照顺序放置部件，光先通过滤光片变为偏振光，再经过单缝和双缝进行干涉.2.【答案】 B 【解析】【解答】箱子灌满油时，折射率增大，根据 v=cn 可知光速减小，根据 v=f 可知光的波长减小，根据干涉条纹间距宽度公式 x=Ld 可知条纹间隔减小，ACD不符合题意，B符合题意。 故答案为：B。 【分析】结合介质的折射率求解光在介质中的波长，再结合条纹间隔公
12、式x=Ld求解间隔的变化。3.【答案】 C 【解析】【解答】在上述电磁波中，无线电波的波长最大，所以最容易表现出衍射现象，C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C 【分析】当光的传播受到限制后，传播方向会发生偏着，即衍射，当孔的大小与波长相近时，衍射现象比较明显。4.【答案】 C【解析】【解答】当缝的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，会发生明显的衍射，所以为了使A点能发生振动，一个方法是增大波长，即减小波源的频率（因为波速不变，频率减小，波长变大）。一个方法是减小狭缝的宽度，即将N板向上移动一些。 故答案为：C。 【分析】根据波的衍射现象的特点，狭缝越窄波的衍射现象越明显，波长越长衍射现
13、象越明显。5.【答案】 A 【解析】【解答】A泊松亮斑是光的衍射现象，A符合题意； B太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，B不符合题意；C用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，C不符合题意；D用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，D不符合题意。故答案为：A。 【分析】肥皂泡出现彩色条纹属于光的干涉现象；三棱镜出现彩色图样属于光的折射现象；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度时利用光的干涉现象。6.【答案】 D 【解析】【解答】A用红灯表示禁止通行，这是因为红光更容易产生衍射，照射更远的地方
14、，A正确，不符合题意； B在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图象重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，B正确，不符合题意；C人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，C正确，不符合题意；D太阳光照射下，油膜呈现彩色，这是光的干涉现象，D错
15、误，符合题意。故答案为：D。 【分析】阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象；3D电影是利用光的偏振原理所制成的；利用红灯表示静止通行是利用红光容易发生衍射现象。7.【答案】 D 【解析】【解答】AB.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故甲、乙是衍射图样，且甲图为红光的单缝衍射图样，乙图为蓝光的衍射图样，A、B不符合题意； CD.双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故丙、丁两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距 x=Ld 可知，波长越大，条纹间距越大，故丙图为红光的双缝干涉图样，丁图为蓝光的干涉图样，C不符合题意
16、，D符合题意。故答案为：D 【分析】利用条纹的特点可以判别对应光的干涉和衍射图样。二、多选题8.【答案】 A,C,D 【解析】【解答】A 照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色，A符合题意； B 全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，B不符合题意；C 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，C符合题意；D 波长越长，越容易发生衍射现象，红外线的波长比紫外线的波长长，更容
17、易发生衍射现象，D符合题意。故答案为：ACD。 【分析】该题目考查的是光的干涉、衍射、偏振和色散规律的应用，结合选项分析即可。9.【答案】 A,D 【解析】【解答】A光的偏振现象说明光是一种横波，A符合题意； B雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，B不符合题意；C因为从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，则光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率，C不符合题意；D在双缝干涉实验中，根据 x=ld 可知，因红光的波长大于蓝光的波长，则保持其它条件不变，红光的相邻两个亮条纹间距比蓝光的大，D符合题意。故答案为：AD。 【分析】光的偏振说明光是一种横波，雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现
18、象，光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，双缝干涉实验中，根据 x=ld 可知光的相邻两个亮条纹间距比蓝光的大。10.【答案】 C,D 【解析】【解答】A在装水的塑料瓶下侧开一个小孔，射向小孔的激光可以随水流的流出而发生弯曲，这是由于光的全反射造成的，A不符合题意； B牛顿环的条纹是不等距的，是由于牛顿环与空气接触面是个曲面，牛顿环属于光的干涉现象，B不符合题意；C光的偏振现象并不罕见，自然光在玻璃表面的反射光和折射光都是偏振光，C符合题意；D泊松亮斑是在圆形障碍的中心形成一个亮斑，这是光的衍射形成的，D符合题意。故答案为：CD。 【分析】该题目考查的是光的干涉、衍射、偏振和色散规律的应用，
19、结合选项分析即可。11.【答案】 B,D 【解析】【解答】A干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的，A不符合题意； B如下图所示，当稍向右移动图甲中的薄片时，A、B两点之间的距离增大，根据 x=Ld ，相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距x变小，B符合题意； C根据 x=Ld ，当换用频率更高的单色光照射时，波长变短，条纹间距x变小，C不符合题意；D如下图所示，在A、B两点的光程差相等，经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】干涉条纹是样板的下表
20、面和被检查表面的上表面反射光干涉形成的；利用干涉条纹的间距和双缝间距的关系可以判别干涉条纹间距的变化；当使用频率高的单色光照射时由于波长小所以干涉条纹的间距变小；利用干涉条纹的厚度相同可以判别检查平面属于凹陷的。12.【答案】 B,C,E 【解析】【解答】A光的偏振现象说了光是横波，但不能说明光是一种电磁波，A不符合题意； B无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，B符合题意；C根据单摆的周期公式 T=2lg 可知，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，C符合题意；D根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，D不符合题意
21、；E因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，E符合题意。故答案为：BCE。 【分析】光的偏振说明光是横波，无线电波发射能力与频率成正比，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；红外线波长比可见光长，故更容易发生衍射现象。三、实验探究题13.【答案】 （1）B（2）D（3）0.75；610-7（4）D 【解析】【解答】（1）根据双缝干涉图样相邻条纹间距公式 x=ld 可知，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，即减小 x ，可采取的措施包括：将屏向靠近双缝的方向移动（减小l）、使用间距更大的双缝（增大d）或换用波长更短的单色光，ACD不符合题意，B符合题意。
22、故答案为：B。（2）由题图可知，此时干涉条纹已经沿竖直方向，若要使中心刻线与亮条纹对齐，只需要逆时针转动测量头即可，D符合题意。故答案为：D。（3）A位置读数为xA=11mm+10.1mm=11.1mmB位置读数为xB=15mm+60.1mm=15.6mm相邻两条纹间距为 x=xBxA6=0.75mm根据双缝干涉图样相邻条纹间距公式 x=ld 可知该单色光的波长为 =dxl=6107m（4）A.当遮光筒内装满水后，光依然可以发生干涉，在光屏上依然会出现明暗相间的条纹，A不符合题意；B.由于P点到两双缝的距离相等，所以P点依然是光的干涉加强点，不可能出现暗条纹， B不符合题意；C.根据题给条件无
23、法判定注水后P1处是何种条纹，C不符合题意；D.光从空气射入水中波长会变短，所以干涉条纹间距会变窄，D符合题意。故答案为：D。【分析】（1）当增加观察的条纹个数则减小条纹的间距，利用条纹间距和波长的关系式可以判别可以选取的方法； （2）由于中心刻线没有与条纹对齐，所以只需要逆时针转动测量头就可以； （3）利用游标卡尺的结构和精度可以读出两个相邻条纹的间距，结合条纹间距和波长的关系可以求出波长的大小； （4）当遮光筒装满水，其干涉条纹还是可以出现；也不会改变亮条纹的位置；由于光射入水后波长会变短所以其干涉条纹的间距会变窄。14.【答案】 （1）平行（2）15.0；693（3）C 【解析】【解答】
24、(1)只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。 (2)游标卡尺的游标尺为50分度，精度为0.02mm，固定刻度读数为15mm，游标尺上第1个格对齐，故读数为0.021mm=0.02mm所以最终读数为15mm+0.02mm=15.02mm由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1=1.16mm；第6条亮纹中心对齐，测量头的读数x2=15.02mm；所以 x= x2x161=15.021.1661103 m=2.772103m根据 x=Ld ，知= dxL代入数据得= 2.001042.7721030.8 m6.93107m=693nm(3)A“探究求合力的方法”的实验
25、中合力的测量采用的是等效替代法。A不符合题意；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属于测多次取平均值，B不符合题意；C“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，C符合题意。故答案为：C。【分析】(1)实验时保证单缝和双缝互相平行。（2）考查游标卡尺的读数问题。根据双缝干涉公式计算波长。（3）“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值.四、综合题15.【答案】 （1）解：根据题意计算相邻明条纹的间距 x=7.51035m=1.5103m 又因为 x=Ld 解得红光在真空中的波长 =dxL=0.51031.51
26、031m=7.5107m 红光的频率 f=c=31087.5107Hz=41014Hz （2）解：红光在水中传播的速度 v=cn 在水中的波长 =vf=cnf=n=7.510743m=5.625107m 则屏上相邻明条纹的间距 x=Ld=10.51035.625107m=1.125103m 【解析】【分析】（1）结合双缝干涉公式x=Ld求解波长，结合波长和光速求解光的频率即可； （2）同理，结合光的介质中的波速求解波长，利用公式x=Ld求解条纹间距。16.【答案】 （1）解：根据对称性作出光源S在平面镜中所成的像 S 。连接平面镜的最左端和光源，即为最左端的入射光线，连接平面镜的最左端和像点
27、S ，并延长交光屏于一点，该点即为反射光线到达光屏的最上端；同理连接平面镜的最右端和像点 S ，即可找到反射光线所能到达光屏的最下端。故经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域如图所示 （2）解：从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以 SS 之间的距离为d，而光源S到光屏的距离可以看做双孔屏到像屏的距离L，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 x=Ld ，因为 d=2a ，所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 x=L2a【解析】【分析】根据光的反射和折射原理，做几何光路图。根据双缝干涉公式 x=Ld结合几何关系d=2a，求解距离。