（全国通用）高考物理总复习 2.2光的波动性考题演练（含解析）.doc

【全程复习方略】（全国通用）2016届高考物理总复习 2.2光的波动性考题演练（含解析）1. (2014江苏高考)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到甲图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如乙图所示。他改变的实验条件可能是()a.减小光源到单缝的距离b.减小双缝之间的距离c.减小双缝到光屏之间的距离d.换用频率更高的单色光源【解析】选b。根据x=,其中l是双缝到光屏之间的距离,d是双缝之间的距离,是波长,又c=,是频率,b选项正确。2.(2014大纲版全国卷)在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm,则双缝的间距为()a.2.0610-7mb.2.0610-4mc.1.6810-4md.1.6810-3m【解题指南】解答本题应明确以下两点：(1)知道决定光的干涉条纹间距的因素,记住其公式x=。(2)单位的统一。【解析】选c。由x=可得：d=1.000.35010-258910-9m=1.6810-4m,所以选项c正确。3.(2013大纲版全国卷)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【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)熟悉常见光现象的形成原因。(2)知道什么是光的衍射现象。【解析】选b。光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时,光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象是光的衍射现象,通过一个狭缝观察日光灯看到彩色条纹,就是光的衍射现象,b对;雨后天空出现的彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,a错;海市蜃楼现象是光的折射现象,c错;日光照射在肥皂膜上出现的彩色条纹,是光的干涉现象,d错。4.(多选)(2011浙江高考)关于波动,下列说法正确的是()a.各种波均会发生偏振现象b.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹c.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度d.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警【解析】选b、d。只有横波才有偏振现象,a错误;白光的单缝衍射和双缝干涉的图样都是彩色条纹,b正确;机械波传播时,质点的运动速度与波的传播速度无关,c错误;因为地震波的纵波波速大于横波波速,所以对于同一地点纵波总是先到达,从而起到对横波的预警,d正确。5.(2013四川高考)光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知()a.折射现象的出现说明光是纵波b.光总会分为反射光和折射光c.折射光与入射光的传播方向总是不同的d.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【解题指南】解答本题时应注意理解以下四点：(1)横波和纵波都能发生折射现象。(2)当光发生全反射时,没有折射光。(3)当光垂直分界面入射时,光的传播方向不发生变化。(4)光在不同介质中的传播速度不同,从而发生折射。【解析】选d。横波和纵波都能发生折射现象,故折射现象并不能说明光是纵波,光能发生偏振现象,说明光是横波,故选项a错误;光在发生全反射时,没有折射光,故选项b错误;当入射光垂直射到分界面时,折射光与入射光的传播方向是相同的,故选项c错误;光在不同介质中的传播速度不同,从而发生折射,故选项d正确。6.如图所示,甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样,分析各图样的特点可以得出的正确结论是()a.甲、乙是光的干涉图样b.丙、丁是光的干涉图样c.形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短d.形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短【解析】选a。干涉条纹是等间距的条纹,衍射条纹是不等间距的条纹。因此,甲、乙图是干涉图样,丙、丁图是衍射图样,a正确,b错误。由公式x=可知,条纹宽度与l、d、均有关,故无法判断甲图样与乙图样光的波长的大小关系,c错。丙、丁两图中由于缝的大小关系没有限定,故无法比较丙、丁图样光的波长的大小关系,d错。【加固训练】如图是双缝干涉实验装置的示意图,s为单缝,s1、s2为双缝,p为光屏。用绿光从左边照射单缝s时,可在光屏p上观察到干涉条纹。下列说法正确的是()a.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小b.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大c.将绿光换为红光,干涉条纹间的距离减小d.将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大【解析】选b。由双缝干涉条纹间距公式x=可知,减小双缝间的距离d,干涉条纹间的距离x增大,a错误;增大双缝到屏的距离l,干涉条纹间的距离增大,b正确;将绿光换为红光,入射光的波长增大,干涉条纹间的距离应增大,c错误;将绿光换为紫光,入射光的波长变短,干涉条纹间的距离应减小,d错误。7.如图所示,半径为r的圆形偏振片p的透振方向为竖直方向,一束横截面半径略小于r的平行自然光正对着偏振片p照射后射到屏上,现以光的传播方向oo为轴将偏振片p旋转90,则在偏振片p旋转的过程中()a.屏上出现圆形亮斑,亮度不变b.屏上出现圆形亮斑,亮度逐渐变暗c.屏上出现随偏振片p旋转的亮条纹,且亮度不变d.屏上出现随偏振片p旋转的亮条纹,且亮度变暗【解析】选a。圆柱状光束通过偏振片后,屏幕上出现圆形亮斑,偏振片是让特定方向振动的光透过去,只是相对光源的亮度减弱,故屏幕上依然出现圆形亮斑,c、d错。自然光包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,故转动偏振片,透振方向虽然改变,但成像依然是圆形亮斑,且亮度不变,a正确,b错误。8.(多选)如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是()a.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的b.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的c.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的d.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的【解析】选a、c。由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜,所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面,故a正确,b错。由于凸透镜的下表面是圆弧面,所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的,形成不等间距的干涉条纹,故c正确,d错。9.(2014上海高考)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。【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)根据实验总结衍射条纹间距随缝宽大小的变化规律。(2)知道光发生明显衍射现象的条件。【解析】缝宽增加,衍射条纹间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显。光的衍射现象表明,光不沿直线传播,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多的情况下,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或孔的尺寸小得多10.(1)(多选)如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中是光源、是滤光片、是单缝、是双缝、是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是()a.增大和之间的距离b.增大和之间的距离c.将绿色滤光片改成红色滤光片d.增大双缝之间的距离(2)如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是(填数字代号)。(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮纹,读下手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮纹,读下手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是mm。(4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm,则待测光的波长是m。(取三位有效数字)【解析】(1)选b、c。由x=知相邻两条亮纹之间的距离与单缝和双缝之间的距离无关,a错;增大和之间的距离即是增大l,x增大,b正确;红光的波长大于绿光的波长,c正确;增大双缝之间的距离,x减小,d错误。(2)由于激光是相干光源,故可以去掉的部件是、。(3)甲图读数是0.045mm,乙图读数是14.535mm,它们的差值是14.490mm,中间跨越了10-1=9个条纹间距,所以相邻两亮条纹间距是x=14.4909mm=1.610mm。(4)光的波长= =5.3710-7m。答案：(1)b、c(2)、(3)1.610(4)5.3710-7【加固训练】在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在图乙所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图甲中的。(2)换