2013高考物理复习 金版教程 第13章第2单元 光的干涉、衍射和偏振现象练习

1 限时规范特训限时规范特训 时间 45 分钟 分值 100 分 1 有关偏振和偏振光的下列说法中不正确的有 A 只有电磁波才能发生偏振 机械波不能发生偏振 B 只有横波能发生偏振 纵波不能发生偏振 C 自然界不存在偏振光 自然光只有通过偏振片才能变为偏振光 D 除了光源直接发出的光以外 我们通常看到的绝大部分光都是偏振光 解析 机械波中的横波能发生偏振 自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振 光 本题应选 AC 答案 AC 2 如图所示 让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q 以光的传播方向为轴旋转偏振 片P或Q可以看到透射光的强度会发生变化 这是光的偏振现象 这个实验表明 A 光是电磁波 B 光是一种横波 C 光是一种纵波 D 光是概率波 解析 此题考查证明光的特性 偏振的重要实验 太阳光或白炽灯发出的光是自然 光 当通过偏振片P后变为偏振光 旋转P或Q时 通过P的偏振光的偏振方向和Q的偏 振方向不平行时 光屏上透射光的强度就会发生变化 该实验说明光是一种横波 答案 B 3 用单色光做双缝干涉实验时 下列说法正确的是 A 入射光波长越长 干涉条纹间距越大 B 入射光频率越高 干涉条纹间距越大 C 把入射光中绿光变成紫光 干涉条纹间距变小 D 把入射光中绿光变成红光 干涉条纹间距变小 解析 由公式 x 可知 在d l不变的情况下 x与 成正比 所以 A l d 对 由于频率越高 依据c f可知 越小 x也越小 故 B 错 因为 绿 紫 绿 红 所以 C 对 D 错 答案 AC 4 光的偏振现象说明光是横波 下列现象中不能反映光的偏振特性的是 A 一束自然光相继通过两个偏振片 以光束为轴旋转其中一个偏振片 透射光的强度 2 发生变化 B 一束自然光入射到两种介质的分界面上 当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是 90 时 反射光是偏振光 C 日落时分 拍摄水面下的景物 在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰 D 通过手指间的缝隙观察日光灯 可以看到彩色条纹 解析 由光的偏振现象的知识可知 A B C 均反映了光的偏振特性 只有 D 选项是利 用手指间的狭缝去观察光的衍射现象 故选 D 答案 D 5 双缝干涉实验装置如图所示 双缝间的距离为d 双缝到像屏的距离为l 调整实 验装置使得像屏上可以见到清晰的条纹 关于干涉条纹的情况 下列叙述正确的是 A 若将象屏向左平移一小段距离 屏上的干涉条纹将 变得不清晰 B 若将象屏向右平移一小段距离 屏上仍有清晰的干涉 条纹 C 若将双缝间的距离d减小 象屏上的两个相邻明条纹 间的距离变小 D 若将双缝间的距离d减小 象屏上的两个相邻暗条纹 间的距离增大 解析 屏上明暗条纹之间的距离总是相等的 其距离大小 x与双缝之间距离d 双 缝到屏的距离l及光的波长 有关 即 x 判断可得答案 l d 答案 BD 6 2010 北京理综 对于红 黄 绿 蓝四种单色光 下列表述正确的是 A 在相同介质中 绿光的折射率最大 B 红光的频率最高 C 在相同介质中 蓝光的波长最短 D 黄光光子的能量最小 解析 红 黄 绿 蓝四种单色光的频率依次增大 光从真空进入介质频率不变 选 项 B 错误 由色散现象可知同一介质对频率大的光有较大的折射率 蓝光的折射率较大 选项 A 错误 频率大的光在真空中和介质中的波长都较小 蓝光的频率最大 波长最短 选项 C 正确 频率大 光子能量大 对于红 黄 绿 蓝四种单色光 红光光子的能量最 小 选项 D 错误 答案 C 7 如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的 3 上表面是否平整的装置 a为标准样板 b为待测厚玻璃板 所用单色光是用普通光源加滤 光片产生的 检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的 A a的上表面和b的下表面 B a的上 下表面 C a的下表面和b的上表面 D b的上 下表面 解析 本题易错选项是 D 本题是薄膜干涉的应用 错误的选项 D 是理解为检查的样品 是b 故干涉是发生在b的上下表面 答案 C 8 2012 福建省福州八中高三质检 如图所示 a b c d 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 a b 是光的干涉图样 B c d 是光的干涉图样 C 形成 a 图样光的波长比形成 b 图样光的波长短 D c d 中央条纹为暗纹 解析 单色光的双缝干涉形成的是明暗相间的条纹 并且亮纹和暗纹间距相等 而单 缝衍射形成的虽然也是亮 暗相间的条纹 但中央条纹宽度大 亮度也大 可见 a b 是 光的干涉图样 c d 是光的衍射图样 并且 c d 中央条纹为亮纹 选项 A 正确 BD 错误 a b 光形成的干涉条纹的间距与波长成正比 即 x a 光形成的条纹间距大 所以 l d 形成 a 图样光的波长比形成 b 图样光的波长长 选项 C 错误 答案 A 9 2012 广西区柳州铁一中高三月考理综卷 下面的说法正确的是 A 肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的 B 天空中彩虹是光的干涉现象造成的 C 圆屏阴影中心的亮斑 泊松亮斑 是光的衍射现象造成的 D 在阳光照射下 电线下面没有影子 是光的衍射现象造成的 解析 肥皂泡的彩色条纹是薄膜干涉的结果 由于阳光中不同频率的色光在膜的不同 厚度处经膜的上下或前后表面反射产生加强或减弱 互相重叠形成彩色 选项 A 正确 彩 虹是阳光的折射形成的光的色散现象 选项 B 错误 泊松亮斑是单色光绕过圆屏而会聚到 阴影中心的光的衍射现象 选项 C 正确 因为电线的尺寸太小 电线下面的地面上没有形 4 成电线的本影区 所以看不到影子 选项 D 错误 答案 AC 10 2012 福建四校联考 如图所示 容器中盛有水 PM为水面 从A点发出一束白光 射到水面上的O点后 折 射光发生了色散照到器壁上a b之间 对应a b两种颜色 的单色光 则 A 由A到O a光的传播时间等于b光的传播时间 B 若发光点A不变而入射点O向左移 则b光可能发 生全反射 C a光和b光分别通过同一狭缝 a光在屏上产生的中心亮条纹比b光窄 D 用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验 a光的条纹间距较宽 解析 本题将几何光学和物理光学结合 综合考查了光的折射 折射率 全反射 单 缝衍射和双缝干涉等规律或现象 根据n 知 b光的折射率大于a光的折射率 再 sin i sin r 根据v 知 b光在介质中的传播速度小 所以从A至O传播的时间长 A 项错误 当O c n 点向左移动时 光的入射角减小 故都不可能发生全反射 B 项错误 a光折射率小 光的 频率也小 而波长长 故两色光分别通过同一狭缝时 a光在屏上产生的中心亮条纹较宽 用两色光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验 a光的条纹间距较宽 C 项错误 D 项 正确 答案 D 11 如图是研究激光相干性的双缝干涉示意图 挡板上有两条狭缝S1 S2 由S1 S2 发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹 已知入射激光的波长是 屏上的P点到两狭 缝S1 S2的距离相等 如果把P处的亮条纹记作 0 号条纹 由P向上数 与 0 号亮纹相邻 的亮纹依次是 1 号亮纹 2 号亮纹 则P1处的亮纹恰好是 10 号亮纹 设直线S1P1的长 度为L1 S2P1的长度为L2 则L2 L1等于多少 解析 根据双缝干涉原理 产生亮条纹的条件是光程差为波长的整数倍 即 s n n 0 1 2 当n 0 时产生 0 号亮纹 当n 10 时产生 10 号亮纹 所以 5 L2 L1 10 答案 10 12 用氦氖激光器发出的红光进行双缝干涉实验 已知使用的双缝间距离d 0 1 mm 双缝到屏的距离L 6 0 m 测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是 3 8 cm 1 氦氖激光器发出的红光的波长 是多少 2 如果把整个装置放入折射率是 的水中 这时屏上的条纹间距是多少 4 3 解析 由条纹间距 x 双缝间距d 双缝到屏的距离L及波长 的关系 可测光波 的波长 同理知道水的折射率 可知该波在水中的波长 然后由 x d L 的关系 可计算条纹间距 1 由 x 可以得出 红光的波长 L d x m 6 3 10 7 m d L 0 1