高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉同步测试题，共19页。试卷主要包含了3光的干涉同步训练2，1mm，l＝1m，0×10－7mB．4，9×1014~7等内容，欢迎下载使用。

1．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率小于对c光的折射率
B．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间短
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光宽
D．a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较大
2．某种透明材料制成的空心球体外径是内径的两倍，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束复色光沿纸面内以入射角从外球面上A点射入，分解成a光和b光，其中b光经折射后恰好与内球面相切于B点，两光分别照在外球面的M、N两点上。下列分析判断正确的是（ ）
A．同一实验装置演示双缝干涉，b光的条纹宽度比a光大
B．当入射角变为时，b光恰好在内球面上发生全反射
C．增大入射角i，a光可能在外球面上发生全反射
D．a光通过AM的时间等于b光通过AN的时间
3．如图，三角形ABC为某种透明均匀介质制成的直角三棱镜的横截面，∠A＝30°，BC边长为d，一束包含a、b两种单色光的细光束平行与AC边照射到AB边的某点，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光，a单色光经面AC反射后垂直于BC边中点射出。光在真空中传播速度为c。下列结论不正确的是（ ）
A．在该介质中。单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大
B．单色光a在介质中发生全反射的临界角为C，且
C．若用单色光a、b分别通过同一双缝干涉装置。单色光a的条纹间距比单色光b的小
D．单色光a在三棱镜中的传播时间为
4．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏的距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )
A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1m
B．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cm
C．h＝1mm，d＝10cm，l＝1m
D．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m
5．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，是因为( )
A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同
B．各色光的强度不同，造成条纹间距不同
C．各色光的强度不同
D．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同
6．在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是( )
A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光
B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光
C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的
D．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽
7．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（ ）
A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度
C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距
D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长
8．用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是( )
A．明暗相间的条纹B．彩色条纹
C．一片红光D．晃动的条纹
9．图示中用刀片在涂有墨汁的玻璃片上划出有很小间隙的双缝。双缝的作用是当激光照射它时（ ）
A．在双缝处形成明暗相间等间距的条纹
B．形成相干光并在光屏上出现中间宽两边窄的条纹
C．形成两束增强的光并进行叠加形成明暗相间的条纹
D．形成振动情况相同的两束光并在光屏上形成明暗相间等间距的条纹
10．在双缝干涉实验中，光源发射波长为6.0×10－7m的橙光时，在光屏上获得明暗相间的橙色干涉条纹，光屏上A点恰好是距中心条纹的第二条亮纹。其他条件不变，现改用其他颜色的可见光做实验，光屏上A点是暗条纹位置，可见光的频率范围是3.9×1014~7.5×1014Hz，则入射光的波长可能是（ ）
A．8.0×10－7mB．4.8×10－7mC．4.0×10－7mD．3.4×10－7m
11．如图为双缝干涉的示意图，有单色光照射单缝，S1、S2为双缝，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，Q1、Q2为暗条纹，P到S1、S2的距离相等，若已知P2到S1、S2的距离的差为ΔS，且光屏和双缝平行，则所用单色光的波长为（ ）
A．ΔSB．C．D．2ΔS
12．如图所示是一种观察光的干涉现象的装置，称为劳埃德镜，图中M是一块普通平板玻璃制成的反射镜，单色缝光源S与镜面M平行（图中S只画成一个点），右面P是光屏。P上从最高处A到D之间是S发出的光能照射到的区域。图中带箭头的线段表示从S发出的几条特殊光线，则下列说法正确的是（ ）
A．光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹
B．光屏上只有AB间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
C．光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
D．光屏上只有CD间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
13．水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上，这两列光相遇时会发生干涉，形成水平的明暗相间的条纹。则（ ）
A．将光屏向右平移，相邻条纹间距减小
B．将光屏向右平移，相邻条纹间距增大
C．将线光源S向下平移，相邻条纹间距减小
D．将线光源S向下平移，相邻条纹间距增大
14．如图所示，一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是__________。
A．a光的折射率小于b光折射率
B．在真空中，单色光a的波长大于单色光b的波长
C．使用同种装置，用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹宽
D．b光在水中传播的速度比a光大
E.发生全反射时，a光的临界角比b光大
15．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是_________
A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
B．玻璃对三种光的折射率关系为
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽
E.a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小
16．用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示，调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条明纹中心的距离增大
B．若将光屏向右平移一小段距离，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
D．若将滤光片由绿色换成蓝色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
17．下列说法正确的是（ ）
A．根据光的折射定律，某种介质的折射率总等于入射角的正弦与折射角的正弦之比
B．当光射到两种不同介质的分界面时，光总会分为反射光和折射光
C．光发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则相邻亮条纹间距变窄
18．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后分别与光线b交于P、Q两点，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对三种光的折射率关系为na>nb>nc
B．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距比c光的窄
D．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需的时间长
19．用红光做光的双缝干涉实验，如果将双缝中的一条缝改用蓝光，下列说法正确的是( )
A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，此时不产生干涉现象
C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹
D．尽管亮暗条纹都是光波相互叠加的结果，但此时红光与蓝光只叠加不产生干涉现象
20．两束单色光A、B垂直射入同一长方体玻璃砖的上表面，单色光A比单色光B先到达玻璃砖的下表面。则玻璃砖对单色光_______。 （选填“A”或“B” ）的折射率较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到单色光__________（选填“A”或“ B”）产生的条纹间距较大。
21．如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为，双缝到屏的距离为，波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和同时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，则两只虫子运动的时间差为多少？
22．频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上，若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10－6m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2的路程相等的点，则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含O、P两点处)
23．如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P点到双缝的距离之差（r2－r1）应为多大？
参考答案
1．D
【详解】
A．a光通过玻璃砖后偏折程度比c光的大，所以玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率。由于玻璃对b光没有发生偏折，无法判断玻璃对b光的折射率与对a、c两光的折射率的大小，故A错误；
B．对于a、c两光，由分析a光在玻璃砖中传播速度较小，而且传播的路程较长，所以a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故B错误；
C．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，则a光的波长比c光小，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄，故C错误；
D．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，根据临界角公式分析知c光发生全反射时临界角较大，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．由光路图可知，透明材料对b光的折射率较大，则b光频率较大，波长较短，根据
可知，同一实验装置演示双缝干涉，b光的条纹宽度比a光小，选项A错误；
B．对b光，当入射角为时折射角为r=30°，则折射率

当入射角变为时，则折射角

临界角为

则
C=45°
由正弦定理可知
可得

则光线AB在内球面的入射角掐位45°，b光恰好在内球面上发生全反射，选项B正确；
C．增大入射角i，则a光的折射角变大，因a光在外球面上的入射角总等于刚入射时的折射角，则a光不可能在外球面上发生全反射，选项C错误；
D．根据可知a光在透明材料中的传播速度较大，而AM