2022届高考物理选择题专题强化训练:光的干涉现象 双缝干涉 薄膜干涉(北京使用)
展开一、单项选择题(共22小题;共88分)
1. 下列说法正确的是
A. 单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中,接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中,蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光,可以产生干涉现象
2. 在用 A 和 B 两平行缝作双缝干涉实验装置中,屏上 P 点出现明条纹,那么双缝 A 和 B 到屏上 P 点的距离之差必为
A. 二分之一光波波长的奇数倍B. 一个光波波长的奇数倍
C. 二分之一光波波长的偶数倍D. 二分之一光波波长的整数倍
3. 从点光源 L 发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板 P 上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝 S1 、 S2,如图所示。在屏 Q 上可看到干涉条纹。图中 O 点是屏 Q 上与两狭缝等距离的一点,则
A. 干涉条纹是黑白的,O 是亮点B. 干涉条纹是黑白的,O 是暗点
C. 干涉条纹是彩色的,O 是亮点D. 干涉条纹是彩色的,O 是暗点
4. 采用干涉法检查一块玻璃板的表面是否平整,所用光源为单色光,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 的上表面B. a 的上表面和 b 的下表面
C. a 的下表面和 b 的上表面D. a 的下表面和 b 的下表面
5. 关于薄膜干涉,下列说法中正确的是
A. 只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象
B. 只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象
C. 厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D. 观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在液膜的同一侧
6. 下列说法正确的是
A. 受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率
B. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的偏振现象
C. “只闻其声不见其人”的现象,是由波的干涉产生的
D. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
7. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是
A. 在光导纤维束内传送图象利用了光的全反射现象
B. 激光全息照相利用了激光的相干性
C. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
D. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的偏振现象
8. 一个半径较大的透明玻璃球体,若截去其上面的大部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图所示,在反射光中看到的是
A. 平行的、明暗相间的干涉条纹B. 环形的、明暗相间的干涉条纹
C. 只能看到同颜色的平行反射光D. 一片黑暗
9. 下列说法正确的是
A.
图中,使摆球 A 先摆动,摆球 B,C 接着做受迫振动,则三个摆的振动周期相等
B.
图示为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率小
C.
图示为双缝干涉示意图,双缝间距越大,则相邻亮条纹间距越大
D.
图中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
10. 下列属于光的干涉现象的是
A. 雨后美丽的彩虹
B. 对着日光灯从两铅笔狭缝中看到的彩色条纹
C. 阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D. 光通过三棱镜产生的彩色条纹
11. 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
A. 传播速度不同B. 强度不同C. 振动方向不同D. 频率不同
12. 某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象,其中 A 为单缝屏,B 为双缝屏,整个装置位于一暗箱中,实验过程如下:该同学用一束太阳光照射 A 屏时,屏 C 上没有出现干涉条纹;移去 B 后,在屏上出现不等间距条纹;移去 A 后,遮住缝 S1 或缝 S2 中的任一个,C 上均出现一窄亮斑。出现以上实验结果的主要原因是装置中缝宽不符合要求,由以上信息可推断
A. 单缝 S 太窄B. 单缝 S 太宽
C. 双缝 S1 、 S2 宽度适中D. 双缝 S1 、 S2 太宽
13. 劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的于涉条纹如图乙所示。现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹
A. 变疏B. 变密C. 不变D. 消失
14. 一个半径较大的透明玻璃球体,截去其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图所示,在反射光中看到的是
A. 平行的明暗相间的直干涉条纹B. 环形的明暗相间的干涉条纹
C. 只能看到同颜色的平行反射光D. 一片黑暗
15. 对增透膜的叙述,你认为不正确的是
A. 摄影机的镜头上涂一层增透膜后,可提高成像质量
B. 增透膜上为了增加光的透射,减少光的反射
C. 增选膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一
D. 增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的四分之一
16. 劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一同样的平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点:
(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等。
(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若将图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹
A. 变疏B. 变密C. 不变D. 消失
17. 在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与绿光频率、波长均不相等,这时
A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失
B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的干涉条纹依然存在
C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
D. 屏上无任何光亮
18. 两盏普通白炽灯发出的光相遇时,观察不到干涉条纹,这是因为
A. 两盏灯亮度不同B. 灯光的波长太短
C. 两盏灯灯光的振动情况不同D. 电灯发出的光不稳定
19. 图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置,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光线叠加而成的
A. a 的上表面和 b 的下表面B. a 的上表面和 b 的上表面
C. a 的下表面和 b 的上表面D. a 的下表面和 b 的下表面
20. 下面有关光的干涉现象的描述中,正确的是
A. 在光的双缝干涉实验中,将人射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变宽
B. 白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成白色条纹
C. 在光的双缝干涉实验中,若缝 S1 射人的是绿光,S2 射人的是紫光,则条纹是彩色的
D. 光的干涉现象说明光具有波动性
21. 光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要转换器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能.真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳光能转化为热能,这种镀膜技术的物理学依据是
A. 光的直线传播B. 光的粒子性C. 光的干涉D. 光的衍射
22. 如图所示是双缝干涉实验,使用波长为 600 nm 的橙色光照射时,在光屏上的 P0 点和 P0 点上方的 P1 点恰好形成两列相邻的亮条纹;若用波长为 400 nm 的紫光重复上述实验,则 P0 点和 P1 点形成的明暗条纹情况是
A. P0 点和 P1 点都是亮条纹B. P0 点是亮条纹,P1 点是暗条纹
C. P0 点是暗条纹,P1 点是亮条纹D. P0 点和 P1 点都是暗条纹
二、双项选择题(共5小题;共20分)
23. 如图所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是
A. 人从右侧向左看,可以看到彩色条纹
B. 人从左侧向右看,可以看到彩色条纹
C. 彩色条纹水平排列
D. 彩色条纹竖直排列
24. 双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝 S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝 S1 和 S2 与单缝 S 的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上 O 点距双缝 S1 和 S2 的距离相等,P 点是距 O 点最近的第一条亮条纹,如果将入射的单色光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则下列说法正确的是
A. O 点是红光的亮条纹
B. 红光的第一条亮条纹在 P 点的上方
C. O 点不是蓝光的亮条纹
D. 蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方
25. 如图甲所示,用单色光照射透明标准板 M 来检查平面 N 的上表面的平滑情况,观察到如图乙所示条纹中的 P 和 Q 情况,这说明
A. N 的上表面 A 处向上凸起B. N 的上表面 B 处向上凸起
C. N 的上表面 A 处向下凹陷D. N 的上表面 B 处向下凹陷
26. 对于光波和声波,正确的说法是
A. 它们都能在真空中传播B. 它们都能产生反射
C. 它们都能发生干涉D. 声波能产生干涉而光波不能
27. 在双缝干涉实验中,以下说法正确的是
A. 入射光波长越长,干涉条纹间距越大
B. 入射光波长越长,干涉条纹间距越小
C. 把入射光由绿光变成紫光,干涉条纹问距变小
D. 把入射光由绿光变成红光,干涉条纹间距变小
三、多项选择题(共3小题;共12分)
28. 如图(a)所示为单缝衍射示意图,图(b)为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样,则
A. 在同种均匀介质中,甲光的波长较长
B. 在同种均匀介质中,甲光的传播速度更大
C. 用同一装置做双缝干涉实验时,在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多
D. 当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时,有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射
29. 用杨氏双缝实验演示光的干涉,影响条纹位置的因素是
A. 光的强度B. 光的波长
C. 屏与狭缝的距离D. 两狭缝间的距离
30. 在双缝干涉实验中,以下说法正确的是
A. 把入射光由黄光变为紫光,相邻两明条纹的距离变窄
B. 若把双缝中的一条缝遮住,屏上出现一条亮线
C. 若使屏远离双缝,干涉条纹间距离变宽
D. 若将入射光改为白光,屏上将出现彩色条纹
答案
第一部分
1. A
【解析】根据 v=cn 可知单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小,故A正确;
根据多普勒效应可知,若观察者向声波波源靠近,则观察者接收到的声波频率大于波源频率,故B错误;
根据 Δx=Ldλ 可知同一个双缝干涉实验中,由于蓝光的波长小于红光的波长,故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小,故C错误;
根据光的干涉条件可知,两束频率不同的光不能产生干涉现象,故D错误。
2. C
3. C
4. C
5. D
【解析】当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时,只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件,就会出现明条纹,满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现;
当薄膜厚度均匀时,不会出现干涉条纹,但也发生干涉现象,如果是单色光照射,若满足振动加强的条件,整个薄膜前方都是亮的,否则整个薄膜的前方都是暗的;
如果是复色光照射,某些颜色的光因干涉而减弱,另一些颜色的光会因干涉而加强,减弱的光透过薄膜,加强的光被反射回来,这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色,但不形成干涉条纹。
6. D
【解析】受迫振动的频率等于驱动力的频率,与振动系统的固有频率无关,选项A错误;用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象,选项B错误;“只闻其声不见其人”的现象,是波的衍射现象,选项C错误;光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象,选项D正确。
7. D
【解析】在光导纤维束内传送图象利用了光的全反射现象,A 正确,不符合题意;激光全息照相利用了激光的相干性,B 正确,不符合题意;光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象,C 正确,不符合题意;检查光学平面的平整程度利用了光的薄膜干涉现象,D 错误,符合题意。
8. B
【解析】玻璃球体和标准水平面间形成一空气楔形膜,膜上、下表面的反射光在空间发生干涉,产生以球体与平面接触点为中心的环形干涉条纹,故B正确.
9. A
10. C
11. D
【解析】光的颜色由光的频率决定,不同色光的波长不相同,故频率也不相同,光屏上不同位置出现不同色光,是该色光在此位置干涉加强的结果,故本题答案为 D。
12. D
13. A
14. B
【解析】这是薄膜干涉模型,由于以接触点为圆心的同一圆周上,光通过空气楔的光程差是相同的,故干涉条纹是环形的。
15. D
16. A
【解析】干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的,当抽去一张纸片后,劈形空气薄膜倾角减小,相邻明条纹(或暗条纹)变疏才能使所在位置下面对应的薄膜厚度跟原先一样。
17. C
【解析】两列光波发生干涉的条件之一是频率相等,利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不等,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,但仍有光亮。
18. C
【解析】
19. C
【解析】发生薄膜干涉现象的原因是两列反射光的干涉
20. D
21. C
22. B
【解析】无论光的波长多大,P0 点总是亮条纹.对 600 nm 的橙光,P1 点与 P0 点为相邻的亮条纹,则 S2P1−S1P1=λ1=600 nm ,该距离之差是 400 nm 紫光半波长的奇数倍,因此用 λ2=400 nm 的紫光做实验,P1 处出现暗条纹,选项B正确。
第二部分
23. B, C
【解析】一束白光射到薄膜上,经前后两个面反射回来的光相遇,产生干涉现象,从左侧向右看可看到彩色条纹,又由于薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平排列的,故正确答案为BC。
24. A, B
【解析】由于 O 点到双缝的光程差为零,所以为各种色光的亮条纹,A正确;
P 点由于是绿光的第一条亮条纹,红光的波长大于绿光的波长,红光的条纹间距大于绿光的条纹间距,故B正确。
25. B, C
【解析】空气厚度从左向右依次增大,则两表面的反射光的路程差自左向右依次增大.当 ∣Δr∣=kλ(k=0,1,2⋯) 时,出现亮条纹,当 ∣Δr∣=(2k+1)2λ(k=0,1,2⋯) 时,出现暗条纹.同一条纹上的各点对应的厚度相同(类比于地理上的等高线),当条纹向左弯曲 (P) 说明等高线向左移动,即现在 N 板 A 处相对 M 板的高度和 A 处右边点相对 M 板的高度相同,即相对高度变大,A 处下凹.当条纹向右弯曲 (Q),说明等高线右移,即现在 B 处相对的高度和 B 处左边点的相对高度相同,B 处上凸。B 、C正确.
26. B, C
27. A, C
第三部分
28. A, B, C
【解析】经过同一单缝,波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽,由题图知甲光的波长较长,故A正确;依据 f=cλ 可知,甲光的频率较小,则介质对甲光的折射率较小,根据 v=cn 知,在同种均匀介质中甲光的传播速度比乙光的大,故B正确;由 Δx=ldλ 可知,用同一装置做双缝干涉实验时,甲光的干涉条纹间距大,则在同一光屏上亮条纹的条数少,乙光的亮条纹总数更多,故C正确;甲光的折射率较小,由 sinC=1n 可知甲光的全反射临界角较大,不容易发生全反射,故D错误。
29. B, C, D
30. A, C, D
【解析】ACD
【备战2022】高考物理选择题专项练习集:光的干涉现象 双缝干涉 薄膜干涉(成都专栏): 这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集:光的干涉现象 双缝干涉 薄膜干涉(成都专栏),共11页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。
2022届高考物理选择题专题强化训练:双缝干涉的条纹间距与波长的关系(北京使用): 这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练:双缝干涉的条纹间距与波长的关系(北京使用),共13页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。
2022届高考物理选择题专题强化训练:双缝干涉的条纹间距与波长的关系(天津使用): 这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练:双缝干涉的条纹间距与波长的关系(天津使用),共14页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。