粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉同步训练题

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉同步训练题，共13页。试卷主要包含了4光的干涉 课时练，00m的屏上形成干涉图样，1×10-7m ；等内容，欢迎下载使用。

1．小朋友在公园玩耍时，用吸管分别蘸取水和肥皂液吹泡泡，用肥皂液能吹出一个更大的肥皂泡，对肥皂泡的观察和研究正确的是（ ）
A．肥皂泡呈现的彩色条纹是光的衍射现象
B．肥皂泡呈现的彩色条纹之间是不等间距的
C．肥皂泡呈现的彩色条纹沿竖直方向平行分布
D．肥皂泡内的气体压强比外部气体的压强小
2．下列说法正确的是（ ）
A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
B．光在介质中传播的速度与光的频率无关
C．在双缝干涉实验中，用紫光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
D．机械波可以在真空中传播
3．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏的距离为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹。关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若只减小双缝间距，屏上两相邻明条纹间距离变小
D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大
4．在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说确的是（ ）
A．P光的频率大于Q光
B．P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长
C．P光在水中的传播速度小于Q光
D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于Q光
5．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
6．如图所示，凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹。这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环。下列说法正确的是（ ）
A．圆环状条纹是由于凸透镜上、下表面的反射光发生干涉形成的
B．圆环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越稀疏
C．如果改用一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹半径将变小
D．如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环状条纹半径将变大
7．光学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．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反射
B．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振
C．利用光导纤维传送图象，是利用光的全反射现象
D．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射
8．在杨氏双缝干涉实验中，绿色平行光源经过双缝后在光屏中间位置附近形成间距相等、明暗相间的绿色亮条纹，下列操作能减小条纹间距的是（ ）
A．减小双缝间距B．换用红色光源
C．减小光照强度D．减小光屏到双缝的距离
9．如图所示，一细光束沿半径方向射入一块半圆柱形玻璃砖，经底面折射后射出、两束光线，则（ ）
A．光的频率大于光的频率
B．在玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度
C．玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率
D．通过同一双缝干涉装置，相邻亮条纹间距光小于光
10．甲图为用干涉法检查平面平整程度装置，乙图为俯视装置看到的薄膜干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．利用了标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光形成的薄膜干涉图样
B．条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凹下的
C．条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凸起的
D．若仅增加板间薄片的厚度，干涉条纹将变稀疏
11．如图所示，一束复色光经平行玻璃砖后分成a、b、c三种单色光。下列说法正确的是（ ）
A．c光的折射率最大
B．c光在玻璃砖中的波长最大，速度也最大
C．三种单色光从水中射向水面发生全反射时，c光的临界角最大
D．在相同条件下做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹的中心间距最大
12．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）
A．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．分别用a、b光在同一个双缝干涉装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失
13．如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景，已知水的折射率为n，以下说法正确的是（ ）
A．用相机拍摄水中的鱼，可通过镜头表面的增透膜减弱水面的反射光影响
B．在水中的鱼看来，岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，圆锥的顶角
C．太阳光进入水中前后频率保持不变
D．用激光枪射击水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准看到的鱼
14．关于光现象及其应用，下列说法中正确的是（ ）
A．玻璃内的气泡看起来特別明亮是光的干涉现象
B．光导纤维包层的折射率小于内芯的折射率，是依据全反射原理工作的
C．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，主要应用的是光的衍射现象
D．水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象
E.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹
15．用白光做双缝干涉实验时，多数亮纹都是彩色的，为什么中间的一条亮条纹是白色的?
16．如图所示，一铁丝环中有肥皂液膜，当日光照射肥皂液膜时会出现彩色条纹。请分析原因。
17．用橙色光做双缝干涉实验时，测得双缝间的距离为0.1cm，双缝挡板与光屏间的距离为205cm，第1条亮线与第5条亮线中心间距为0.5cm。求橙色光的波长和频率。
18．同一实验装置，用不同的色光来做双缝干涉实验，所产生的干涉条纹是不同的。如图是由三种色光产生的干涉条纹，请比较它们有什么异同，并说明原因。谈谈你的认识，并与同学讨论交流。
19．在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距是多少?
参考答案
1．B
【详解】
A．肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，A错误；
BC．该干涉叫做等厚干涉，一条条纹对应某一个厚度，肥皂泡在重力作用下，液体向下流动，上面越来越薄，对于某个“厚度”来讲，它就在不断下移，对应条纹也下移。薄膜厚度沿竖直方向上高处薄，低处厚，等高处的厚度基本相等。而薄膜干涉的特点是相等厚度的薄膜处一定位于同一个条纹上，所以可知肥皂泡的表面上分布的彩色条纹是水平分布的，C错误B正确；
D．肥皂泡内的气体压强比外部气体压强大， D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．油膜呈现彩色图样是光的干涉现象，由膜的前后表面反射光线，进行相互叠加而出现的薄膜干涉现象，故A正确；
B．光在介质中传播的速度与光的频率有关，故B错误；
C．根据
可知，由于紫光的波长比黄光的波长短，干涉条纹的间距将减小，故C错误；
D．机械波的传播需要介质；不能在真空中传播，故D错误；
故选A。
3．B
【详解】
A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；
D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；
故选B。
4．B
【详解】
A．在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，证明此时P光全反射的临界角大于Q光，由全反射临界角公式
说明P光的折射率小于Q光，所以P光的频率小于Q光，故A错误；
B．由题可知，P光的折射率小于Q光，那么P光在水中的传播速度大于Q光，所以P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长，故B正确；
C．由光在介质中的传播速度可知
P光的折射率小于Q光，P光在水中的传播速度大于Q光，故C错误；
D．双缝干涉相邻等宽条纹间距
P光的波长大于Q光的波长，所以P光条纹间的距离大于Q光，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样、乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样，丙为单色光通过小圆孔的衍射图样、丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据干涉条纹间距公式
知条纹间距越大，该色光的波长越大，故B正确；
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．当光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，A错误；
B．圆环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越密集，B错误；
C．若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，C错误；
D．如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，则观察到的圆环状条纹间距变大，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．检查光学平面的平整程度是利用标准平面样板与检查平面所围成的空气薄膜两面的反射光进行叠加，而形成光的薄膜干涉现象，故A错误；
B．激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，故B错误；
C．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的现象，故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是利用增透膜前后表面反射的光发生干涉现象减弱反射光的，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】
根据双缝干涉条纹间距公式
可知减小入射光的波长、增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，可以减小条纹的间距，而与光源距离双缝间距，光照强度无关，由于红光的波长大于绿光的波长，可知换用红色激光可以增大条纹间距，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．AD
【详解】
AC．由光路可知，a光的偏折程度大于b光，可知a光的折射率较大，则光的频率大于光的频率，选项A正确，C错误；
B．根据
可知，在玻璃砖中，光的传播速度小于光的传播速度，选项B错误；
D．根据
可知，因a光的波长较小，则通过同一双缝干涉装置，相邻亮条纹间距光小于光，选项D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】
A．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，故图乙的条纹是标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光干涉形成的，A正确；
BC．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，如果干涉条纹向空气膜较薄的一侧弯曲，则该处是凹的；如果干涉条纹向空气膜较厚的一侧弯曲，则该处是凸起的，B错误，C正确。
D．由
可知，仅增加薄片的厚度即增大，将减小，即干涉条纹将密集，D错误。
故选AC。
11．AD
【详解】
AB．如图所示
可知光线c偏折程度最大，折射率最大，由
，
可知，光线c在玻璃砖中传播速度最小，波长最短，A正确，B错误；
C．由
可知，三种单色光从水中射向水面发生全反射时，c光的临界角最小，C错误；
D．光线a波长最长，由
可知，在相同条件下做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹的中心间距最大，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】
A．由图可知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，所以a光的折射率大于b光的折射率，由公式
因此在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误；
B．a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，根据公式
因此a光的波长小于b光的波长，故B正确；
C．双缝干涉相邻的条纹间距
a光的波长小于b光的波长，所以a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C错误；
D．a光的折射率大于b光的折射率，由全反射的临界角公式
a光的临界角小于b光的临界角，所以a光首先消失，故D正确。
故选BD。
13．CD
【详解】
A．用相机拍摄水中的鱼，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃表面的反射光影响，而不是水面反射光的影响，故A错误；
B．从空气折射进入鱼眼，鱼眼认为光是直线传播的，所以岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。如图
水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，若入射角等于，根据折射定律得
可知此时折射角最大，最大的折射角
所以在水中的鱼看来，岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，圆锥的顶角
故B错误。
C．光从一种介质进入另一种介质，频率不变。所以太阳光进入水中前后频率保持不变，故C正确；
D．只要是光，从一种介质进入另一种介质都要发生折射，所以用激光枪射击水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准看到的鱼，故D正确。
故选CD。
14．BCD
【详解】
A．玻璃内的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，A项错误；
B．光导纤维是依据全反射原理工作的，内芯的折射率大于包层的折射率，B项正确；
C．激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，C项正确；
D．油膜上的彩色 条纹是由于光经油膜上、下表面反射相遇干涉而形成的，肥皂泡上的彩色．条纹是光经肥皂薄膜的前、后表面反射相遇干涉而形成的，D项正确
E．光的双缝干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹，E项错误。
故选BCD。
15．见解析
【详解】
由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，依据双缝干涉条纹间距公式
可知，波长越长的条纹间距越大，因此相同的色光发生干涉，在光屏上出现干涉条纹间距不同，因不同色光都在中央亮纹叠加，从而出现白光，而向两边则会出现彩色干涉条纹。
16．见解析
【详解】
当日光照射肥皂液膜时，前后表面的反射光在前表面发生叠加产生干涉，所以在薄膜上一侧出现条纹，由于各种色光的波长不一样，所以在薄膜上出现彩色条纹。
因为光程差即（膜的厚度的两倍）是半波长的偶数倍，振动加强，为亮条纹，光程差是半波长的奇数倍，振动减弱，为暗条纹。所以人从同侧看，可看到亮条纹时，同一高度膜的厚度相同，则彩色条纹水平排列，因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，下面厚，上面簿，因此在薄膜上不同的地方，来自前后两个面的反射光所走的光程差不同，导致上疏下密。
17．6.1×10-7m ；
【详解】
我们可以通过第1条纹和第5条纹的距离可求得相邻条纹的间距，再通过双缝干涉条纹间距的公式即可得到光的波长，然后通过波长与频率的关系可求得频率。已知l=205cm，d=0.1cm，△y=cm
18．见解析
【详解】
不同点：根据图可知，对于单色光，不同的波长的光，在双缝干涉时得到的条纹间距不同，由于
可知红光的条纹间距大于蓝光，白光是复色光，其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同，所以白光呈现彩色条纹。
相同点：都会出现明暗相同的条纹。
19．
【详解】
根据双缝干涉实验条纹间距公式有
有