新高考浙江版2025届高考物理一轮总复习训练第13单元光学作业34光的波动性(人教版)

这是一份新高考浙江版2025届高考物理一轮总复习训练第13单元光学作业34光的波动性(人教版)，共5页。试卷主要包含了一种干涉热膨胀仪原理图如图所示等内容，欢迎下载使用。
微练一 光的双缝干涉现象
1.用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的( )
A.B.
C.2倍D.3倍
2.某同学用如图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。用同一种单色光垂直照射狭缝,实验中在屏上得到了如图乙所示的图样。下列说法正确的是( )
A.当光通过狭缝时,只发生干涉现象不发生衍射现象
B.把光屏前移或后移,屏上将不能看到如图乙所示的明暗相间的条纹
C.遮住一条狭缝,使另一条狭缝的宽度减小,其他条件不变,屏上中央亮条纹的宽度将增大
D.实验中仅将红光换成蓝光,实验得到的条纹间距增大
微练二 薄膜干涉的理解及应用
3.(2023浙江绍兴期末)自然界中有一种叫作大蓝闪蝶的蝴蝶,整个翅膀呈现出大面积鲜艳的蓝色,如图甲所示。如果我们放大翅膀上的鳞片,会看到一些小山脊形状。继续放大这些山脊,我们会看到它的形状像“树枝”状结构,而“树枝”的排列使它的翅膀呈现蓝色。其原因是当光线进入该结构时,一部分光会在“树枝”的上表面发生反射,另一部分光会进入下表面并发生反射,如图乙所示,在这两束反射光的作用下大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色,这主要是由于阳光在该结构中发生了以下哪个现象( )
A.干涉B.折射
C.反射D.衍射
4.(2023浙江杭州八校高三选考模拟)如图,将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,使两玻璃表面之间形成一个倾角θ很小的劈形空气薄膜,光从上方入射后,从上往下看到的干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹中心位置或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差恒定。由此可以判定在垂直水平面的入射光不变的情况下,相邻明条纹或暗条纹的间距Δx与倾角θ(单位为rad)的关系图像可能正确的是( )
5.一种干涉热膨胀仪原理图如图所示。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动
微练三 光的衍射及偏振现象
6.(2023浙江桐乡一中期中)通过3D眼镜看电脑显示屏的照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.左侧镜片上涂有增反膜
B.右侧镜片上涂有增透膜
C.两侧镜片为透振方向不同的偏振片
D.电脑显示屏发出的光为自然光
7.(多选)灯泡在S点发出的光先后经过偏振片A和B,如图所示,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则( )
A.图中b光为偏振光
B.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
C.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
D.无论以SP为轴将B转过多大角度,在P处都将看到光亮
B组 综合提升
8.(多选)(2023浙江绍兴高三选考模拟)指纹识别原理图如图所示,它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线(凹部)处入射光在棱镜界面发生全反射,在指纹脊线(凸部)处入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方,这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。下列说法正确的有( )
A.从指纹谷线处反射的光线更亮一些
B.产生的明暗相间指纹图像是由于光的干涉造成的
C.手机贴膜后再进行指纹识别,反射光的频率将发生变化
D.手指湿润后识别率降低,是因为明暗条纹的亮度对比下降了
9.(2023浙江绍兴高三二模)光盘上刻有很多“凹槽”,它与“盘面”相互间隔,其中一部分的侧视图如图所示。一定宽度的激光束向下入射到光盘后,在“凹槽”“盘面”发生反射,“凹槽”反射光与“盘面”反射光叠加后削弱,探测器探测到“凹槽”产生的极小光强,而“盘面”处的反射光叠加后得到加强,探测器探测到“盘面”产生的极大光强,这两种光强等级代表二进制数字0和1。当激光束照射整个光盘时,探测器就可以探测到比如01001…00001二进制信息。下列说法正确的是( )
A.入射光与反射光的传播速度不同
B.激光束波长可能为“凹槽”深度的2倍
C.“凹槽”反射光与“盘面”反射光的频率相同
D.“盘面”处的反射光叠加后得到加强是由于光的衍射
10.(2023浙江十校联盟高三选考模拟)某同学用三根黑色的细塑料条制成一个如图甲所示的简易的双缝,如图所示,用激光笔射出的激光穿过双缝到达平整的墙面,在墙面上呈现出如图乙所示的明暗相间的条纹,下列相关说法正确的是( )
A.仅增大墙面与双缝的距离,条纹间距变小
B.仅增大激光笔与双缝的距离,条纹间距变大
C.仅减小双缝间距,条纹间距变大
D.条纹间距与所使用的激光颜色无关
11.(2023浙江山河联盟高三选考模拟)利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果,如图所示,下列说法正确的是( )
A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称
B.相邻亮条纹的间距为Δx=λ
C.若将平面镜向右移动一些,相邻亮条纹间距不变
D.若将平面镜向右移动一些,亮条纹数量保持不变
参考答案
作业34 光的波动性
1.B 解析 根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx=λ,由题图知Dx乙=2Dx甲,则d乙=d甲,故选B。
2.C 解析 当光通过狭缝时,也发生了衍射现象,故A错误;把光屏前移或后移,改变双缝到屏距离L,屏上能看到如图乙所示的明暗相间的条纹,故B错误;遮住一条狭缝,使另一条狭缝的宽度减小,衍射范围增大,屏上中央亮条纹的宽度将增大,故C正确;实验中仅将红光换成蓝光,波长减小,由Δx=λ可知,实验得到的条纹间距减小,故D错误。
3.A 解析 当光线进入该结构时,一部分光会在“树枝”的上表面发生反射,另一部分光会进入下表面并发生反射,两束光频率相同,相位差恒定,振动方向相同,两束光发生干涉,大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色,故选A。
4.D 解析 设任意相邻明条纹或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差为d,根据几何关系可得sinθ=,由于任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定,又倾角θ很小,则有θ≈sinθ=,可得Δx=,故选D。
5.A 解析 由题知,C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,G增长的高度大于C增长的高度,则劈形空气层的厚度变大,且同一厚度的空气膜向劈尖移动,则条纹向左移动,故选A。
6.C 解析 手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光,D错误;3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片,图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直,没有光穿过左侧眼镜,左侧眼镜看不见电脑显示屏,电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行,有光穿过右侧眼镜,右侧眼镜看得见电脑显示屏,A、B错误,C正确。
7.AC 解析 从灯泡直接发出的光为自然光,它通过偏振片A后变为偏振光,即题图中b光为偏振光,故A正确;人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,说明A、B两个偏振片的透振方向垂直,所以以SP为轴将B转过180°后,在P处将仍看不到光亮;以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮,故B、D错误,C正确。
8.AD 解析 在指纹谷线(凹部)处入射光在棱镜界面发生的是全反射,则从指纹谷线处反射的光线更亮一些,A正确;光的干涉需要两个相干光源,入射到谷线和脊线的光线不是相干光,B错误;在光的反射和折射过程中,光的频率不变,C错误;手指湿润后在手指表面形成水膜会使明暗条纹的亮度对比下降,识别率降低,D正确。
9.C 解析 入射光与反射光在同种介质中传播速度相同,故A错误;由于“凹槽”反射光与“盘面”反射光叠加后削弱,“凹槽”深度应该为激光束半波长的奇数倍,故B错误;“凹槽”反射光与“盘面”反射光是同种类型的光,频率相同,故C正确;“盘面”处的反射光叠加后得到加强是由于光的干涉形成的,故D错误。
10.C 解析 根据条纹间距表达式Δx=λ,可知仅增大墙面与双缝的距离l,条纹间距变大,选项A错误;仅增大激光笔与双缝的距离,条纹间距不变,选项B错误;仅减小双缝间距d,条纹间距变大,选项C正确;条纹间距与所使用的激光的波长有关,即与激光的颜色有关,选项D错误。
11.C 解析 根据双缝干涉原理,当光程差为波长的整数倍时出现亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时出现暗条纹,可知,光屏上的条纹与镜面平行,并非关于平面镜M上下对称,故A错误;根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式Δx=λ,其中d=2a,L=b+c,所以相邻两条亮条纹之间的距离为Δx=λ,故B错误;若将平面镜向右移动一些,不影响光源的像的位置和L的大小,相邻亮条纹间距不变,故C正确;若将平面镜向右移动一些,射到平面镜边缘的两条光线射到屏上的位置向下移动,宽度减小,而条纹间距不变,亮条纹数量减少,故D错误。