2025届人教新高考高三物理一轮复习考点规范练33光的波动性（Word版附解析）

这是一份2025届人教新高考高三物理一轮复习考点规范练33光的波动性（Word版附解析），共4页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下列关于激光的叙述正确的是( )
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.激光也是自然界的产物
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
2.下图是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列光波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹,由P向上数,与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹,与1号暗条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹,与1号亮条纹上侧相邻的暗条纹为2号暗条纹,则P1处的暗条纹恰好是10号暗条纹。设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于( )
A.9λB.9.5λC.10λD.10.5λ
3.利用图甲所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图乙和丙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
A.乙对应单缝,丙对应双缝B.乙对应双缝,丙对应单缝
C.都是单缝,乙对应的缝宽较大D.都是双缝,乙对应的双缝间距较大
4.如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧。旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( )
A.A、B均不变B.A、B均有变化
C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变
5.下列说法不正确的是( )
A.图甲为检验工件平整度的装置,利用了薄膜干涉的原理
B.图乙为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C.沙漠蜃景产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大
D.立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是一样的
二、多项选择题
6.关于下列现象的说法正确的是( )
A.照相机镜头玻璃的颜色是光的衍射现象造成的
B.摄影师拍摄水下的鱼,在镜头前加一个偏振片是为了增加透射光
C.水中气泡看起来特别亮,是一部分发生了全反射
D.在磨制各种镜面或其他精密光学平面时,可采用干涉法检查平面的平整程度
7.(2022·山东卷)某同学采用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。同一单色光垂直照射狭缝。实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是( )
甲
乙
丙
A.图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射
B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大
C.照射两条狭缝时,增加l,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹
8.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的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,下列叙述正确的是( )
A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细
三、非选择题
9.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m。今有A、B两种单色光,已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m;B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°(sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)。现在空气中分别用A、B两种单色光做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象。
考点规范练33 光的波动性
1.D 解析:激光属于电磁波,电磁波为横波,选项A错误。频率相同的激光在不同介质中频率不变,但波速不同,由v=λf可知波长也不同,选项B错误。激光是原子受激辐射产生的光,自然界中的发光体不能发出激光,选项C错误。利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离,选项D正确。
2.B 解析:由题设可知,从第0号亮条纹算起,P1处是第10号暗条纹的位置,表明缝S1、S2到P1处的距离差n=10时r2-r1=(2n-1)λ2=9.5λ,所以B正确,A、C、D错误。
3.A 解析:单缝衍射条纹中间亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹中央亮条纹与两侧亮条纹等宽、等亮,由此可以判断乙对应单缝,丙对应双缝,故只有选项A正确。
4.C 解析:白炽灯光包含向各方向振动的光,且各个方向振动的光的强度相等,所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同,故A点光的强度不变;白炽灯光经偏振片P后变为偏振光,当P旋转时,与Q的偏振方向一致时透过Q的光最强,与Q的偏振方向垂直时透过Q的光最弱,因此B点的光的强度有变化,选项C正确。
5.D 解析:薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知P处凹陷,而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知Q处凸起,故A正确,不符合题意。题图乙为光线通过小圆板得到的衍射图样,若用光照射很小的不透明圆板时,阴影中间会出现一亮点,故B正确,不符合题意。由于上层空气的折射率比下层空气折射率大,沙漠蜃景是光的全反射现象,故C正确,不符合题意。立体电影是利用光的偏振,镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉,它们的原理不相同,故D错误,符合题意。
6.CD 解析:照相机镜头玻璃的颜色是光的干涉现象造成的,故A错误。摄影师拍摄水下的鱼,在镜头前加一个偏振片是为了滤掉水面反射过来的光,实际上是减少了透射的光,故B错误。水中气泡看起来特别亮,是光从水中射到气泡上时,发生全反射的缘故,故C正确。磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用光的干涉,依据光程差是半个波长的奇数倍时,处于振动减弱,而光程差是半个波长的偶数倍时,处于振动加强,从而检查平面的平整程度,故D正确。
7.ACD 解析:根据干涉和衍射原理可知,选项A、D正确。遮住一条缝后是衍射现象,当缝宽度增大时,亮条纹宽度变小,选项B错误。根据Δx=ldλ可知,l增大,Δx增大,选项C正确。
8.AD 解析:由于是激光束越过细丝即绕过障碍物,所以是光的衍射现象,当抽制的丝变细的时候,即障碍物的尺寸变小,条纹变宽,选项A、D正确。
9.解析:设A光在空气中波长为λ1,在介质中波长为λ2,由n=cv=λ1λ2得
λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m
路程差Δx=2.1×10-6 m
所以N1=Δxλ1=2.1×10-6 m6×10-7 m=3.5
由此可知,从S1和S2到P点的路程差Δx是A光波长λ1的3.5倍,用A光作光源,P点为暗条纹。
根据临界角与折射率的关系sin C=1n得n'=1sin37°=53
由此可知,B光在空气中波长λ3为
λ3=n'λ介=53×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m
所以N2=Δxλ3=2.1×10-6 m5.25×10-7 m=4
可见,从S1和S2到P点的路程差Δx是B光波长λ3的4倍,用B光作光源,P点为亮条纹。
遮住一条细缝,A光通过另一条缝会发生单缝衍射现象,光屏上仍出现明、暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗。
答案:见解析