【备战2022】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

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【备战2022】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 一、单项选择题（共23小题；共92分）1. 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 2. 关于光现象，下列说法正确的是   A. 图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 B. 图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象 C. 图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 D. 图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象 3. 太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到彩色条纹，这些现象分别属于   A. 光的干涉、折射和衍射现象 B. 光的干涉、衍射和折射现象 C. 光的衍射、折射和干涉现象 D. 光的衍射、干涉和折射现象 4. 下列说法不正确的是   A. 戴上特制眼镜看 3D 电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 激光全息照相时利用了激光相干性好的特性 D. 激光照到 VCD 机、 CD 机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性 5. 我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹，其主要原因是   A. 两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光源 B. 两只小灯泡的灯丝不能靠得很近，产生的干涉条纹太密，不能分辨 C. 平时环境里外界杂散的光太强，干扰了观察的进行 D. 小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足频率相等的条件 6. 某同学自己动手利用如图所示器材，观察光的干涉现象。其中，A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为像屏。当他用一束阳光照射到 A 上时，屏 C 上并没有出现干涉条纹。他移走 B 后，C 上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因，最大的可能是   A. 单缝 S 太窄 B. 单缝 S 太宽 C. S 到 S1 和 S2 距离不等 D. 太阳光不能做光源 7. 用单色光做双缝干涉实验时，下列说法中正确的是   A. 入射光的波长越长，相邻两亮条纹中心的距离越大 B. 入射光的频率越高，相邻两亮条纹中心的距离越大 C. 把入射光由绿光变成紫光，相邻两亮条纹中心的距离变大 D. 把入射光由绿光变成红光，相邻两亮条纹中心的距离变小 8. 以下光源可作为相干光源的是   A. 两个相同亮度的烛焰 B. 两个相同规格的灯泡 C. 双丝灯泡 D. 出自一个单色光源的一束光所分成的两列光 9. 用红光做杨氏双缝干涉实验时，在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹。现用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住，则在屏上可以观察到   A. 一片红光 B. 和狭缝宽度相当的一条红色亮线 C. 明暗相间但间隔不等的红色条纹 D. 仍是原来形状的红色条纹，但其中的亮条纹比原来稍暗些 10. 如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图，其中 S 为单缝，S1 、 S2 为双缝，P 为光屏。实验时用白光从左边照射单缝 S，可在光屏 P 上观察到彩色的干涉条纹。现在 S1 、 S2 的左边分别加上红色和蓝色滤光片，则在光屏 P 上可观察到   A. 红光和蓝光两套干涉条纹 B. 红、蓝相间的条纹 C. 两种色光相叠加，但不出现干涉条纹 D. 屏的上部为红光，下部为蓝光，不发生叠加 11. 单色光照射在竖立的肥皂膜上，膜上出现明暗相间的条纹，则   A. 入射光与反射光发生干涉 B. 膜前后两表面折射光发生干涉 C. 条纹是一些竖直的线条 D. 条纹是一些水平的线条 12. 如图所示为用干涉法检查某厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤色片产生的，下列两个表面反射的光叠加可观察到干涉条纹的是   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 13. 如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四种现象。当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从 0.8 mm 逐渐变小时，所看到的四个图象的顺序是   A. abcd B. dcba C. bacd D. badc 14. 如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板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 15. 如图是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置。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的光线叠加而成的   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 16. 在双缝干涉实验中，中间零级明条纹到双缝的距离相等，那么第四级明条纹到双缝的距离差是   A. 2λ B. 2.5λ C. 3λ D. 4λ 17. 当采用如图甲中所示的干涉法检验平面时，得到如图乙的干涉条纹，则可判断被检验平面上的凹凸情况是   A. P 为凹处，Q 为凸处 B. P 为凸处，Q 为凹处 C. P 、 Q 均为凹处 D. P 、 Q 均为凸处 18. 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是   A. 各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B. 各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C. 各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D. 上述说法都不正确 19. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是   A. 减小光源到单缝的距离 B. 减小双缝之间的距离 C. 减小双缝到光屏之间的距离 D. 换用频率更高的单色光源 20. 用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着 — 层肥皂液薄膜的金属丝圈将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是   A. 当金属丝圈旋转 30∘ 时干涉条纹同方向旋转 30∘ B. 当金属丝圈旋转 45∘ 时干涉条纹同方向旋转 90∘ C. 当金属丝圈旋转 60∘ 时干涉条纹同方向旋转 30∘ D. 干涉条纹保持原来状态不变 21. 某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中，A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为像屏。当他用一束阳光照射到 A 上时，屏 C 上并没有出现干涉条纹。他移走 B 后，C 上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能性是   A. 单缝 S 太窄 B. 单缝 S 太宽 C. S 到 S1 与到 S2 的距离不等 D. 阳光不能作为光源 22. 照相机镜头看上去呈淡紫色，登山运动员的眼镜呈绿色，下列说的法正确的是   A. 两者都是利用了光的干涉现象 B. 镜头上涂的薄膜厚度都等于入射光在薄膜介质中的波长 C. 镜头上涂的薄膜厚度都等于入射光在薄膜介质中波长的 12 D. 照相机镜头上涂以薄膜后，由于增强了红光和紫光，看上去呈淡紫色；登山运动员眼镜上涂以薄膜后，由于增强了绿光，看上去呈绿色 23. 雅敏干涉仪可以用来测定气体在各种温度和压强下的折射率，其光路如图所示。图中 S 为光源，G1 、 G2 为两块完全相同的玻璃板，彼此平行放置，T1 、 T2 为两个等长度的玻璃管，长度均为 d。测量时，先将两管抽空，然后将气体徐徐充入一管中，在 E 处观察干涉条纹的变化，即可测得该气体的折射率。某次测量时，将待测气体充入 T2 管中，从开始进气到达到标准状态的过程中，在 E 处看到共移过 N 条干涉亮纹。待测光在空气中的传播波长为 λ。试求该气体在标准状态下的折射率为   A. Nλd−1 B. Nλd C. Nλd+1 D. Nλd+2 二、双项选择题（共5小题；共20分）24. 一群处于 n=3 激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以入射角 θ 照射到一块平行玻璃砖 A 上，经玻璃砖 A 后又照射到一块金属板 B 上，如图则下列说法正确的是   A. 入射光经玻璃砖 A 后会分成相互平行的三束光线，从 n=3 直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖 A 后的出射光线与入射光线间的距离最小 B. 在同一双缝干涉装置上，从 n=3 直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄 C. 经玻璃砖 A 后有些光子的能量将减小，但不会在玻璃砖的下表面发生全反射 D. 若从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级放出的光子刚好能使金属板 B 发生光电效应，则从 n=2 能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板 B 发生光电效应 25. 关于双缝干涉实验下列说法中正确的是   A. 不同的色光有可能产生干涉现象 B. 不同的色光不可能产生干涉现象 C. 光的强度不同有可能产生干涉现象 D. 光的强度不同不可能产生干涉现象 26. 下图为双缝干涉实验示意图。实验过程中分别进行了两步操作。第一步操作：用两块滤光片（红色滤光片和蓝色滤光片）分别挡住双缝的上下两半Ⅰ和 Ⅱ；第二步操作：再用不透光的挡板挡住 b 缝。则下列说法中正确的是   A. 完成第一步操作后，光屏上出现的是图（C），且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹 B. 完成第一步操作后，光屏上出现的是图（B），且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹 C. 完成第二步操作后，光屏上出现的是图（C），且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹 D. 完成第二步操作后，光屏上出现的是图（B），且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹 27. 把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是   A. 干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后表面反射形成的两列光波叠加的结果 B. 干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C. 将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D. 观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧 28. 迈克逊干涉仪是精确测定长度的仪器，其构造如图所示，S 为单色光光源，M 是镀银的半透光又可反射的平面镜，M1 、 M2 是两个反射镜，M1 固定，M2 和被测物体都固定在一个可平行移动的平台上，则   A. 在 E 处，人眼能看到明暗相间的条纹 B. 在 E 处，人眼不能看到明暗相间的条纹 C. 当反射镜 M2 和被测物体随平台移动时，E 处仍能观察到明暗相间的条纹 D. 当反射镜 M2 和被测物体随平台移动时，E 处不能观察到明暗相间的条纹 三、多项选择题（共2小题；共8分）29. 下列说法中符合实际的是   A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象 B. 根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度 C. 利用激光的相干性好可以进行精准的测距 D. 光波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象 30. 如图所示的 4 种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。则   A. 属于衍射图样的是 a 和 c B. 属于干涉图样的是 a 和 c C. a 图对应的光的波长比 c 图对应的光的波长更大 D. 从左到右的 a 、 b 、 c 、 d 四幅图对应的色光的顺序是红光、紫光、蓝光、黄光答案第一部分1. D【解析】双缝干涉的条纹间距 Δx=lλd，l 为双缝到屏的距离，λ 为入射光的波长，d 是双缝的间距。白光通过双缝后对 7 种单色光来讲，只有 λ 有是不同的，所以条纹间距不同，导致 7 种单色光的亮条纹暗条纹交替出现形成彩色条纹，各种色光传播的速度都一样 3×108 m/s，c=λf，波长不同即频率不同，D正确。2. D【解析】图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射现象，A错误；图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的衍射现象，B错误；图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，C错误；图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象，D正确。3. A【解析】太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是光的折射；通过狭缝观察发光的日光灯时看到彩色条纹，这是单缝衍射。4. B【解析】戴上特制的眼镜观看 3D 电影产生立体感，是利用光的偏振现象，故A正确；雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，故B错误；激光全息照相利用了激光相干性好的特点，故C正确；用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的待点，故D正确。本题要求选不正确的，故选B。5. D6. B【解析】因为移走 B 屏后，在 C 上出现一窄亮斑，说明单缝 S 太宽。本实验中，单缝 S 应非常窄，才可看做“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，故B正确，A错误；S 到 S1 和 S2 距离不等时也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮纹，C错误；阳光是复色光，可出现彩色干涉条纹，D错误。7. A【解析】对于一确定的双缝干涉实验装置，单色光的干涉条纹相邻两亮条纹中心的距离 Δx 跟波长 λ 成正比，由 c=λf 知，光的频率 f 越大，λ 越小，Δx 越小，紫光的波长比绿光小；故相邻两亮条纹中心的距离比绿光的小，红光的波长最大，Δx 最大。8. D【解析】两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同，相位差恒定，而且振动方向相同。相同亮度的烛光频率不一定相同，故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同，B错；双丝灯泡上，不同的发光点所发出的光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波（视为新光源）的频率相同，相位差恒定，振动情况相同，所以D项正确。9. C10. C11. D12. C13. A14. C【解析】样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层，用单色光从这个空气薄层上表面照射，入射光从空气薄层的上、下表面即 a 的下表面与 b 的上表面反射回的两列光波形成干涉条纹。15. C【解析】入射光从样板和厚玻璃板之间的楔形空气薄膜的上、下表面反射回去，这两列光波产生干涉条纹，空气膜的上下表面就是 a 的下表面和 b 的上表面，故C选项正确。16. D【解析】第四级明条纹到双缝的距离差为 4λ，故D正确。17. C18. A【解析】白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A正确。19. B【解析】由题中甲、乙两图可知改变条件以后条纹变宽，由 Δx=ldλ 可知，只有B正确。20. D【解析】在转动金属丝圈的过程中，由于两层薄膜的厚度不变，故反射光形成的光程差也不会发生变化，故产生的干涉条纹仍保持原来的状态不变；故D正确，A、B、C错误．21. B【解析】由题意可知，当他用一束阳光照射到 A 上时，屏 C 上并没有出现干涉条纹，他移走 B 后，C 上出现一窄亮斑，说明缝的宽度太大.否则会出现衍射条纹，若单缝 S 太窄，他移走 B 后，C 上出现衍射条纹，而不是一窄亮斑，故A错误，B正确；若 S 到 S1 和 S2 距离不等，仍出现干涉条纹，不过中央亮条纹不在屏与虚线的交点上，故C错误；若太阳光作光源，仍会出现衍射条纹，如今在 C 上出现一窄亮斑，说明能否作为光源无关，故D错误；22. A23. C【解析】每看到一条亮纹移过，一定是光程差增大了一个波长。由于移过 N 条干涉亮纹，所以有 (n−1)d=Nλ，解得 n=Nλd+1。所以C正确。第二部分24. B， D25. B， C26. B， C27. A， C28. A， C第三部分29. A， B， D30. B， C， D【解析】双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹等间距，故 a 图和 c 图是双缝干涉图样，故A错误，B正确；根据双缝干涉条纹间距 Δx=ldλ 可知，波长 λ 越大，Δx 越大，故 a 图对应的光的波长比 c 图对应的光的波长更大，故C正确；a 图对应的光的波长比 c 图对应的光的波长更大，所以 a 图对应红光，c 图对应蓝光；波长越大，衍射条纹越宽，则 b 图对应的光的波长比 d 图对应的光的波长小，所以 b 图对应紫光，d 图对应黄光。故从左向右依次对应红光、紫光、蓝光和黄光，故D正确。