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。
一、单项选择题（共15小题；共60分）
1. 每年夏季，我国多地会出现日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图甲所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a 、 b 为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是
A. 通过同一装置发生双缝干涉，b 光的相邻条纹间距大
B. 在冰晶中，b 光的传播速度小
C. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角小
D. 照射同一光电管时，a 光使其逸出的光电子最大初动能大

2. 在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到四个实验结论。以下是对四个实验结论的描述，其中正确的是
A. 通过平行玻璃砖后，红光发生的侧移量较大
B. 通过三棱镜后，紫光偏折的程度比红光的大
C. 在双缝干涉实验中，光屏上紫光的干涉条纹间距较宽
D. 若紫光照射到某金属表面有光电子逸出，则红光照射该金属也一定有光电子逸出

3. 一般认为激光器发出的是频率为 ν 的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率 ν 是它的中心频率，它所包含的频率范围是 Δν（也称频率宽度），其中 ν+Δν，和 ν−Δν 分别记为“上限频率”和“下限频率”。某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的光分别记为 a 光和 b 光）由空气斜射到实心玻璃球表面，入射角为 i，如图所示。则下列说法正确的是
A. b 光在玻璃中传播速度较小
B. b 光更容易发生明显的衍射现象
C. 相同装置做双缝干涉实验，b 光产生的干涉条纹间距较小
D. 逐渐增大 i 角，a 光从玻璃球射向空气时先发生全反射

4. 用单色光做双缝干涉实验时，下列说法正确的是
A. 入射光波长越长，干涉条纹间距越小
B. 入射光频率越高，干涉条纹间距越大
C. 把入射光由红光变成紫光，干涉条纹间距变小
D. 把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小

5. 激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度 v 与二次曝光时间间隔 Δt 的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔 Δt 、双缝到屏之距离 l 以及相邻两条亮纹间距 Δx。若所用激光波长为 λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是
A. v=λΔxlΔt B. v=lλΔxΔt C. v=lΔxλΔt D. v=lΔtλΔx

6. 由 a 、 b 两种单色光组成的细光束 AO 以 45∘ 的入射角从某种介质射向空气时，光路如图所示，关于这两种单色光，下列说法中正确的是
A. 从该介质射向空气时，a 光发生全反射时的临界角一定大于 45∘
B. 该介质对 b 光的折射率一定大于 2
C. 用 a 光和 b 光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则 b 光在屏上形成的明条纹的间距比 a 光小
D. 若用 a 光照射某金属板能发生光电效应，则用 b 光照射该金属板也可能发生光电效应

7. 下列关于光的性质说法正确的是
A. 托马斯 ⋅ 杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B. 日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰
C. 马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象
D. 照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

8. 下图所示为条纹总宽度相同的 4 种明暗相间的条纹，其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，还有两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）。则图中从左向右排列，亮条纹的颜色依次是
A. 红黄蓝紫B. 红紫蓝黄C. 蓝紫红黄D. 蓝黄红紫

9. 【 2015 石景山一模 15 】如图所示，直线 OOʹ 与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于 N 点。a 、 b 为两束不同频率的单色光，以 45∘ 的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点 A 、 B 到 N 点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的 P 点。下列说法正确的是
A. 在真空中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度
B. 在玻璃中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度
C. 同时增大入射角（始终小于 90∘），则 a 光在下表面先发生全反射
D. 对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽

10. 如图是 a 、 b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则
A. 在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的大
B. 从同种介质射入真空发生全反射时 a 光临界角大
C. 照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大
D. 若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生 a 光的能级能量差大

11. 两束单色光 A 、 B 的波长分别为 λA 、 λB，且 λA=2λB，已知普朗克常量为 h 、光速为 c，则下列说法正确的是
A. B 光在水中发生全反射时的临界角较大
B. 用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 B 光产生的条纹间距较大
C. A 、 B 两种光子的动量之比为 2:1
D. 光电效应实验中，单色光 A 照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当单色光 B 照射该金属板时，光电子的最大初动能为 hcλA

12. 频率不同的两束光 a 和 b，相同的入射角 θ(θnb，折射率越大的光频率越大，故单色光 a 的频率大于单色光 b 的频率，假如 a 、 b 两光照射同一种金属都能发生光电效应，根据 Ek=hν−w，a 光照射出的光电子最大初动能一定大于 b 光照射出的光电子的最大初动能，故A错误；
由公式 v=cn 分析得出，在水中单色光 a 的传播速度小于单色光 b 的传播速度，故B错误；
单色光 a 的波长小于单色光 b 的波长，根据 Δx=ldλ 可知，用同一组实验装置做双缝干涉实验时，a 光的条纹间距小于 b 光，选项C错误；
设玻璃砖的厚度为 d，光线在上表面的入射角为 θ，折射角为 α，则光线在玻璃砖中的传播时间为：t=dvcsα=dnc⋅csα=dsinθc⋅sinαcsα=2dsinθc⋅sin2α，题中 θ 小于 45 度，则无论 a 、 b 哪种光的折射角 α 角都小于 45 度，sin2α 在 α 处于 0∘∼45∘ 之间为单调递增函数，则 α 角越大，时间 t 越小，则 a 光在玻璃里的时间一定大于 b 光在玻璃里的时间，选项D正确。
13. C
【解析】根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx=Ldλ 知，同种光的条纹间距相等。故A错误。
根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx=Ldλ 知，若减小实验中双缝的距离，屏上条纹间距会增大，故B错误；
由上公式，可知，红光的波长大于蓝光，则红光的亮条纹间距较宽。故C正确。
由是分析可知，同样条件下，在水中做双缝干涉实验，因波长的变短，则干涉间距应变小，故D错误。
14. D
【解析】a 光照射的面积较大，知 a 光的临界角较大，根据 sinC=1n，知 a 光的折射率较小，频率也小，所以 a 光的频率小于 b 光，AB错误；在真空中，两光的传播速度相等，C错误；a 光的频率较小，则 a 光在空气中的波长较长，根据干涉条纹间距公式 Δx=Ldλ，因为 a 光波长较长则条纹间距较宽，D正确。
15. C
第二部分
16. C， D
17. B， C
18. C， D
【解析】A．所有色光在真空中传播速度都相同，A错误；
B．由于光属于横波，所以不论 a 光还是 b 光都可以发生偏振现象，B错误；
C．根据折射率定义公式
n=sinisinr
从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线 a 对应的折射角较大，故光线 a 的折射率较小，即
na