(九)光的干涉、衍射和偏振、实验：用双缝干涉测量光的波长-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修1同步周测卷（人教版）

高二周测卷 ·物理（人教版）选择性必修第一册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第一册（九） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ 档次 系数 单项选择题 6 生活中的光现象 易 0.85 单项选择题 薄膜干莎、泊松亮斑、偏振 易 0.80 3 单项选择题 6 衍射现象 易 0.80 4 单项选择题 薄膜干涉及特点分析 中 0.75 5 单项选择题 6 双缝干涉及特点分析 中 0.75 6 单项选择题 6 光的色散与衍射 难 0.55 7 多项选择题 8 光的折射与衍射综合间题 中 0.60 8 多项选择题 8 薄膜干涉的应用 难 0.55 9 非选择题 16 用双缝干涉测量光的波长 中 0.70 10 非选择题 12 劈尖干涉及其计算 的 0.65 11 非选择题 20 劳埃德镜干涉 0.50 香者誉案及解析 一、单项选择题 光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过，即透明 1,C【解析】海市感楼是光的折射和全反射形成的，A 物体的颜色由通过它的色光决定，A项错误：光的偏 项错误：水中的气泡看上去特别明亮，主要是光的全 振现象说明光是一种横波，B项正确：泊松亮斑是一 反射引起的，B项错误：3D眼镜制作的原理就是在立 种衍射现象的实例，C项错误：马路上的水注往往有 体眼镜的左眼和右跟分别装上横偏振片和纵偏振片， 一层油膜，呈现五彩斑斓的颜色，这是油膜上，下表面 这样在播放采用偏振光技术制作的影片时左边镜头 的反射光发生干涉的结果，是薄膜干沙，D项错误。 的影像经过一个横偏振片过滤，得到横偏振光，右边 3,D【解析】图样①和图样②为双缝干涉实验的图像， 镜头的影像经过一个纵偏振片过滤，得到纵偏振光， A,B项错误：用单色平行光照射狭缝，当缝调到很窄 可知观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的 时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度增大了，故 编振原理制成的，C项正确：“潭清疑水浅，荷动知鱼 光屏上可能呈现图样①变化为图样③，C项错误，D 散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射，D项错误。 项正确。 2,B【解析】如果在白屏前放置一块红色玻璃，侧白屏 4,C【解析】明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板 上的其他颜色的光消失，只留下红色，这表明其他色 之间的空气薄膜上，下两表面的反射光发生干涉后形 ·31 ·物理（人教版）选择性必修第一册· 参考答案及解析 成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气德膜的厚度相 a3后，得到如图乙所示的衍射图样，单缝的宽度越 等，相邻两个明圆环处，空气薄膜的厚度差等于半个 小，衍射现象越明显，则单缝B的宽度比单缝α的宽 波长，离圆心越远的位置，空气薄膜的厚度减小的越 度大，D项正确。 快，则圆环越密，所以同心圆环内疏外密，A,B项错 8.AD【解析】劈尖干涉是在样板下表面和被测平面 误：若改用绿光照射，光的波长减小，出现同一级亮纹 的上表面反射的两列光发生了干涉现象，A项正确： 的光程差变小，空气薄膜的厚度应减小，所以同一级 薄片越厚，空气薄膜厚度变化越快，则观测到的干沙 圆环的半径变小，即圆环状条纹间距将减小，C项正 条纹间距越窄，B项错误：条纹左移，条纹提前出现， 确：若凸透镜竖直向上移动，空气薄膜的厚度增加，出 说明被检测平面对应位置向下凹，C项错误，D项 现亮条纹的这一厚度向中心偏移，即圆环状条纹向里 正确。 收缩，D项错误。 三、非选择题 5.C【解析】根据双缝干莎条纹间距公式△x=宁台入可 9.(1)115.60(3分) x路二)d(3分)6.4×10 7L 知，当把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，即L增大 (3分) 时，△r将增大，A项错误：由△r=宁可知，相邻两 (2)D(3分) (3)单缝(2分)滤光片(2分) 条亮条纹中心间距与单、双缝的间距无关，所以增大 【解析】(1)分划板中心刻线在B位置时记下游标卡 单缝与双缝的间距，相邻两条亮条纹中心间距将不 尺读数x8=115mm十12×0.05mm=115.60mm: 变，B项错误：红光的波长大于绿光的波长，如果只将 绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两条亮条纹中心间 双缝干涉条纹间距△=，，根据双缝干莎条纹 距将增大，C项正确：如果只将双缝间距减小为 间距公式4=宁，可得=4， 7L ：此干涉图样 0.1m,即d减小，由△r=行1可知，相邻两条亮条 的单色光的波长A≈6,4×10Tm。 纹中心何距将增大，D项错误 (2)对实验装置做了一些改动后，在屏上仍能观察到 6.A【解析】由图乙可知，在P点a光的折射角较小， 清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽 由折射定律可知，a光的折射率较大，则a光的频率 比b光的频率高，A项正确：彩虹的形成是光的折射 度减小，相邻条纹间距减小，根据△一=宁入可知，仅 将滤光片移至单缝和双缝之间，入、L与d均不变，则 现象，B项错误：由n=二可知，由于a光的折射率较 △x不变，A项错误：仅将单缝与双缝间的距离增大少 大，则在“水品球”中，a光的传播速度比b光的传播 许，A、L与d均不变，则△r不变，B项错误：仅将单缝 速度小，C项错误：由于a光的频率比b光的频率高， 与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，C项 则a光的波长比b光的波长短，遇到同样的障碍物，b 错：仅将红色滤光片换成绿色滤光片，则入变小， 光比“光更容易发生明显的衍射现象，D项错误。 与d不变，则△x变小，D项正确。 二、多项选择题 (3)如果将灯泡换成激光光源，激光光源是单色相干 7.ABD【解析】一束单色光线以入射角=30°由玻璃 光源，这时可以去掉的光学元件是滤光片和单缝。 砖内部射向O点，折射角为，根据折射定律可得 10.【解析】(1)两块平板玻璃反射光的光程差△x=2d 二=m,当入射角增大到r时，恰好无光线从玻璃砖 =3.5×10-m=7入 (3分) sin i 可知该位置的条纹是明条纹 (2分) 的上表面射出，根据全反射临界角公式可得sinr= 联立解得r=5,m=厄，则该光在玻璃砖中的全 (2)单色光在增透膜中的波长X=入=5X10 -m 1.4 反射临界角为45°，玻璃砖对该光的折射率为√厄，B项 25 10-Tm (3分) 7 正确，C项错误：该光在玻璃砖中的传播速度u=9 增透膜的厚度最小时，有之=2d (2分) 乞c,A项正确：让该光分别通过宽度不同的单缝 增透膜的最小厚度山，=士≈8.9×10m (2分)】 4 ·32· 11.【解析】(1)光线SA,SB经镜面M反射的光路图如 图所示 (3分) S物耀人敏质)透择性多修第一面第士页（具1万} ① 衡水金海·先章驱·高二网步周测移九 物理（人较板） 选择性必修第一暖第2面【共1面] A,该现象是因为样板下表面和被测平面 的上表面反射的两列光发生了干沙 且康片越厚，是测到的条纹民更越宽 C,如果干沙条纹发生如周丙所示的窖由 就表明被测平面弯曲对应位置向上凸 D.如果十涉条纹发生加图内所示的弯曲，就表明敲测平面弯曲对成位置向下四 氏纸 维名 分数 数号》 3 答案 三、非选择随（木题共3小想，共48分。请按要求完成下列各题） .(16分》某实龄小组要数~用双缝干涉测量光的波长”实验，实轻装置如图甲所示。 韩 A坠置 12 10a0 6 10 少取下逐光高左侧的元作，调节光尊高度，使光束能直较沿遮光高物线把屏照亮： ②按正确颗序在光具座上做次做骨各光学元作，使各元件的中心位于速光简的轴 上，并注意单篷与双缝间的距离在5一10cm之间，使单缝与双缝相互平行： ③用米尺测量双缝到屏的距离L一0.500m: ①用测量头测量数条亮纹间的炬离 《1)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,在屏上得到的干污图样如图乙所示，分划 板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数xA一111,10mm,分划板中心刻线 在B位置时记下静标卡尺读数。 mm.自公式A= (川题巾所 给字每表示)，可以得出形成此于涉图样的单色光的波长为 m(结果保留两 位有效数字)。 (2)取得上述数据后，某同学对实验装置进行改动，在辉上仍能观察到清素的条议，且 条纹数目有所增加。下列改动可能会实现这个效果的是 (填正确答案标 号) A,仅将能光片移至单缝和双缝之河 B,仅将单缝与双缝间的矩离增大少许 C仪将单缝与双缝的拉置互换 D仅将虹色遂光片换成绿色滤光片 3)如果将灯泡换成微光亮源，孩实验照样可以完成，这时可以去掉的光学元件有 和 物喱（人较版！送择性必修第一语第8页{共4页引 衡水金车·先享照门 10,《12分》如图甲所示，将一块平板玻填放置在另平板玻响上，在端夹人两张纸 片，从前在两玻璃表面之可形成一个缈形空气薄魔。一单色光从半板肢璃上方整直 向下照射后，从上往下着到的十涉条纹图样如图乙所示，已却该单色光在真空中的 被长为5X10m. (1)如图甲衡示某夜置的空气薄段厚度d,一1.75×10m,通过计算判斯该位置的 条坟是明条坟还是暗条纹： (2)在坡璃表面涂上一层薄霞作为题干中单色光的增透顾，海限材料的折射率为 1.4,求增透膜的最小厚度山：，（结果保留两位有效数字） 11.(20分》如图所示为爱尔兰物现学家劳埃德于1834年莲察光的十涉现象的原理图 《为讨论问题方便，图中线段长度与数据不域比例》。线光源S发出被长为600m 的光，有一部分直接射到足够大的屏D上，另一都分经镜面M反射到解D上（这 光对镜面的人财角接道0)。这两部分光重叠产生千涉，在屏D上出现明暗相句 的干涉条议，这称之为劳埃德镜干涉。劳埃德镜干涉的条纹间距与被长的关系与畅 氏双缝十涉相同 1)函出光线SA,SB经镜面M反射的充路丽（图中S是S在平面镜中的像）： 《)求相邻两条明条纹的间距△x: 《3)求屏D上出现十涉明条纹的条数. 3m70m 商二月步周测荐九 物里[人餐版】选预程必修第一研第4页《其4页]