第14章 第2讲 光的波动性 电磁振荡 电磁波和相对论-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

第2讲　光的波动性　电磁振荡　电磁波和相对论 第十四章　光　电磁波 1 [学习目标]　1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振。2.知道双缝干涉和薄膜干涉，知道形成明暗条纹的条件，知道发生明显衍射的条件。3.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况，掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。4.知道相对论的两个基本假设和两个时空观的结论。 2 考点一　光的干涉现象 考点二　光的衍射和光的偏振现象 考点三　电磁波与相对论 课时作业　巩固提高训练 内容索引 3 考点一　光的干涉现象 一 4 1.光的干涉 (1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现_________ 条纹，某些区域相互减弱，出现__________条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 (2)条件：两束光的频率__________、相位差恒定。 亮 暗 相同 盘点 核心知识 5 2.双缝干涉 图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹。 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。 (2)明暗条纹的判断方法 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P'点的 路程差为Δr＝r2－r1。 当Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)时，光屏上P'处出现亮条纹。 当Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)时，光屏上P'处出现暗条纹。 6 3.薄膜干涉 (1)形成原因 如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 7 (2)明暗条纹的判断方法 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1，2，3，…)，薄膜上出现明条纹。 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，3，…)，薄膜上出现暗条纹。 8 (3)应用 ①增透膜：照相机、望远镜的镜头表面常镀一层透光的薄膜，一般增透膜的厚度是光在薄膜介质中传播的波长的，即d＝。增透膜对绿光的增透效果最好，对红光、紫光的增透效果稍差，仍有部分反射，故有增透膜的镜头看上去呈淡紫色。 9 ②用干涉法检查平面：如图甲所示，被检查平面B与标准样板A之间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射时，入射光从空气薄膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。被检查平面若是平的，空气薄膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹平行；若被检查表面某些地方不平，那里的空气薄膜产生的干涉条纹将发生弯曲，如图乙所示。 10 [判断正误] 1.频率不同的两列光波不能发生干涉。(　　) 2.光的干涉现象说明光具有波动性。(　　) 3.在双缝干涉实验中，双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相 同。(　　) 4.薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉 条纹，应该从光源一侧观察。(　　) 5.在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是光在空气 中波长的时，可起到减小反射光强度、增大透射光强度的作用。(　　) √ √ √ √ × 11 [典例1]　(2023·江苏卷)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(　　) 考向1　双缝干涉 A.　　　　　　 B. C.2倍 D.3倍 B 提升 关键能力 12 [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Δx乙＝2Δx甲，则d乙＝d甲，故选B。 13 [典例2]　(2024·山东卷)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所 示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标 准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) 考向2　薄膜干涉 A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 C 14 [解析]　单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃的上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。 15 人教版选择性必修第一册第四章第3节练习与应用第4题： 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，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相等； (2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹发生了怎样的变化? 考教衔接 16 [衔接分析]　都是考查薄膜干涉的原理。高考题设计新情景，考查学生的应用知识的迁移能力。 [复习指导]　理解薄膜干涉的原理，理解薄膜干涉中同一条明条纹或暗条纹是等厚线。 [答案]　干涉条纹变疏 17 1.(2025·江苏扬州模拟)如图甲为双缝干涉实验装置示意图，如图乙为用该装置实验时得到的a、b两种单色光的干涉条纹。下列说法正确的是 (　　) A.若a光是蓝光，b光可能是红光 B.双缝到P点的距离差为0.75 μm，若用 频率f＝6×1014 Hz的光做实验，P处为 亮条纹 C.测量过程中，把b光干涉条纹的亮条纹少数一个，会导致波长测量值 偏大 D.用a光做实验时，若把双缝竖直向上移动一小段距离，光屏上的O点 为亮条纹 教参独具 C 18 解析：由Δx＝λ，可知a的干涉条纹间距大，所以a的波长长，则a光可能是红光，b光可能是蓝光，故A错误；光的波长为λ＝＝0.5×10－6 m＝0.5 μm，则由Δs＝n·，可得n＝3，P处为暗条纹，故B错误；测量过程中，把b光干涉条纹的亮条纹少数一个，则条纹间距测量值偏大，由Δx＝λ，可知会导致波长测量值偏大，故C正确；若把双缝竖直向上移动一小段距离，导致双缝到O点的光程差发生变化，可能变为半波长的奇数倍，屏上的O点可能为暗条纹，故D错误。 19 2.(2025·江苏南通崇川等5地联考)如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从 上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹，则(　　) A.任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等 B.弯曲条纹对应位置的空气膜厚度不相等 C.若抽去一张纸片，条纹变密 D.干涉条纹是由a、b上表面反射的光叠加产生的 A 20 解析：光在空气膜中的光程差为Δs＝2d 即光程差为空气膜厚度的2倍，当光程差Δs＝nλ(n＝1，2，…)时此处为亮条纹，当光程差为Δs＝(n＋)λ(n＝0，1，2，…)时此处为暗条纹，所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等，A正确； 根据A的分析可知，弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等，B错误； 当光程差Δs＝nλ(n＝1，2，…)时此处为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气膜的厚度差为λ，显然抽去一张纸后空气膜的倾角变小，故相邻亮条纹之间的距离变大，干涉条纹变稀疏了，C错误； 干涉条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光叠加产生的，D错误。 21 考点二　光的衍射和光的偏振现象 二 22 1.光的衍射 (1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长__________，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 (2)对光的衍射的理解 ①衍射是波的特征，波长越长，衍射现象越明显。任何情况下都可以发生衍射现象，只是有明显与不明显的差别。 ②衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的。 相差不多 盘点 核心知识 23 (3)衍射条纹的特点 24 ①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较   单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹，两侧为______相间的条纹，且越靠近两侧，亮条纹的亮度______， 宽度__________ a.中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠 外，圆形亮条纹的亮度__________， 宽度__________ b.亮环或暗环间的距离随圆孔半径的 增加而__________ 明暗 越弱 越小 越弱 越小 越小 25   单缝衍射 圆孔衍射 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐_________、宽度逐渐__________的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光、离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心__________ 变暗 变窄 圆环 26 ②泊松亮斑(圆盘衍射) 当光照射到不透明的_______________上时，在圆盘的阴影中心出现__________(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。 2.光的偏振现象 (1)偏振：光波只沿__________的方向振动。 (2)自然光：太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，包含 着在垂直于传播方向上沿__________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的__________都相同，这种光叫作自然光。 半径很小的圆盘 亮斑 某一特定 一切方向 强度 27 (3)偏振光：在__________于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振 动的光。光的偏振证明光是__________。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。 (4)偏振光的应用：应用于照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。 垂直 横波 28 [判断正误] 1.阳光下茂密的森林中，地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。(　　) 2.当光照到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象。(　　) 3.光遇到障碍物时都能产生衍射现象。(　　) 4.太阳、白炽灯等普通光源发出的光都是自然光。(　　) 5.自然光是偏振光。(　　) × √ √ √ × 29 考向1　光的衍射现象 [典例3]　(2025·江苏扬州模拟)用一束红色激光照射单缝，光屏上出现 的现象如图所示。下列操作可使中央亮条纹变宽的是(　　) A.增大激光束的宽度 B.减小单缝的宽度 C.减小屏到单缝的距离 D.改用绿色激光照射 B 提升 关键能力 30 [解析]　单缝衍射中央亮条纹的宽度与单缝的宽度有关，单缝宽度越窄，衍射现象越明显，则条纹的宽度越宽，与激光束的宽度无关，故A错误，B正确；减小屏到单缝的距离，中央亮条纹变窄，故C错误；改用绿色激光照射，因波长变短，衍射现象变得不明显，则中央亮条纹变窄，故D错误。 31 [典例4]　 如图甲所示，等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC；一平行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了不同颜色的Ⅰ、Ⅱ两束光。图乙是这两束光分别通过 相同的双缝和单缝装置后形成的图样。下列说法正确的是(　　) A.Ⅰ光的波长比Ⅱ光的短 B.Ⅰ光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的小 C.图乙中a是Ⅱ光的干涉图样 D.图乙中c是Ⅰ光的衍射图样 D 32 [解析]　由折射定律和反射定律作出光路图，如图所示，由图可知，Ⅱ光的折射角小，折射率大，所以Ⅱ光的频率大，波长短，故A正确；由n＝得，Ⅰ光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的大，故B错误；干涉条纹间距与波长成正比，Ⅱ光的波长短，故题图乙中a是Ⅰ光的干涉图样，故C错误；衍射图样中央亮条纹宽度与波长成正比，故题图乙中c是Ⅰ光的衍射图样，故D正确。 33 单缝衍射与双缝干涉的比较 方法技巧   单缝衍射 双缝干涉 不 同 点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 34 [典例5]　( 2024·江苏卷)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕， 左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到(　　) A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗 C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮 考向2　光的偏振现象 [解析]　立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，可以理解为开始时左镜片的透振方向与屏幕光的振动方向一致，右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向接近垂直，屏幕旋转90度后，左右镜片的透振方向也转动了90度，因此左边镜片变暗，右边镜片变亮。 D 35 人教版选择性必修第一册第四章第6节练习与应用第2题： 市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测? [衔接分析]　都是利用偏光眼镜考查偏振光相关问题。 [复习指导]　了解光的偏振现象，知道偏光镜的两个镜片的透振方向互相垂直。 [答案]　两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃只允许某个特定颜色的光通过，使看到的物体的颜色改变了；而通过偏振片看到的物体的颜色不变。安装镜片时，两镜片的透振方向相互垂直。利用偏振镜片可以检验光波是不是横波，可以检测某一光波是不是偏振波。 考教衔接 36 考点三　电磁波与相对论 三 37 1.电磁振荡(以LC振荡电路为例) (1)产生：在LC振荡电路中，电容器不断地充电和放电，就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E、线圈内的磁感应强度B发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡。 盘点 核心知识 38 (2)振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像 39 (3)周期和频率 周期：T＝2π。 频率：f＝(其中L指自感系数，C指电容)。 2.电磁波 (1)电磁波的产生：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 ①电磁波是__________(选填“纵波”或“横波”)，在空间中传播不需要__________。 ②真空中电磁波的速度为__________m/s。 ③公式v＝λf对电磁波同样适用。 ④电磁波能产生反射、__________、干涉和__________等现象。 横波 介质 3×108 折射 衍射 40 (2)电磁波谱 按电磁波的波长从长到短分布是__________、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。 无线电波 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为由低到高 真空中的波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥 测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、 治疗 41 3.狭义相对论 (1)两个基本假设 ①狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是__________。 ②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是________，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。 (2)质能关系 用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为E＝__________。 相同的 相同的 mc2 42 [判断正误] 1.LC振荡电路中，电容器放电完毕时，回路中电流最小。(　　) 2.LC振荡电路中，回路中的电流最大时回路中的磁场能最大。(　　) 3.电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。(　　) 4.振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大。(　　) 5.要将传递的声音信号向远距离发射，必须以高频电磁波作为载波。 (　　) × √ × √ √ 43 [典例6]　如图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电 路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电， 下极板带负电，则下列说法正确的是(　　) A.电容器正在放电 B.电流正在减小 C.线圈中的磁场能正在增大 D.电容器中的电场能正在减小 考向1　LC振荡电路 [解析]　由题图知，电流正流向电容器正极，电容器正在充电，电流正在减小，磁场能转化为电场能，线圈中磁场能正在减小，电容器中的电场能正在增大，故B正确。 B 提升 关键能力 44 [典例7]　如图甲所示为某一LC振荡电 路，图乙i－t图像为LC振荡电路的电流 随时间变化的关系图像。在t＝0时刻， 回路中电容器的M板带正电。下列说法 中正确的是(　　) A.O~a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化 B.a~b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化 C.b~c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向 D.c~d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向 C 45 [解析]　O~a阶段，电容器正在放电，电流不断增加，电场能正在向磁场能转化，选项A错误；a~b阶段，电容器正在充电，电流逐渐减小，磁场能正在向电场能转化，选项B错误；b~c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向，选项C正确；c~d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿顺时针方向，选项D错误。 46 [典例8]　各种电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了。关于电 磁波的应用，下列说法中正确的有(　　) A.控制电视、空调的遥控器使用的是紫外线 B.银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线 C.手机通话使用的是无线电波 D.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线 考向2　电磁波的应用 [解析]　控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A错误；银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，不是X射线，故B错误；手机通话使用的是无线电波，故C正确；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，不是紫外线，故D错误。 C 47 课时作业　巩固提高训练 四 48 1.电磁波谱就是电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示， 由电磁波谱可知(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 夯实基础 A.微波是不可见光 B.红外线可以灭菌消毒 C.紫外线的波长比红外线长 D.X射线能在磁场中偏转，穿透 力较强，可用来进行人体透视 A 49 解析：微波是不可见光，选项A正确；红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；紫外线的波长比红外线短，选项C错误；X射线是电磁波，不带电，在磁场中不偏转，选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 50 2.下列有关光学现象的说法中正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A.甲图中，将双缝干涉实验中的双缝间距调小，则干涉条纹间距变小 B.乙图中，观看立体电影时，需戴特制眼镜，利用了光的衍射现象 C.丙图为光照射圆孔后的干涉图样 D.丁图中，肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象 D 51 解析：根据Δx＝λ，将双缝干涉实验中的双缝间距d调小，则干涉条纹间距变大，故A错误；观看立体电影时，需戴特制眼镜，利用了光的偏振现象，故B错误；丙图为光照射小圆盘后的衍涉图样，故C错误；肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 52 3.(2025·江苏苏州模拟)自然光照射下肥皂膜的前后表面反射光可形成干涉条纹，而窗户玻璃的前后表面反射光则不能形成干涉条纹，这是由 于经窗户玻璃前后表面反射的同种色光叠加时(　　) A.频率差不恒定 B.波长差不恒定 C.相位差不恒定 D.光速差不恒定 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：形成稳定干涉条纹的条件是频率相同、相位差恒定、振动方向相同，依题意经窗户玻璃的前后表面反射的同种色光叠加时频率不变且振动方向相同，所以不能形成干涉条纹的原因是相位差不恒定。故选C。 C 53 4.甲、乙、丙三列水波的波长分别为λ甲、λ乙、λ丙，先后通过同一狭缝得 到的图像如图，则(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A.λ甲＝λ乙＝λ丙 B.λ甲＜λ乙＜λ丙 C.λ甲＞λ乙＞λ丙 D.λ甲＞λ乙＝λ丙 解析：根据发生明显衍射的条件，障碍物、孔的尺寸与波长相比差不多或比波长小时能发生明显的衍射，不同水波通过相同狭缝，题图甲衍射最为明显、题图丙最不明显，故波长关系为λ甲＞λ乙＞λ丙。故选C。 C 54 5.(2024·辽宁卷)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉 条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是(　　) A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照双缝 C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 55 解析：由干涉条纹间距Δx＝λ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距Δx变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距Δx，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 56 6.图(a)所示为研究牛顿环的装置示意图，将一曲率半径很大的平凸透镜放在一玻璃平板上，用单色激光垂直照射透镜，在透镜上方可以观察到如图(b)所示的明暗相间的同心圆环。若将下方的玻璃平板换成平凸透 镜，如图(c)所示，则从上方观察到的条纹可能是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 57 解析：凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行光射向平凸透镜时，尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉；同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。若将下方的玻璃平板换成的平凸透镜，对应图(b)同一亮环时，这一厚度要内移，对应的牛顿亮环的半径变小，其他环半径依次变小，所以圆环半径变小，环变得密集。故B正确，A、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 58 7.图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如 图乙所示，下列说法正确的是(　　) A.t2时刻电容器C所带电荷量为零 B.t1~t2过程，线圈L中磁场能在增大 C.t1~t2过程，线圈L的自感电动势在增大 D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 59 解析：t2时刻电流为零，此时电容器C所带电荷量最大，故A错误；t1~t2过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈L中磁场能在减小，故B错误；t1~t2过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C正确；由题图乙可知，振荡电路的周期变大，根据T＝2π可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 60 8.(2023·山东卷)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 能力提升 A 61 解析：当温度升高时，由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数，故待测柱形样品C的上表面与上方标准平面石英板之间的劈形空气层厚度变大，如图所示。 故原空气层厚度为d处出现的干涉条纹将出现在原位置左侧，即新空气层厚度为d的位置，条纹向左移动，A选项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 62 9.如图所示为双缝干涉实验原理图，单缝S0、双缝中点O、屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上，入射光波长为600 nm，屏上P0和P处为两 条相邻的亮条纹。下列说法正确的是(　　) A.双缝S1和S2到P点的距离差为300 nm B.减小双缝S1和S2之间的距离，条纹间距将随之减小 C.若换成波长为400 nm的入射光，则P点处将形成暗条纹 D.遮住S1，则屏上不能形成明暗相间的条纹 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 63 解析：P0和P处为两条相邻的亮条纹，则双缝S1和S2到P点的距离差为600 nm，A错误；根据Δx＝λ，可知减小双缝S1和S2之间的距离，条纹间距将随之增大，B错误；若换成波长为400 nm的入射光，则双缝S1和S2到P点的距离差为半波长的3倍，P点处将形成暗条纹，C正确；遮住S1会发生衍射现象，能在屏上形成明暗相间的条纹，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 64 10.“冷光灯”照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线在真空中的波长，n为薄膜对该光的折射率，不计半波损 失，则所镀薄膜的厚度最小应为(　　) A.λ　　　　　　 B.λ C.λ D.λ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 65 解析：当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光相干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，则(2n＋1)＝2d(n＝0，1，2，3，…) 解得d＝(2n＋1)(n＝0，1，2，3，…) 故厚度d的最小值为，其中λ'为红外线在薄膜中的波长，由题意可知λ'＝ 则d＝。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 66 11.利用薄膜干涉原理可以测量金属丝直径，将矩形平行玻璃板AB放在水平标准工件上面，右侧垫有粗细均匀的金属丝构成楔形空气膜，用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻两条纹中心间距离为Δx，金属丝与标准工件的接触点D到 楔形顶端C点距离为L，如图所示，以下说法正确的是(　　) A.条纹方向平行于CD B.金属丝的直径为 C.当金属丝向右移动少许时，条纹宽度变小 D.在同一位置换用更粗的金属丝时，条纹宽度变小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 67 解析：根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，方向应垂直于CD方向，故A错误；设金属丝直径为d，玻璃板与标准工件间夹角为α，由几何关系有tan α＝，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻亮条纹对应劈尖厚度差为Δy＝，由几何关系有tan α＝，则，解得d＝，故B错误；当金属丝向右移动少许时，即L增大，则Δx增大，条纹宽度增大，故C错误；在同一位置换用更粗的金属丝时，L不变，d增大，则Δx减小，条纹宽度变小，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 68 12.利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角θ很小的劈形空气薄膜(空气可视为真空，折射率为n0＝1)，光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为Δx1。保证倾角θ不变，在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射 玻璃板，测得相邻亮条纹间距为Δx2，则该液体的折射率为(　　) A. B. C. D. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 69 解析：根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻亮条纹对应劈尖厚度差为Δh＝，由几何关系有tan θ＝，则Δx＝，又λ2＝，则n＝，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 70 $$