第4章 第4节 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用课件(教科版)

课后 达标检测 1 √ 题组1　双缝干涉现象 1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象。这是因为(　　) A．两个光源发出光的频率不同 B．两个光源发出光的强度不同 C．两个光源的光速不同 D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源 课后 达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 解析：题中两光源发出的光都是白光，频率不确定，A错误； 光的强度对光是否产生干涉没有影响，B错误； 光速在真空中是确定的，对光的干涉无影响，C错误； 题中的是两个独立光源，二者产生的不是相干光，D正确。 课后 达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 √ 2．下列关于双缝干涉实验的说法正确的是(　　) A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍时出现暗条纹 D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：在双缝干涉实验中，单缝的作用是通过衍射获得同相位的线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，A错误，B正确； 在两个相干光源完全相同的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹，C错误； 两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 题组2　明条纹和暗条纹的判断 3．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若两次实验分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz的单色光a和f2＝7.5×1014 Hz的单色光b进行实验，则P点出现明、暗条纹的情况是(　　) A．单色光a和b分别照射时，均出现明条纹 B．单色光a和b分别照射时，均出现暗条纹 C．单色光a照射时出现明条纹，单色光b照射时出现暗条纹 D．单色光a照射时出现暗条纹，单色光b照射时出现明条纹 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 4．图为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙色光做实验时，光屏P点及上方的P1 点形成相邻的亮条纹。若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1 点形成的亮、暗条纹的情况是(　　) A．P和P1 都是亮条纹 B．P是亮条纹，P1 是暗条纹 C．P是暗条纹，P1 是亮条纹 D．P和P1 都是暗条纹 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 题组3　薄膜干涉现象及应用 5.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)是竖立的附着一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 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，A、B、C错误，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 6．(2024·江苏徐州统考期中)光的干涉现象在技术中有许多应用。如图所示的是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度的装置，若在被检平面上有一处凸起，则观察者从上往下看到的干涉条纹可能为(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：干涉条纹为竖直方向，如果被检测的平面某处凹下，则对应明条纹(或暗条纹)提前出现，如果某处凸起，则对应的条纹延后出现，故D符合题意。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 7.(2024·江苏南通统考期中)如图所示，一束平行单色光向下入射到玻璃夹层中的劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到明暗相间的条纹。如将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空，干涉条纹将(　　) A．变宽　　 B．变窄　　 C．不变　　 D．消失 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：由薄膜干涉原理和特点可知，干涉条纹是由膜的上、下表面反射的光叠加而形成的，某一亮条纹或暗条纹的位置由上、下表面反射光的路程差决定，且相邻亮条纹或暗条纹对应的路程差是恒定的，而该路程差又决定于条纹下面对应膜的厚度，即相邻亮条纹或暗条纹下面对应膜的厚度也是恒定的，如将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空，光在真空中传播速度大于在空气中传播速度，单色光的频率不变，由v＝λf，可知单色光在真空中传播的波长变大，所以相邻亮条纹或暗条纹的间距变大，即变宽，A正确，B、C、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 8．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时(　　) A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：红光和绿光的频率不同，不能产生干涉现象，故不能产生干涉条纹，但屏上仍有光亮。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 9.某同学采用如图所示的实验装置测量单色光的频率。让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，P处是光屏上中央亮条纹O上方的第2条暗条纹。已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到P点的路程差为9×10－7m，光速c＝3×108 m/s，则实验所使用单色光的频率为(　　) A．6.7×1014 Hz　 　 B．5.0×1014 Hz C．1.0×1015 Hz　 　 D．1.7×1015 Hz √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 10．(多选)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是(　　) A．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．若使用半径小一些的凸薄透镜，则干涉条纹的间距要变小 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故A正确，B错误； 由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故C正确； 若使用半径小一些的凸薄透镜，则空气薄膜上的厚度变化更快，则形成的干涉条纹的间距要变小，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 11．(2024·江苏连云港统考期末)双缝干涉实验原理如图所示，光源S到双缝S1、S2的距离相等，S1、S2连线平行于光屏，O点为S1、S2连线的中垂线与光屏的交点。光源S发出单色光经S1、S2传播到光屏上P点的时间差为Δt，其中S1P垂直于光屏，P为某亮条纹中心，O、P之间还有m条亮条纹。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光在玻璃片内的反射。 (1)求光在玻璃片中的传播速度。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 (2)求单色光在真空中的波长。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 (3)若紧贴S1放置一厚度均匀的玻璃片，光由S1垂直穿过玻璃片传播到P点与光由S2直接传播到P点时间相等，求玻璃片的厚度。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后 达标检测 $