假期必刷15 光的干涉，衍射和偏振现象电磁波-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

三0022. 禽二物理， 学而不思则罔，思而不学则殆。 假期必刷15 光的干涉、衍射和偏振现象电磁波 完成日期： 素养解读 A.圆环状条纹是由凸透镜的上、下表面反 射光干涉形成的 1.光的双缝干涉条纹间距△x= 入，增透膜最 B.若仅改用绿光照射，则各处条纹间距将变窄 C.若仅换用曲率半径更大的平凸透镜，则 小厚度为光在介质中波长的四分之一 各处条纹间距将变宽 2.圆孔衍射和圆盘衍射图样的最明显区别在 D.若仅改用白光照射，则看到的是黑白相 于中心的亮斑，前者的较大，后者的很小且 间的圆环状条纹 3.若甲、乙两束单色光，经过同一单缝后的衍 有阴影包围 射图样如图甲、乙所示.则下列说法正确 素养训练 的是 1.下列图中的有关应用，说法不正确的是( 单色光↓ 物接北源传光束 样板 光导纤维■ 甲 乙 工白海片 A.若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度 被检查平面 均变窄，条纹亮度也变暗 甲 B.若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度都 变宽，条纹亮度也变亮 C.在同一介质中传播，甲光比乙光的传播 速度小 A.在图甲中，利用光的干涉原理检测物体 D.甲光和乙光以相同的人射角从水中射入 表面的平整度 空气，在空气中只能看到一种光时，一定 是甲光 B.在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理 4.(多选)如图，S C.在图丙中，全息照片的拍摄利用了光的 为单色光源，S 屏 干涉原理 发出的光一部分 直接照在光屏 D.在图丁中，超声波测速仪利用波的衍射 上，一部分通过 平面镜 原理测汽车速度 平面镜反射到光 2.（多选)平凸透镜其中一个表面是个球面，球 屏上.从平面镜反射的光相当于S在平面 镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干 面的半径叫作这个曲面的曲率半径，另一个 光源.设光源S到平面镜和到光屏的距离 表面是平面.如图甲所示，把一块平凸透镜 分别为a和l,a<l,镜面与光屏垂直，单色 压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入， 光波长为入.下列说法正确的是 () 从上方观察平凸透镜，可以观察到图乙所示 A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为2 明暗相间的圆环状条纹，这就是牛顿环.以 B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为入 下说法正确的是 C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗 入射光 糖溶液中，此时单色光的波长变为n入 D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液 中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距 甲 为△，则该液体的折射率为2 29 空快系假期 000= 5.(多选)关于光的偏振现象，下列说法正确 9.下列说法中正确的是 的是 A.偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同 B.自然光在水面反射时，反射光和折射光都 是一定程度的偏振光 C.光的偏振现象说明光是一种纵波 D.光的偏振现象说明光是一种横波 、一第一条亮纹 白炽灯光p -10 6.检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲 单缝双缝光屏 所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在 丙 两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射 A.图甲是由于海面下层空气的折射率比上层 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 空气的折射率小形成的，其中A是蜃楼 列说法正确的是 B.图乙中平行光a、b经过三棱镜后交于M 点，则在棱镜中a光的速度比b光的速度大 C.图丙中仅将红光换成绿光，则O点上方 第一条亮纹的位置P点将下移 图甲 图乙 D.图丁中P是偏振片，Q是光屏，白炽灯照 A.滚珠b、c均合格 射P时，缓慢转动P,光屏Q上亮度发生 B.滚珠b、c均不合格 变化，说明光波是横波 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 素养培优 7.在用双缝干涉实验测量光的 10.(科技情境)（多选）5G是“第五代移动通信 波长时，选用波长为6.0× 网络”的简称，目前世界各国正大力发展 107m的橙光，光屏上P点 中央亮纹 5G网络.5G网络使用的无线电波通信频 恰好出现亮纹，如图所示，现仅改用其他颜 色的可见光做实验，P点是暗纹.已知可见 率在3.0GHz以上的超高频段和极高频 光的频率范围是3.9×10147.5×1014Hz, 段，比目前4G及以下网络（通信频率在 真空中的光速c=3.0×108m/s,则入射光 0.3~3.0GHz间的特高频段)拥有更大 的波长可能是 的带宽和更快的传输速率.未来5G网络 A.8.0×10-7m B.4.8×10-7m 的传输速率（指单位时间传送的数据量大 C.4.0×10-7m D.3.4×10-7m 8.如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日 小)可达l0Gbps(bps为bits per second 晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰 的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G 晶的折射或反射形成的.如图乙所示为一束 网络的50~100倍.关于5G网络使用的无 太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b 线电波相比4G网络，下列说法正确的是 为其折射出的光线中的两种单色光，下列说 ( 法正确的是 ) 无线电波 太阳光 匹外可见光盘 甚长波长波中波短波超短波分米波厘米波毫米波红外线可见光紫外线 六角形冰品 710101010e10 10-110-2101068×10-7 4G手机 WLAN2.4G 数字电视 A.在冰晶中，b光的传播速度较大 甚低颜低频中频高频甚高颜特高频超高颜极高颜 B.用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮 3×103×103×10°3×103×103×103×10°3×1003×103×104fmz 条纹更宽 A.在真空中的传播速度更大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻 B.在真空中的波长更长 条纹间距较大 C.衍射的本领更弱 D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a D.频率更高，相同时间传递的信息量更大 光的临界角较小 30三0022 (2)根据折射定律有n=sinY, sin 其中sin0= 2R =0.6, √(2R)2+h d sin y=- +L' =0.8,解得n=青≈1.3. 答案：(1)1.6m(2)1.33 假期必刷15 素养训练 1.D[在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度， 选项A正确，不符合题意；在图乙中，内窥镜利用了光的全 反射原理，选项B正确，不符合题意；在图丙中，全息照片的 拍摄利用了光的干涉原理，选项C正确，不符合题意；在图 丁中，超声波测速仪利用多普勒效应原理测汽车速度，选项 D错误，符合题意. 2.BC[环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下 表面反射光千涉形成的，故A错误；绿光波长比红光波长 短，若仅将红光改用绿光来照射，则条纹间距将变窄，故B 正确；若仅换用曲率半径更大的凸透镜，则空气膜从内到外 厚度的变化变缓，条纹间距变宽，故C正确；白光是复色光， 若仅用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故D错误.门 3.C[若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度都变宽，因为通 过的光变少，所以亮度变暗，A、B错误；甲、乙两束单色光， 经过同一单缝后乙光的中央亮条纹较宽，说明乙光波长较 长，则在同一介质中乙光的折射率较小，根据=可知，甲 光比乙光的传播速度小，C正确；乙光的折射率较小，根据 snC=,所以乙光的临界角较大，则甲光和乙光以相同的 入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定 是乙光，D错误.] 4.AD[AB.根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的 虚像距离为2，根据条纹间距公式可知△r=白=会，故 A正确，B错误；C.若将整套装置完全浸入折射率为n的燕 糖溶液中，光的频率不支，根据入=c0=入/一行，共中c为 在真空中的光速，则入=，故C错误：D.若将整套装置完 全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距 为△r,根器条线间距公式有A=品，可得入-20A,结 合C选项的分析可知：=“元，所以n三2aA,故D 正确.] 5.BD[自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个 方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上 沿某个方向振动，A错误；自然光在水面反射时，反射光和折 射光的振动方向不同，但都是一定程度的偏振光，B正确；光 的偏振现象说明光是一种横波，C错误，D正确.] 6.C[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，根据光的千涉知识可知，同一条千涉条 纹位置处光的波程差相等，即滚珠的直径与滚珠b的直径 相等，即滚珠b合格，不同的千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.] 7.B[光源发射波长为6.0×107m的橙光时，光屏上的P 点恰是第二级亮纹，当路程差是光波波长的整数倍时，出现 亮条纹，则有光程差 △d=2×6.0×10-7m=12×10-7m, 现改用其他颜色的可见光做实验，路程差是半波长的奇数倍 时，出现暗条纹，光屏上的P点是暗条纹的位置，那么合·” 高三物理 =△d=12×10-7m,(n=1,3,5…) 当n=1时，则入=24×107m,由=无可知%= 1.25×104Hz, 当n=3时，则入=8X107m,由=无可知， =3.75×104Hz, 当1=5时，则入，=4.8X10?m,由=无可知4= 6.25×104Hz, 当n=7时，则入=3.42×10？m,依据=无可知出 8.77×104Hz,故B正确，A、C、D错误.] 8.C[由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角 小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对α光的 折射率小于对b光的折射率，由0=二知b光的传播速度 小，A错误：b光的折射率大，波长短，波动性弱，当用b光做 单缝衍射实验，要比用α光做中央亮纹条更窄，B错误；根 据△r=名a光的凌长大于b光的波长，所以u光相年条 纹间距大，C正确：由临界角公式sinC=号知a光的临界角 大，D错误.] 9.C[海市蜃楼是因为海面上上层空气的折射率比下层空气 的折射率要小发生全反射而形成的，所以A错误；由题图乙 可知a光的折射率较大，由u=C可得在棱镜中a光的波速 比b光的波速小，所以B错误：根据条纹的间距公式△x= 入知，绿光的波长比红光短，所以绿光的相邻亮条纹间距 比红光小，所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离变小，所 以P点会下移，故C正确；自然光穿过偏振片P后，转动P, 光屏上亮度不变，故D错误.] 素养培优 10CD[无线电波（电磁波）在真空中的传播速度与光速相 同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误：由公式c =可知入=，频率变高，泼长变短，衍射本领变弱，故B 错误，C正确；无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同 时间内可传递的信息量越大，故D正确.] 假期必刷16 素养训练 1.解析：1)根据光的折射定律，该玻璃砖的折射率n=sin60 sin 45 21 (2)玻璃砖逆时针转动一个角度后，作出射光线时得到的 ∠P,OE偏大，故折射率的测量结果偏大. 答案：19(2绚大 2.解析：(1)在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两 枚大头针P,和P,,确定入射光线，然后插上大头针P,使 P。挡住P、P。的像，再插上大头针P,使P,挡住P,和 P、P2的像，从而确定出射光线.故选BD. (2②)茂入特角为。，折粉角为B.根据折铅定作得1一曲合根 DE 据几何关系有：对于sina=R, sin B=GF R sin aDE 折射率n=sin 8 GF 答案：(1)BD(2)DE GF 7