第35期 光的干涉 实验 用双=干涉测量光的波长 光的衍射 光的偏振 激光-【数理报】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步学案（人教版）

4 素养·拓展 A 数理招 (上接第3版) 头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将 (上接第1版) 3.在利用双缝干涉实 该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数 验测波长时，用波长为入的 如图乙所示；然后转动测量头，使分划板中心刻 十十 单色光实验，屏上的P点为 线与第n=6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的 中央亮条纹，Q点为第一级 示数如图丙所示.图乙读数x,= mm 图8 图9 亮条纹，如图3所示则下列 图丙读数x。= mm. 根据任意相邻两明条纹所对应位置的薄膜 说法正确的是 (3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离L= 厚度差都等于子，形象地作出两种情形下的明 A.用波长为2A的光实验时，P、Q一定为亮1.00m. 条纹 条纹对应位置薄膜厚度的示意图.对于如图4所 (4)根据以上实验，求相邻两条亮纹间距的 B.用波长为2入的光实验时，第一级亮纹向表达式为△x= 示的情况，可以作出如图6所示的示意图，图中 [用第(2)问中的字母 上移动一些 △L,=△L2=△L=△L4=…,则形成的条纹是 表示] 等间距的明暗相间的条纹，千涉图样如图7所 C.用波长为今的光实验时，Q点仍为亮条纹 三、计算题（共12分） 示；对于如图5所示的情况，可以作出如图8所 5.如图5所示，双缝干涉测波长的实验中， D.用波长为分的光实验时，P.Q间没有亮双缝Ss,的间距d=0.25mm,双缝到光屏的 示的示意图，图中△L,>△L2>△L,>△L4 >…,则形成的条纹是左疏右密的明暗相间的 条纹 距离l=60cm,光屏上的P点到S,、S2的距离之 条纹，干涉图样如图9所示 二、实验题（共12分） 差6=1.5×10-6m,现用某单色光在空气中做 8.发生干涉时一定产生明暗相间的干涉条 4.双缝干涉实验装置如图4甲所示，光源发双缝干涉实验，测得两条相邻亮条纹的中心间 纹吗？ 出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把距△y=1.4mm,光在空气中的传播速度c= 如果薄膜厚度不均匀，单色光照射时可以 单缝照亮.单缝相当于一个线光源，它又把双缝3×10m/s. 观察到明暗相间的干涉条纹；如果薄膜厚度均 照亮来自双缝的光在双缝右边的空间发生干 (1)求单色光的波长和频率； 匀，当薄膜厚度恰好是光波长的一半时，则两反 涉.遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这 (2)判断P处是亮条纹还是暗条纹（写出判 射光加强，整个薄膜前方都是亮区，不会出现暗 个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算断依据)· 区；反之，如果薄膜厚度恰好是光波长的子时两 出光的波长 反射光减弱，则整个薄膜的前方都是暗区，不会 光源 出现亮区.可见，发生薄膜干涉时不一定产生明 暗相间的干涉条纹. 9.干涉条纹发生弯曲说明了什么？ 因干涉条纹就是等厚线，当干涉条纹发生 弯曲时，说明该条纹位置薄膜的厚度发生了变 化在用等倾法检查材料平整度时，如果某处条 网4 纹弯向薄膜的尖端一侧，该位置薄膜的厚度变 (1)为了使射向单缝的光更集中，图甲中仪 大，被检查的样板是凹下的；如果某处条纹弯向 器A是 (填“凹透镜”或“凸透镜”) 薄膜的宽端一侧，该条纹位置薄膜的厚度变小， (2)用测量头测量条纹间的距离：先将测量 (参考答案见37期) 被检查的样板是凸起的， 例.如图10所示，用单色光从上向下照射， 第34期2版参考答案 10.5. 如果被检测平面是光滑的，由薄膜干涉原理可 素养专练1 B组 知，得到的干涉条纹是一组平行的直线.如果得 1.AC 2.BC 3.A 4.BC 5.A 1.BC 2.BC 3.AD 到的干涉条纹是图11中的(a)、(b)两种情形 素养专练2 则被检查的平面的情形是如何的呢？ 1.BDE 2.C 3.A 4.(1)5;(2)P4;(3)1. 解析：根据前面的分析可知，同一条亮（暗） 4.(1)B; 5.解析：(1)光线在球面 纹上各处的空气膜的厚度相同，因此可知被检 (2)透过玻璃砖看，P大头针挡住P、P2两 上恰好发生全反射，光路图如 查平面发生弯曲处的空气膜厚度和同一条纹上 枚大头针的像1.5. 图所示 未发生弯曲的地方的空气膜的厚度相同 素养专练3 根据几何关系可知，全反 1.CD2.A3.B4.A5.B 第34期3版参考答案 射的临界角满足sinC=OB 可得C 2 被检查 A组 60°，根据全反射临界角公式可得sinC= 解 图10 图11 1.D2.D3.C4.C5.B6.D7.B n 对于(a)图情形，由垫片位置和弯曲方向 8.(1)P1、P2的像及大头针P;(2)1.5. 得n=25 知，如果平面平整，则弯曲处空气膜厚度应该比 9.解析：已知入射光线和 3 同一条纹上其他位置的空气膜厚度小（由左向 出射光线平行，所以光在三个 (2)光线在透明半球内传播的速度为v= 右，空气膜厚度均匀增厚)，而实际上是一样厚 界面上改变了传播方向，光线 片，根据几何关系可知，光在透明半球中传播的 度，可见，该处一定存在凹陷，使得弯曲处空气 在玻璃珠的内表面反射时具有 膜的厚度与它右边的空气膜厚度相等了.对于 对称性，由此可作出光路图如图所示 路程为s=Rcos60°+2R+Rcos60°=3R,光在 (b)图情形，由垫片位置和弯曲方向知，如果平 由几何关系可知i=2, ① 透明半球中传播所用时间为：=氵联立解得 面平整，则弯曲处空气膜厚度应该比同一条纹 根据折射定律有：=部=尽 上其他位置的空气膜厚度大，而实际上是一样 ② =23R 厚度，可见，该处一定存在凸起，使得弯曲处空 由①②可得i=60 气膜的厚度与它左边的空气膜厚度相等了 本版责任编辑：宋燕明 报纸编辑质量反馈电话： 2026年3月16日·星期 高中物理 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 第 35期总第1179期 人教 0351-5271248 数理超 选择性必修第一册 2025~2026学年数理报 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟 国内统一连续出版物号：CN14-0707/(F)邮发代号：21-285 人教选择性必修 所以不易见到光的衍射因此要产生明显的衍射 出版计划 入门向导 现象我们必须选择波长较长的微波。 第二册 第一章 光的手涉与衍射的区别和联系 3.干涉和衍射图样不同 光的干涉和行射都是波叠加的结果，图样 第37期磁场对通 都是明暗相间的条纹.当用白光照射时，都会出 电导线的作用力 湖南 郑细红 现彩色条纹但两者也是各自有各自的特点： 1.干涉、衍射现象和形成的原因不同 而光在双缝干涉时，光通过双缝首先改变传播 磁场对运动电荷的 光的干涉是两列相干光相遇之后相叠加的方向，即首先发生了衍射后才有可能叠加.故正 (1)干涉条纹是等间距、等宽度、等亮度的 明暗相间的条纹： 作用力 结果.而光的衍射是光在传播过程中绕到障碍物确答案为CD. 第38期带电粒子 阴影里去的现象实质上光的干涉是有限的几束 2.干涉和衍射条件不同 (2)衍射条纹是除中央明纹最宽最亮外，两 光的叠加，而衍射是无穷多的光束相叠加，干涉 干涉现象和衍射现象都是由波的叠加形成 侧条纹亮度、宽度逐渐减小； 在匀强磁场中的运 是粗略的，衍射是精细的。 的，但两者有本质上的区别.干涉的条件是两列光 另外就是两者的变化情况不同：双缝干涉 动质谱仪与回旋加 例1关于光的干涉和衍射现象，下面各种的频率相同，相位差恒定；而衍射无需条件，只是 条纹间距与波长成正比，即A:=子：而单缝 速器 说法正确的是 )当孔或缝的尺寸比光的波长小，或相差不多时可 衍射的条纹随缝宽而变化，缝越窄衍射现象越 A.光的干涉和衍射是相同的物理过程，只是以产生明显的衍射现象 第39期《选择性必 明显 干涉图样和衍射图样不同 例2.部分电磁波的大致波长范围如图1所 修第二册》核心素养 B光的干涉只能用双缝，而光的衍射可以用示若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显 例3.单色光源发出的光经一狭缝照射到光 单缝也可以用多缝 的衍射现象，可选用 波段的电磁波，其原 屏上，如图2所示，可观察到的图像是( 阶段测试（一） C.在双缝干涉过程中，也有行射现象存在 因是 测试内容：第1章 D.单缝行射过程中也存在着干涉现象 第二章 解析：本题主要是针对光的干涉及行射两 0 个现象而设置的光的干涉现象的实质是两列相 40.3mm1g 第40期楞次定律 图2 紫外线可光红外线疲 干光相遇之后相互叠加的结果而光的衍射是光 图1 解析：本题考查单缝衍射现象得到的衍射 第41期法拉第电 在传播过程中绕过障碍物或小孔改变传播方向 解析：微波；要产生明显的衍射现象，波长图样，由衍射条纹的特点：中央明纹最宽最亮， 磁感应定律 的过程，其实质是绕射，所以两者根本不是相同应与缝的尺寸相近 两侧宽度、亮度逐渐减小故A选项正确其中D 第42期涡流、电 或相似的物理过程 点评：因为光的波长很短，只有十分之几微选项中的条纹是平行等间距、等宽度、等亮度的 在单缝衍射中出现的条纹是叠加的结果；米，而平时障得物或孔的尺寸远大于光的波长， 磁阻尼和电磁驱动 条纹，故为干涉条纹 互感和自感 入门向导 6.任意相邻两明条纹或两暗条纹所对应位 置的薄膜厚度差一定相等吗？ 第三章 薄膜干涉的分析及应用 对于某相邻的两条明条纹对应位置的光程 第43期 交变电流 ● 差分别为：n入=2d,(n+1)入=2d2,相邻两明 交变电流的描述 。陕西李胜荣 条纹位置薄膜的厚度差：4d=d,-d=2(n+ 第44期变压器 薄膜干涉是生活中常见的一种光学现象， 3.干涉图样一定是明暗相间的条纹吗？ 我们看到的肥皂泡、油膜呈彩色，正是由于薄膜 当某一波长的单色光入射时，形成的条纹 1)入-)入=今对于某相邻的两条暗条纹对 电能的输送 干涉形成的.通过水膜、油膜、空气膜都可以观 是明暗相间的条纹；当白光入射时，不同波长的 第45期《选择性必 察到薄膜干涉现象.下面谈谈关于薄膜干涉的单色光叠加产生明暗条纹的位置不同，干涉条 应位置的光程差分别为：(2m+1)分=24， 修第二册》核心素养 几个问题. 纹是彩色的： [2(m+1)+] ,=2d2,则相邻两暗条纹位置 阶段测试（二） 1.相干光源从哪里来？ 4.为什么说干涉条纹就是等厚线？ 当入射光传播到薄膜的 形成同一条干涉条纹的两列反射光的光程 测试内容：第2-3章 薄膜的厚度差：dd=山-d,=(2n+3)子 前后面时，被前后两个面反射 差是一定的，而光程差的一半恰好是该处薄膜 第四章 形成两列反射光（如图1），这 的厚度，所以同一条干涉条纹对应的薄膜厚度 (2n+1)=今.可见，任意相邻两明条纹或两 2 第46期 电磁振荡 两列光具有相同的频率、恒定 相等，即干涉条纹就是等厚线.在牛顿环现象中 的相位差，是相干光源.薄膜 相同厚度的空气膜位于同一圆环上，所以单色 暗条纹所对应位置的薄膜厚度差都等于之 与电磁波 干涉正是由于这两列光叠加而形成的. 光照射时的干涉条纹是明暗相间的圆环状条纹 7.干涉条纹一定等间距吗？ 第五章 2.明、暗条纹的产生有什么条件？ (如图2，图3) 如图4所示为两透平板玻璃，如图5所示下板 第47期传感器 来自薄膜前后两个面的反射光所走的光程 为平板玻璃，上板为弯曲透明玻璃分别用单色平行 第48期《选择性必 差△s是该处薄膜厚度d的两倍即△s=2d 光照射上板时，观察到的条纹分布情况相同吗？ 在不同位置薄膜的厚度不同，若某处的光 修第二册》核心素养 程差△、恰好是入射光波长入的整数倍即△s= 阶段测试（三） n(n=0,1,2,3,…),则该处产生明条纹；若某 图2 图3 5.干涉条纹沿什么方向排列？ 则试内容：第1-5章 处的光程差A恰好是入射光半波长)的奇数 单色光从左侧射入薄膜时，因为相同高度 位置的薄膜厚度相同，所以某一高度处形成的 倍即△s=(2n+1)今(n=0,1,2,3,…),则该 条纹沿水平方向，在不同高度处形成的条纹将 处产生暗条纹 平行排列， 图6 (下转第4版) 2 素养专练 数理极 4.光的干涉 1.关于双缝干涉实验，下列说法正确的是 ( ）5.实验：用双缝干涉测量光的波长 1.下列关于双缝干涉实验的说法正确的是 A.用复色光投射就看不到条纹 B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果明的规格可知，毛玻璃屏与双缝间的距离为L,接 A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干 C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间通电源使光源正常工作，发出白光 光源 条纹 光 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相 D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大 遮光简毛玻璃屏 干光源 2.用如图1所示的实验装置测量紫光的波长 C.光屏上相距两缝的路程差等于半波长的整 实验中将滤光片从紫色改为红色，为使干涉条纹 图3 数倍处出现暗条纹 间距不变，可 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方 D.照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出 句分别固定在α处和b处，则目镜中 光简 A.可观察到水平方向的干涉条纹 现的条纹宽度越宽 B.可观察到竖直方向的干涉条纹 2.某同学用单色光进行 C.看不到千涉现象 双缝干涉实验，在屏上观察 A.移动分划板 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变， 到如图1甲所示的条纹，仅改 B.增大双缝的间距 则在目镜中 变一个实验条件后，观察到 图1 C.减小光源到双缝的距离 A.观察不到干涉条纹 的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是 D.增大双缝到光屏的距离 B.可观察到明暗相间的白条纹 3.如图2是单色光的“杨 C.可观察到彩色条纹 A.减小光源到单缝的距离 氏双缝干涉实验”，若要使干 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该 B.减小双缝之间的距离 涉条纹变宽，可以 ()单色光 :同学可 C.减小双缝到光屏之间的距离 A.增大单缝到双缝之间 单缝 图2 A.将单缝向双缝靠近 D.换用频率更高的单色光源 的距离 B.将屏向靠近双缝的方向移动 3.劈尖干涉是一种薄 B.减小单缝到双缝之间的距离 C.将屏向远离双缝的方向移动 ↓↓↓↓ 膜干涉，将一块平板玻璃 C.增大双缝到屏幕之间的距离 D.使用间距稍大些的双缝 放置在另一平板玻璃之 D.减小双缝到屏幕之间的距离 (4)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图 4.在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B 上，在一端夹人一纸片，从 图2 中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如位置时，游标卡尺的读数分别为xx2,则入射的单 而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当 图3甲所示)，并选用缝间距为d的双缝.从仪器注色光波长入= 光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2 所示.现在增加一张纸片，则形成的干涉条纹 明暗相间的条纹，则 () 6.光的衍射 偏振 A.相邻的明条纹或暗条纹的间距不等B.将 A.与原来一样，没有变化 1.下面四个图是某种单色光形成的干涉或衍双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出 B.相邻明条纹或暗条纹等间距，且间距变大 射图样.请在四个图当中找出与其他三个不同类现一亮点 C.相邻明条纹或暗条纹等间距，且间距变小 型的图样 C.将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等 D.相邻明条纹或暗条纹不再等间距 的明、暗条纹 4.用如图3所示的实验 D.将双缝中某一缝挡住，屏上的明、暗条纹位 装置观察光的薄膜干涉现 B 置不变，但亮度减半 象，图甲是点燃的酒精灯（在 2.在单缝行射实验中，仅减小单缝的宽度，则 5.如下图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏 灯芯上撒些盐)，图乙是竖立 屏上 )振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或 A.条纹变宽，光强增强 Q,可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的 的附着一层肥皂液薄膜的金 B.条纹变窄，光强增强 偏振现象.这个实验表明 属线圈，将金属线圈在其所在的平面内缓慢旋转， C.条纹变宽，光强减弱 观察到的现象是 ( D.条纹变窄，光强减弱 A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋 3.下列属于光的衍射现象的是 091e 转30° A.雨后的天空出现彩虹 B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋 B.光照射细金属丝，在其后放置的光屏上出 A.光是电磁波 转90° 现明暗相间条纹 B.光是一种横波 C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋 C.在阳光照射下，肥皂泡呈现彩色条纹 C.光是一种纵波 转30 D.白光通过棱镜在屏上呈现彩色光带 D.光是一种概率波 ⊙本报命题组 D.干涉条纹保持不变 4.一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到 (参考答案见37期) 数理招 素养·测评 10.（10分)在双缝干涉实验中，若双缝处的两 《光》 束光的频率均为6×104Hz,两光源S1、S2的振动 情况恰好相反，光屏上的P点到S,与到S,的路程 同步核心素养测试（二） 差为3×106m,如图6所示 (1)P点是亮条纹还是暗条纹？ (涉及内容：$4.3-$4.6) (2)设0为到S,、S2路程相等的点，则P,0间 ⊙本报命题组 间的距离为△x.你认为以下结论正确的是（ ):还有几条亮条纹，几条暗条纹？（不包括O,P两处 A组基础篇 A.单缝到双缝间的距离越大，△x就越大 :的条纹) B.双缝之间的距离越大，△x就越大 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） C.双缝到光屏之间的距离越大，△x就越大 1.如图1所示，用频率为f的单 D.双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度 色光垂直照射双缝，在光屏上的P 越大，△x就越大 点出现第3条暗条纹.已知光速为 7.在一次观察光的行射实 c,则P点到双缝的距离之差r2-r 验中，观察到如图4所示的清晰 应为 ( 的亮暗相间的图样，那么障碍 图1 多 物是下列给出的 ( A.很小的不透明圆板 c 图4 B.很大的中间有大圆孔的不透明挡板 C.很大的不透明圆板 2.在双缝干涉实验中，光源发射波长为6.0× D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板 10-m的橙光时，在光屏上获得明暗相间的橙色干 二、填空题（共12分） 涉条纹，光屏上A点恰好是距中心条纹的第二条亮 8.小刚同学用光传感器研究光的波动现象， 条纹.其他条件不变，现改用其他颜色的可见光做 实验装置如图5甲所示，某次实验中，得到了如图 实验，光屏上A点是暗条纹位置，可见光的频率范 围是3.9×104~7.5×104Hz,则入射光的波长可 乙所示的光强分布图，则该同学观察到的是光的 (选填“干涉”或“衍射”)图样，若仅减小 能是 激光器和中间缝屏的距离，则观察到条纹的宽度 A.8.0×10-7m B.4.8×10-7m 将 (选填“变大”“变小”或“不变”，下 C.4.0×10-7m D.3.4×10-7m 同)，若换用光强更大、频率更低的激光，则观察到 3.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距 条纹的宽度将 ;若增大两屏间距，则观察 离之差为0.6um,若分别用频率为f=5.0× 到条纹的宽度将 104Hz和f,=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双 缝，则P点出现明、暗条纹的情况是 B组能力篇 A.用单色光（和方分别照射时，均出现明 一、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 条纹 1.双缝干涉实验装置如 光屏 B.用单色光∫和分别照射时，均出现暗 图1所示，绿光通过单缝S 条纹 图5 后，投射到有双缝的挡板上， C.用单色光∫照射时出现明条纹，单色光方 三、计算题（本题共2小题，共18分） 双缝S,和S2与单缝S的距离 图1 照射时出现暗条纹 9.(8分)用单色光做双缝干涉实验时，已知相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干 D.用单色光人照射时出现暗条纹，单色光6屏上一点P到双缝的路程差6=1.5×106m,当单涉条纹.屏上0点距双缝S和S的距离相等，P点 照射时出现明条纹 色光波长入1=0.5um时，P点将形成亮条纹还是是0点上侧的第一条亮条纹，如果将入射的单色光 4.一纳光灯放在一空箱 暗条纹？若单色光波长入2=0.6um,此时在中央换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿 子左侧的双缝前如图2，在右 亮条纹和P点之间有几条暗条纹？ 光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是 壁上产生干涉图样，现给箱 子灌满油（不考虑溢油），浸 图2 A.0点是红光的亮条纹 入油中的条纹怎样变化 B.红光的同侧第一条亮条纹在P点的上方 A.条纹间距变宽 B.条纹间距变密 C.0点不是蓝光的亮条纹 C.条纹间距不变 D.条纹消失 D.蓝光的同侧第一条亮条纹在P点的上方 5.如图3所示，电灯S发 2.抽制细丝时可用激光 出的光先后经过偏振片A和 监控其粗细，如图2所示，激 B,人眼在P处迎着入射光方 光束越过细丝时产生的条纹 向，却看不到光亮，则( 和它通过遮光板的同样宽度 光器 A.电灯S发出的光是偏振光 的窄缝规律相同，则(） 图2 B.偏振片A起检偏器的作用 A.这是利用光的干涉现象 C.以SP为轴将A转过45°，在P处看到光亮 B.这是利用光的衍射现象 D.将B沿SP向A平移至某位置时，在P处看 C.如果屏上条纹显示范围变宽，表明抽制的 到光亮 丝粗了 6.某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因 D.如果屏上条纹显示范围变宽，表明抽制的 素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光屏上 丝细了 呈现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹 (下转第4版)高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 数淫柄 答案详解 2025~2026学年高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期(2026年3月) 第33期参考答案 在上一个水波边线上，而水波以相同速度运动，所以每个圆都 一、单选题 应内切.由题图可知，后击水产生的波纹超过先击水产生波纹， 1.A2.A3.A4.D5.D6.C7.A 说明蜻蜓飞行速度大于水波传播速度，故C正确，D错误 提示： 7.一只鸟落在Q处时，由于Q点比P点靠近树枝末端，Q 1.由f=7=-瓷：名业=2，当列车的行骏速度 点与P点受到同样的作用力时，作用Q点时，树枝的形变更大， 则类似弹簧的劲度系数k变小，由于周期仍然为T,则落在Q处 为25.2m/s时，列车振动的频率为2Hz. 的鸟质量m较小，故A正确，BCD错误， 2.圆盘以4s的周期匀速运动，此时圆盘转动一圈，T型支 二、多选题 架上下振动一次，小球和弹簧组成的系统在T型支架的作用下 8.BC 9.BD 10.AD 做受迫根动，周期为4s,则酸动的频卡为∫：7=子业 提示： 8.假设波浪的波长约为3m,而防波堤两端MW相距约 0.25Hz,故A正确，BCD错误.故选A. 60m,小于防波堤两端距离，不会有明显的衍射现象，所以A、B 3.根据O点振动图像可知，在t1时刻绳上0点向下运动， 两处小船基本上不受波浪影响，故A错误，B正确；假设波浪的 由振动图像可知：时，波传播的周期恰好为一个周期，传播的 波长约为60m,而防波堤两端MN相距约60m,接近防波堤两 距离为一个波长，而图A中O点向下振动，图C向上振动. 端距离，会有明显的衍射现象，所以A、B两处小船受到明显的 故选A 波浪影响，故D错误，C正确。 4.A.在两种介质的分界面处，波的反射和折射可以同时 9.由题意可知，该波的波长为1.5×102m,周期为 发生，故A错误；B.在地球上测量出星球上某些元素发出的光 波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用 1×105s,由波速计算公式可得，=人=1.5×102 t I x10-5 m/s 多普勒效应可以推知该星球在远离地球，故B错误；C.空气中 1.5×103m/s,故A错误；t=0时，P点向y轴正方向运动，故波 产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向在 沿着x轴的正方向传播，故B正确；根据题意及频率计算公式 同一直线，可能同向也可能反向，故C错误；D.某弹簧振子的振 动方程为y=0.1sin2.5πt(m),将t=0.2s代入解得y= 可得，鱼群反射的频举为=7=0。=0业，若鱼群向者 0.1m,振子位于最大位移处，速度为零，故D正确；故选D. 渔船方向游过来，频率应该大于f,故C错误；0~1s,P点运动 5.P点的水没有振动起来，说明P点波没有明显衍射过 了105个周期，其运动的路程为s=105×4A=105×4×5× 去，原因是MW间的缝太宽或波长太小，因此若使P点的水振 106m=2m,故D正确： 动起来，可采用板上移减小小孔的间距，也可以增大水波的 10两列波的位播速度大小一样，经过：=尝-支品 波长，即减小振源的频率，故ABC错误；波源向左匀速移动时， =1s两波相遇，故A正确；图中所示A波到达y=-5m时，y 设该水波波源未移动时的传播速度为，波源移动的速度为u, =-5m处的质点向上起振，可知振源的起振方向向上；B波同 根据多普勒效应可知波源向左匀速移动后M、N两块挡板中的 样的道理，波源起振方向向上；根据波传播过程中各质点起振 空隙接收到的波的频辛为∫=。十可知M,V两块挡板中的 方向均与波源起振方向相同这一特点可知两列相遇时，相遇处 的质点叠加后的起振方向向上，故B错误；由于两列波的频率 空隙接收到的水波的频率减小了，水波波长增大，可以使P点 不同，所以两列波相遇后不能产生稳定的波形图，故C错误；两 的水振动起来，故D正确.故选D. 6.在同一时刻观察时，越先激起的波纹扩散开来的半径越 列波的波长分别为入：=20m,。=40m,周期分别为T,=4 大，因C的半径大于A的半径，说明蜻蜓第一次点水处为C点， 故AB错误；若蜻蜓飞行速度与水波速度相同，那么蜻蜓点水会 =2s,Ta= =4s,则t=4s时，两列波分别使y=-5m处 高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 质点处于平衡位置，则此时该质点在平衡位置，故D正确。 (2)x-t图像上各点切线的斜率表示瞬时速度，在 三、实验题 20s时，根据图像的斜率可知，质点正在向负方向运动 11.(1)D:(2)9.74: (3)质点在前30s内的运动路程为s=3A=3×20cm= (3)最低点，在最低点加速度最小，速度变化慢，更容易判 60cm. 断，所以测得的时间误差较小 (4)质点振动的角速度为。=要=需amd 解析：(1)为了减小实验误差，该实验中要求摆线质量远 小于摆球的质量，即m线冬m球；摆线长度要远大于摆球直径， 0.05πrad/s,则振动表达式为x=20sin(0.05πt)cm. 即l多d;故选D. 15.(1)1m;(2)x=0.35m和x=0.85m. (2)由于7=2√任可得个-女，根据下-1图线可 解析：(1)根据=之解得入=1ms f g (2)以A为坐标原点，设P为AB间的任一点，其坐标为x, 知么-答-贺兴-405，解得8=974w 则两波源到P点的路程差为△1=x-(1.2-x),0≤x≤1.2， (3)在最低点加速度最小，速度变化慢，更容易判断，所以 合振幅最小的点满足△1=(k+2)入，(k为整数)可知，当k 测得的时间误差较小 =-1时x=0.35m,当k=0时x=0.85m 12.(1)95.1;(2)漏测；(3)9.86；(4)AC 第34期3版参考答案 解析：(1)停表的读数为t=60s+35.1s=95.1s. A组 (2)图像不过坐标原点，将图像向右平移1cm就会通过坐 一、单选题 标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm,故可能是测摆长时， 1.D2.D3.C4.C5.B6.D7.B 仅测了摆线长度而漏测了小球半径 提示： (③)由单摆周期公式7=2m√名 可得r=4πL,L- 1.由n=血日可知，光由空气射入介质时的折射角是由 sin 0. 图像斜率k=4女，结合图像数据得到k=4。m,求得g g 折射率n和入射角共同决定的，所以A,B均错，由n=号可知， 9.86m/s2. 介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错，D对. (4根据7=2√会可得g=兴，测摆线长时摆线拉 2.由题意可知，光线射入透明介质后，从圆弧面AB射出 时，有部分光线发生全反射，因在AB面上恰好有占半圆周长的 得过紧，使摆线长度偏大，导致g测量值偏大，故A正确；开始 计时，秒表过早按下，使T测量值偏大，导致g值偏小，故B错 子的圆弧部分有光透出则恰好发生全反射时入射光对应的入 误：由T=六，误将49次全振动数为50次，使得T值偏小，导致 射角为60，折射半为n品0故选D g测量值偏大，故C正确；摆线上端悬点未固定，摆动过程中出 3.光线从空气射入水中时，入射角大于折 现松动，L测量值偏小，导致g测量值偏小，故D错误 射角，如图则潜水员看到立于船头的观察者的 四、解答题 位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅，所 13.(1)T=0.4ms;L=0.4m:(2)0.28m/s. 以潜水员的实际深度大于2，观察者实际高度 解析：(1)由F-t图可得T=0.4πs 小于h.故选C. 由r=2-√店得L04m 4.防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些 (2)由F-t图可得，摆球运动到最低点时细线的拉力 角度范围内的光被屏障吸收，故相邻屏障间隙L越大，防窥效 2 果越差，故AB错误；透明介质的折射率越大，折射角越大，可视 F=0.510N,此时有F-mg=m元， 角度越大，故C正确；从上往下看，看到的图像比实际位置高， 解得v=0.28m/s. 故D错误.故选C. 14.(1)20cm0.025Hz;(2)向负方向运动； 5.根据题意，作出光路图如图所示令折 (3)60cm;(4)x=20sin(0.05mt)cm 射角为0，根据几何关系有sin0= R I 2R=2, 解析：(1)根据图像可知，质点离开平衡位置的最大距离 为A=20cm,即离开平衡位置的最大距离为20cm;周期T= 则玻璃砖对该单色光的折射率为n=血 sin 0 40s,则频率f=片=0k=0.025k 解得n=2,故选B. 一2 高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 6.因为b光的偏折程度大于a光，所以玻璃砖对b光的折可知，a光的折射率较大，a光的频率较大，即f。>f根据v= 射率大于对a光的折射率，A正确：由公式n=号可知，在玻璃 可知，a光在水中的传播速度较小，即，<v,故选BC n 砖中，a光的传播速度大于6光的传播速度，再根据。= 2.根据v=C红光的折射率 水面 八，所以入=子，所以在玻璃砖中，a光的波长大于6光的波长， 最小，故红光在水中的传播速度最 B、C正确；由于玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，根 大，故A错误；根据入=。红光的频率最小，故红光在水中的 f 据sinC=开可知，6光的临界角小于a光的临界角，所以逐新 波长最长，故B正确：黄光的临界角为smC=】单个光源发 增大人射光，b光将比a光先发生全反射，D错误. 出的黄光照亮的水面面积为S=π(htan C)=故C正 7.由题可知，将玻璃砖缓慢转过0角时，恰好没有光线从 n-1 ab面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临 确：红光的临界角最大，故单个光源发出的红光照亮的水面面 界角，而人射光i=0,则可得到临界角C=0,由nC=上得： 积最大，故相邻光源的距离只要大于2 htan C,= 2h一就可 C°品0故选B 1 以使所有的光色在水面不交叠，故D错误.故选BC. n 3.如图所示，B中心处的字反 二、实验题 射的光线经半球体向外传播时，传 8.(1)P、P2的像及大头针P3; 播方向不变，故人看到字的位置是 (2)1.5. 字的真实位置.而放在A中心处的字经折射，人看到的位置比 三、计算题 真实位置要高，A、D正确 9.解析：已知入射光线和出射光线平 二、实验题 行，所以光在三个界面上改变了传播方 4.(1)3;(2)P4;(3)1. 向，光线在玻璃珠的内表面反射时具有对 解析：(1)此时OP3与0E之间的夹角为入射角，0，=60°， 称性，由此可作出光路图如图所示 02=30°， 由几何关系可知i=2r ① sin0-sin60° 根据折射定律有：一=厅 则n= =5 ② sin 02 sin30° (2)P4对应的入射角大，折射角相同，所以对应的折射率 由①②可得i=60°， 10.解析：画出光路图如图所示 (3)当在K位置时，入射角与折射角相等，所以折射率等 其中一束光沿直线穿过玻璃，可 于1. 知0点为圆心 三、计算题 另一束光从A点沿直线进入玻 5.解析：(1)光线在球面上恰好发生 璃，设在半圆面上的入射点为B,入射角为01，折射角为02，由 全反射，光路图如图所示 几何关系可得， 根据几何关系可知，全反射的临界角 sin 0 Los 满足inC=05=5可得C=60.根据 R 2 解得0=30. 由几何关系可知，l即=R, 全反射临界角公式可得sinC= n 折射角为02=60°. 解得n=23 31 由折射定律得玻璃材料的折射率为 n=sin sin 60 sin 0 sin30°=v5. (2)光线在透明半球内传播的速度为。=斤，根据几何关 系可知，光在透明半球中传播的路程为 B组 s=Rcos60°+2R+Rcos60°=3R, 一、多选题 1.BC 2.BC 3.AD 光在透明半球中传播所用时间为：音， 1,由光路可知，从空气射入水中时，a光的偏折程度较大， 一3 高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 联立解得1=23R 以看到光亮，故C正确；无论将B沿SP向A平移至何位置，透过 c A的偏振光的振动方向始终与B的透振方向垂直，在P处始终 第35期3版参考答案 看不到光亮，故D错误， A组 一、单选题 6.双缝干涉的条纹间距4：=入，其中1是指屏和双缝之 1.D2.B3.C4.B5.C6.C7.D 间的距离，d是两缝之间的距离，入是指入射光的波长，则△x与 提示： 单缝到双缝间的距离无关，与每条缝的宽度也无关，故A、D错 1.在某点产生暗条纹的条件是光程差，-r为半波长的 误；如果增大双缝之间的距离，使d增大，则△x变小，故B错误。 奇数倍已知P点出现第3条暗条纹，说明-1=子，由c 如果增大双缝到光屏之间的距离，使增大，则△x变大，故C正 确 V得A=子则6=导 7.用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松 亮斑，A错误；用光照射很大的中间有大圆孔的不透明挡板时 2.可见光的频率范围是3.9×104~7.5×104Hz,依据公 后面是一亮洞，不会出现衍射现象，B错误：用光照射很大的不 式c=f,可知其波长范围是4.0×107~7.69×107m,A,D 透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，C错误；用光 选项错误，根据公式4=受(n为整教)可知，n为偶数的地方 照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时会出现明暗相间的 出现亮条纹，n为奇数的地方出现暗条纹.因此n=4时，出现 衍射图样，即发生衍射现象，D正确。 距中心条纹的第二条亮条纹，所以A点到两条缝的路程差△r 二、填空题 =4×6×10m=1.2×10‘m,要想出现暗条纹，n需取奇数 8.衍射不变变大变大 2 三、计算题 才行.当入射光波长为4.8×10-7m时，1.2×106m= 9.解析：由题意知，P到双缝的路程差6 1.5×10-6 n48x10-7 2 m,n=5,为奇数，所以A点出现暗条纹，B选项正 0.5×106d= 3入1，满足波长的整数倍，在P点形成亮条纹.当单色光波长入2 确.当人射光波长为40×107m时，1.2×106m=n4×10 m, 06m时方-名旧：=子满足半资长附待数修。 n=6,为偶数，所以A点处出现亮条纹，C选项错误 3单色光无的波长=斤=88 5.0×104m=0.6× 在P点形成暗条纹，在0~名：范围内，了，和子：满足半 波长的奇数倍，出现暗条纹，此时在中央亮条纹和P点之间有 10m=0.6m单色光5的肢长有=×gm=04 两条暗条纹 ×106m=0.4um.因P点到双缝的距离之差△x=0.6m= 10解析：(1)由入=子得入=5×10'm,n= 入 入1，所以用单色光f照射时P点出现亮条纹.△x=0.6um= 5×10=6,由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点为暗 3×10-6 多，所以用单色光5照射时P点出现暗条纹放选项C正确 条纹 4,双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度 (2)0点路程差为0，也是暗条纹，OP间还有5条暗条纹，6 相同且等间距，随着波长越长，则条纹间距越大，根据无 条亮条纹 B组 是，而。=心，现给箱子灌满油（不考虑溢油），则有波长变小， 一、多选题 条纹间距变密，故B正确，ACD错误。 1.AB 2.BD 3.BC 5.电灯S发出的光，包含着垂直于传播方向上沿一切方向 提示： 振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，属于 1.中央O点到S、S,的路程差为零，所以换不同颜色的光 自然光，故A错误；自然光先经过偏振片A形成偏振光，当偏振 时，O点始终为亮条纹，选项A正确，C错误；波长越长，条纹间 片B的透振方向与A的透振方向不垂直时，才能从P点看到光 距越宽，所以红光的同侧第一条亮条纹在P点上方，蓝光的同 亮，所以A是起偏振器，B是检偏器，故B错误；由于此时人眼在 侧第一条亮条纹在P点下方，选项B正确，D错误 P处迎着人射光方向看不到光亮，说明A、B透振方向垂直，以 2.当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长时，会 SP为轴将A转过45°，则透过A的偏振光的振动方向将存在平 发生明显的衍射现象，该装置利用了光的衍射现象；如果屏上 行于B透振方向的分量，此时将有部分光可以透过B,在P处可 条纹变宽，表明细丝变细，故BD正确， 4 高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 3.P点为中央亮条纹，说明P点到两狭缝的距离差等于0，学能，转化为系统的机械能，则机械能不守恒，故D错误 Q为第一级亮条纹，说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于波长 5.物体A和物体B无相对滑动，物体A的回复力最大为 的一倍，即为入.用波长为2入的光实验时，P点到两狭缝的距离 Fx=mg,则物体A和物体B整体的最大加速度为ug,以物体 差仍为0，Q点到两狭缝的距离差仍为入，为半波长的一倍，则Q A和物体B整体为研究对象，最大回复力F=kxmx=(M+ 点为暗条纹；第一级亮条纹应向上移动，故A错误B正确；用波 m)a,联立解得x=L(M+m)E,故C正确，ABD错误 k 长为分的光实验时，Q点到两狭缝的距离差仍为入，且该距离 6.以水为研究对象，根据动量定理可知F:四，而？ 差等于波长的两倍，此时Q点为第二级亮条纹，所以P,Q间还 有一条亮条纹，故C正确，D错误。 p,O三mFm,代入可得F=·故D正确 二、实验题 7,当汽车以5m/s的速度行驶时，驱动力的周期为T=三 4.(1)凸透镜；(2)1.7009.200：(4)。- n-1 三、计算题 =号=04所以频率等于/=子=25，放A错误：当 5.解析：(1)据干涉实验相邻亮条纹间距公式可知△y= 汽车以4：的速度行驶时，汽车的频率为f=兰=专k 子入，根据波长频率公式可知∫=六。 2Hz,此时和汽车固有频率相同，所以颠簸最厉害，故B正确； 代入数据得入=6×107mf=5×104Hz 当汽车以3：的速度行骏时，汽车的颜率为∫=号=子业 (2)P到S1、S,的距离之差6=1.5×106m, =1.5Hz,此时和汽车固有频率不相同，所以颠簸不是最厉害， 单色光的波长入=600nm=6×10-7m, 故C错误；当驱动力频率和汽车固有频率相同时，汽车颠簸最 5 由此可知6=之入，所以P点为暗条纹. 厉害，并不是汽车速度越大，颠簸就越厉害，故D错误， 二、多选题 第36期参考答案 8.CD 9.ACD 10.AD 一、单选题 提示： 1.A2.A3.C4.B5.C6.D7.B 提示： &此介质的折射率为n三”8故A错误：光从介质进入 1.单缝衍射图样为中央亮纹最宽最亮，往两边变窄，双缝 空气，频率不变，故B错误；光从介质进入空气，频率不变，波速 干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结 增大，根据v=f可知，波长增大，故C正确；随着人射角02增 合图甲、乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确。 加，光线OA的强度逐渐减弱，最后会消失，故D正确 2波的周期为T=巴=爱=1，根据图像可知波长为入 9.爆竹在最高点爆炸过程中，整体水平方向上不受外力， 水平方向上动量守恒，故A错误；规定向东为正方向，根据动量 =2×1m=2m,则波速为=今=子5=2m,则波在 守恒得3m,=2mw+m',解得质量为m的一块的速度v'=3o 5s时间内传播的距离为3=t=2×5m=10m,故A正确. -2,故B正确，C错误；质量为m的一块爆炸后，做平抛运动， 3.两列波叠加，A、D均为振动加强的点，在该时刻，A在波 运动的时间由h= 方得：=√受烟在格地过秘中重力冲 峰，位移+9cm,D在波谷，位移-9cm,故质点A、D在该时刻 的高度差为l8cm.故A错误；质点B、C始终是振动减弱的点， 量的大小为g·√臣方向竖直向下，故D错误 振幅为1cm,故B错误，C正确；两列波为相干波，S1的振动频 10.由“同侧法”可知，健身者左手刚开始抖动时的方向向 率等于S2的振动频率，故D错误. 下，故A正确；对于机械波，波速与介质有关，与频率无关，所以 4.两运动员组成的系统动量守恒，且两运动员的动量变化 增大抖动的频率，绳子上的波形传到P点的时间不变，故B错 大小相等，方向相反，故A错误；根据牛顿第三定律可知，两运 误；由图知，波长入=8m,波速v=f=16m/s,故C错误；a质 动员之间的相互作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等， 根据I=F:可知两运动员相互作用力的冲量大小相等，方向相 点的根动形式将传到6点需要时间1=÷=名，放D正确 反，冲量之和一定为零，故B正确；两运动员相互作用时，相对 三、实验题 地面的位移不一定相同，因此相互作用力的功之和不一定等于 11.(1)大于；(2)BC; 零，故C错误；两运动员组成的系统动量守恒，但“交棒”运动 (3)mASop mASou mgsox; 员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化 (4)①P、L、L2必须为多次实验后落点的平均位置 -5 高中物理人教（选择性必修第一册）第33~36期 ②实验步骤F中的OL2应改为OL2-d. (3)m√2gh,方向竖直向下 解析：(1)为了防止A球反弹，入射球的质量必须大于被 碰球的质量。 解析：(1)从6点到c点为平抛运动，有h=g,解得：= (2)只要每次加速的环境完全相同即可，不需加速轨道光 2h 滑，故A错误；为了保证小球每次平抛的初速度相同，每次入 射小球必须从同一高度由静止释放，故B正确；为了使小球做 (2)6点到c点由动能定理有mgh=2mr2-m,解得 平抛运动，轨道末端必须水平，故C正确；本实验中不需要测量 ,=√-2gh. 时间，故测量仪器不需要秒表，故D错误 (3)根据动量定理可得mgt=△p,解得△p=m√2gh,方 (3)由动量守恒定律m2=m1+mg,三次平抛运动 的时间t相同，则mA2t=m1t+mgt即msoP=msow+ 向竖直向下 mBSON 14.(1)3;(2)2×109s. (4)①为减小实验误差，应进行多次实验，求出小球落点 解析：(1)根据题意，光路图如所 的平均位置P、L1、L2; 示，由几何关系可知sini=0.053 0.1 ②两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量 守恒定律得m1,=m1)1+m22,两球离开轨道后做平抛运动， ,解得i=60°又r二子=30，故诊 它们抛出点的高度h相等，它们在空中的运动时间t相等，两边 同时乘以t得m1ot=m1t+m22t,即为m1OP=m1OL,+ 球的折射率为n=血=B sin r m2(0L2-d),实验步骤F中的0L2应改为0L2-d. (2)光在球体的传播速度为”二二。，放光在球体中 n 12.(1)P3及P1、P2的像远 的传播时间为1=2BN=25R=2×10° 15.(1)(40n+30)m/s(n=0,1,2,…); sin o 2) (2)0.8s: 0 sin B (3)10m/s. 解析：(1)据图可知简谐波的波长入=8m,波向x轴正方 品 向传播，则在0.2s内波传播的距离x=(n+子)A(n=0,1, 解析：(1)在确定P、P4位置时，应使P3挡住P、P2的像， 2…）,由波速公式0=子，解得=(401+30)m/s(n=0,1 P,挡住P,及P,、P,的像；折射光线是通过隔着玻璃砖观察大 2,…) 头针成一条直线确定的，如果大头针之间的距离太近，引起的 (2)若质点P在0.2s内运动方向没有发生改变，则0时刻 角度测量误差会较大，故在确定P、P4位置时，二者距离应适 当远一些； 时质点P应向)轴正方向运动，且1=子T,解得T=08、 (2)连接P,、P2交玻璃的上表面于O1,B (3)由波速公式=六，解得，=10m/s 连接PP4交玻璃的下表面于O2,连接a 0 002,过01、02分别作上、下表面的法线， P,P为入射光线，α为入射角，01O2为玻璃b 中的折射光线，B为折射角，光路图如图所 示，根据折射定律可得n=ng sin B (3)设圆的半径为R,则人射角和反射角满足sina= R sin B= B卫所以玻璃的折射率表示为n=m合=品 R 四、解答题 13.(1)t=√g /2h (2)√02-2gh; 6