课时分层检测(21)光的干涉-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（二 …0 基础达标练0… 1.用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是 A.明暗相间的条纹 B.彩色条纹 C.一片红光 D.晃动的条纹 2.如图所示，竖直放置的肥皂 肥皂液膜 薄膜受到重力作用而形成 上薄下厚的薄膜，从膜左侧 面水平射入红光，在左侧面 左 右 观察到干涉条纹，则下列说 法正确的是 ( A.干涉条纹是由薄膜左右 两个面的反射光叠加形成的 B.干涉条纹是红黑相间的竖直条纹 C.入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距 变大 D.薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置 相同 3.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条 纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹， 其原因是 A.各色光的波长不同，因而各色光分别产生 的干涉条纹间距不同 B.各色光的速度不同，造成条纹的间距不同 C.各色光的强度不同，造成条纹的间距不同 D.各色光通过双缝到达一确定点的距离 不同 4.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现 象时，以下推断正确的是 像屏 狭缝屏 双缝屏 入射光 A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时， 双缝就成了两个振动情况总是相同的 光源 B.若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白 相间的干涉条纹 1 得分 十一) 光的千涉 C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波 长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹 D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等，暗条 纹之间的距离不相等 5.(多选)a光经过某干涉仪形成的光的干涉图 样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同 一干涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所 示.则下述正确的是 ( 匆 A.a光的频率较大 B.b光的频率较大 C.a光的波长较大 D.b光的波长较大 6.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察 到如图所示明暗相间的干涉条纹.下列关于 该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可 能正确的是 B 7.(多选)用波长为入的单 色光照射单缝O,经过双 M d 缝M、N在屏上产生明暗 相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e 为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则 A.O到达a、b的光程差为零 B.M、N到达b的光程差为入 C.O到达a、c的光程差为4入 D.M、N到达e的光程差为2入 …0 能力提升练 0 8.(多选)如图所示为用同一 甲 双缝干涉实验装置得到的 甲、乙两种单色光的干涉 班级 姓名 条纹，下列有关两种单色光的说法正确的是 A.甲光的波长大于乙光的波长 B.甲光在真空中的传播速率大于乙光在真 空中的传播速率 C.若甲光是黄光，乙光可能是红光 D.若两种单色光以相同的入射角由空气进 入同种介质，甲光的折射角较大 9.在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、: S2的距离之差△s1=0.75um,光屏上Q点 到双缝S1、S2的距离之差△s2=1.5m.如 果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝， 则 A.P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹 B.Q点出现亮条纹，P点出现暗条纹 C.两点均出现亮条纹 D.两点均出现暗条纹 10.在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间： 的距离为0.5mm,测得双缝到光屏的距离： 为1.0m,在光屏上第一条暗条纹到第六条 暗条纹间的距离为7.5mm.则： (1)此红光的频率为多少？它在真空中的： 波长为多少？ (2)假如把整个装置放入折射率为专的水 中，这时屏上相邻亮条纹的间距为多少？ 162 得分 …0 创新应用练。… 1.（多选)煤矿中瓦斯爆 出进 炸危害极大.某同学查 B 资料得知含有瓦斯的 A 气体的折射率大于干净空气的折射率，于 是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井 瓦斯的仪器，原理如图所示.在双缝前面放 置两个完全相同的透明容器A、B,容器A 与干净的空气相通，在容器B中通入矿井 中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监 测瓦斯浓度，以下说法正确的是() A.如果屏的正中央仍是亮条纹，说明B中 的气体与A中的空气成分相同，不含 瓦斯 B.如果屏的正中央是暗条纹，说明B中的 气体与A中的空气成分不相同，可能含 有瓦斯 C.如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B 中的气体瓦斯含量不稳定 D.只有用单色光照射单缝时，才可能在屏 上出现干涉条纹 2.在双缝干涉实验中，光源发射波长为6.0× 10一7m的橙光时，在光屏上获得明暗相间 的橙色干涉条纹，光屏上A点恰好是距中 心条纹的第二条亮条纹.其他条件不变，现 改用其他颜色的可见光做实验，光屏上A 点是暗条纹位置，可见光的频率范围是3.9 ×1014~7.5×1014Hz,则入射光的波长可 能是 A.8.0×10-7m B.4.8×10-7m C.4.0×10-7m D.3.4×10-7m8.解析(1)光路图如下 6026060 B C3096D 由几何关系可知射出棱镜的出射光线a与b的夹角为90°. (2)由折射定律得a光的折射率 n-出8-6 a光在介质中传播的速度为u=C 7 因a在介质中的路程为2R 所以在棱镜中传稀的时间为1=2迟 U 解得=2V③R C 答案(1)90°(2)25R 9.解析(1)如图甲，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射 时的入射角为日，当日等于全反射临界角C时，对应入射光线到 光轴的距离最大，设最大距离为！ 01=C ① 设是玻璃的折射率，由全反射临界 角的定义有 nsin C=1 ② 由几何关系有sin0=R ③ 02 联立①②③式并利用题给条件，得 号R R ④ /n0 (2)如图乙，设与光轴相距及的光线 A 0 在球面B,点发生折射时的入射角和 折射角分别为日，'和0'，由折射定律有 nsin 0=sin 6 设折射光线与光轴的交，点为C,在△OBC中，由正弦定理有 sin∠C_sin(180°-0，) R OC ② 由几何关系有∠C=0'一01' ⑦ m'=3 田 C 0 联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件解得 0C-=32E+BR≈2.74R, 5 答案(1)号R(2)2.74R 课时分层检测（二十一） 1.解析两灯泡不是相千光源，故现象为C. 答案C 2.解析干涉条纹是由湾膜左右两个面的反射光叠加形成的，A正 确：千涉条纹是红黑相间的水平条纹，B错误：由千涉条纹间距公 式△r=子A知，入射光知果换成紫光则波长变短，相邻亮条纹间 距变小，而且由于不同光的千涉条纹的间距不同，故不同颜色的 光的条纹的明暗位置不相同，故C、D错误】 答案A 3.解析各色光的颜率不同，波长不同，在屏上得到的千涉条纹的 宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹，故A正确， 答案A 4.解析狭缝的作用是形成线光源，使入射光到达双缝屏时，双缝 就成了两个振动情况相同的光源，A正确：白光的千涉条纹是彩 2 色的，不是黑白相间的，B错误：屏上某点到双缝的距离差为波长 的1.5倍时，该处应是暗条纹，C错误；相邻亮条纹的间距相等且 相邻暗条纹的间距相等，D错误. 答案A 5.解析由千涉图样可知a光的千涉条纹间距大于b光的条纹间 距，由△r=宁入知a光的波长大于b光的波长，又由c=知，b 光的颜率大于a光的颜率，A、D错误，B、C正确， 答案BC 6.解析从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相千光，其光程差 为△x-2d,即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=n入时，此 处出现亮条纹，相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为之，在图中相 邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，薄膜层的厚度逐渐变小， 因条纹宽度逐渐变宽，则薄膜的厚度不是均匀减小，故选项D 正确， 答案D 7.解析振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满 足某双缝到某点的光程差△s=以(n=0,1,2,3,…),故B、D正确. 答案BD 8解析报据千涉条纹间距公式△虹=宁可得，在d,1相同的条件 下，△x与入成正比，甲光的条纹间距大，甲光的波长长，故A正 确；每种单色光在真空中的传播速率是相同的，都是3.010“/s,故 B错误：由于甲光的波长长，且红光的波长比黄光的波长长，若甲光是 黄光，乙光波长比甲光波长短，则不可能是红光，故C错误：根据c一1 得，甲光的频率北之光频率侯，则甲光的折射率小，由=品得，若 两种单色光以相同的入射角由空气进入同种介质，甲光的折射角较 大，故D正确， 答案AD 9.解析 由c=知黄光的波长为入= -3×108 f6x10m=0.5m,双 缝到P点的光程差与黄光的半波长相比为-、=3，即为半 0.5 2 2 波长的奇数倍，所以P点出现暗条纹.双缝到Q点的光程差与黄 光的半波长相比为=5=6，即为半波长的偶数倍，所以Q点 0.5 2 出现亮条纹 答案B 10.解析(1)相邻两条暗条纹间的距离 4x=Z.5X10-3 m=1.5×10-m 根括入=号4r得A-05X0×1.5X101m=7.5X10-7m 1.0 由∫=无得红光的领率∫=无 7.5X107H2=4.0× 3.0×10“ 10Hz. (2)在水中红光的波长X=入=5.625×107m n 相邻两条亮条纹间的距离为△x了A' 0.5X103X5.625× 1.0 10-m-1.125×10-3m. 答案(1)4.0×104Hz7.5×10-7m(2)1.125×10-3m 11.解析若B中气体含有瓦斯，光经过两容器时折射率不同，光速 不同，到达屏正中央的光程差可能是波长的整数倍，所以屏的正 中央可能是亮条纹，故屏的正中央为亮条纹时，B中气体可能含 有瓦斯，也可能不含瓦斯，故A错误：如果屏的正中央是暗条纹， 必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，可能含 瓦斯，故B正确：如采屏上千涉条纹不停地移动，说明光程差不 稳定，即B中的气体瓦斯含量不稳定，故C正确：无论用单色光 还是白光照射单缝时，都可能在屏上出现千涉条纹，故D错误. 答案BC 12.解析可见光的颜率范围是3.9×1014~7.5×1014Hz,依据公 式c=f,可知共波长范图是4.0×10-1~7.69×10-？m,A、D 两项错误：因A点是距中心条纹的第二条亮条纹，所以A,点到两 条缝的路程差△s=2入整=1.2×10$m,要想出现暗条纹，△s= (2n+1合(a=0,12…)得A=2 2△s2.4×10-6 2n+1,当n=0 时，入=2.4X10im;当n=1时，λ=8X107m:当n=2时，入= 4.8×101m;当n=3时，A=3.4×107m,故选项B正确，C 错误. 答案B 课时分层检测（二十二） 1.解析泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形成 的一个亮斑，其图样周圆还有明暗相间的圆环，故选项B正确；题 图A小孔较大，没发生明显的衍射，题图D小孔较小，发生了小孔 衍射，题图C为干涉条纹 答案B 2.解析激光是原子受激辐射产生的光，是人工产生的一种相千干 光，与普通光源发出的光不同，故C项正确，A、B两项错误；用途 不同，不同激光的强度大小并不相同，激光的强度不一定比普通 光大，D项错误. 答案C 3.解析自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与 偏振片的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，所以A、B、 D正确. 答案ABD 4.解析如果每辆汽车的前灯玻璃和司机座位前面的玻璃都改为 偏振玻璃，并使它们的透振方向都跟水平方向成45°，就可以解决 这个问题，这时，从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机 座位前玻璃上的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里：而从自 己车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己窗玻璃上的透振方 向相同，所以司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体，故D 正确 答案D 5,解析双缝干涉图样的条纹间隔是均匀的，单缝衍射的条纹中间 宽、两侧逐渐变窄，由此可知选项A、B正确 答案AB 6.解析前者为障碍物小圆盘的衍射，障碍物后的阴影中央是一个 亮斑，这就是著名的泊松亮斑，是光绕过盘的边缘后在中央叠加 后形成的，在亮斑的周圆有一个大的影区，在影区的边沿有明暗 相间的圆环，圆孔衍射形成的图样是明暗相间的同心圆环，中央 是明亮的」 答案C 7.解析单缝衍射现象中，波长越长，d越小，越容易衍射，中央亮纹越 宽，衍射现象越明显，d越小，通过缝的光线越少，衍射条纹变暗，故 选B 答案B 8.解析(1)光沿直线传播.(2)发生了衍射现象 (3)孔越小衍射越明显. 答案见解析 9.解析光点右移，说明液面上升（如图），由反射定律及几何关系， △s 求得h=2an,故D正确. 一液面 答案D 10.解析当做单缝实验时，中央是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降 低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如题图乙所示，A 项正确，B项错误：当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的 亮条纹，所以其光强分布图如题图丙所示，C项错误，D项正确 答案AD 11.解析(1)能.到达S1、S。的光是从同一偏振光分解出来的，它 们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对路程 差的影响可忽略，千涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致， 2 只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱 (2)不能.由于从P、P。射出的光振动方向相互垂直，不满足千 涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无千涉现象 答案见解析 12.解析由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，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u=￡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，当用做单缝衍射实验，要比用 做中央亮条更窄，B错误；根据△t=一1，a光的波长大于b光 的波长，所以《光相邻条纹间距大，C正确：由临界角公式 sinC=】知a光的临界角大，D错误. 答案C 13.解析自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和 折射光的透振方向相互垂直，且反射光的透振方向与纸面垂直， 折射光的透振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放 上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光，反射光 束1消失，A正确，B、C均错误；偏振片转动90°，平行于纸面内 的光消失，则折射光束2消失，D正确 答案AD 草未检测卷（一） 1.解析A、B、D均可以通过延长作用时间从而减小冲击力，都可以 用动量定理解释；C远项中将热水瓶胆做成双层，中间的空气抽去 是为了保温，不是为了减小冲击力，不能用动量定理解释，故选C 答案C 2.解析小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，在竖直方向 动量不守恒，系统整体动量不守恒，故A错误；小球从图示位置下 摆到最低点，小车向左加速运动，当小球到最低点时，小车速度最 大，故B正确：当小球从最低，点向右运动时，小车向左减速运动， 故C错误：当小球运动到与题图所示位置相对称的位置时，小车 静止，故D错误 答案B 3.解析从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的金过程中，由于 弹簧对子弹和木块组成的系统有力的作用，所以子弹与木块组成 的系统动量不守恒，子弹、木块和弹簧组成的系统由于受到墙壁 的弹力作用，动量不守恒，故A、C错误；子弹射入木块瞬间，弹簧 仍保持原长，子弹和木块组成的系统所受合外力为零，所以系统 动量守恒，故B正确：若水平桌面粗糙，子弹射入木块的短暂过程 中，由于内力远远大于外力，所以子弹与木块组成的系统动量守 恒，故D错误 答案B 4解析根据动量守恒得(m十m:)空=m,得mA=mg,A错 误；因为两物块质量相等，弹簧对两物块的弹力大小相等，根据牛 顿第二定律可知二者加速度大小相等，C、D错误：当两物块共速 时，动能损失最大，所以。时刻弹簧的弹性势能最大，B正确. 答案B 5.解析小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所 以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零， 则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒定律得 mgr=mgR,x=尺，选项A正确，B.C,D错误. 答案A 6.解析初态时，细绳的拉力等于砂袋的重力，弹丸打入砂袋过程 中，砂袋的速度增大，做圆周运动，细绳拉力与砂袋的重力的合力 提供向心力，拉力增大，A选项错误：弹丸打入砂袋过程中，弹丸 和砂袋组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，弹丸对砂袋 的冲量大小等于砂袋对弹丸的冲量大小，B选项错误：弹丸打入砂 袋过程中，设初速度方向为正，根据动量守恒定律可知， m购=(m十5m)u,根据能量守恒定律可知，产生的热量Q=2 5 之(m十5m)2m,C选项错误；弹丸打入砂 2