内容正文:
第5章
光的干涉、衍射和偏振
第1讲 描述运动的基本概念
五年高考模拟练
第1讲 描述运动的基本概念
考点1 光的干涉
1.[2022浙江6月选考,4]关于双缝干涉实验,下列说法正确的是 ( )
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
C.把光屏前移或后移,不能看到明暗相间条纹
D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对于双缝干涉实验,如果从双缝通过的光是相干光,用复色光投射仍然能看到干涉条纹,选项A错
误。明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果,选项B正确。用单色相干光照射两条狭缝时,屏上干涉
条纹间距Δy= λ,改变l,则只有屏上的条纹间距改变;蓝光的波长比红光的短,则其干涉条纹的间距比红
光的小,选项C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[多选题][2025陕晋青宁,9]在双缝干涉实验中,某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660
nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝,双缝间距为0.5 mm,双缝到屏的距离为500 mm,则屏上
( )
A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C.距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D.距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
BC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 两列光频率相同才可能发生干涉,蓝光波长小于红光波长,蓝光频率大于红光频率,所以蓝光与
红光之间不能发生干涉,A错误。根据Δx= 可知,l、d相同,λ越大,Δx越大,因蓝光波长小于红光波长,所
以蓝光相邻条纹间距小于红光相邻条纹间距,B正确。蓝光相邻亮条纹间距为Δx1= =0.44 mm,红光相
邻亮条纹间距为Δx2= =0.66 mm,则1.32 mm=3Δx1=2Δx2,C正确(点拨:距离中央亮条纹中心1.32 mm 处
既是蓝光亮条纹中心,又是红光亮条纹中心)。1.98 mm=4.5Δx1=3Δx2,所以距离中央亮条纹中心1.98 mm
处不是蓝光亮条纹中心,是红光亮条纹中心,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025重庆,4]杨氏双缝干涉实验中,双缝与光屏的距离为l,波长为λ的激光垂直入射到双缝上,在光屏
上出现了如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两亮条纹中心位置并测出其间距为a,则
( )
A.相邻两亮条纹间距为
B.相邻两暗条纹间距为
C
C.双缝之间的距离为 λ
D.双缝之间的距离为 λ
解析 根据题意可知,相邻两亮(或暗)条纹间距Δx= ,A、B错误。由公式Δx= λ可知,双缝之间的距离
d= λ= λ,C正确,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2023江苏,6]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( )
A. 倍 B. 倍 C.2倍 D.3倍
B
解析 相邻两亮条纹的中心间距Δy= λ,由题图知相邻两亮条纹间距变为原来的2倍,故双缝间的距离
变为原来的 ,选项B正确,A、C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025山东,3]用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称,光屏垂直于
OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧,单色平行光沿OO'轴方向入射,在屏上观察到干涉
条纹,再将偏振片P2置于双缝右侧,P1、P2透振方向平行。保持P1不动,将P2绕OO'轴转动90°的过程中,关
于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A
A.条纹间距不变,亮度减小
B.条纹间距增大,亮度不变
C.条纹间距减小,亮度减小
D.条纹间距不变,亮度增大
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距公式Δx= λ,其中λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏
到双缝的距离,可知在双缝左侧或右侧放置偏振片P1和P2不会影响条纹间距,即条纹间距不变。两偏振
片透振方向原来平行,而后P2绕OO'轴转动90°过程中透过P2的偏振光光强逐渐减弱,可知屏上干涉条纹
的亮度逐渐减小,A正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2023山东,5]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
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 因C的膨胀系数小于G的膨胀系数,则温度升高时C的上表面比G的上表面上移距离小,劈形空气
层变厚,如图所示。原来厚度为d的位置会向左移动,所以条纹会左移,A正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[多选题][2023辽宁,8]“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航
行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列
现象的物理原理与之相同的是( )
A.插入水中的筷子,看起来折断了
BD
B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C.驶近站台的火车,汽笛音调变高
D.振动音叉的周围,声音忽高忽低
第1讲 描述运动的基本概念
解析 球鼻艏推起的波与船首推起的波叠加相消可以大幅度减小水对轮船的阻力,这是波的干涉现
象。阳光下的肥皂膜,由于薄膜干涉,呈现彩色条纹;振动音叉产生的两列声波在周围叠加,发生干涉,声
音忽高忽低,均是波的干涉现象,故B、D选项正确。A中是光的折射现象,C中是波的多普勒效应,故A、
C错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2021山东,7]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 ( )
D
解析 图中相邻干涉条纹间距随x的增加而增大,说明随着x的增大,d的变化越来越慢,故D正确,A、B、
C均错误。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2024山东,4]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①。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 ( )
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
①关键点拨 形成干涉条纹说明两玻璃板不平行,三球直径不可能都相等。
第1讲 描述运动的基本概念
真题降维
第1讲 描述运动的基本概念
考情分析
从实际生产生活中提取情境,进而抽象出物理模型,是新高考常用的命题方式。本题以检测球形滚珠直
径是否合格的装置为情境,考查光的干涉的知识,强化了考生对所学知识在生产生活中应用的认知,引
导考生完成从“解题”到“解决问题”的能力转变。
第1讲 描述运动的基本概念
考点2 用双缝干涉测光的波长
10.[2021湖北,5]如图所示,由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和
反射光,透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心
位置,P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一
侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则( )
D
A.λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置
B.λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置
C.λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置
D.λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据双缝干涉相邻亮条纹间距公式Δx= λ结合题图信息可知,P1对应的光的波长较长,即λ1>λ2;从
M射出的光的偏折程度大于从N射出的光的偏折程度,所以从M射出的光的折射率大于从N射出的光的
折射率,从M射出的光的频率大于从N射出的光的频率,根据公式c=λν知,从M射出的光的波长小于从N
射出的光的波长,则N是波长为λ1的光出射位置,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
11.[2021浙江6月选考,17(2)]如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中
①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是______(单选)。
A.旋转测量头
B.增大单缝与双缝间的距离
C.调节拨杆使单缝与双缝平行
②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是______(单选)。
A.减小单缝与光源间的距离
B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离
D.增大双缝与测量头间的距离
D
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ①旋转测量头只能调节分划板的刻度线与干涉条纹是否平行,不能调节条纹的清晰程度,选项A
错误;增大单缝与双缝之间的距离不能调节条纹的清晰程度,选项B错误;调节单缝与双缝平行,更容易
发生清晰的双缝干涉现象,选项C正确。
②根据双缝干涉条纹间距公式Δy= 可知,增大双缝到屏幕(测量头)的距离l、光的波长λ或减小双缝间
距d都可以增大条纹间距,由此可知选项D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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