高考物理一轮复习专题53光的干涉、衍射和偏振现象测含解析695.pdf

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1、第-1-页 专题 53 光的干预、衍射与偏振现象测【总分值：110 分 时间：90 分钟】一、选择题本大题共 12 小题，每题 5 分，共 60 分。在每题给出的四个选项中18 题只有一项符合题目要求；912 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1以下说法正确的选项是：A自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光 B只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高 C全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性 D 将两个固有频率一样的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停顿振动，却能听到未被敲击的

2、音叉发出声音，这是声波的干预现象【答案】C【名师点睛】题考察生活中的光学及声音现象，要知道自然界中的反射光等均属于偏振光；只有声源相对观察者在运动时才能感到频率变化；激光具有相干性；一样频率的物体可以产生共振现象，要学会注意观察总结并能会解释相关现象。2关于光的现象，以下说法正确的选项是：A波源及观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波不会产生多普勒效应 B无影灯利用的是光的衍射原理 C阳光下肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干预现象 第-2-页 D雨后的彩虹是光的干预现象【答案】C【解析】波源及观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波也会产生多普勒效应故 A 错误；光源较大时，本影很小

3、，无影灯是利用光的直线传播原理制成的 故 B错误；肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干预造成的故 C 正确；雨后的彩虹是光的折射现象，不是干预现象故 D 错误应选 C。【名师点睛】此题主要考察的是光的多普勒效应、光的干预及衍射以及光沿直线传播现象的应用；此题涉及的光学知识比拟多，是一道综合性的题目，但是难度不大。3以下说法正确的选项是：A、光纤通信依据的原理是光的折射，且内芯比包层的折射率大 B、光的色散现象说明了同一介质对不同色光的折射率不同，但各色光在同一介质中的光速一样 C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D、照相机的镜头呈

4、现淡紫色是光的干预现象【答案】D【名师第-3-页 点睛】此题中泊松亮斑及光导纤维学生容易承受并掌握的知识点，理解利用薄膜干预检查光学平面的平整程度与增透膜的原理是该题的关键。4有关光现象的应用技术，以下表达中不正确的选项是：A立体电影的制作及观看是应用光的偏振现象 B相机镜头外表镀上一层增透膜是应用光的衍射现象 C光导纤维是应用光的全反射原理 D利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离【答案】B【解析】立体电影是应用了两个偏振片，是光的偏振现象，故 A 正确；照相机镜头上的增透膜，是利用光的干预原理，对反射光进展振动减弱，从而导致透射光增加，故 B 错误；用光导纤维束传送图象是利用光的全

5、反射，故 C 正确；激光方向集中，也就是平行度好，可用于测量月球到地球的距离，故 D 正确。此题选择错误的，应选 B。【名师点睛】检查光学平面的平整程度是利用光的干预现象；增透膜是利用光的干预现象；光导纤维传播信号是光的全反射应用；过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的折射色散现象，从而即可各项求解。5如下图为一显示薄膜干预及现象的实验装置，P 是附有肥皂膜的铁丝圈，S 是一点燃的酒精灯往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干预图象应是图中的：ABCD 第-4-页【答案】D【名师点睛】该实验通过光在膜的前后外表的反射光在前外表叠加，形成干预，产生干预条纹，路程差为半波长的偶数倍，出现明条纹，路程差为半波

6、长的奇数倍，出现暗条纹 6把一个凸透镜的弯曲外表压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是：A远离中心点处亮环的分布较疏 B用白光照射时，不会出现干预形成的圆环 C是透镜曲面上反射光及透镜上方平面上的反射光干预形成的 D及同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是一样的【答案】D【解析】远离中心点处亮环的分布较密，A 错；用白光照射时，仍能出现干预形成的圆环，B 错；是空气膜也即透镜曲面上反射光及玻璃平面上的反射光干预形成的，C 错；当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，及同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是一样的，故 D 正确。【名师点睛】光

7、的干预与衍射比拟 内容 干预 衍射 现象 在光重叠区域出现光绕过障碍物偏离直线第-5-页 加强或减弱的现象 传播的现象 产生条件 两束光频率一样、相位差恒定 障碍物或孔的尺寸及波长差不多或小得多 典型实验 杨氏双缝干预实验 单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆盘衍射 图样特点 不同点 条纹宽度 条纹宽度相等 条纹宽度不等，中央最宽 条纹间距 各相邻条纹间距相等 各相邻条纹间距不等 亮度情况 清晰条纹，亮度根本相等 中央条纹最亮，两边变暗 一样点 干预、衍射都是波特有的现象；干预、衍射都有明暗相间的条纹 7如下图，a、b、c、d 四个图是不同的单色光形成的双缝干预或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出

8、的正确结论是：Aa、b 是光的干预图样 Bc、d 是光的干预图样 C形成 a 图样光的波长比形成 b 图样光的波长短 Dc、d 中央条纹为暗纹【答案】A【名师第-6-页 点睛】此题考察了干预图样的特点，条纹间距及光波的波长成正比 干预条纹的间距是相等的，条纹间距大的光波波长长 8用 a、b、c、d 表示四种单色光，假设a、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于 b 的临界角；用 b、c 与 d 在一样条件下分别做双缝干预实验，c 的条纹间距最大用 b 与 d 在一样条件下分别做单缝衍射实验，d 的现象明显那么可推断 a、b、c、d 可能分别是：A紫光、蓝光、红光、橙光 B蓝光、紫光、红光、橙

9、光 C紫光、蓝光、橙光、红光 D紫光、橙光、红光、蓝光【答案】A【解析】根据临界角 C、折射率，由a 的临界角小于 b 的临界角，可知 nanb，根据色散规律可知 a 的频率大于 b 即 ab；根据双缝干预条纹间距，由c 的条纹间距最大可知 b、c 与 d 中 c 的波长最长，故 c 的频率最小；用 b 与 d 在一样条件下分别做单缝衍射实验，d 的现象明显，可知 d 的波长较 b 大，d 的频率较 b 小；综合上述可知 a、b、c、d 的频率从大到小依次为 abdc，故 A 正确应选 A【名师点睛】要判定四种光的频率大小关系，需要一一进展比拟：从同一介质射向空气折射率越大临界角越小，频率越大

10、；根据双缝干预图样的条纹间距可知条纹间距越大波长越长，频率越小。9以下说法中正确的选项是：第-7-页 A在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由绿光改为红光，那么干预条纹间距变宽 B太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干预原理 C交通警察向行进中的汽车发射一个频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进展交通管理。这一技术应用了多普勒效应 D托马斯杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波【答案】ABC【名师点睛】该题中掌握了双缝干预的条纹间距及 L、d 与之间的关系，是解决此题的关键所在其他的几个知识点都是记忆性的知识点，比拟简单

11、 10.两束单色光 a 与 b 沿如下图方向射向等腰三棱镜的同一点O，b 光在底边界面处发生全反射，两束光沿一样方向射出，那么：A在棱镜中 a 光的传播速度较大 B用 a 光检查光学平面的平整度时，呈现的明暗相见条纹比 b 光呈现的条纹要密 C 假设 a、b 两种色光以一样角度斜射到同一玻璃板透过平行外表后，第-8-页 b 光侧移量大 D用 a、b 光分别做单缝衍射实验时，b 光衍射条纹宽度更大【答案】AC【解析】假设两束单色光 a 与 b 都沿着出射光线方向入射，那么 b光将发生全反射，而 a 光发生折射，那么知 a 光的临界角大于 b 光的临界角，由临界角公式得知，玻璃对 a 光的折射率较

12、小，由分析得知，a 光的速度比 b 光大故 A 正确；a 光的波长大于 b 光，故根据光的干预知识可知，用 a 光检查光学平面的平整度时，呈现的明暗相见条纹间距较大，即 a 光比 b 光呈现的条纹要疏，选项 B 错误；b 光的折射率比 a 光大，那么假设 a、b 两种色光以一样角度斜射到同一玻璃板透过平行外表后，b 光侧移量大，选项 C 正确；a 光的波长大于 b 光，那么用 a、b 光分别做单缝衍射实验时，a 光衍射条纹宽度更大，选项D 错误；应选 AC【名师点睛】此题的解题关键是运用光路可逆性原理，分析折射率的大小，再进一步分析两光束波长、频率关系，即可分析光的衍射与干预现象。注意折射率大

13、的光的频率较大，波长较小。11以下说法正确的选项是：A机械波、电磁波均能产生干预、衍射现象 B泊松亮斑是光的干预现象中的加强区 C全息照相的拍摄利用了光的干预原理 D在光的双缝千涉实验中，条纹间距及缝的宽度成反比 E波速公式 vf 说明波速只及波长、频率有关，及介质无关 第-9-页【答案】ACD【名师点睛】只要是波均能发生干预及衍射；泊松亮斑光的衍射现象；光的偏振及光是横波有关；机械波的波速及介质有关；“彩超利用多普勒效应原理，测血流速度，从而即可求解。12以下说法正确的选项是：A光纤通信是利用了全反射的原理 B水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的 C障碍物的尺寸比光的波

14、长大得多时，一定不会发生衍射现象 D人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的单缝衍射图样 E水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时，一局部光在界面上发生了全反射的缘故【答案】ADE【解析】光纤通信是利用了光的全反射原理制成的，故 A 正确；水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于油膜的上下外表对光的干预形成的，故 B 错误；障碍物的尺寸比光的波长大得多时，也会发生衍射现象；只不过不明显，故 C 错误；人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样，故 D 正确；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一局部光在界面上发生了全反射的缘故，故 E正确。第-10-页【名师点睛】

15、此题考察了全反射、干预、衍射、电磁波等根底知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些根底知识点。二、非选择题本大题共 4 小题，第13、14 题每题 10 分；第 15、16 题每题 15 分；共 50 分 13 10 分m 的红光做双缝干预实验，双缝间的距离是，缝到屏的距离是 1m，相邻两条纹间的距离是多大【答案】21.5 10 xm 【解析】根据双缝干预实验条纹间距公式，那么：21.5 10 xm。【名师点睛】此题关键能够根据双缝干预实验条纹间距公式列式求解。1410 分 在杨氏干预实验中，假设单色光的波长=5 8910-7m，双缝间的距离 d=1mm，双缝到屏的距离l=2m求第 1

16、 个亮条纹到第11 个亮条纹的中心间距【答案】1178102 m【考点定位】光的双缝干预【方法技巧】重点考察条纹间距的公式。15 15 分如下图，在双缝干预实验中，S1与 S2为双缝，P 是光屏上的一点，P 点及 S1、S2距离之差为 21106 m，分别用 A、B两种单色光在空气中做双缝干预实验，问 P 点在下面两种情况中，是亮条纹还是暗条纹？1A 光在折射率为 n15 的介质中波长为 4107 m 2B 光在某种介质中波长为 315107 m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界角为 37 第-11-页【答案】1暗条纹 2亮条纹【解析】1设 A 光在空气中波长为 1，在介质中波长为 2，由

17、，得 1n2154107 m6107 m 根据路程差 r21106 m，所以61712.1 103.56 10rN 由此可知，从 S1与 S2到 P 点的路程差是波长 1的 35 倍，所以 P点为暗条纹 2根据临界角及折射率的关系得 由此可知，B 光在空气中波长 2为：2n介53315107 m525107 m 由路程差 r 与波长 的关系62722.1 1045.25 10rN 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹【名师点睛】解决此题的关键掌握形成明条纹或暗条纹的条件、折射率及波长的关系等等知识，要知道到两个双缝的距离之差等于波长的整数倍时出现亮纹；到两个双缝的距离之差等于半波长的奇数倍时出现暗纹；根底题。16 15 分用氦氖激光器进展双缝干预实验，使用的双缝间距离 d0.1mm，双缝到屏的距离 l60m，测得屏上干预条纹中亮纹的间距是 38cm，氦氖激光器发出的红光的波长 是多少？假设把整个装置放入折射率是 4/3 的水中，这时屏上的条纹间距是多少？【答案】63107m；28102m【名师点睛】此题考察了双缝干预的实验，首先要知道实验原理，并第-12-页 且要熟练掌握条纹间距的表达式，并能知道各个量表示的物理意义；此题是根本的光学实验，在高考中也是经常出现的