湖北省2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 13 第2單元 光的波動(dòng)性試題

第2單元光的波動(dòng)性 1.某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn),你認(rèn)為正確的是()A.若狹縫與線狀白熾燈平行,衍射條紋與狹縫平行B.若狹縫與線狀白熾燈垂直,衍射條紋與狹縫垂直C.衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D.衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)2.1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì).1834年洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃利鏡實(shí)驗(yàn)).如圖為洛埃利鏡實(shí)驗(yàn)的原理圖，S為單色光源，M為平面鏡，光源S到平面鏡的距離和到屏的垂直距離分別為a和L，光的波長(zhǎng)為，在光屏上形成干涉條紋，則相鄰的兩條亮紋間距離x為（ ）A. B. C D.3.控制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲時(shí)在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.這主要是光的干涉現(xiàn)象B.這主要是光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗4.下列所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖大都來(lái)源于課本,則下列判斷錯(cuò)誤的是()A.甲圖是薄膜干涉的圖樣,照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應(yīng)用B.乙圖是小孔衍射的圖樣,也被稱為“泊松亮斑”C.丙圖是在平靜無(wú)風(fēng)的海面上出現(xiàn)的“蜃景”,上方是蜃景,下方是景物D.丁圖是衍射圖樣,其最明顯的特征是條紋間距不等5.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射,尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射,否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力,有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡.他選用的薄膜材料的折射率n=1.5,所要消除的紫外線的頻率=8.1×1014kHz,那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是()A.9.25×10-10mB.1.85×10-10mC.1.24×10-10mD.6.18×10-10m6.在研究材料A的熱膨脹特性時(shí),可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一個(gè)透明的平行板B,B與A上表面平行,在它們間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜.現(xiàn)在用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射,同時(shí)對(duì)A緩慢加熱,A均勻膨脹,在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化.當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮,然后亮度逐漸減弱至最暗;當(dāng)溫度升到t2時(shí),亮度再一次回到最亮,則()A.出現(xiàn)最亮?xí)r,B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B.出現(xiàn)最亮?xí)r,B下表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)C.溫度從t1升至t2過(guò)程中,A的高度增加D.溫度從t1升至t2過(guò)程中,A的高度增加7.在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介.光盤上的信息通常是通過(guò)激光束來(lái)讀取的.若激光束不是垂直投射到盤面上,則光線在通過(guò)透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向,如圖所示.下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.圖中光是紅光,光是藍(lán)光B.在光盤的透明介質(zhì)中,光比光傳播更快C.若光、光先后通過(guò)同一雙縫干涉裝置,前者得到的條紋比后者的寬D.若光、光先后通過(guò)同一單縫衍射裝置,前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄8.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用黃光作為入射光.為了增大干涉條紋的間距,該同學(xué)可以采用的方法有()A.改用紅光作為入射光B.改用藍(lán)光作為入射光C.增大雙縫到屏的距離D.增大雙縫之間的距離9.用一只小白熾燈照亮一個(gè)帶有圓孔的圓板,若圓孔直徑逐漸縮小到零,則在圓板后的屏上將依次出現(xiàn)下述情景:a.,b.,c.,d.10.如圖所示，ABC為一玻璃三棱鏡的截面，一束白光MN垂直于AB面射入，在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出，在屏PQ上得到一束七種顏色的彩色光帶，則（ ）A.從AB面射入到從BC面射出，紅光用的時(shí)間最長(zhǎng)B.棱鏡對(duì)彩色光帶右邊緣的色光的折射率更大一些C.分別用彩色光帶左、右邊緣的色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在相同條件下，用左邊色光做實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋的間距更大些D.若MNB逐漸變小，紅光最先從AC面透出參考答案1.解析:若狹縫與線狀白熾燈平行,衍射條紋與狹縫平行且現(xiàn)象明顯;衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān),狹縫越小,條紋越疏;條紋間距與波長(zhǎng)有關(guān),波長(zhǎng)越長(zhǎng),間距越大.答案:ACD2. 解析:由于反射光線過(guò)像點(diǎn)，作出光路圖，如圖，S和S相當(dāng)雙縫，則x答案:C3.解析:此現(xiàn)象為衍射現(xiàn)象；當(dāng)障礙物(細(xì)絲)變細(xì)時(shí)，衍射明顯，條紋變寬.答案:BC4.解析:照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應(yīng)用,A項(xiàng)正確;乙圖是小圓盤衍射的圖樣,不是小孔衍射的圖樣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;海面上的下層空氣的溫度比上層低,則下層空氣的密度比上層要大,故下層空氣的折射率比上層空氣的折射率要大,由于人眼認(rèn)為光線是沿直線傳播的,故上方是蜃景,下方是景物,C項(xiàng)正確;衍射圖樣最明顯的特征是條紋間距不等,D項(xiàng)正確.答案:B5.解析:為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線,應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來(lái)形成的光疊加后加強(qiáng),則光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)'的整數(shù)倍,即2d=N'(N=1,2,)因此,薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的.紫外線在真空中的波長(zhǎng)是=3.7×10-10m,在膜中的波長(zhǎng)是'=2.47×10-10m,故膜的厚度至少是1.24×10-10m.答案:C6.解析:出現(xiàn)最亮?xí)r,為B的下表面反射光與A上表面的反射光疊加后加強(qiáng),A項(xiàng)錯(cuò),B項(xiàng)對(duì);薄膜干涉中,當(dāng)薄膜厚度為光在薄膜中半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,反射光加強(qiáng),為最亮,因此溫度由t1升至t2時(shí),A的高度變化為波長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對(duì).答案:BD7.解析:同種介質(zhì)對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大,故以相同入射角入射時(shí),折射角較小的是藍(lán)光,折射角較大的是紅光,A項(xiàng)錯(cuò);根據(jù)折射率n=可知,光速度較大,B項(xiàng)錯(cuò);通過(guò)同一干涉裝置,紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng),由x=可知,紅光干涉條紋較寬,C項(xiàng)錯(cuò);通過(guò)同一單縫衍射裝置,藍(lán)光的中央條紋較窄,D項(xiàng)正確.答案:D8.解析:根據(jù)條紋間距x=·可知:要增大干涉條紋的間距,可增大,紅>黃,A項(xiàng)正確;黃>藍(lán),B項(xiàng)錯(cuò)誤;增大到屏的距離l,x增大,C項(xiàng)正確;增大雙縫間距d,x減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案:AC9.解析:當(dāng)圓孔的直徑比較大時(shí),光線會(huì)直接透過(guò)圓孔,在屏上出現(xiàn)圓形亮斑;當(dāng)圓孔小到一定程度時(shí),會(huì)發(fā)生小孔成像的現(xiàn)象,所以在屏上會(huì)出現(xiàn)燈絲的像;再減小圓孔,會(huì)發(fā)生光的衍射,在屏上出現(xiàn)衍射圖樣,最后,孔消失,屏上一片黑暗.答案:亮斑燈絲的像衍射條紋一片黑暗10解析:在同一介質(zhì)中紅光傳播速度最大，從AB面射入到從BC面射出，紅光用的時(shí)間最短，故選項(xiàng)A錯(cuò).彩色光帶右邊緣的色光偏折程度最小，故其折射率更小一些，B項(xiàng)錯(cuò).在同樣條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，相鄰干涉條紋間距越大，而彩色光帶左邊緣的色光是紫光，其波長(zhǎng)最短，故選項(xiàng)C錯(cuò).對(duì)玻璃而言，在七色光中，紅光的臨界角最大，當(dāng)MNB逐漸變小時(shí)，射到AC面上的光的入射角變小，且紅光入射角小得更多，故紅光最先從AC面透出，選項(xiàng)D正確.答案:D