资源简介 绝密★启用前专题50光的干涉试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、单选题1.如图所示,把一平凸透镜置于一平板玻璃上方,如果用平行单色光垂直地照射到平凸透镜上,顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间平行单色光的条纹,这种现象最早是牛顿发现的,因此称为牛顿环。以下说法正确的是( )A.牛顿环的出现是光的衍射现象B.牛顿环是明暗相间的半径均匀增大的同心圆条纹C.若在透镜AB面施加向下的压力,则可看到同心圆向外扩展D.若在C处不小心沾上了灰尘,明暗相间的同心圆条纹排列将比没有灰尘时疏【答案】C【详解】.AB.由图可知,空气薄层是两个反射面,所以可以得到,两束干涉光是图中圆弧面与平面反射形成,空气薄层厚度不是均匀增加,而是越向外越厚,所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆,越向外越密,即为中央疏边缘密的同心圆,故AB错误;C.若透镜上施加向下的压力,当压力逐渐增大时,出现亮条纹的这一厚度向外移,即亮环向远离圆心的方向平移,则可看到同心圆向外扩展,故C正确;D.若在C处不小心沾上了灰尘,空气膜厚度并未发生改变,明暗相间的同心圆条纹排列不变,故D错误;故选C。2.下列说法正确的是( )A.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化B.肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象C.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小D.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要浅【答案】B【详解】A.光从一种介质进入另一种介质时,光的频率不变,即光的颜色不发生变化。故A错误;B.肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象,选项B正确;C.光纤通信利用了全反射的原理,故内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,故C错误;D.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深,即看到的要浅,故D错误;故选B。3.下列说法正确的是( )A.有机械振动就一定有机械波B.光导纤维传递信号利用的是光的直线传播原理C.肥皂泡表面上的彩色条纹是由光的偏振引起的D.衍射与干涉均是一切波特有的现象【答案】D【详解】A.有机械振动,不一定有机械波,还必须有传播振动的介质,故A不符合题意;B.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理来传递信号,故B不符合题意;C.肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹是光的干涉现象,故C不符合题意;D.干涉与衍射是一切波特有的现象,故D符合题意。故选D。4.在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝、的路程差为7.5×10-7m,如果用频率为6.0×1014Hz的单色光照射双缝,则( )A.单色光的波长是2×10-7m;P点出现暗条纹B.单色光的波长是2×10-7m;P点出现亮条纹C.单色光的波长是5×10-7m;P点出现暗条纹D.单色光的波长是5×10-7m;P点出现亮条纹【答案】C【详解】根据光波的速度公式:则有:m光的路程差跟光波长之比为:即路程差为光的半个波长的奇数倍.因此,两束光在该点振动减弱,出现光的暗条纹,故C正确,ABD错误.故选C。5.如图甲、乙所示是a、b两种单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则()A.a光的频率比b光的低B.a、b两种单色光的颜色可能分别是红色和蓝色C.两光照射在同一金属板上,如果a光能使金属发生光电效应,b光也一定能D.若两光均是氨原子从激发态跃迁至基态发出的,则产生a光的激发态能级更高【答案】D【详解】A.由图可知a光的条纹间距小于b光,根据公式可知,在L、d相等的情况下,越大,条纹间距也大,所以b光的波长大于a光的波长,根据可知,波长越大,频率越低,所以a光的频率比b光的高,所以A错误;B.红光的频率低于蓝光的频率,所以B错误;C.金属发生光电效应的条件是入射光的频率不低于金属的极限频率,如果a光恰好能使金属发生光电效应,则b光一定不能使金属发生光电效应,所以C错误;D.因a光的频率大,根据知,若两光均是氨原子从激发态跃迁至基态发出的,则产生a光的激发态能级更高,所以D正确。故选D。6.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象B.激光全息照相是利用激光的相干性C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象【答案】D【详解】A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,A正确,不符合题意;B.激光全息照相利用了激光的频率相同的特点,进行叠加干涉而形成的,B正确,不符合题意;C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,C正确,不符合题意;D.检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,D错误,符合题意。故选D。7.彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的说法正确的是( )A.水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距D.a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长【答案】C【详解】A.由图可知,a、b光第一次进入水滴发生折射时,a光的折射角较小,即再根据折射率公式可得A错误;B.根据折射率与光在介质中传播速度的关系可得B错误;C.双缝干涉相邻亮条纹间距公式因为则可得(把a光看成紫光,b光看成红光)即a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,C正确;D.a、b光在水滴中传播的速度减小,光的频率不变,由则波长都比各自在真空中传播的波长要短,D错误。故选C。8.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖,如图所示,光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q,则下列说法正确的是( )A.玻璃对a光的折射率小于对c光的折射率B.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间短C.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比c光宽D.a、c光分别从空气射入某种介质中,c光发生全反射时临界角较大【答案】D【详解】A.a光通过玻璃砖后偏折程度比c光的大,所以玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率。由于玻璃对b光没有发生偏折,无法判断玻璃对b光的折射率与对a、c两光的折射率的大小,故A错误;B.对于a、c两光,由分析a光在玻璃砖中传播速度较小,而且传播的路程较长,所以a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长,故B错误;C.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,则a光的波长比c光小,根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比,可知在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比c光窄,故C错误;D.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,根据临界角公式分析知c光发生全反射时临界角较大,故D正确。故选D。9.一束含两种频率的单色光,平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面,从另一侧面又平行射出,光线分为a、b两束,如图所示。下列说法正确的是( )A.a光的频率小于b光的频率B.a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度C.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距小于b光的条纹间距D.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角【答案】C【详解】A.光束从左侧水平射入三棱玻璃砖,折射后将向下传播,被底面反射后向另一侧传播,由几何关系可知,进入玻璃砖时折射角较大的光线,经反射后从另一侧射出的位置较高,由图可知,光线a位置高,说明折射角较大,则频率较高,故A错误;B.由折射率可知,折射率越大,a光在介质中的速度越小,故B错误;C.a光的频率较高,则波长较短,所以用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距也较小,故C正确;D.由公式可知,折射率越大,临界角越小,a光频率较高,在同种玻璃种折射率较大,则临界角较小,故D错误。故选C。10.唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了( )A.光的反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射【答案】B【详解】人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像,属于光的折射,像的位置比实际物体要浅,所以看上去水底浅,实际上很深,故B正确、ACD错误。故选B。11.一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示下列说法正确的是( )A.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度B.在真空中,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象C.增大空气一侧的入射角,a光线先消失D.在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距【答案】B【详解】A.光路图如图所示在玻璃砖上表面折射时,a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,由知,在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度,故A错误;B.由于b光的偏折程度较小,故其折射率较小,所以其波长较长,波动性较强,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象,故B正确;C.两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射,由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角,根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射,故两列光不会消失,故C错误;D.a光的折射率大,频率大,则波长小,根据,a光的条纹间距小于b光的条纹间距,故D错误。故选B。12.如图,三角形ABC为某种透明均匀介质制成的直角三棱镜的横截面,∠A=30°,BC边长为d,一束包含a、b两种单色光的细光束平行与AC边照射到AB边的某点,经三棱镜折射后分成a、b两束单色光,a单色光经面AC反射后垂直于BC边中点射出。光在真空中传播速度为c。下列结论不正确的是( )A.在该介质中。单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大B.单色光a在介质中发生全反射的临界角为C,且C.若用单色光a、b分别通过同一双缝干涉装置。单色光a的条纹间距比单色光b的小D.单色光a在三棱镜中的传播时间为【答案】A【详解】A.根据图象的偏折程度可知,a光的折射率大于b光的折射率,根据可知,在该介质中。单色光a的传播速度比单色光b的传播速度小,故A错误,符合题意;B.根据几何知识可知所以故B正确,不符合题意;C.因为,所以,再根据,可得单色光a的条纹间距比单色光b的小,故C正确,不符合题意;D.单色光a在三棱镜中的传播路程为所以传播时间为故D正确,不符合题意。故选A。【点睛】先根据偏折程度得到折射率的关系,再结合几何知识计算出a的折射率,结合,,,以及几何知识得到结论。13.a、b、c三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径,如图所示。光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q,则下列说法正确的是( )A.玻璃对三种光的折射率关系是na<nb<ncB.玻璃对三种光的折射率关系是na<nc,b光的折射率大小无法确定C.用相同的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距比c光干涉条纹间距小D.若a、c都能使某金属发生光电效应,则a打出的光电子的最大初动能大于c光打出的光电子的最大初动能【答案】B【详解】AB.c光通过玻璃砖后偏折程度比a光的大,所以玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率。由于玻璃对b光没有发生偏折,无法判断玻璃对b光的折射率与对a、c两光的折射率的大小,故A错误,B正确;C.玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率,则c光的波长比a光小,根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比,可知在相同条件下进行双缝干涉实验,c光的条纹间距比a光窄,故C错误;D.c光的折射率大,频率高,根据光电效应方程可知,若a、c都能使某金属发生光电效应,则c打出的光电子的初动能更大,故D错误。故选B。14.以下说法正确的是( )A.太阳光谱是明线光谱B.光的偏振现象说明光是纵波C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点D.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色,这是由于光的衍射造成的色散现象【答案】C【详解】A.太阳光谱是吸收光谱,其中的暗线,说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素,故A错误;B.光的偏振现象说明光是横波,故B错误;C.激光读取光盘上记录的信息是利用激光的方向性好,基本上只沿发射的方向传播,能集中于一点的特点,故C正确;D.肥皂泡在在阳光的照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象,故D错误。故选C。15.我们经常看到,凡路边施工处总挂有红色的灯,除了红色光容易引起人们的视觉反应外,这样做的另一个重要的原因是( )A.红光比其他可见光更容易发生衍射B.红光比其他可见光更容易发生干涉C.红光比其他可见光频率更大D.红光比其他可见光在玻璃中的折射率小【答案】A【详解】AC.红色光的波长较长,而频率较小,所以比其他可见光更容易发生衍射,故A正确,C错误;B.只要频率相同,均能发生干涉现象,故B错误;D.频率越大,折射率越大,可见光中红光频率最小,折射率最小,但挂红灯的原因不是因为折射率小,故D错误。故选A。16.单色光通过双缝产生干涉现象,同种单色光通过单缝产生衍射现象,在光屏上都得到明暗相间的条纹,比较这两种条纹( )A.干涉、衍射条纹间距都是均匀的B.干涉、衍射条纹间距都是不均匀的C.干涉条纹间距不均匀,衍射条纹间距均匀D.干涉条纹间距均匀,衍射条纹间距不均匀【答案】D【详解】根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同,而衍射条纹间距不均匀,中央亮条纹最宽。故选D。17.一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,是因为( )A.各色光的波长不同,因而各色光产生的干涉条纹间距不同B.各色光的强度不同,造成条纹间距不同C.各色光的强度不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同【答案】A【详解】ABC.根据双缝干涉的条纹间距公式可知,条纹间距与光的波长、缝宽及缝与屏的间距有关,与光的速度及强度无关,对同一个双缝干涉装置,l、d都相同,各种色光的波长λ不同,因此△x不同,故A正确,BC错误。D.各色光通过双缝到达一确定点的距离是一定的,故D错误。故选A。18.在光的双缝干涉现象里,下列描述正确的是( )A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D.在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽【答案】A【详解】AB.条纹间距与光的波长成正比,在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,故偏离中央亮条纹最远的是红光,选项A正确,B错误;C.双缝干涉现象中,相邻两亮条纹或两暗条纹是等宽间距的,选项C错误;D.红光的波长比紫光的波长大,所以换成紫光后,相邻两亮条纹间距将变窄,选项D错误。故选A。19.如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象,模型如图乙所示,一束白光从圆锥体玻璃(介质Ⅰ)底面垂直入射,圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖(介质Ⅱ)上表面,人眼在一侧进行观察,下列说法正确的是( )A.人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的B.人眼观察到介质Ⅰ中的色散的光经过介质Ⅱ表面反射回介质Ⅰ而产生的C.介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼D.若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖,产生的彩色条纹间距将不变【答案】B【详解】A.根据题意,人眼观察到的色散主要由于光在玻璃中的折射而产生的现象,故A错误;B.根据光路图可知,人眼观察到介质Ⅰ位置的色散来源于介质Ⅱ表面光反射再在介质Ⅰ折射产生的,故B正确;C.介质Ⅰ上表面左侧光线的光未能折射到人眼,故C错误;D.若向下挤压有机玻璃,介质Ⅱ表面下凹,彩色条纹间距缩小,可以观察到微小形变,故D错误。故选B。20.下列说法正确的是( )A.在光的双缝干涉实验中,若将入射光由绿光改为紫光,则条纹间距变宽B.在观察红光的单缝衍射现象时,若缝的宽度d越窄,则衍射条纹越暗,衍射现象越明显C.电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关D.用红外线照射时,钞票上用荧光物质印刷的文字会发出荧光【答案】B【详解】A.在光的双缝干涉实验中,相邻亮(暗)条纹间距为若将入射光由绿光改为紫光,入射光的波长变短,则条纹间距变窄,所以A错误;B.在观察红光的单缝衍射现象时,若缝的宽度d越窄,则衍射条纹越宽,即衍射条纹越暗,衍射现象越明显,所以B正确;C.声波的传播速度在介质中是由介质决定的,与频率无关;而电磁波的传播速度而折射率n与光的频率有关;故电磁波在介质中的速度与频率有关,所以C错误;D.用紫外线照射时,钞票上用荧光物质印刷的文字会发出荧光,所以D错误。故选B。二、多选题21.关于图所示的四幅图,以下说法正确的是( )A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C.图丙中的M、N是偏振片,P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时,光屏P上的光度将明、暗交替变化,此现象表明光波是横波D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的【答案】AC【详解】A.根据图甲可知,b在水珠中偏折程度较大,b的折射率比较大,由折射率与速度的关系可得,折射率越大,在介质中传播速度越小,所以a的传播速度大,故A正确;B.入射角增大时,折射角也增大,但是折射角小于入射角,所以入射角无论如何增大,玻璃中的折射光线都不会消失,且从bb′面射出的光线与入射光线平行,故B错误;C.只有横波才能产生偏振现象,故C正确;D.由于不知道工件的放置方向,故不能判断此处是凸起,故D错误。故选AC。22.如图所示,两束颜色不同的单色光a,b平行于三棱镜底边BC从AB边射入,经三棱镜折射后相交于点P,下列说法中正确的是( )A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率B.a光照到某金属能发生光电效应,则b光照到此某金属上也一定能发生光电效应C.让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置,b光的条纹间距小于a光的条纹间距D.在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显【答案】AD【详解】A.由图可知,a光的偏转角大,b光的偏转角小,所以三棱镜对a光的折射率大,对b光的折射率小,故A正确;B.根据光电效应的产生条件可知,入射光的频率大于极限频率,如果用a光照射某种金属能发生光电效应,说明a光的频率大于金属的极限频率,b光的频率小,不一定能使该金属发生光电效应,故B错误;C.因a光的折射率大,b光的折射率小,所以a光的频率较大,波长较短,根据干涉条纹的间距与波长成正比,知让a光和b光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距小,故C错误;D.因b光的折射率小,波长较长,波动性强,所以在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显,故D正确;故选AD。23.下列各仪器或现象的分析中正确的是( )A.偏光镜是利用纵波偏振特性的仪器B.虎门大桥桥面的剧烈抖动属于受迫振动C.照相机镜头呈淡紫色是光的衍射引起的D.雷达测速仪是利用波的多普勒效应原理【答案】BD【详解】A.偏振是横波特有的现象,偏光镜是利用横波偏振特性的仪器,故A错误;B.虎门大桥悬索桥振动的主要原因是沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生了桥梁涡振现象,可知虎门大桥桥面的剧烈抖动是由于属于受迫振动,故B正确;C.在选择增透膜时,一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消,这时光谱中其它频率的光将大部分抵消,因此,进入镜头的光有很多,但以抵消绿光为主,这样照相的效果更好。对于增透膜,有约1.3%的光能量会被反射,再加之对于其它波长的光,给定膜层的厚度是这些光在薄膜中的波长的四分之一倍,从薄膜前后表面的反射绿光相互抵消,镜头呈淡紫色,故C错误;D.雷达测速主要是利用多普勒效应原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射的频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射的频率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度,故D正确。故选BD。24.水面下深h处有一点光源,发出两种不同颜色的光a和b,光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为a光构成的圆环。若b光的折射率为n,下列说法正确的是( )A.水对a光的折射率比水对b光的折射率小B.在水中,a光的传播速度比b光的传播速度大C.复色光圆形区域的面积为:D.用同一装置做双缝干涉实验,a光的干涉条纹比b光的窄【答案】ABC【详解】ABD.a光出射的区域大于b光,说明a光的临界角大于b光,根据临界角公式可知,水对a光的折射率比水对b光的折射率小,即a光的频率比b光的频率小。根据折射率与速度的关系式及波速公式,可知,在水中,a光的传播速度比b光的传播速度大,a光的波长比b光的波长大。双缝干涉实验中,条纹宽度公式为得,用同一装置做双缝干涉实验,a光的干涉条纹比b光的宽,AB正确;D错误。C.对于b光,有复合光半径为复色光圆形区域的面积为B正确。故选ABC。25.以下说法正确的有( )A.麦克斯韦预言了电磁波的存在B.光的偏振现象说明光是横波C.机械波的频率越高,在介质中的传播速度越大D.在太阳光照射下,水面上的油膜出现彩色花纹是因为光的反射E.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象【答案】ABE【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,故A正确;B.只有横波才有偏振现象,故光的偏振现象说明光是横波,故B正确;C.机械波的波速由介质本身性质决定,与频率和波长无关,故C错误;D.在太阳光照射下,水面上的油膜出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象,故D错误;E.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,故E正确。26.半径为R的玻璃球,放在真空中,球心为O,AOA′为玻璃球的一条轴线,如图所示。三束激光1、2和3频率分别为v1、v2和v3(v1=v2A.B.光束1经玻璃球折射后也经过轴线的D点C.光束3经玻璃球折射后经过轴线的D点左侧D.通过相同的双缝干涉实验装置后,光束3的干涉条纹距最宽【答案】AB【详解】ABC.做辅助线OE,如图所示对2光分析由折射定律可知sinα=sin∠OED根据正弦定理得代入数据解得在△OED中,根据正弦定理得解得由上可知△OED~△OBE同理1、3光线可得类似结论,即光束1和光束3经玻璃球折射后也经过轴线的D点,故AB正确,C错误;D.由图可知光束3的折射率最大,频率最大,波长最短,根据可知光束3的干涉条纹的间距最小,故D错误。故选AB。27.一个半径较大的透明玻璃球体,截取其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图所示,在反射光中看到的是( )A.平行的明暗相间的直干涉条纹B.环形的明暗相间的干涉条纹C.环形明暗相间条纹从中心向外越来越密D.只能看到同颜色的平行反射光【答案】BC【详解】透明玻璃球的上表面和下表面内侧反射的光会在上表面附近叠加,形成明暗相间的干涉条纹,由于球体中上下表面距离相等的点构成一个环形,所以条纹也是环形的。从中心向外,上下表面的间距减小,条纹间距也减小,即越来越密。故选BC。28.一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜如图所示,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,则下列说法正确的是( )A.在玻璃棱镜中,a光的传播速度比b光的大B.a光和b光照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大C.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光小D.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射【答案】CD【详解】A.a光和b光在斜边的入射角相等,由图可知,经过玻璃棱镜后a光的偏折程度比b光大,所以玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,由公式可得,在玻璃棱镜中,a光的传播速度比b光的小,故A错误;B.饱和光电流还与电流强度有关,则a光和b光照射在同一金属板上发生光电效应时,无法确定两光的饱和光电流大小关系,故B错误;C.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光的波长小于b光的波长,由公式可知,a光的条纹间距比b光小,故C正确;D.由于且可知a光的临界角小于b光的临界角,则a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射,故D正确。故选CD。29.关于光现象及其应用,下列说法正确的有________。A.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的衍射形成的B.光照到不透光小圆盘,在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑,说明光发生了衍射C.光导纤维利用全反射的原理,其内芯的折射率大于外套的折射率D.分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验,前者中央亮纹较宽E.生活中的汽车鸣笛向我们驶来,我们会听到音调变高,这是声波的多普勒效应【答案】BCE【详解】A.油膜形成的彩色条纹,是由膜的前后表面反射光,进行光的叠加,形成的干涉条纹,故A错误;B.泊松亮斑是光通过圆板时发生衍射时形成的,故B正确;C.光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理,根据全反射的条件可知,其内芯的折射率大于外套的折射率,故C正确;D.发生明显衍射现象的条件是入射光的波长比小孔大或相差不多,绿光的波长大于紫光的,所以用同一装置做单缝衍射实验时,绿光的中央亮纹要宽些,故D错误;E.当正在鸣笛的汽车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应现象,故E正确。故选BCE。【点睛】30.下列说法正确的是( )A.电视机遥控器是利用遥控器发出的红外线脉冲信号来换频道的B.在杨氏双缝干涉实验中,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现中间宽两边窄的条纹C.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到红灯距水面最近D.照相机镜头前的增透膜是利用了光的干涉原理E.电磁波与声波由空气进入水中时,波长都变短【答案】ABD【详解】A.红外线可用来遥控电器,如电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的,故A正确。B.在杨氏双缝干涉实验中,遮住其中一条狭缝,可以看见光的衍射条纹,即屏上将呈现间距不等的衍射条纹,故B正确。C.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,由于绿光的折射率最大,绿光从水中射到水面时折射角最大,人逆着折射光线的方向看时,感觉绿灯距水面最近,故C错误。D.照相机镜头前的增透膜利用了光的干涉原理,减少了某种光的反射,增强了该种光的透射,故D正确。E.电磁波与声波由空气进入水中时,频率都不变,电磁波的波速变小,声波的波速变大,由知,电磁波波长变短,声波波长变长,故E错误。故选ABD。31.水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上,一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上,这两列光相遇时会发生干涉,形成水平的明暗相间的条纹。则( )A.将光屏向右平移,相邻条纹间距减小B.将光屏向右平移,相邻条纹间距增大C.将线光源S向下平移,相邻条纹间距减小D.将线光源S向下平移,相邻条纹间距增大【答案】BD【详解】如果S被视为其中一个缝,S经平面镜成像S’相当于另一个缝,根据可知,若将光屏向右平移,则l变大,相邻条纹间距增大。若将线光源S向下平移,则d减小,相邻条纹间距增大。故选BD。32.如图为氢原子的能级图,已知可见光的光子能量范围为,锌板的电子逸出功为,下列说法正确的是( )A.用能量为的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B.处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离C.大量处于能级的氢原子向基态跃迁时,辐射的光子中有两种不同频率的光子可使锌板产生光电效应现象D.大量于能级的氢原子向基态跃迁时所出的光子通过同一双缝干涉实验装置,以直接跃迁到能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽【答案】BC【详解】A.11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差,所以不能吸收而发生跃迁,选项A错误;B.处于n=3能级的能量为-1.51eV,紫外线的光子能量大于3.11eV,可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离,选项B正确;C.大量处于能级的氢原子向基态跃迁时,辐射的光子中有3-1和2-1两种不同频率的光子大于锌板的电子逸出功为,可使锌板产生光电效应现象,选项C正确;D.从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子频率最大,波长最短,根据可知从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子束对应的干涉条纹间距最窄,选项D错误。故选BC。33.如图所示,一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是__________。A.a光的折射率小于b光折射率B.在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长C.使用同种装置,用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹宽D.b光在水中传播的速度比a光大E.发生全反射时,a光的临界角比b光大【答案】ABE【详解】A.由图可知,a光的偏折程度较小,则a光的折射率小于b光折射率,选项A正确;B.a光的频率小于b光的频率,则根据可知,在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长,选项B正确;C.使用同种装置,根据可知,用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹窄,选项C错误;D.根据可知,b光在水中传播的速度比a光小,选项D错误;E.根据可知,a光的折射率小于b光折射率,则发生全反射时,a光的临界角比b光大,选项E正确。故选ABE。34.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖,如图所示,光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q,则下列说法正确的是_________A.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率B.玻璃对三种光的折射率关系为C.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长D.在相同条件下进行双缝干涉实验,c光的条纹间距比a光宽E.a、c光分别从空气射入某种介质中,c光发生全反射时临界角较小【答案】ACD【详解】AB.由图可知,光和光入射角相同,但光折射角较小,根据折射率公式可知,玻璃对光的折射率大于对光的折射率,由于光入射角为,故无法判断玻璃对光的折射率大小,故A正确,B错误;C.根据公式,由于光的折射率大,则光在玻璃中的传播速度较小,又由图可知光在玻璃砖中的传播路径较长,故光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长,故C正确;D.由于光的折射率大,波长较长,则在相同条件下进行双缝干涉实验,光的条纹间距比光宽,故D正确;E.、光分别从空气射入某种介质中时,不能发生全反射,故E错误。故选ACD。35.用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示,调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹。关于该实验,下列说法正确的是( )A.若将滤光片向右平移一小段距离,光屏上相邻两条明纹中心的距离增大B.若将光屏向右平移一小段距离,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大C.若将双缝间的距离d减小,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大D.若将滤光片由绿色换成蓝色,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大【答案】BC【详解】A.相邻两条明纹(或暗纹)的距离,指双缝间的距离,指的是双缝到光屏的距离,指的是光的波长,分析表达式可知条纹间距与滤光片位置无关,因此将滤光片向右平移一小段距离,光屏上相邻两条明纹中心的距离不变,故A错误;B.若将光屏向右平移一小段距离,l增大,条纹间距增大,故B正确;C.根据可知将双缝的距离d减小,则光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大,故C正确;D.若将滤光片由绿色换成蓝色,色光的波长减小,根据可知光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小,故D错误。故选BC。36.对于光的认识,下列说法正确的是( )A.光的干涉现象能说明光是一种波B.光的偏振现象能说明光是横波C.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大D.玻璃对绿光和红光的折射率相同【答案】AB【详解】A.干涉是波特有的现象,则光的干涉现象能说明光是一种波,A正确;B.光的偏振现象能说明光是横波,B正确;C.光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小,与速度大小无关,C错误;D.玻璃对绿光和红光的折射率不相同,D错误。故选AB。37.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,则下列叙述正确的是( )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【答案】BC【详解】由图可知,a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,同样的干涉装置,根据公式可知,波长越大,间距越大,所以a光的波长较大,b光的波长较小;根据公式可知,光速相同,波长越大,频率越小,所以a光的频率较小,b光的频率较大。故选BC。38.下列说法正确的是( )A.根据光的折射定律,某种介质的折射率总等于入射角的正弦与折射角的正弦之比B.当光射到两种不同介质的分界面时,光总会分为反射光和折射光C.光发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则相邻亮条纹间距变窄【答案】CD【详解】A.只有当光从真空射入介质发生折射时,介质的折射率才等于入射角的正弦与折射角的正弦之比,故A错误;B.当光从光密介质进入光疏介质,入射角大于或等于临界角时,会发生全反射,只有反射光,没有折射光,故B错误;C.由公式可知,发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同,折射率不同,故C正确;D.由公式可知,干涉条纹的间距与入射光的波长成正比,即入射光由红光改为绿光时,干涉图样中的相邻亮条纹间距一定变窄,故D正确。故选CD。39.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖,如图所示,光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后分别与光线b交于P、Q两点,则下列说法正确的是( )A.玻璃对三种光的折射率关系为na>nb>ncB.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率C.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的相邻亮条纹间距比c光的窄D.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需的时间长【答案】BCD【详解】AB.根据光的折射定律,光路偏折的角度越大,该光的折射率越大,由图可知,玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,但b光正好过圆心O,沿直线传播,无法判断其折射率,故A错误,B正确;C.由公式可知,折射率越大,波长越短,玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,所以a光的波长较短,在相同条件下进行双缝干涉实验,条纹间距为可知,波长越短,条纹间距越窄,故C正确;D.由公式得a光在玻璃砖中的速度小,且从光路图可知a光在玻璃砖中的路程长,所以a光在玻璃砖中的传播时间长,故D正确。故选BCD。40.如图所示,a、b两束单色光射向半圆形玻璃砖的圆心O,折射后从玻璃砖的同一点射出,则( )A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B.a光光子的动量大于b光光子的动量C.在玻璃中,a光的速度大于b光的速度D.a、b光通过同一个双缝干涉装置,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距【答案】ABD【详解】A.a光的入射角大于b光的入射角,两束光折射角相等。根据折射定律可知,玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率。故A正确;B.由于折射率越大,光的频率越大,所以a光的频率大于b光的频率。根据可知,a光光子的动量大于b光光子的动量。故B正确;C.根据可知,在玻璃中,a光的速度小于b光的速度。故C错误;D.因为a光的频率大于b光的频率,所以a光的波长小于b光的波长。根据可知,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距。故D正确。故选ABD。41.雨过天晴,天空中悬浮着一颗球形小水珠,一缕阳光水平入射,如图所示,则关于甲光、乙光和丙光,以下表述正确的是( )A.若甲光是氢原子从向跃迁时产生的,则乙光可能是向跃迁时产生的B.用同一装置做光的双缝干涉实验,甲光的干涉条纹间距一定大于乙光的干涉条纹间距C.用甲光、乙光和丙光,照射同一金属板,若乙光能发生光电效应,则甲光不一定能发生光电效应,丙光一定能发生光电效应D.逐渐增大左侧入射光线的入射角,右侧出射光线中丙光最先消失,甲光最后消失【答案】BC【详解】A.由图看出,三条光线进入小水珠时入射角相同,而甲光的折射角最大,丙光的折射角最小,由知甲的折射率最小,丙的折射率最大,则甲光的频率小于乙光的频率,根据玻尔理论,知若甲光是氢原子从n=4向n=2跃迁时产生的,则乙光不可能是n=3向n=2跃迁时产生的,可能是n=5向n=2跃迁时产生的,故A错误;B.甲光的频率小于乙光的频率,由波速公式c=λf知,c相同,波长与频率成反比,则甲光的波长大于乙光的波长,根据双缝干涉条纹间距公式,知甲光的干涉条纹间距一定大于乙光的干涉条纹间距,故B正确;C.甲光的频率最小,丙光的频率最大,用甲光、乙光和丙光,照射同一金属板,若乙光能发生光电效应,则甲光不一定能发生光电效应,丙光一定能发生光电效应,故C正确;D.由几何知识可知,左侧入射光线的折射角等于右侧出射光线的入射角,根据光路可逆性原理可知,三条光线一定能从右侧射出,不会发生全反射,故D错误。故选BC。42.如图所示,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,已知玻璃对单色光a的折射率为1.5。现有均匀分布的单色光a、b分别垂直入射到半球的底面上(只考虑首次射向球面的光,忽略玻璃对光能的吸收),发现射向球面的单色光b被全反射的能量百分比较高,下列说法正确的是( )A.在该玻璃半球中a光速度小于b光速度B.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低C.进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距D.射向球面的单色光a有的能量被全反射【答案】BC【详解】A.射向球面的单色光b被全反射的能量百分比较高,说明b光的临界角较小,根据可知,b光的折射率大,根据得可知,b的速度较慢,即在玻璃半球中a光速度大于b光速度,故A错误;B.b光的折射率大,说明b光的光子能量高,频率大,根据可知,若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低,故B正确;C.a光的折射率小,说明a光的光子能量低,频率小,波长大,根据可知,进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距,故C正确;D.画出刚好反生全反射的一条光线的光路图如下可知根据几何关系可知根据光路图可知,以球心为圆心,半径为r的区域内的光可以通过球面,而外部圆环部分的光发生全反射,射向球面的单色光a被全反射的比例等于以半径为r的区域外面积占总面积之比,为故D错误。故选BC。43.用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样,其中图甲是a光照射形成的,图乙是b光照射形成的,则关于a、b两束单色光,下述说法中正确的是( )A.a光的频率比b光的大B.在水中a光传播的速度比b光的大C.水对a光的折射率比b光大D.b光的波长比a光的短【答案】AC【详解】AD.从图中可以看出,a光的条纹间距小,说明a光的波长小,频率大,故A正确,D错误;C.水对频率低的单色光的折射率小,即水对b光的折射率小,选项C正确;B.折射率小的光在水中的传播速度大,即b光在水中的传播速度大,选项B错误。故选AC。44.如图(a)所示为单缝衍射示意图,图(b)为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样,下列说法正确的是( )A.在同种均匀介质中,甲光的波长较长B.在同种均匀介质中,甲光的传播速度更大C.用同一装置做双缝干涉实验时,在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多D.当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时,有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射【答案】ABC【详解】A.经过同一单缝,波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽,条纹间隔越大,由题图知甲光的中央亮纹宽,则甲光的波长较长,故A正确;B.依据可知,甲光的频率较小,则甲光的折射率较小,根据知,在同种均匀介质中甲光的传播速度比乙光的大,故B正确;C.由可知,甲光的干涉条纹间距大,则在同一光屏上亮条纹的条数少,乙光的亮条纹总数更多,故C正确;D.甲光的折射率较小,由可知甲光的全反射临界角较大,不容易发生全反射,故D错误。故选ABC。45.下列说法中正确的是()A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关C.振动图象和波的图象中,横坐标所反映的物理意义是不同的D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失E.某弹簧振子的位移x随时间t变化的关系式为x=0.3sin8πt,位移x的单位为m,时间t的单位为s,可知弹簧振子的振幅为0.3m,振动周期为0.25s【答案】ACE【详解】A.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则波长变长,由条纹间距公式可知,干涉条纹间距变宽,故A正确;B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与驱动力的周期相等,与固有周期无关,与单摆的摆长无关,故B错误;C.振动图象和波的图象中,横坐标所反映的物理意义是不同的,振动图象的横轴表示时间,而波的图象的横轴表示各质点的平衡位置,C正确;D.电磁波波源的电磁振荡停止,波源不再产生新的电磁波,但空间中的电磁波仍可继续传播,D错误;E.由可知,弹簧振子的振幅A=0.3m,振动周期=0.25sE正确。故选ACE。46.下列说法正确的是( )A.电磁波的传播不需要依赖介质B.物体做受迫振动时,驱动力的频率越高,受迫振动的物体振幅越大C.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的全反射D.同一单摆摆角很小时在高山山脚的振动周期一定小于在该山山顶的振动周期E.未见其人先闻其声,是因为声波波长较,容易发生衍射现象【答案】ADE【详解】A.电磁波的传播不需要依赖介质,A项正确;B.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达到最大,这种现象称为共振,B项错误;C.用全息照片记录资料和用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度都是利用了光的干涉现象;故选项C项错误;D.重力加速度随着高度的增大而减小,根据公式上,可知同一单摆在高山山脚的振动周期一定小于在该山山顶的振动周期,D项正确;E.未见其人先闯其声,是因为声波波长较长,绕过障碍物,继续向前传播,发生衍射现象,故E项正确。故选ADE。第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明三、解答题47.如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双缝和间距为,双缝到屏的距离为,波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上,在屏上形成干涉条纹,中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处,第三条亮纹中心位置在处,现有1号、2号虫子分别从和同时出发,以相同速度沿垂直屏的方向飞行,1号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到,假定两只虫子爬行速度均为,则两只虫子运动的时间差为多少?【答案】0.2s【详解】相邻亮条纹的间距为的间距为的间距为1号虫子爬行的时间为2号虫子爬行的时间为两只虫子飞行的时间相同,因此两只虫子运动的时间差为48.频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上,若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10-6m,那么点P处是亮条纹还是暗条纹?设O为到S1和S2的路程相等的点,则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹?(不含O、P两点处)【答案】亮条纹,6条暗条纹,5条亮条纹【详解】单色光的波长路程差为3×10-6m,即路程差是半波长的偶数倍,P点出现亮条纹,而O点处为中央亮条纹。所以在PO间有5条亮条纹,6条暗条纹。试卷第1页,总3页试卷第1页,总3页 展开更多...... 收起↑ 资源预览