第四章3光的干涉能力提升练

第四章 3　光的干涉 能力提升练
一、单选题
1．用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（ ）
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．a光的频率大于b光的频率
C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D．a光的折射率大于b光的折射率
2．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　　）
A．若单缝向左平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小
B．若测得5个亮条纹中心间的距离为a，则相邻两条亮条纹间距
C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
3．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，则 （　　）
A．P点一定是红光的亮条纹 B．O点不是蓝光的亮条纹
C．红光的第一条亮条纹在P点的下方 D．蓝光的第一条亮条纹在P点的下方
4．如图所示，两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（ ）
A．a光一个光子的能量小于b光一个光子的能量
B．a光的折射率大于b光的折射率
C．实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，b光比a光条纹间距大
D．若用b光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用a光照射该金属也一定能发生光电效应现象
5．如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于点，入射点、到点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的点，则下列说法正确的是（　　）
A．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度
B．在玻璃中，光的传播速度小于光的传播速度
C．同时增大入射角（入射角始终小于），则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽
6．对于双缝干涉实验现象，除给定因素外其它不变，下列说法正确的是（ ）
A．两缝间距越小条纹间距越小
B．光屏离双缝越远条纹间距越小
C． 七色光中，用红光做实验时条纹间距最大
D．用白光做双缝干涉实验得到的是黑白相间的条纹
7．a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（ ）．
A．a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
B．用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光宽
C．在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度
D．如果b光能使某种金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应
8．下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
B．以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
9．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃各挡住一缝，则屏上将出现（ ）
A．黄色的干涉条纹 B．红绿相间的条纹
C．黑白相间的条纹 D．无干涉条纹
10．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC．由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（　　）
A．a光的频率比b光的频率大
B．在棱镜内，a光的传播速度比b光小
C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小
D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小
二、多选题
11．下列说法正确的是（　　）
A．肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象
B．泊松亮斑支持了光的粒子说
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
E．X射线比无线电波更容易发生衍射现象
12．下列不属于光的衍射现象的是（　　）
A．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹
B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹
C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹
D．眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹
13．以下说法正确的是__________
A．机械波的波速取决于介质，且波的传播速度总是与质点振动方向垂直，而电磁波的波速由介质和频率共同决定
B．一束白光穿过玻璃砖，各种单色光在玻璃砖中的速度不相等，红光速度最大，紫光速度最小
C．光纤通信利用了全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率
D．夜晚人们看到的天上星星的位置总比其实际位置低
E．肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，增透膜厚度应为光波在此膜中波长的1/4
14．以下说法正确的是（　　）
A．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
D．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快
E．液晶显示器应用光的偏振制成
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
光电效应方程，其中，联立得：，由题图可得b光照射光电管时反向截止电压较大，则 b光的频率较大，b光的折射率较大，波长较小，根据可知通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大．故ABD错误，C正确；故选C．
【点睛】
要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关．
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．若单缝向左平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，A错误；
B．若测得5个亮条纹中心间的距离为a，则相邻两条亮条纹间距
选项B正确；
C．根据
将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，C错误；
D．若将滤光片由红色换成绿色，光的波长减小，根据
光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
A．因为P点到S1、S2的路程之差不一定等于红光波长的整数倍，则P点不一定是红光的亮条纹，选项A错误；
B．O点处波程差为零，对于任何光都是振动加强点，均为亮条纹，选项B错误；
CD．根据可知，红光的波长较长，则条纹间距较大；蓝光的波长较短，条纹间距较小，则红光的第一条亮条纹在P点的上方，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，选项C错误、D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
AB．从图中我们可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它们的折射角相同。根据（此处θ1指的是折射角，θ2指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的频率大，根据公式，可知a光光子的能量小于b光光子的能量，故A正确，B错误；
C．因为b的频率大于a的频率，所以b的波长小，根据条纹间距公式可知b光比a光条纹间距小，故C错误；
D．光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，因为b光的频率大于a光的频率，所以b光照射某种金属时能发生光电效应现象，a光不一定能发生光电效应现象，故D错误。
故选A。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．各种光在真空中的速度相同，故A错误；
B．根据题图，入射角相同，光的折射角较大，所以玻璃砖对光的折射率较小，由光在介质中的光速
得，光在介质中的传播速度较大，故B错误；
C．玻璃砖上下表面平行，、光在玻璃砖下表面均不会发生全反射现象，故C错误；
D．根据公式
可知，由于a光的波长大于b光波长，对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
A．由双缝干涉的条纹间距公式△x=λ知条纹间距与波长成正比，与双缝间距d成反比；由公式可知，两缝间距d越小，条纹间距越大，故A错误；
B．光屏离双缝越远短，则条纹间距越大，故B错误；
C．七色光中红光波长最长，故条纹间距最大，故C正确；
D．白光含有七种波长的光，发生干涉后条纹间距不同，故得到彩色条纹，故D错误．
故选C．
【点睛】
该题考查了条纹间距公式△x=λ的应用，要熟练记忆此公式．并且要知道七种色光的波长关系．
7．B
【解析】
【详解】
b光的偏折程度大于a光，则b光的折射率大于a光，根据sinC=知，a光的全反射临界角大于b光全反射临界角．故A错误．因为a光的折射率小，则a光的波长大，根据△x＝λ知，则a光的干涉条纹间距宽．故B正确．根据得，a光的折射率小，则a光在介质中的传播速度大于b光．故C错误．a光的折射率小，则a光的频率小，b光能使某金属发生光电效应，a光不一定能使该金属发生光电效应．故D错误．故选B．
点睛：解决本题的突破口，比较出两光的折射率大小，从而得出频率、波长、临界角、在介质中的波速等大小关系．
8．B
【解析】
【详解】
A．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，由于波长变小，故条纹间距变小，选项A错误；
B．以相同入射角从水中射向空气，因红光的折射率较小，则其临界角较大，当红光能发生全反射，根据光的全反射条件可知紫光也一定能发生全反射，选项B正确；
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光的频率小于紫光，根据光电效应发生条件可知红光照射该金属时不一定有电子向外发射，选项C错误；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，选项D错误。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），可知红色光与绿色光都能发生衍射，由于绿光和红光的频率不同，则屏上两种色光叠加，但不能发生干涉，故D正确。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题可知a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的频率比b光的频率小，则A错误；
B．由 可知，在棱镜内，a光的传播速度比b光大，所以B错误；
C．由 可知以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小，所以C正确；
D．由于a光的波长大于b光的波长，根据可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大，所以D错误；
故选C。
11．ACD
【解析】
【详解】
A．肥皂泡呈现彩色是光通过前面、后面反射回来的光发生干涉现象的结果，故A正确；
B．泊松亮斑支持了光的波动说，故B错误；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，反射光的振动方向和玻璃橱窗内的物品光的振动方向不同，所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，C项正确；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D正确；
E．波长越长越容易发生衍射现象，而X射线比无线电波波长短，不容易发生衍射现象，故E错误。
故选ACD。
12．AD
【解析】
【详解】
A．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光线绕过障碍物传播的现象，属于光的衍射现象，故A正确；
B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹，是属于薄膜干涉现象，故B错误；
C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，时由于光发生了色散现象即属于光的折射现象，故C错误；
D．眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹，是光线绕过障碍物传播的现象，属于光的衍射现象，故D正确。
故选AD。
13．BCE
【解析】
【详解】
只有横波的传播方向与振动方向垂直，纵波的传播方向与振动方向一致．故A错误；玻璃对不同的色光的折射率不同，红色光的折射率最小，紫色光的折射率最大，由可知在玻璃中红光速度最大，紫光速度最小．故B正确；光纤通信利用了全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率．故C正确；根据光的折射的原理可知，星星发射的光在进入地球的大气时，由折射率小的密度小的高考进入时，折射光线向法线靠近，所以夜晚人们看到的天上星星的位置总比其实际位置高．故D错误；肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，增透膜是利用光的干涉原理，当光程差为在膜中波长的一半时，出现光的减弱，从而增加光的透射，则膜的厚度为光程差的一半，因此膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的1/4．故E正确；故选BCE.
14．ABE
【解析】
【详解】
A．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理，A正确；
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率，只是在驱动力的频率等于物体的固有频率时会发生共振现象，B正确；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，C错误；
D．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，根据时间的相对性，知时间间隔变长，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢．D错误．
E．液晶显示器应用光的偏振制成，E正确；
故选ABE。
考点：光的干涉；受迫振动；光的偏振；相对论初步。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页