4.3光的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 265.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-01 10:24:30 | ||
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文档简介
4.3 光的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练
1.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是( )
A.这是光的干涉现象
B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
2.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。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.滚珠均合格 B.滚珠均不合格
C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格
3.圆环蘸肥皂液后会形成薄膜，如图为薄膜竖直静置时拍摄的干涉照片，根据照片可判断圆环最低点位于( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
4.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的( )
A.偏振现象 B.衍射现象 C.干涉现象 D.全反射现象
5.2023年诺贝尔物理学奖授予在“开发了产生阿秒激光的实验方法，用于研究物质中的电子动力学”方面做出贡献的三位科学家.下列关于激光的特性及其应用，正确的是( )
A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高
B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性好
C.激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好
D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高
6.在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是( )
A.甲是单缝、乙是双缝 B.乙是双缝、丙是小圆孔
C.丙是小圆孔、丁是小圆板 D.甲是双缝、丁是小圆孔
7.在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝的距离之差，光屏上Q点到双缝的距离之差，如果用频率为的黄光照射双缝，则( )
A.P点出现明条纹，Q点出现暗条纹
B.Q点出现明条纹，P点出现暗条纹
C.两点均出现明条纹
D.两点均出现暗条纹
8.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. B. C.2倍 D.3倍
9.在单色光的双缝干涉实验中( )
A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹
B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹
C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹
D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹
10.利用两台相距很远（几千公里）联合工作的射电望远镜观察射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移的速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉过程.将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到的距离相等，S到的距离也相等，当向上远离时，下列说法中正确的有( )
A.P点接收到的干涉信号先变强 B.P点接收到的干涉信号先变弱
C.干涉条纹间距发生改变 D.干涉条纹间距不变
11.如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是( )
A.无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹
B.OP之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；
C.由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律可知
C正确；
B.由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的波长较短，B错误；
D.根据知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的不相等，即滚珠c不合格。C正确。
3.答案：A
解析：圆环竖直放置时，由于重力作用，膜的下部较厚、上部较薄，膜的纵截面如图所示
在同一水平线上的膜厚度相同，出现在同一个水平干涉条纹，在同一个干涉级次上，条纹分布上疏下密，圆环最低点位于a处。故选A。
4.答案：C
解析：太阳光是复色光，照射肥 膜时，膜前后表面的反射光在前表面叠加发生干涉，形成彩色条纹，C正确.
5.答案：A
解析：实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高、频率单一、相干性好的特点，A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，B错误；激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，C错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D错误.
6.答案：C
解析：衍射与干涉图样的区别：前者中间是亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小圆孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔衍射的图样中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙图是小圆孔衍射，丁图是泊松亮斑，即小圆孔衍射，所以C正确.
7.答案：B
解析：由知黄光的波长为，到P点的光程差与黄光的半波长相比为：，即为半波长的奇数倍，所以P点出现暗条纹.到Q点的光程差与黄光的半波长相比为：，即为半波长的偶数倍，所以Q点出现明条纹.故选B。
8.答案：B
解析：双缝干涉相邻亮（暗）条纹的间距为，其中d为双缝之间的距离，题图乙中相邻亮条纹的间距是题图甲中的2倍，双缝与屏的距离l和波长λ均不变，那么题图乙对应的双缝间距离变为原来的，B正确.
9.答案：BC
解析：A.两列光波谷和波谷重叠处，振动增强，出现亮条纹，故A错误；B.两列光波峰和波峰重叠处，振动增强，出现亮条纹，故B正确；CD.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹，若为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，故C正确，D错误。故选BC。
10.答案：BC
解析：在双缝干涉实验中，当向上远离时，则光经过、到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，故A错误，B正确；根据公式可知，当向上远离时，d增大，干涉条纹间距将变小，故C正确，D错误.
11.答案：AB
解析：由于O点到双缝的光程差为零，所以各种色光在O点均为亮条纹，A正确；由题意可知，OP之间的距离为，B正确；根据可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，C错误；若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，D错误.
1.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是( )
A.这是光的干涉现象
B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
2.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。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.滚珠均合格 B.滚珠均不合格
C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格
3.圆环蘸肥皂液后会形成薄膜，如图为薄膜竖直静置时拍摄的干涉照片，根据照片可判断圆环最低点位于( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
4.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的( )
A.偏振现象 B.衍射现象 C.干涉现象 D.全反射现象
5.2023年诺贝尔物理学奖授予在“开发了产生阿秒激光的实验方法，用于研究物质中的电子动力学”方面做出贡献的三位科学家.下列关于激光的特性及其应用，正确的是( )
A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高
B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性好
C.激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好
D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高
6.在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是( )
A.甲是单缝、乙是双缝 B.乙是双缝、丙是小圆孔
C.丙是小圆孔、丁是小圆板 D.甲是双缝、丁是小圆孔
7.在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝的距离之差，光屏上Q点到双缝的距离之差，如果用频率为的黄光照射双缝，则( )
A.P点出现明条纹，Q点出现暗条纹
B.Q点出现明条纹，P点出现暗条纹
C.两点均出现明条纹
D.两点均出现暗条纹
8.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. B. C.2倍 D.3倍
9.在单色光的双缝干涉实验中( )
A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹
B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹
C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹
D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹
10.利用两台相距很远（几千公里）联合工作的射电望远镜观察射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移的速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉过程.将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到的距离相等，S到的距离也相等，当向上远离时，下列说法中正确的有( )
A.P点接收到的干涉信号先变强 B.P点接收到的干涉信号先变弱
C.干涉条纹间距发生改变 D.干涉条纹间距不变
11.如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是( )
A.无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹
B.OP之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；
C.由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律可知
C正确；
B.由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的波长较短，B错误；
D.根据知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的不相等，即滚珠c不合格。C正确。
3.答案：A
解析：圆环竖直放置时，由于重力作用，膜的下部较厚、上部较薄，膜的纵截面如图所示
在同一水平线上的膜厚度相同，出现在同一个水平干涉条纹，在同一个干涉级次上，条纹分布上疏下密，圆环最低点位于a处。故选A。
4.答案：C
解析：太阳光是复色光，照射肥 膜时，膜前后表面的反射光在前表面叠加发生干涉，形成彩色条纹，C正确.
5.答案：A
解析：实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高、频率单一、相干性好的特点，A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，B错误；激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，C错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D错误.
6.答案：C
解析：衍射与干涉图样的区别：前者中间是亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小圆孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔衍射的图样中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙图是小圆孔衍射，丁图是泊松亮斑，即小圆孔衍射，所以C正确.
7.答案：B
解析：由知黄光的波长为，到P点的光程差与黄光的半波长相比为：，即为半波长的奇数倍，所以P点出现暗条纹.到Q点的光程差与黄光的半波长相比为：，即为半波长的偶数倍，所以Q点出现明条纹.故选B。
8.答案：B
解析：双缝干涉相邻亮（暗）条纹的间距为，其中d为双缝之间的距离，题图乙中相邻亮条纹的间距是题图甲中的2倍，双缝与屏的距离l和波长λ均不变，那么题图乙对应的双缝间距离变为原来的，B正确.
9.答案：BC
解析：A.两列光波谷和波谷重叠处，振动增强，出现亮条纹，故A错误；B.两列光波峰和波峰重叠处，振动增强，出现亮条纹，故B正确；CD.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹，若为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，故C正确，D错误。故选BC。
10.答案：BC
解析：在双缝干涉实验中，当向上远离时，则光经过、到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，故A错误，B正确；根据公式可知，当向上远离时，d增大，干涉条纹间距将变小，故C正确，D错误.
11.答案：AB
解析：由于O点到双缝的光程差为零，所以各种色光在O点均为亮条纹，A正确；由题意可知，OP之间的距离为，B正确；根据可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，C错误；若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，D错误.