人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉精练

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2020-2021学年度人教版（2019）选择性必修第一册4.3光的干涉同步训练6（含解析）  1．利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。图1中，让单色光从上方射入，这时从上方看可以看到明暗相间的条纹，下列说法正确的是（　　）A．图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏B．图1中将样板微微平行上移，条纹疏密不变C．在图1中如果看到的条纹如图2所示，说明被检平面在此处是凹下D．图3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色的，那是增透了这种颜色的光的缘故2．如图所示，在观察薄膜干涉现象时，把铁丝圈P在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜、在酒精灯火焰上撒食盐，用肥皂液膜观察灯焰S的像，下列说法正确的是（　　）A．在酒精灯上撒一些食盐、目的是为了灯焰能发出的光更亮B．实验时应观察液膜反射酒精灯的光，使我们看到灯焰的像C．实验时应在另一侧透过液膜观察火焰，来现察薄膜干涉现象D．用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的3．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到甲图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹乙图所示。他改变的实验条件可能是（　　）A．仅增大双缝之间的距离B．仅减小双缝之间的距离C．仅减小双缝到光屏之间的距离D．仅增大双缝到光屏之间的距离4．下列说法正确的是（　　）A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的B．在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的C．光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理D．光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角5．两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示，图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。则下列说法正确的是（　　）A．乙光以i入射时一定发生全反射B．甲光的频率比乙光的频率小C．甲光在玻璃砖中的临界角C满足sinC=D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光6．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，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，光路如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大7．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，为光波波长)（　　）A．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B．在距双缝的光程差为的点形成明条纹C．在距双缝的光程差为n的点形成明条纹D．在距双缝的光程差为的点形成暗条纹E.在双缝的光程差相等的点一定出现明条纹8．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）A．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B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象9．图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其平面的物体，C为入射光，图乙和图丙分别为两次观察到的干涉条纹，下列说法正确的是      。A．入射光C应采用单色光B．图示条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的C．当AB之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹D．若所观察的条纹是图乙，被检查表面上有洞状凹陷E.若所观察的条纹是图丙，被检查表面上有沟状凹陷10．如图所示，在双缝干涉实验中，S1 和S2 为双缝，P 是光屏上的一点，已知 P 点与 S1 和S2 距离之差为 2.1×l0-6m， 分别用 A、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，已知 A 光在折射率为 n=1.5 的介质中波长为 4×l0-7m，B 光在这种介质中波长为 3.15×l0-7m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界角为 37°。以下说法正确的有（   ）A．用A 光做双缝干涉实验时，P 点是亮条纹B．用A 光做双缝干涉实验时，P 点是暗条纹C．用B 光做双缝干涉实验时，P 点是亮条纹D．用B 光做双缝干涉实验时，P 点是暗条纹11．假如平静的水面下相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面正上方同等条件下观测发现：b在水下的像离水面距离最大，c照亮水面（透光面）的面积比a的大。关于这三种光的性质，下列说法正确的是（　　）A．c光的频率最大B．真空中b光的波长最长C．a光在水中的传播速度最小D．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大 12．下面事实与光的干涉有关的是（　　）A．用光导纤维传输信号 B．水面上的油膜呈现彩色C．水中的气泡显得格外明亮 D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带13．用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　）A．中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄B．中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽C．遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹D．若改用白光做实验，不能获得干涉条纹14．用红光、蓝光分别做双缝干涉实验，用黄光、紫光分别做单缝衍射实验，得到的图样如图所示（黑色部分表示亮纹）。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（　　）A．红、黄、蓝、紫B．红、紫、蓝、黄C．蓝、紫、红、黄D．蓝、黄、红、紫15．如图为一束单色光通过某装置后在光屏上产生的条纹，则该装置为（　　）A．单缝，条纹为干涉条纹 B．单缝，条纹为衍射条纹C．双缝，条纹为干涉条纹 D．双缝，条纹为衍射条纹16．关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　）A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的衍射原理B．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点的位移一定始终最大C．声波容易发生衍射是因为声波的波长较短D．观察薄膜干涉时，应该在入射光的同一侧17．在白炽灯的照射下，能从紧压在一起的两块玻璃板的表面看到彩色条纹。这是光的（　　）A．双缝干涉现象 B．薄膜干涉现象 C．单缝衍射现象 D．色散现象18．下列说法正确的是（　　）A．海市蜃楼是光发生干涉的结果B．照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理C．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的D．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果19．如图所示，一束激光照射在双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列说法中正确的是（　　）A．增大双缝到光屏的距离，条纹间距变小B．入射光波长不变，光强增大，条纹间距不变C．增大激光器到双缝的距离，条纹间距变大D．若仅将双缝和光屏置于水中，同等条件下条纹间距变大20．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（　　）A．a光的频率小于b光的频率B．出射光束a、b一定相互平行C．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大D．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  21．用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。22．在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10－4m，则相邻两明条纹中心间距为_________m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的___________（选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的___________（选填“大”或“小”）。23．如图所示，用很弱的红光做双缝实验，通过控制暴光时间记录现象，分别得到了图a、图b和图c三张相片，其中最能说明光具有 波动性的相片是_______，这三张相片共同说明了光具有________性。
参考答案1．BC【详解】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的。
A．当将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；故A错误；B．将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此出现条纹向着劈尖移动，但条纹疏密不变，故B正确；C．从弯曲的条纹可知，此处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知此处凹陷，故C正确；D．照相机、望远镜的镜头表面镀了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这种称为增透膜，这是利用了光的干涉现象，同时镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的。故D错误。故选BC。2．BD【详解】A．在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，所以目的是为了灯焰能发出明亮的黄光，故A错误；B．在酒精灯的火焰上撒上一些食盐，用酒精灯的黄光照射竖直放置的液膜，液膜反射的光使我们看到灯焰的像，故B正确；C．当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，产生干涉现象，所以实验时应在酒精灯一侧来现察薄膜干涉现象，故C错误；D．发生薄膜干涉时，相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距与入射光在膜中的波长有关，所以用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的，故D正确；故选BD。3．AC【详解】乙图中条纹的间距比甲图小，根据双缝干涉的条纹间距公式知，乙图中可能是光的波长较小，也可能缝与屏间距减小，也可能双缝间距变大。故AC正确，BD错误。
故选AC。4．BD【详解】A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，故A错误；B．由条纹间距公式由于红光的波长大于绿光的波长，可知，在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的，故B正确；C．光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，故C错误；D．因为红光的折射率小于紫光的折射率，光从真空中以相同的入射角斜射入水中，所以红光的折射角大于紫光的折射角，故D正确。故选BD。5．CD【详解】AB．根据双缝干涉条纹的间距公式知甲的波长较小，乙的波长较大，所以甲的频率大，乙的频率小，对同一种介质，甲的折射率大。根据全反射的临界角可知甲的临界角小，乙的临界角大，当甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点发生折射时，乙光以i入射时一定不会发生全反射，故AB错误；
C．根据全反射的临界角结合所以甲光在玻璃砖中的临界角C满足sinC=故C正确；
D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，随i的增大，由于甲的临界角小，先发生全反射，所以PQ上可能接收不到甲光，故D正确。
故选CD。6．AD【详解】A．a光和b光在两直角边的入射角相等，由图可知，经过玻璃棱镜后b光的偏折程度比a光大，所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确；B．光的频率由光源决定，与介质无关，当a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故B错误；C．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，在真空中a光的折射率小于对b光的折射率，a光的波长大于b光的波长，设光在真空中的波长为λ0，在介质中波长为λ，由解得 由于在真空中a光的波长较长，而a光的折射率较小，则知a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长，故C错误；D．a光的波长较长，因为在相同条件下进行双缝干涉实验，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则相同条件下a光的干涉条纹间距大，故D正确；故选AD。7．BDE【详解】ABE．在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差为波长的整数倍时，即，n=0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹，故当在距双缝的光程差相等的点（n=0）形成明条纹，A错误BE正确；CD．当距离之差为半波长的奇数倍时，即，n=0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹，C错误D正确。故选BDE。8．CD【分析】本题主要考察光的折射、干涉和衍射现象等的相关概念。【详解】A．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干涉。故A错误；B．三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，频率不同的光在同一介质中折射率不同，产生色散。故B错误；C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象。故C正确；D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故D正确。故选CD。9．ABE【详解】A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，故A正确；B．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生，故B正确；C．当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，故C错误；D．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查表面上有凸起，故D错误；E．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹左偏说明被检查表面上有凹陷，故E正确。故选ABE。10．BC【详解】AB．设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2可得λ1=nλ2=1.5×4×10-7m=6×10-7m根据光程差知A光在P点是暗条纹，故A错误，B正确；CD．设B光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由得λ1=nλ2又临界角C=37°所以所以根据光程差δ=2.1×10-6 m=4λ1可知B光在P点是亮条纹，故C正确，D错误。故选BC。11．BC【详解】B．根据视深公式知折射率最小的光，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小，波长最长，故B正确；AC．照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足又c照亮水面的面积比a的大，则c的临界角大，水对c的折射率小，所以a的折射率最大，a的频率最大，a的传播速度最小，故A错误，C正确；D．因a的频率最大，则a的波长最小，当发生双缝干涉时，根据可知a的的相邻条纹间距最小，故D错误。故选BC。12．B【分析】 【详解】 A．光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关，故A错误；B．光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关，故B正确；C．光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮，与干涉无关，故C错误；D．白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干涉无关，故D错误。故选B。 13．C【详解】AB．根据双缝干涉条纹的间距公式可知同种光的条纹间距相等，故AB不符合题意；
C．若把其中一缝遮住，会发生单缝衍射现象，所以仍出现明暗相间的条纹，故C符合题意；
D．用白光做实验，也能获得干涉条纹，屏中央为白色亮条纹，两侧为不等间距的彩色条纹，故D不符合题意。
故选C。14．B【详解】双缝干涉的图样时明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，因此第一个和第三个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距可知，波长越大，越大，因此第一个是红光，第三个是蓝光。单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越长，中间亮条纹越粗，因此第二个和第四个是单缝衍射图样，而第二个是紫光，第四个是黄光。综上所述，从左到依次是红、紫、蓝、黄，故ACD错误，B正确。故选B。15．C【详解】双缝是干涉，条纹间距相等，单缝是衍射，条纹间距不相等，中央亮条纹最宽，两侧为不等间距的明暗相间的条纹。由图可知，该装置为双缝，条纹为干涉条纹，故ABD错误，C正确。故选C。16．D【详解】A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，选项A错误；B．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点的振幅较大，但是位移不一定始终最大，选项B错误；C．声波容易发生衍射是因为声波的波长较长，选项C错误；D．观察薄膜干涉时，应该在入射光的同一侧，选项D正确。故选D。17．B【详解】光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉。干涉现象说明光具有波动性。故B正确，ACD错误。故选B。18．D【详解】A．海市蜃楼是光发生全反射的结果，选项A错误；B．照相机镜头的增透膜，应用了光的干涉原理，选项B错误；C．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是彩色的，选项C错误；D．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果，选项D正确。故选D。19．B【详解】干涉条纹中相邻两个两条纹或暗条纹的中心间距为A．增大双缝到光屏的距离，即增大l，条纹间距变大，所以A错误；B．入射光波长不变，光强增大，不会改变条纹间距，即条纹间距不变，所以B正确；C．条纹间距与激光器到双缝的距离无关，所以增大激光器到双缝的距离，条纹间距不变，所以C错误；D．若仅将双缝和光屏置于水中，光在介质中的折射率变大，根据可知，光的传播速度变小，频率不变，则根据可知，光的波长变短，则条纹间距变小，所以D错误。故选B。20．B【详解】A．作出光路图如图所示：可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，A错误；B．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，B正确。C．因为a光的折射率较大，根据，则知a光的临界角小，C错误；D．a光的频率较大，则波长较小，根据干涉条纹间距公式知，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，D错误。故选B。21．变小    变大    【详解】[1]根据知，若增大双缝距离d，则屏上干涉条纹的间距x将变小。[2]根据知，若其他条件不变，改用红光做实验，则波长增大，所以干涉条纹的间距x将变大。22．3.51×10－3（3.50×10－3或3.5×10－3也可）    长    大    【详解】[1]由公式代入数据得[2]由磁波谱可知，红光波长比黄光的长[3]由公式可知，红光波长比黄光的长，则红光相邻两明条纹中心间距比黄光的大23．c    光具有波粒二象性    【详解】[1]图像（c）有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性[2]图像（a）以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，因此这三张相片共同说明了光具有波粒二象性