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备考2024届高考物理一轮复习分层练习第十四章光学第2讲光的干涉衍射和偏振
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这是一份备考2024届高考物理一轮复习分层练习第十四章光学第2讲光的干涉衍射和偏振，共4页。
1.[2022北京]下列现象能说明光是横波的是（ C ）
A.光的衍射现象B.光的折射现象
C.光的偏振现象D.光的干涉现象
解析 光的偏振现象能说明光是横波.故选C.
2.在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600nm的橙色光照射，在光屏中心P0点呈现亮条纹.若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为λ'＝400nm的紫光照射，则（ B ）
A.P0和P都呈现亮条纹
B.P0为亮条纹，P为暗条纹
C.P0为暗条纹，P为亮条纹
D.P0和P都呈现暗条纹
解析 由题意可知，PS2－PS1＝λ＝32λ'，故当改用紫光照射时，光到P点的路程差为半波长的奇数倍，P为暗条纹，P0仍为亮条纹，B正确.
3.关于光的衍射现象，下列说法不正确的是（ C ）
A.衍射条纹是光波相互叠加的结果
B.光的衍射现象是光在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物继续传播的现象
C.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
D.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
解析 衍射与干涉一样，都是光波叠加产生的，只不过干涉是两个相干光源发出的光进行叠加，而衍射是同一个光源的不同部分发出的光进行叠加，所以A正确；选项B实际上就是衍射现象的概念，显然正确；光的衍射现象并没有否定光沿直线传播，光沿直线传播就是明显衍射条件不能满足时的情况，C错误；衍射是波所特有的现象，而光的衍射现象正好证明光是一种波，D正确.故选C.
4.[生产实践/多选]在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况.其装置如图甲所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光.工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况（如图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况），便可知道抽制出的细丝是否合格.关于这种监测抽丝情况的装置，下列说法正确的是（ BD ）
图甲 图乙
A.这是利用光的直线传播规律
B.这是利用光的衍射现象
C.如果屏上条纹变宽，表明细丝变粗了
D.如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了
解析 由题意知条纹的形成属于衍射，利用了光的衍射现象，故A错误，B正确；由衍射特点可知，缝或障碍物变窄，条纹宽度变宽，故如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，C错误，D正确.
5.物理学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ A ）
A.3D电影利用了光的偏振现象
B.肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的衍射现象
C.测量体温时使用的测温枪探测的是可见光
D.手机屏贴有钢化膜，屏幕射出的光线，经过钢化膜后，频率会发生变化
解析 3D电影利用了光的偏振现象，故A正确；肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的干涉现象，故B错误；测量体温时使用的测温枪探测的是红外线，故C错误；手机屏贴有钢化膜，屏幕射出的光线，经过钢化膜后，频率不会发生变化，故D错误.
6.[2023江西抚州联考]随着红外技术在航空、航天领域的应用与发展，通过在红外光学元件表面镀制增透膜来降低其表面反射损失已成为提高整个光学系统性能的研究重点.已知某种增透膜对真空中波长为16μm的红外光的折射率为43，为达到增透效果，元件至少需镀制该膜的厚度为（ B ）
A.4μmB.3μmC.8μmD.6μm
解析 根据光的薄膜干涉规律可知，当光在膜的两个表面反射光的光程差等于半个波长的奇数倍时，两反射光发生相消干涉，膜可以起到增透效果，则有2d＝(2k＋1)λ2(k＝0，1，2，3，…)，当k取0时，膜的厚度最小，为光在膜中波长的14，光在膜中的波长λ'＝λ0n＝12μm，故膜的厚度为3μm.故选B.
7.[2023山东实验中学二模]在一块平板玻璃上放置一如图所示的薄透镜，在两者之间形成很薄的空气膜，现让单色光竖直射向薄透镜，在薄透镜上方向下观察，观察到的现象是（ D ）
A.只能看到同颜色的平行反射光
B.平行、等间距的明暗相间的直干涉条纹
C.同心、内密外疏的明暗相间的圆环状干涉条纹
D.若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则相邻条纹的间距变大
解析 依题意知平板玻璃上表面的反射光与薄透镜下表面的反射光叠加形成了干涉图样.设形成的空气膜的截面倾角为θ，相邻亮条纹的间距为d，根据几何关系可知d＝λ2sinθ＝λ2sinθ，由于倾角θ保持不变，则观察到的现象是同心、等间距的明暗相间的圆环状干涉条纹，故A、B、C错误；若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则形成空气膜的倾角θ减小，根据d＝λ2sinθ可知相邻条纹的间距变大，故D正确.
8.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，在光屏上得到如图所示的四幅图样，以下说法正确的是（ A ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.甲是双缝干涉图样，丁是圆盘衍射图样
B.乙是单缝衍射图样，丙是圆盘衍射图样
C.甲是双缝干涉图样，丁是圆孔衍射图样
D.乙是双缝干涉图样，丙是圆孔衍射图样
解析 衍射图样与干涉图样的区别：前者的中央亮条纹亮且宽，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等.可知题图甲是双缝干涉条纹，题图乙是单缝衍射条纹.根据圆孔衍射与圆盘衍射的区别可知，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，圆盘衍射的图样中间较大的区域是暗的，在暗区域中心存在一亮斑.可知题图丙是圆孔衍射图样，题图丁是圆盘衍射图样.所以只有A是正确的.
9.[2024天津杨柳青第一中学校考/多选]图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ AC ）
图甲 图乙
A.入射光的波长越长，干涉条纹的条数越少
B.MN之间垫块的高度越高，干涉条纹的条数越少
C.P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的
D.P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凹下的
解析 根据光的干涉特点可知，入射光的波长越长，相邻干涉条纹的距离越大，即图乙观察到的条数越少，故A正确；发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2，MN之间垫块的高度越高，空气层的倾角越大，所以相邻明条纹之间的距离越小，干涉条纹的条数越多，故B错误；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P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的，故C正确，D错误.
1.[2022北京]下列现象能说明光是横波的是（ C ）
A.光的衍射现象B.光的折射现象
C.光的偏振现象D.光的干涉现象
解析 光的偏振现象能说明光是横波.故选C.
2.在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600nm的橙色光照射，在光屏中心P0点呈现亮条纹.若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为λ'＝400nm的紫光照射，则（ B ）
A.P0和P都呈现亮条纹
B.P0为亮条纹，P为暗条纹
C.P0为暗条纹，P为亮条纹
D.P0和P都呈现暗条纹
解析 由题意可知，PS2－PS1＝λ＝32λ'，故当改用紫光照射时，光到P点的路程差为半波长的奇数倍，P为暗条纹，P0仍为亮条纹，B正确.
3.关于光的衍射现象，下列说法不正确的是（ C ）
A.衍射条纹是光波相互叠加的结果
B.光的衍射现象是光在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物继续传播的现象
C.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
D.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
解析 衍射与干涉一样，都是光波叠加产生的，只不过干涉是两个相干光源发出的光进行叠加，而衍射是同一个光源的不同部分发出的光进行叠加，所以A正确；选项B实际上就是衍射现象的概念，显然正确；光的衍射现象并没有否定光沿直线传播，光沿直线传播就是明显衍射条件不能满足时的情况，C错误；衍射是波所特有的现象，而光的衍射现象正好证明光是一种波，D正确.故选C.
4.[生产实践/多选]在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况.其装置如图甲所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光.工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况（如图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况），便可知道抽制出的细丝是否合格.关于这种监测抽丝情况的装置，下列说法正确的是（ BD ）
图甲 图乙
A.这是利用光的直线传播规律
B.这是利用光的衍射现象
C.如果屏上条纹变宽，表明细丝变粗了
D.如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了
解析 由题意知条纹的形成属于衍射，利用了光的衍射现象，故A错误，B正确；由衍射特点可知，缝或障碍物变窄，条纹宽度变宽，故如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，C错误，D正确.
5.物理学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ A ）
A.3D电影利用了光的偏振现象
B.肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的衍射现象
C.测量体温时使用的测温枪探测的是可见光
D.手机屏贴有钢化膜，屏幕射出的光线，经过钢化膜后，频率会发生变化
解析 3D电影利用了光的偏振现象，故A正确；肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的干涉现象，故B错误；测量体温时使用的测温枪探测的是红外线，故C错误；手机屏贴有钢化膜，屏幕射出的光线，经过钢化膜后，频率不会发生变化，故D错误.
6.[2023江西抚州联考]随着红外技术在航空、航天领域的应用与发展，通过在红外光学元件表面镀制增透膜来降低其表面反射损失已成为提高整个光学系统性能的研究重点.已知某种增透膜对真空中波长为16μm的红外光的折射率为43，为达到增透效果，元件至少需镀制该膜的厚度为（ B ）
A.4μmB.3μmC.8μmD.6μm
解析 根据光的薄膜干涉规律可知，当光在膜的两个表面反射光的光程差等于半个波长的奇数倍时，两反射光发生相消干涉，膜可以起到增透效果，则有2d＝(2k＋1)λ2(k＝0，1，2，3，…)，当k取0时，膜的厚度最小，为光在膜中波长的14，光在膜中的波长λ'＝λ0n＝12μm，故膜的厚度为3μm.故选B.
7.[2023山东实验中学二模]在一块平板玻璃上放置一如图所示的薄透镜，在两者之间形成很薄的空气膜，现让单色光竖直射向薄透镜，在薄透镜上方向下观察，观察到的现象是（ D ）
A.只能看到同颜色的平行反射光
B.平行、等间距的明暗相间的直干涉条纹
C.同心、内密外疏的明暗相间的圆环状干涉条纹
D.若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则相邻条纹的间距变大
解析 依题意知平板玻璃上表面的反射光与薄透镜下表面的反射光叠加形成了干涉图样.设形成的空气膜的截面倾角为θ，相邻亮条纹的间距为d，根据几何关系可知d＝λ2sinθ＝λ2sinθ，由于倾角θ保持不变，则观察到的现象是同心、等间距的明暗相间的圆环状干涉条纹，故A、B、C错误；若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则形成空气膜的倾角θ减小，根据d＝λ2sinθ可知相邻条纹的间距变大，故D正确.
8.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，在光屏上得到如图所示的四幅图样，以下说法正确的是（ A ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.甲是双缝干涉图样，丁是圆盘衍射图样
B.乙是单缝衍射图样，丙是圆盘衍射图样
C.甲是双缝干涉图样，丁是圆孔衍射图样
D.乙是双缝干涉图样，丙是圆孔衍射图样
解析 衍射图样与干涉图样的区别：前者的中央亮条纹亮且宽，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等.可知题图甲是双缝干涉条纹，题图乙是单缝衍射条纹.根据圆孔衍射与圆盘衍射的区别可知，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，圆盘衍射的图样中间较大的区域是暗的，在暗区域中心存在一亮斑.可知题图丙是圆孔衍射图样，题图丁是圆盘衍射图样.所以只有A是正确的.
9.[2024天津杨柳青第一中学校考/多选]图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ AC ）
图甲 图乙
A.入射光的波长越长，干涉条纹的条数越少
B.MN之间垫块的高度越高，干涉条纹的条数越少
C.P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的
D.P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凹下的
解析 根据光的干涉特点可知，入射光的波长越长，相邻干涉条纹的距离越大，即图乙观察到的条数越少，故A正确；发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2，MN之间垫块的高度越高，空气层的倾角越大，所以相邻明条纹之间的距离越小，干涉条纹的条数越多，故B错误；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P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的，故C正确，D错误.
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