专题12-4+光的干涉+衍射和偏振（押题专练）-2019年高考物理一轮复习精品资料
1．对光现象的认识，下列说法中正确的是 ( )
A．光的色散现象都是由光的干涉引起的
B．光导纤维导光主要应用了光的干涉原理
C．光的衍射现象表明光沿直线传播
D．光的干涉现象说明了光是一种波
【答案】 D
2．关于光的性质，下列说法不正确的是 ( )
A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B．双缝干涉说明光具有粒子性
C．光在同种均匀介质中沿直线传播
D．光的衍射现象说明光是一种波
【解析】 由折射率公式n＝＞1可得选项A正确；干涉、衍射是波所特有的现象，所以选项B错误，D正确；由常识得选项C正确．
【答案】 B
3．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图中属于光的单缝衍射图样的是( )
A．a、c B．b、c
C．a、d D．b、d
【解析】 a图中是等间距的光的干涉图样，b图是单色光的单缝衍射图样，c图是水波的衍射图样，d图是白光的单缝衍射图样，可见D正确．
【答案】D
4．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为l，调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是 ( )
A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
C．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大
【解析】 双缝到像屏的距离l不影响干涉条纹的清晰度，A、B错；当双缝间距d变小时，由Δx＝λ知，Δx应变大，D正确．
【答案】 D
5．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲＞Δx乙，则下列说法正确的是( )
A．通过同一单缝装置时，甲光能发生衍射现象，乙光则不能发生
B．真空中甲光的波长一定小于乙光的波长
C．甲光的频率一定大于乙光的频率
D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
【解析】 由Δx＝得Δx越大则λ越大，B错；甲光和乙光都可以发生衍射，A错；由c＝λf知，λ越大，f越小，C错；由光的折射率随波长增大而减小和v＝c/n知，D对．
【答案】 D
6．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则( )
A．这是利用光的干涉现象
B．这是利用光的色散现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
【答案】 D
7．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知( )
A．射出c板后的两束单色光与入射光不再平行
B．射到Q点的光在玻璃中的折射率较大
C．射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉图样的条纹间距较小，且这束光为蓝光
【答案】 D
8.
(多选)如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置所获得的干涉图样．现让由a、b两种单色光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜，光的传播路径与方向可能正确的是( )
【解析】 由双缝干涉图样知光的频率νa<νb，则光在同一介质中的折射率na
Cb，故正确选项为A、D.
【答案】 AD
9．(多选)下列有关光现象的说法中正确的是( )
A．无影灯是利用光的衍射原理
B．刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象
C．水的视深比实际深度浅是光的全反射现象
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度
E．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
【解析】 无影灯是利用光的直线传播原理，选项A错误；刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，选项B正确；水的视深比实际深度浅是光的折射现象，选项C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度，选项D正确；光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项E正确．
【答案】 BDE
10．光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能．如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成内能，这种镀膜技术的物理依据是( )
A．光的直线传播 B．光的粒子性
C．光的干涉 D．光的衍射
【答案】 C
11.
用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈．将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )
A．当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持不变
【解析】 薄膜干涉现象的条纹与薄膜厚度有关；金属线圈缓慢旋转薄膜厚度情况仍然是沿竖直方向自上而下逐渐变厚，所以条纹形状不变，故D正确．
【答案】 D
12．(多选)下列说法中正确的是( )
A．照射珍贵物品用的“冷光灯”利用了光的衍射原理
B．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性好的特点
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小反射光的强度
D．海市蜃楼是光的干涉形成的
【解析】照射珍贵物品用的“冷光灯”利用了光的薄膜干涉原理，A错误；全息照片用激光来拍摄，利用了激光的相干性好的特点，B正确；照相机镜头前加偏振片可以减小反射光的强度，C正确；海市蜃楼是光的全反射现象，D错误．
【答案】BC
13．光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
【解析】通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，D不符合题意．
【答案】D
14．(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化( )
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
【答案】AD
15．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°
【解析】首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直．满足上述要求的只有D.
【答案】D
16．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆，商店等处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( )
A．λ/8 B．λ/4
C．λ/2 D．λ
【答案】B
17．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，车内站立着一个中等身材的人，站在路旁边的人观察车里的人，观察的结果是( )
A．这个人是一个矮胖子
B．这个人是一个瘦高个子
C．这个人矮但不胖
D．这个人瘦但不高
【解析】人是站着的，路旁的人观察到的车内的人沿车运动的方向上的长度(决定胖瘦)变短了，所以人变“瘦”，但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变．
【答案】D
18．如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况( )
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D．所有这些都与观察者的运动情况有关
【解析】如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系．
【答案】D
19.如图1所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )
图1
A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
答案 C
解析 据光的干涉产生的条纹间距满足的关系Δx＝可知，增大S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝屏到光屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增大，条纹间距增大，C选项正确；绿光换成紫光，波长减小，条纹间距减小，D选项错误．
20．(多选)下列说法正确的是( )
A．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理
B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象
C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大
D．光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的
E．光的偏振现象说明光是一种横波
答案 ACE
21．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用
答案 ABD
22．(多选)如图4所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是( )
图4
答案 AD
解析 因为单色光斜射入平行玻璃砖时的出射光线应平行于入射光线，故选项B错误；根据干涉图样，a光的干涉条纹间距较大，所以a光的波长较长，在同种介质中的折射率较小，故沿相同方向斜射入平行玻璃砖时a光的侧移量小，选项A正确；由于a光的折射率小，临界角较大，则更不易发生全反射，选项C错误，D正确．
23．两个狭缝相距0.3 mm，位于离光屏50 cm处，现用波长为6 000 Å的光照射双缝，求：
(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？
(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？(水的折射率为，1 Å＝10－10 m)
答案 (1)1 mm (2)0.75 mm
解析 本题利用公式Δx＝λ进行计算．
(1)Δx＝λ＝ m＝1×10－3 m＝1 mm.
(2)λ′＝＝ Å＝4 500 Å
Δx′＝λ′＝ m＝0.75 mm.
24．用氦氖激光器发出的红光进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d＝0.1 mm，双缝到屏的距离L＝6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm.
(1)氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？
(2)如果把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
【答案】(1)6.3×10－7 m (2)2.8 cm
25．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题：
(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________________．
(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．
元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为________．(填写元件代号)．
(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离l＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如下图甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺读数如图乙所示，则其读数为________ mm；在B位置时游标卡尺读数如图丙所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m.
