高考物理总复习4光的干涉、衍射和偏振现象检测试题新人教版选修3-4
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高考历史总复习 4光的干涉、衍射和偏振现象检测试题新人教版选修3-41．(多选)(2011·浙江)关于波动，下列说法正确的是( )A．各种波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D．已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警解析偏振现象是横波特有的现象，纵波不会发生偏振现象，故选项A错误．用白光做的单缝衍射实验和双缝干涉实验看到的都是彩色条纹，故选项B正确．声波在传播过程中，质点在平衡位置附近振动，其振动速度周期性变化，而声波的传播速度是单位时间内声波传播的距离，故选项C错误．地震波的纵波传播速度比横波传播速度大，纵波可早到达地面，能起到预警的作用，故选项D正确．答案BD2．(单选)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下图的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )A．a、c B．b、cC．a、b D．b、d答案 D3．(单选)如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是( )A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小解析由于两个偏振片的透振方向相同，故不放温度敏感光纤时，从检偏器射出的光最强．当放入光纤后，光纤会使偏振光的透振方向发生变化，这样到达检偏器的光的透振方向跟检偏器的透振方向不相同，所以光接收器接收的光强度就会变小，温度越高光纤使偏振光的透振方向改变越多，透过检偏器的光就弱．故B选项正确．答案 B4．(多选)如图所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光( )A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析偏振片具有滤光功能，振动方向完全垂直于偏振方向的光不能透过偏振片，因为偏振方向竖直，所以沿水平方向振动的光不能透过此偏振片，即A、B、D三项正确．答案ABD5．(单选)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象更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析由光的偏振知识，可知A、B、C三项正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，D项错误．答案 D6．(单选)下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是( ) A ．①④ B ．②④ C ．①③D ．②③解析 用光导纤维传播信号利用的是光的全反射，一束白光通过三棱镜形成彩色光带是各种色光的折射角不同形成的，则①③与光的干涉无关，故B 项正确．答案 B7．(单选)激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理．用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v 与二次曝光时间间隔Δt 的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔Δt 、双缝到屏之距离l 以及相邻两条亮纹间距Δx .若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是( )A ．v ＝λΔx l ΔtB ．v ＝l λΔx ΔtC ．v ＝l ΔxλΔtD ．v ＝l ΔtλΔx解析 设双缝间距为d ，由题意知d ＝v Δt ，又Δx ＝l d λ，则v ＝l λΔx Δt，B 项正确．答案 B8．(单选)(2012·江苏)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q ，A 点位于P 、Q 之间，B 点位于Q 右侧．旋转偏振片P ，A 、B 两点光的强度变化情况是________．A ．A 、B 均不变 B ．A 、B 均有变化C ．A 不变，B 有变化D ．A 有变化，B 不变解析 白炽灯光属于非偏振光，通过偏振片P 后的自然光变成了偏振光，当P 转动时，通过偏振片P 后光强不变，B 、D 两项错误；同时，P 的偏振方向发生变化，使B 处光强发生变化，A 项错误，C 项正确．答案 C9．(多选)如图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( )A ．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B ．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C ．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D ．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的．解析 由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故A 项正确，由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故C 项正确，D 项错．答案 AC10．(多选)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S 1和S 2与单缝S 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S 1和S 2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，讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况是( )A ．O 点是红光的亮条纹B ．O 点不是蓝光亮条纹C ．红光的第一条亮条纹在P 点的上方D ．蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方解析 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，故B 项错；红光的波长较长，蓝光的波长较短，根据Δx ＝ldλ可知，C 项正确．答案 AC11．(多选)如图所示，一束复色光由真空射向半圆形玻璃砖的圆心，经玻璃后分为两束单色光a 、b ，则( )A ．玻璃中a 光波长大于b 光波长B ．玻璃中a 光折射率大于b 光折射率C ．逐渐增大入射角i ，a 光比b 光先发生全反射D ．利用同一双缝干涉实验装置，a 光产生的干涉条纹间距比b 光大 答案 AD12．(单选)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是( ) A ．光的折射现象、色散现象 B ．光的反射现象、干涉现象 C ．光的衍射现象、偏振现象 D ．光的直线传播现象、光电效应现象解析 衍射、干涉现象是波的特有现象，而横波具有偏振现象，均能反映光的波动性，故C 项正确．答案 C13．(多选)关于光的干涉现象，下列说法正确的是( )A ．在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现暗条纹B ．在双缝干涉实验中，光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置，将出现亮纹C ．把入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变窄D ．当薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等解析 在波峰与波峰叠加处，或在波谷与波谷叠加处，都是振动加强区，将出现亮条纹，选项A 错误；在双缝干涉实验中，出现亮纹的条件是光屏上某位置距两狭缝的路程差为波长的整数倍，出现暗纹的条件是光屏上某位置距两狭缝的路程差为半波长的奇数倍，选项B 正确；条纹间距公式Δx ＝ldλ，λ黄>λ紫，选项C 正确；薄膜干涉实验中的薄膜是“楔形”空气膜，选项D 错误．答案 BC14.如图所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1、S 2距离之差为2.1×10－6m ，分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m.(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°.(3)若让A 光照射S 1，B 光照射S 2，试分析光屏上能观察到的现象．解析 (1)设A 光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n ＝c v ＝λ1λ2，得λ1＝n λ2＝1.5×4×10－7m ＝6×10－7m光的路程差Δr ＝2.1×10－6m ，所以N 1＝Δr λ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5，由此可知，从S 1和S 2到P 点的光的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P 点为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系sin C ＝1n，得n ＝1sin37°＝53由此可知，B 光在空气中波长λ3为 λ3＝n λ介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7m 路程差Δr 和波长λ3的关系为 N 2＝Δr λ3＝2.1×10－65.25×10－7＝4可见，用B 光做光源，P 点为亮条纹．(3)若让A 光和B 光分别照射S 1和S 2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析。
