2021-2022學(xué)年魯科版2019選擇性必修第一冊(cè)-5.1光的干涉-跟蹤訓(xùn)練解析版老頭

2021-2022學(xué)年魯科版〔2021〕選擇性必修第一冊(cè)跟蹤訓(xùn)練〔解析版〕1．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干預(yù)形成的B．光在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率無(wú)關(guān)C．在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，用紫光代替黃光作為入射光可增大干預(yù)條紋的間距D．機(jī)械波可以在真空中傳播2．雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，雙縫間距離為，雙縫到光屏的距離為，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上見(jiàn)到清晰的干預(yù)條紋。關(guān)于該干預(yù)條紋及改變條件后其變化情況，以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是〔〕

A．屏上所有暗線都是從雙縫中出來(lái)的兩列光波的波谷與波谷疊加形成的B．假設(shè)將光屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干預(yù)條紋C．假設(shè)只減小雙縫間距，屏上兩相鄰明條紋間距離變小D．假設(shè)只改用頻率較大的單色光，屏上兩相鄰明條紋間距離變大3．在水面下同一深處有兩個(gè)點(diǎn)光源P、Q，能發(fā)出不同顏色的光。當(dāng)它們發(fā)光時(shí)，在水面上看到P光照亮的水面區(qū)域大于Q光，以下說(shuō)確的是〔〕A．P光的頻率大于Q光B．P光在水中傳播的波長(zhǎng)大于Q光在水中傳播的波長(zhǎng)C．P光在水中的傳播速度小于Q光D．讓P光和Q光通過(guò)同一雙縫干預(yù)裝置，P光條紋間的距離小于Q光4．把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如下圖。這時(shí)可以看到明暗相間的條紋。下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．干預(yù)條紋是光在空氣劈尖膜的前后兩外表反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果B．干預(yù)條紋中的暗條紋是上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果C．將上玻璃板平行上移，條紋逆向劈尖移動(dòng)D．觀察薄膜干預(yù)條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)5．如下圖，凸透鏡的彎曲外表是個(gè)球面，球面的半徑叫做這個(gè)曲面的曲率半徑。把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋。這個(gè)現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些環(huán)狀條紋叫做牛頓環(huán)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．圓環(huán)狀條紋是由于凸透鏡上、下外表的反射光發(fā)生干預(yù)形成的B．圓環(huán)狀條紋的間距不相等，從圓心向外條紋越來(lái)越稀疏C．如果改用一個(gè)外表曲率半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)狀條紋半徑將變小D．如果改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，觀察到的圓環(huán)狀條紋半徑將變大6．一個(gè)透明均勻玻璃圓柱的橫截面如下圖，一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)色光從A點(diǎn)射入，分成兩束分別從B、C射出，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率B．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．b光射出玻璃時(shí)可能會(huì)發(fā)生全反射D．a(chǎn)、b兩種單色光分別通過(guò)同一個(gè)雙縫干預(yù)裝置，a光的干預(yù)條紋間距較大7．光學(xué)知識(shí)在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的反射B．抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲，可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，是利用了光的偏振C．利用光導(dǎo)纖維傳送圖象，是利用光的全反射現(xiàn)象D．照相機(jī)的鏡頭外表鍍有一層膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射8．甲圖為用干預(yù)法檢查平面平整程度裝置，乙圖為俯視裝置看到的薄膜干預(yù)條紋，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．利用了標(biāo)準(zhǔn)樣板的下外表和被檢查平面的上外表反射光形成的薄膜干預(yù)圖樣B．條紋彎曲處說(shuō)明被檢查的平面在此處是凹下的C．條紋彎曲處說(shuō)明被檢查的平面在此處是凸起的D．假設(shè)僅增加板間薄片的厚度，干預(yù)條紋將變稀疏9．如下圖，一束復(fù)色光經(jīng)平行玻璃磚后分成a、b、c三種單色光。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．c光的折射率最大B．c光在玻璃磚中的波長(zhǎng)最大，速度也最大C．三種單色光從水中射向水面發(fā)生全反射時(shí)，c光的臨界角最大D．在相同條件下做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，a光相鄰亮條紋的中心間距最大10．用雙縫干預(yù)測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，其中光源為白熾燈泡，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上能觀察到清晰的干預(yù)條紋。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．取下濾光片，光屏上將出現(xiàn)彩色的干預(yù)條紋B．假設(shè)單縫向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離增大C．假設(shè)將雙縫間的距離d增大，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離減小D．假設(shè)將濾光片由紅色換成綠色，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離減小11．如下圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，那么〔〕A．在玻璃中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干預(yù)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干預(yù)條紋間距大于b光的干預(yù)條紋間距D．假設(shè)改變光束的入射方向使角逐漸變大，那么折射光線a首先消失12．如下圖為用相機(jī)拍攝的夏日荷塘一景，水的折射率為n，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．用相機(jī)拍攝水中的魚，可通過(guò)鏡頭外表的增透膜減弱水面的反射光影響B(tài)．在水中的魚看來(lái)，岸上的景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，圓錐的頂角C．太陽(yáng)光進(jìn)入水中前后頻率保持不變D．用激光槍射擊水中的魚，為了提高命中率，在射擊時(shí)應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚13．易錯(cuò)辨析〔1〕托馬斯·楊用光的干預(yù)實(shí)驗(yàn)證明了光是一種波；〔____〕〔2〕在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的寬度最大；〔____〕〔3〕在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋是由光的路程差所決定的；〔____〕〔4〕用白光做光的干預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央亮條紋較遠(yuǎn)的是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光；〔____〕〔5〕只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干預(yù)；〔____〕〔6〕干預(yù)條紋的產(chǎn)生是光在液膜前后兩外表反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果。〔____〕14．薄膜干預(yù)〔1〕薄膜干預(yù)中的獲得光照射到薄膜上，在薄膜的前后兩個(gè)面______的光是由同一個(gè)光波分解而成的，它們具有相同的______、恒定的相位差及振動(dòng)方向；〔2〕薄膜干預(yù)的原理光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，在薄膜的不同位置，前后兩個(gè)面的反射光的______不同，在某些位置兩列波疊加后相互加強(qiáng)，于是出現(xiàn)______條紋；在另一些位置，兩列波疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)______條紋。15．干預(yù)圖樣中條紋間距的計(jì)算：在雙縫間的距離d和雙縫到光屏間的距離l不變的條件下，單色光產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距Δx〔相鄰兩條亮條紋中心或相鄰兩條暗條紋中心間的距離〕跟光的波長(zhǎng)λ成______，即Δx=______。16．干預(yù)條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系：〔1〕亮條紋的條件：屏上某點(diǎn)P到兩縫S1和S2的路程差正好是波長(zhǎng)的整數(shù)倍或半個(gè)波長(zhǎng)的______；〔2〕暗條紋的條件：屏上某點(diǎn)P到兩縫S1和S2的路程差正好是半個(gè)波長(zhǎng)的______。17．用橙色光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得雙縫間的距離為，雙縫擋板與光屏間的距離為205cm，第1條亮線與第5條亮線中心間距為。求橙色光的波長(zhǎng)和頻率。18．同一實(shí)驗(yàn)裝置，用不同的色光來(lái)做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，所產(chǎn)生的干預(yù)條紋是不同的。如圖是由三種色光產(chǎn)生的干預(yù)條紋，請(qǐng)比擬它們有什么異同，并說(shuō)明原因。談?wù)勀愕恼J(rèn)識(shí)，并與同學(xué)討論交流。19．在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，鈉燈發(fā)出波長(zhǎng)為589nm的光，在距雙縫的屏上形成干預(yù)圖樣。圖樣上相鄰兩亮條紋中心間距為，那么雙縫的間距是多少?20．如以下圖所示，在某次雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，Q處是中央亮條紋P往上數(shù)的第一條亮紋，從S1和S2發(fā)來(lái)的兩束相干光到Q處的路程差是9×10-7m參考答案1．A【詳解】A．油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的干預(yù)現(xiàn)象，由膜的前后外表反射光線，進(jìn)行相互疊加而出現(xiàn)的薄膜干預(yù)現(xiàn)象，故A正確；B．光在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，由于紫光的波長(zhǎng)比黃光的波長(zhǎng)短，干預(yù)條紋的間距將減小，故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)；不能在真空中傳播，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選A。2．B【詳解】A．從雙縫中出來(lái)的兩列光波的波谷與波峰疊加形成暗線，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干預(yù)條紋的間距公式可知將光屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干預(yù)條紋，故B正確；C．根據(jù)雙縫干預(yù)條紋的間距公式可知，假設(shè)只減小雙縫間距d，屏上兩相鄰明條紋間距離變大，故C錯(cuò)誤；D．頻率變大，波長(zhǎng)變短，根據(jù)間距公式可知條紋間距變短，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選B。3．B【詳解】A．在水面上看到P光照亮的水面區(qū)域大于Q光，證明此時(shí)P光全反射的臨界角大于Q光，由全反射臨界角公式說(shuō)明P光的折射率小于Q光，所以P光的頻率小于Q光，故A錯(cuò)誤；B．由題可知，P光的折射率小于Q光，那么P光在水中的傳播速度大于Q光，所以P光在水中傳播的波長(zhǎng)大于Q光在水中傳播的波長(zhǎng)，故B正確；C．由光在介質(zhì)中的傳播速度可知P光的折射率小于Q光，P光在水中的傳播速度大于Q光，故C錯(cuò)誤；D．雙縫干預(yù)相鄰等寬條紋間距P光的波長(zhǎng)大于Q光的波長(zhǎng)，所以P光條紋間的距離大于Q光，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選B。4．A【詳解】A．是由于光在空氣薄膜上下兩外表反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果，條紋間距都相等，故A正確；B．條紋中的暗紋是由于兩列反射光的波谷與波峰疊加的結(jié)果，故B錯(cuò)誤；C．條紋的位置與空氣劈尖膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣劈尖膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．薄膜干預(yù)條紋時(shí)，眼睛應(yīng)從入射光的同一側(cè)，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選A。5．D【詳解】A．當(dāng)光垂直照射到凸透鏡上時(shí)，光的傳播方向不變，而當(dāng)光從玻璃射入空氣時(shí)一局部光發(fā)生反射，另一局部光透射進(jìn)入空氣，當(dāng)該局部光從空氣進(jìn)入下面的平面玻璃時(shí)又有一局部光發(fā)生反射，這樣兩列反射光是相干光，它們?cè)谕雇哥R的下外表相遇，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋，故出現(xiàn)亮暗相間的圓環(huán)狀干預(yù)條紋，A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)狀條紋的間距不相等，從圓心向外條紋越來(lái)越密集，B錯(cuò)誤；C．假設(shè)換一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，仍然相同的水平距離但空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大，C錯(cuò)誤；D．如果改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射而其它條件保持不變，那么觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大，D正確。應(yīng)選D。6．D【詳解】A．由題圖知b光的折射角較小，根據(jù)折射定律，知b光的折射率較大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，b光的傳播速度較小，故B錯(cuò)誤；C．由題圖知，假設(shè)b光射出玻璃時(shí)會(huì)發(fā)生全反射，由幾何知識(shí)知b光射入玻璃時(shí)的折射角為臨界角C，那么入射角為，顯然這不可能會(huì)發(fā)生，故b光射出玻璃時(shí)不可能會(huì)發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)于同一種介質(zhì)，b光的折射率較大，說(shuō)明b光的波長(zhǎng)較短。根據(jù)條紋間距公式可知，a、b兩種單色光分別通過(guò)同一個(gè)雙縫干預(yù)裝置，a光的干預(yù)條紋間距較大，b光的干預(yù)條紋間距較小，故D正確。應(yīng)選D。7．C【詳解】A．檢查光學(xué)平面的平整程度是利用標(biāo)準(zhǔn)平面樣板與檢查平面所圍成的空氣薄膜兩面的反射光進(jìn)行疊加，而形成光的薄膜干預(yù)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．激光束越過(guò)細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的衍射條紋和它通過(guò)遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，故B錯(cuò)誤；C．光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用了光由光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生全反射的現(xiàn)象，故C正確；D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用增透膜前后外表反射的光發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象減弱反射光的，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選C。8．AC【詳解】A．薄膜干預(yù)形成的條紋是膜的上下外表的反射光干預(yù)產(chǎn)生的，故圖乙的條紋是標(biāo)準(zhǔn)樣板的下外表和被檢查平面的上外表反射光干預(yù)形成的，A正確；BC．薄膜干預(yù)是等厚干預(yù)，即明條紋處空氣膜厚度相同，如果干預(yù)條紋向空氣膜較薄的一側(cè)彎曲，那么該處是凹的；如果干預(yù)條紋向空氣膜較厚的一側(cè)彎曲，那么該處是凸起的，B錯(cuò)誤，C正確。D．由可知，僅增加薄片的厚度即增大，將減小，即干預(yù)條紋將密集，D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC。9．AD【詳解】AB．如下圖可知光線c偏折程度最大，折射率最大，由，可知，光線c在玻璃磚中傳播速度最小，波長(zhǎng)最短，A正確，B錯(cuò)誤；C．由可知，三種單色光從水中射向水面發(fā)生全反射時(shí)，c光的臨界角最小，C錯(cuò)誤；D．光線a波長(zhǎng)最長(zhǎng)，由可知，在相同條件下做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，a光相鄰亮條紋的中心間距最大，D正確。應(yīng)選AD。10．ACD【詳解】A．取下濾光片，不同的色光干預(yù)條紋疊加，在光屏上將出現(xiàn)彩色的干預(yù)條紋，故A正確；B．假設(shè)單縫向右平移一小段距離，由于雙縫到光屏的距離不變，那么光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)知，將雙縫的距離d增大，那么光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離減小，故C正確；D．假設(shè)將濾光片由紅色換成綠色，單色光的波長(zhǎng)減小，根據(jù)知，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離減小，故D正確。應(yīng)選ACD。11．BD【詳解】A．由圖可知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，所以a光的折射率大于b光的折射率，由公式因此在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率，a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)公式因此a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，故B正確；C．雙縫干預(yù)相鄰的條紋間距a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，所以a光的干預(yù)條紋間距小于b光的干預(yù)條紋間距，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率，由全反射的臨界角公式a光的臨界角小于b光的臨界角，所以a光首先消失，故D正確。應(yīng)選BD。12．CD【詳解】A．用相機(jī)拍攝水中的魚，可通過(guò)鏡頭外表的增透膜減弱玻璃外表的反射光影響，而不是水面反射光的影響，故A錯(cuò)誤；B．從空氣折射進(jìn)入魚眼，魚眼認(rèn)為光是直線傳播的，所以岸上所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里。如圖水面上遠(yuǎn)處的景物反射的陽(yáng)光折射進(jìn)入水中，假設(shè)入射角等于，根據(jù)折射定律得可知此時(shí)折射角最大，最大的折射角所以在水中的魚看來(lái)，岸上的景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，圓錐的頂角故B錯(cuò)誤。C．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變。所以太陽(yáng)光進(jìn)入水中前后頻率保持不變，故C正確；D．只要是光，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)都要發(fā)生折射，所以用激光槍射擊水中的魚，為了提高命中率，在射擊時(shí)應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚，故D正確。應(yīng)選CD。13．正確錯(cuò)誤正確正確錯(cuò)誤正確【詳解】〔1〕[1]托馬斯·楊用光的干預(yù)實(shí)驗(yàn)證明了光是一種波，故正確?！?〕[2]在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，條紋寬度相等，故錯(cuò)誤?！?〕[3]在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗