2023年高考物理考試易錯題：光的波動性 電磁波（原卷版）

易錯點35光的波動性電磁波

錯題糾正

例題1.如下圖，用頻率為/的單色光(激光)垂直照耀雙縫，在光屏的P點出現第3條暗條

紋，已知光速為C,則。到雙縫S、§2的距離之差比一可應為()

c3。3c5c

A-2?B-2/'C'7D'27

例題2.如下圖的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干預儀器形

成的干預圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色局部表示亮條

紋).在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()

mmIIIIIIiiiiiiiiiiii

1234

A.紅黃藍紫B.紅紫藍黃

C.藍紫紅黃D.藍黃紅紫

知識總結

雙縫干預

(1)條紋間距：對同一雙縫干預裝置，光的波長越長，干預條紋的間距越大.

(2)明暗條紋的推斷方法:

如下圖，相干光源$、$2發(fā)出的光到屏上P'點的路程差為"二^一人

當甌=加(〃=0,1,2…)時，光屏上尸'處出現明條紋.

當冊=(2〃+1)|(〃=0,12")時，光屏上P'處出現暗條紋.

--薄膜干預

(1)形成原因：如下圖，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照耀

到薄膜上時，從膜的前外表4H和后外表88,分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波,

并且疊加.

BAp

八左Kj』個明

/々QO暗

/明

B'A,'

(2)明暗條紋的推斷方法：

兩個外表反射回來的兩列光波的路程差A，?等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波長為“

在尸1、P2處，△一位(〃=1,2,3…)，薄膜上出現明條紋.

在。處，Ar=(2n+l)|(n=0,l,2,3-);薄膜上出現暗條紋.

(3)應用：增透膜、檢查平面的平坦度.

三、光的衍射和偏振

1.光的衍射

發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物或狹縫的尺寸足夠小的時候，衍射現象才會明顯.

2.光的偏振

(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光

波的強度都相同.

(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光.

(3)偏振光的形成

①讓自然光通過偏振片形成偏振光.

②讓自然光在兩種介質的界面發(fā)生反射和折射，反射光和折射光可以成為局部偏振光或完

全偏振光.

(4)偏振光的應用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、排除車燈眩光等.

(5)光的偏振現象說明光是一種橫波.

四、電磁波

1.電磁波的產生：變化的電場和磁場交替產生，由近及遠向周圍傳播，形成電磁波.

2.電磁波的特點：

(1)電磁波在空間傳播不需要介質；

(2)電磁波是橫波：電磁波中的電場強度與磁感應強度相互垂直，而且二者均與波的傳播方

向垂直，因此電磁波是橫波.

(3)電磁波的波長、頻率、波速的關系：v=Af,在真空中，電磁波的速度c=3.0X108m/s.

(4)電磁波能產生反射、折射、干預、偏振和衍射等現象.

3.電磁波具有能量

電磁場的轉換就是電場能量與磁場能量的轉換，電磁波的發(fā)射過程是輻射能量的過程，傳

播過程是能量傳播的過程.

I易混點:

1.光的顏色由光的頻率決定.

2.頻率不同的兩列光波不能發(fā)生干預.

3.在“雙縫干預”實驗中，雙縫的作用是獲得相干光.

4.在“雙縫干預”實臉中，雙縫的作用是用“分光”的方法使兩列光的頻率相同.

5.陽光下茂盛的樹林中，地面上的圓形亮斑是不光的衍射形成的而是小孔成像.

6.泊松亮斑是光的衍射形成的.

7.光遇到障礙物時都能產生衍射現象.

8.自然光不是偏振光.

9.AC振蕩電路中，電容器放電完畢時，回路中電流最大.

10.電場周圍不肯定存在磁場，磁場周圍不肯定存在電場.

11.電磁波既可以傳遞能量，也可以用來傳遞信息.

舉一反三:

1.（2023?浙江7月選考4）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如

下圖.以下說法正確的選項是（）

A.當體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線

B.當體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線

C.紅外體溫計是依據體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的

D.紅外體溫計是依據人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的

2.以下說法中正確的選項是（）

A.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度

B.偏振光的傳播方向與振動方向不肯定垂直

C.透過轉動的偏振片觀察玻璃外表、光滑桌面反射來的陽光，能感覺到明暗的變化

D.透過轉動的偏振片觀察陽光能感覺到明暗的變化

3.（多項選擇）關于電磁波，以下說法正確的選項是（）

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關

B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波

C.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直

D.利用電磁波傳遞信號可以完成無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸

一、單項選擇題

1.利用光在空氣薄膜的干預可以測量待測圓柱形金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑差（約

為微米量級），實驗裝置如圖中所示。L和丁2是具有標準平面的玻璃平晶，A。為標準金屬

絲，直徑為A為待測金屬絲，直徑為。；兩者中心間距為心實驗中用波長為人的單

色光垂直照耀平晶外表，觀察到的干預條紋如圖乙所示，測得相鄰條紋的間距為AL則以

下說法正確的選項是（）

B.A與A。直徑相差越大，AL越大

C.輕壓心右端，假設△入增大則有。VR,

D.A與A。直徑相等時可能產生圖乙中的干預條紋

2.如下圖，圓形鐵絲圈上附有一層肥皂液膜，燈泡發(fā)出一種單色光。先后把鐵絲圈水平擺

放在燈泡上方的。位置和豎直擺放在燈泡附近的6位置，則觀察到的干預條紋是（）

A.。、6位置都是橫條紋B.。、6位置都是環(huán)形條紋

C.。位置是橫條紋，6位置是環(huán)形條紋D.“位置是環(huán)形條紋，b位置是橫條紋

3.劈尖干預是一種薄膜干預，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之

上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃外表之間形成一個劈形空氣薄膜。當某單色光垂

直入射后，從上往下看到亮暗相間的干預條紋如圖乙所示。下面關于條紋的說法正確的選

項是（）

A.任意相鄰暗條紋所對應的薄膜厚度差隨其厚度增加而增大

B.任意一條亮條紋所在位置對應的空氣薄膜厚度不肯定相等

C.假設僅在圖甲裝置中抽去一張紙片，則圖乙所示干預條紋將變密

D.假設僅減小垂直入射的單色光頻率，則圖乙所示干預條紋將變疏

4.有一種魔術道具稱為“穿墻而過"。其結構是兩片塑料偏振片卷起來，放進空心的透明

圓筒內，中間兩偏振片重疊地域給觀眾感覺為一塊"擋板"，如圖甲所示。當圓筒中的小球

從8端滾向/端，竟然穿過了"擋板"，如圖乙所示。則（）

4n/

/

■

/

/

8H

甲

A.該魔術說明光是橫波

B.該魔術對觀眾的觀察角度有要求

C.只用一片塑料偏振片也可以完成該魔術

D.該魔術中對兩偏振片卷起來的方法無要求

5.以下關于光現象或實驗結果說法正確的選項是（）

A.在水面上的油膜常常看到色彩條紋是因為光的色散

B.全息照片用激光來拍攝利用了激光相干性好的特性

C.3D電影是利用了光的偏振現象，說明光是一種縱波

D.水中升起的氣泡看起來特別亮是因為光由氣泡進入海水時發(fā)生了全反射

6.以下說法正確的選項是（）

A.在真空中傳播的電磁波，頻率越大，波長越長

B.讓藍光和綠光通過同一雙縫干預裝置，綠光形成的干預條紋間距較小

C.要確定雷達和目標的距離需測出電磁波從發(fā)射到被雷達接收的時間再依據x=求

解距離

D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加裝一個增透膜以減弱玻璃反射光的影響

二、多項選擇題

7.如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣

膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結果在上方觀察到如圖乙所示的同心內疏

外密的圓環(huán)狀干預條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的選項是()

入射光

勿勿勿

A.干預現象是由凸透鏡下外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的

B.干預現象是由凸透鏡上外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的

C.干預條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的

D.假設使用半徑小一些的凸薄透鏡，則干預條紋的間距要變小

8.在抽制很細的金屬絲的過程中，可以用激光隨時監(jiān)測抽絲的粗細情況。其裝置如圖甲所

示，在抽絲機的細絲出口附近，用一束激光沿與細絲垂直的方向照耀細絲，在細絲的另一

側用光屏接收激光。工作人員通過觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(如圖乙所示為沿激光

傳播方向看到的光屏情況)，便可了解抽制出的細絲是否合格。對于這種監(jiān)控抽絲機的裝

置，以下說法中正確的選項是()

甲

這是利用光的直線傳播規(guī)律B.這是利用光的衍射現象

C.如果屏上條紋變寬，說明細絲粗了D.如果屏上條紋變寬，說明細絲細了

9.以下四種光學現象，對其原理解釋正確的選項是()

T

A.圖甲為薄膜干預的應用，可檢驗平面的平坦度，條紋間距左窄右寬

B.圖乙為泊松亮斑，是光通過小圓板衍射形成的，說明光具有波動性

C.圖丙為立體電影原理，和照相機鏡頭外表涂上的增透膜的原理相同

D.圖丁為水中明亮的氣泡，其原理與光導纖維的原理相同

三、實驗題

10.某同學利用圖甲所示的裝置研究光的干預和衍射，將刀片在涂有墨汁的玻璃片上劃過

便可得到單縫、不同間距雙縫的縫屏，光電傳感器可用來測量光屏上光強的分布。

（1）某次實驗時，在電腦屏幕上得到圖乙所示的兩種光外6的光強分布，這位同學