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．條紋彎曲處說明被檢查的平面在此處是凹下的C．條紋彎曲處說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，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A．用相機(jī)拍攝水中的魚，可通過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，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?！瞋___〕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．激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的衍射條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(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，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