2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 光的干涉、衍射和偏振課時作業(yè) 新人教版選修3-4.doc

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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 光的干涉、衍射和偏振課時作業(yè) 新人教版選修3-4 1．如圖所示是用光學(xué)的方法來檢查一物體表面光滑程度的裝置，其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板，B為被檢查其表面平整程度的物體，C為單色入射光，如果要說明能檢查平面平整程度的道理，則需要用到的下列光學(xué)概念是(　　) 第1題圖 A．反射和干涉 B．全反射和干涉 C．反射和衍射 D．全反射和衍射 2．關(guān)于光的衍射，下列說法中錯誤的是(　　) A．光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物的現(xiàn)象 B．只有兩列頻率相同的光波疊加后才能發(fā)生衍射 C．光的衍射沒有否定光沿直線傳播的結(jié)論 D．光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有利的證據(jù) 3．在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介．光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的，若激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質(zhì)層時會發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向，如圖所示，下列相關(guān)說法正確的是(　　) 第3題圖 A．圖中①光是紅光，②光是藍(lán)光 B．在光盤的透明介質(zhì)層中，①光比②光傳播更快 C．若①光、②光先后通過同一雙縫衍射裝置，前者得到的條紋比后者的寬 D．若①光、②光先后通過同一單縫衍射裝置，前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄 4．如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強(qiáng)度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象．這個實驗表明(　　) 第4題圖 A．光是電磁波 B．光是一種橫波 C．光是一種縱波 D．光是概率波 5．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列 說法正確的是(　　) 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偏振現(xiàn)象 B．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象 C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 6．如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋．要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以(　　) 第6題圖 A．增大S1與S2的間距 B．減小雙縫屏到光屏的距離 C．將綠光換為紅光 D．將綠光換為紫光 7．抽制細(xì)絲時可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示．激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則(　　) 第7題圖 A．這是利用光的干涉現(xiàn)象 B．這是利用光的偏振現(xiàn)象 C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲粗了 D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲細(xì)了 8．劈尖干涉是一種薄膜干涉，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，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋(　　) 第8題圖 A．變疏 B．變密 C．不變 D．消失 9．激光散斑測速是一種嶄新的測速技術(shù)，它應(yīng)用了光的干涉原理，用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫，待測物體的速度v與二次曝光時間間隔Δt的乘積等于雙縫間距．實驗中可測得二次曝光時間間隔Δt、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx.若所用激光波長為λ，則該實驗確定物體運動速度的表達(dá)式是(　　) A．v＝ B．v＝ C．v＝ D．v＝ 10．(1)肥皂泡在太陽光照射下呈現(xiàn)的彩色是________現(xiàn)象；露珠在太陽光照射下呈現(xiàn)的彩色是________現(xiàn)象；通過狹縫看太陽光時呈現(xiàn)的彩色是________現(xiàn)象． (2)當(dāng)狹縫的寬度很小并保持一定時，用紅光和紫光照射狹縫，看到的衍射條紋的主要區(qū)別是________． 11．在觀察光的干涉現(xiàn)象的實驗中，將兩片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上劃出不同間隙的雙縫；按如圖所示的方法，讓激光束通過自制的雙縫． (1)保持縫到光屏的距離不變，換用不同間隙的雙縫，雙縫的間隙越小，屏上明暗相間的條紋間距________(選填“越大”或“越小”)； (2)保持雙縫的間隙不變，光屏到縫的距離越大，屏上明暗相間的條紋間距________(選填“越大”或“越小”)； (3)在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離都不變的條件下，用不同顏色的光做實驗，發(fā)現(xiàn)用藍(lán)色光做實驗時在屏上明暗相間的條紋間距比用紅色光做實驗時________(選填“大”或“小”)； (4)實驗觀察到光屏上呈現(xiàn)明暗相間的條紋，試運用波動理論對明紋的形成予以解釋． 第11題圖 12．(1)下列說法正確的是(　　) A．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果 B．用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用 C．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 D．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時水面下的景物，可使景物清晰 (2)頻率為61014Hz的單色光從S1和S2投射到屏上，并且S1與S2振動相同．若屏上的點P到S1與P到S2的路程差為310－6m，問P點是亮條紋還是暗條紋？設(shè)O為到S1和S2路程相等的點，則PO間有幾條暗紋？幾條亮紋？ 13．奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量．偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了，如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品置于A、B之間． 第13題圖 (1)偏振片A的作用是什么？ (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種________． (3)(多選)以下說法中正確的是 A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱 B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱 C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α D．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A 轉(zhuǎn)過的角度等于α 課時作業(yè)(五十三)　光的干涉、衍射和偏振 　1.A　【解析】 此裝置是利用薄膜干涉原理檢查B的上表面是否平整的儀器，C光射到樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面之間形成楔形空氣薄層時，從空氣層的上、下兩個表面反射回來的兩列光波在空氣中相遇滿足相干條件，可以發(fā)生干涉，形成明暗相間的條紋，故用到的光學(xué)概念是反射和干涉，選項A正確，B、C、D錯誤． 　2.B　【解析】 由光的衍射的定義知A正確；光波的衍射無條件，B錯誤；當(dāng)滿足光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件時，光的衍射現(xiàn)象明顯，否則光沿直線傳播，可見光的衍射沒有否定光沿直線傳播的結(jié)論，C正確；衍射是波動所特有的性質(zhì)，所以光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有利的證據(jù)． 　3.D　【解析】 由圖可知，①光的折射角比②光的小，則其在透明介質(zhì)中折射率比②光的折射率大，故A、B錯；因為c＝λf，所以可知①光比②光波長長，故C錯，D對，選D. 　4.B　【解析】 偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故B正確． 　5.D　【解析】 A項是利用薄膜干涉的原理，錯誤；B項，用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣，是由于三棱鏡對不同頻率的光折射率不同而形成的色散現(xiàn)象，錯誤；C項，在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射原理，錯誤；D項，光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用了薄膜干涉的原理，正確． 　6.C　【解析】 由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，要增大條紋間距，可以增大雙縫到屏的距離，減小雙縫間距，選用波長更長的單色光，因此C項正確． 　7.D　【解析】 由于是激光束過細(xì)絲，所以為光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲細(xì)了的時候，絲的直徑較接近激光的波長，衍射現(xiàn)象明顯． 　8.A　【解析】 開始時由于相鄰的明條紋或暗條紋是與薄膜厚度相等的，當(dāng)抽去一張紙片時，劈形空氣薄膜厚度變小了，則產(chǎn)生的相鄰明條紋或暗條紋之間的距離將變大，即觀察到的干涉條紋變疏了．故應(yīng)選A. 　9.B　【解析】 解答此題的切入點，就是從題中所給的信息中找出被測物體速度與光的干涉規(guī)律中有關(guān)量之間的關(guān)系．由題中所給條件可知，雙縫間距d＝vΔt，根據(jù)光的干涉規(guī)律，有Δx＝λ，所以v＝. 　10.(1)光的干涉　光的色散　光的衍射　(2)見解析 　【解析】 (1)肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象；露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象；通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象．(2)用紅光和紫光分別照射狹縫，看到的衍射條紋的主要區(qū)別是紅光的中央亮紋寬，紅光的中央亮紋兩側(cè)的亮紋離中央亮紋遠(yuǎn)． 　11.(1)越大　(2)越大　(3)小　(4)同一色光透過雙縫的光形成相干光源，在光屏相遇，有的區(qū)域光振動加強(qiáng)，有的區(qū)域光振動減弱，光振動加強(qiáng)區(qū)域呈現(xiàn)明紋． 　【解析】 由條紋間距公式Δx＝λ(其中d為雙縫間距，L為雙縫到光屏的垂直距離，λ為光的波長)可知，d越小，λ、L越大，Δx越大，反之，Δx越?。? 　12.(1)D　(2)亮條紋　6條　5條 　【解析】 (1)太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜帶，是光的色散現(xiàn)象，A錯；用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息是光的全反射原理的應(yīng)用，B錯；瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時能觀察到彩色條紋，是光通過眼睫毛(相當(dāng)于光柵)時光的衍射現(xiàn)象，C錯；由于光通過光學(xué)鏡頭的前后表面會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致相片不夠清晰，需要在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片，減弱經(jīng)水面反射的光的影響，使拍攝日落時水面下的景物更清晰，D對． 　(2)由公式得λ＝＝510－7 m，滿足產(chǎn)生亮紋的條件光程差δ＝kλ，則P點將出現(xiàn)亮紋；又由δ＝kλ解得k＝6，可判斷PO間有6條暗紋，有5條亮紋(不包含P、O兩點) 　13.(1)把自然光變成偏振光　(2)橫波　(3)ACD 　【解析】 (1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光，但當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片后就變成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光變成偏振光． (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波． (3)因為A、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時，自然光通過偏振片A后變成偏振光，通過B后到O，當(dāng)在A、B間加上糖溶液時，由于糖溶液的旋光作用，使通過A的偏振光的振動方向轉(zhuǎn)動了一定角度，使通過B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大，但當(dāng)B轉(zhuǎn)過一個角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動方向一致時，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度．若偏振片B不動而將A旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過的角度也為α，故選項A、C、D正確．