《高考物理二轮复习专项训练模型74光的干涉、衍射、偏振模型（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习专项训练模型74光的干涉、衍射、偏振模型（解析版）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模型72 光的干涉、衍射、偏振模型1. （2023高考江苏学业水平选择性考试）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ） A. 倍B. 倍C. 2倍D. 3倍【参考答案】B【名师解析】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有 由题图知 Dx乙 = 2Dx甲则 。B正确。2. （2023高考山东高中学业水平等级考试）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C
2、的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动【参考答案】A【名师解析】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。A正确。8. （2023学业水平等级考试上海卷） 我国科学家获得单色性很好的两种光A，B，且频率A小于B，若它们在真空中通过相同距离的时间分别是tA和tB，则tA tB，（选填“”“”“=”）。若
3、它们通过相同的双缝达到同一光屏，则频率为 的光产生的干涉条纹间隔更宽。【参考答案】= A 【名师解析】真空中所有光的传播速度相同，所以tA= tB，由于频率大的光波长短，若它们通过相同的双缝达到同一光屏，根据双缝干涉条纹间隔公式可知波长较长的A 光产生的干涉条纹间隔更宽。3（2023高考北京卷）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）A偏振现象 B衍射现象 C干涉现象 D全反射现象【参考答案】C【名师解析】太阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于薄膜干涉现象，C正确。最新模拟题1. （2024南京六校联合体调研）以下四幅图都源自教材插图，下列说法正确的是（） A. 图甲为一定波长光
4、照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样B. 图乙为双缝干涉示意图，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越大C. 图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小D. 图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变【参考答案】A【名师解析】图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样，称为泊淞亮斑，选项A正确；图乙为双缝干涉示意图，根据可知，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越小，选项B错误；图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率大，选项C错误；图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，偏振方向不平行，此时
5、光屏上的亮度变暗，选项D错误。2. （2023年7月浙江绍兴期末）自然界中有一种叫做大蓝闪蝶的蝴蝶，整个翅膀呈现出大面积鲜艳的蓝色，如图甲所示。如果我们放大翅膀上的鳞片，会看到一些小山脊形状。继续放大这些山脊，我们会看到它的形状像“树枝”状结构，而“树枝”的排列使它的翅膀呈现蓝色。其原因为：当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的上表面发生反射，另一部分光会进入下表面并发生反射，如图乙所示，在这两束反射光的作用下大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色，这主要是由于阳光在该结构中发生了以下哪个现象（ ） A. 干涉B. 折射C. 反射D. 衍射【参考答案】A【名师解析】当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的
6、上表面发生反射，另一部分光会进入下表面并发生反射，两束光频率相同，相位差恒定，振动方向相同，两束光发生干涉，大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色。故选A。3. （2023年7月重庆名校期末）如图所示的两种明暗相间条纹，分别是a、b两种单色光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样。下列说法正确的是（ ） A. a的波长小于b的波长B. 保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大C. 保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变小D. 若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以【参考答案】BD【名师解析】根据相邻条纹间距公式由于可知a的波长大于b的波长，则a的频率小于b的频率，a的光子
7、能量小于b的光子能量，若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以，故A错误，D正确；BC根据相邻条纹间距公式保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大；保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变大，故B正确，C错误。4 .(2023东北师范大学连山实验高中高二月考)在薄膜干涉实验中，铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置，形成如图所示的肥皂膜侧视图，用黄色光从左侧照射薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹，则()A实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样B干涉条纹的分布上疏下密C任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差逐渐变大D若换用红光照射，则条纹间距将变大【参考答案】BD【名师解析】薄
8、膜干涉是前后两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，故A错误；由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下薄膜增厚地越来越快，所以明暗相间的条纹不是等间距的，而是上疏下密，故B正确；任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是半倍的波长，不变 ，故C错误；光的干涉条纹间距公式为x，如果换成红光照射，则波长变长，相邻条纹间距变大，故D正确。5(2023河南南阳中学高二月考)利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D。用波长为的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为L。则(
9、)AD与D0相差越大，L越小 B轻压T1的右端，若L变小，有DD0C相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为 D图乙可能是D与D0相等时产生的条纹【参考答案】AB【名师解析】设标准平面玻璃之间的夹角为，由题设条件，则有tan ，由空气薄膜干涉条件，则有2Ltan ，即为L，由此可知D与D0相差越大，越大，L越小，故A正确；轻压T1的右端，若L变小，由L可知，变大，因为压的是右侧，说明右侧直径小，即有DD0，故B正确；相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差的2倍为光程差，故C错误；当DD0时，光程差相等，则不产生干涉条纹，故D错误。6. 把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲)，在透镜的下表面和平面玻璃的上表面之
10、间形成一个很薄的圆形狭缝层。让单色光从上方射入(示意图如图乙，其中R为凸透镜的半径)，从上往下看凸透镜，可以观察到圆环状条纹，这些条纹叫作牛顿环，则下列说法正确的是()A牛顿环是由凸透镜上下两表面的反射光叠加产生的B凸透镜的半径越大，条纹越疏C离中心越远，条纹间距越大D如果条纹不圆，则同一条亮纹正下方的狭缝层厚度不同【参考答案】B【名师解析】当单色光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，另一部分光折射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时，又有一部分光发生反射，这两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当这两列光的光程差为波长的整数倍时是
11、亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，故A错误；凸透镜的半径越大，相同位置处的空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，条纹越疏，故B正确；圆环状条纹的间距不相等，从中心向外条纹越来越密集，条纹间距越小，故C错误；如果条纹不圆，不一定是同一条亮纹正下方的狭缝层厚度不同，也可能是凸透镜不规则导致光程差不等，故D错误。7. (2023山东泰安模拟). 如图，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角很小的劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度
12、相等；（2）任意相邻明条纹中心位置或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差恒定。由此可以判定在垂直水平面的入射光不变的情况下，相邻明条纹或暗条纹的间距与倾角（单位为rad）的关系图像可能正确的是（）A. B. C. D. 【参考答案】D【名师解析】设任意相邻明条纹或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差为，根据几何关系可得由于任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，又倾角很小，则有可得，D正确。8. （2023广东实验中学质检）利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平
13、面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（）A. 干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的B. 当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C. 当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D. 图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的【参考答案】BD【名师解析】干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的，A错误；如下图所示，当稍向右移动图甲中的薄片时，A、B两点之间的距离增大，根据 ，相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距x变小，B正确；根据，当换用频率更高的单色光照射时，波长变短，条纹间距x变小，C错误；如
14、下图所示，在A、B两点的光程差相等，经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的，D正确。9. （2023湖南名校联合体高二期末）在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，通过改变相机镜头口径值（F值）进行实验，实验结果如图2所示；实验二：保持
15、光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，光圈F值14，通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是（ ） A. 为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值）B. 两组实验均采用了控制变量法C. 保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长D. 有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象【参考答案】D【名师解析】由实验一可知F越大，星芒线越短，照片越清晰，故A正确；研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时，控制与相机镜头口径值（F值）相同，两实验均采用了控制变量法，故B正确；由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故C正确；没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射
