徐州市 《光的干涉 衍射》单元测试题含答案.docx

1、徐州市 光的干涉 衍射单元测试题含答案徐州市 光的干涉 衍射单元测试题(含答案)一、光的干涉 衍射 选择题1光的干涉现象在技术中有重要应用例如,在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用干涉法检查平面的平整程度如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层用单色光从上面照射,在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹如果被测表面是平整的,干涉条纹就是一组平行的直线(如图甲),下列说法正确的是（ ）A这是空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉B空气层厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同C

2、如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向下凹D如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向上凸2下列说法中正确的是A白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉3如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）则一下说法中正确的是（ ）Aa光的频

3、率比b光大B水对a光的折射率比b光大Ca光在水中的传播速度比b光大D在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄4“牛顿环”又称“牛顿圈”，如图甲所示。牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面，其工作原理为“薄膜干涉”。可以用来判断透镜表面曲率半径和液体折射率等。把牛顿环与玻璃面接触，在日光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环；若用单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示。它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹，这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关。以下分析正确的是A圆环的间距大小与球冠半径大小无关B球冠的半径越

4、大，圆环的间距越小C若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的D被检测的面必须是平的5如图所示，一光朿包含两种不间频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是( )Aa光的频率大于b光的频率B出射光束a、b一定相互平行Ca、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大D用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距6如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线、，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是()

5、A光束仍为复色光，光束、为单色光B玻璃对光束的折射率大于对光束的折射率C改变角，光束、仍保持平行D通过相同的双缝干涉装置，光束产生的条纹宽度大于光束的宽度7关于红光和紫光的比较，下列说法正确的是（ ）A红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度B同一种介质对红光的折射率小于对紫光的折射率C从玻璃到空气发生全反射时，红光的临界角大于紫光的临界角D在同一介质中，红光的波长大于紫光的波长E.在同一杨氏双缝干涉装置中，红光的条纹间距小于紫光的条纹间距8关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是_A当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率B在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，

6、遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹C某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近D照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理E.电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长9下列说法中正确的是.A麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在B只有机械波多能产生普勒效应,光波不能产生多普勒效应C在照相机镜头上涂一层氟化镁,可以增透所需要的光,这是利用光的干涉原理D不同频率的机械波在同一种介质中的传播速度一定不相同10从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其

7、中a、b是两束不同频率的单色光，则两束光A在雨滴中传播时，a光的传播速度一定大于b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量大C以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是b光D用同一装置做双缝干涉实验，a光干涉条纹间距较大11如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光线I、II、III，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线由玻璃砖内射向上表面时的反射下列说法正确的是_A光束I仍为复色光，光束II、III为单色光B玻璃对光束II的折射率小于对光束III的折射率，当角减小为某一值时，光束II先消失了，光束II

8、I还存在C改变角，光线I、II、III仍保持平行D通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要大于光束III的E.在玻璃中，光束II的速度要小于光束III的速度12如图所示，一束复色光从圆柱形玻璃砖的侧面A点，以45的入射角射入，结果从玻璃砖的侧面B点和C点各射出一束单色光a和 b，则下列说法正确的是（ ）A单色光a从B点出射时的折射角小于单色光b从C点出射的折射角B逐渐增大复合光在A点的入射角，则b光束先于a光束在玻璃砖中发生全反射C单色光a在玻璃中从A到B的传播时间比单色光b从A到C的传播时间少D经同一双缝干涉实验装置，a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距小13如图所示，一束由两种单

9、色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃砖的上下表面足够宽，则下列说法正确的是（ ）A光束I仍为复色光，光束II、III为单色光B改变角，光束I、II、III仍保持平行C通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要小于光束III的D在真空中，光束II的速度小于光束III的速度14如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是A在水中a光的波速比b光的波速小B用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距C用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，

10、b光的衍射现象更加明显D从水射向空气时a光的临界角小于b光的临界角15一束复色光沿半径方向射向一半球形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。下列说法中正确的是（）Aa、b光在玻璃中的折射率关系为Ba、b光在玻璃中的传播速度关系为C增大复色光的入射角，b光先发生全反射D用同一单缝装置进行衍射实验，a光中央亮纹间距比b光的宽16下列说法正确的是( )A全息照相利用了光的衍射现象B声源远离观察者时，听到的声音变得低沉，是因为声源发出的声音的频率变低了C雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的D人们所见到的“海市蜃楼”现象，只有光的折射17太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑

11、布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( )A光的干涉、色散和衍射现象B光的干涉、衍射和色散现象C光的衍射、色散和干涉现象D光的衍射、干涉和色散现象18用a、b两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。现使a光从水中斜射向水面上的O点，其入射角为i、折射角为r，如图丙所示。对于这两种单色光，下列说法正确的是（）A在真空中a光的波长较短B水对a光的折射率C在水中a光的传播速度较大Da光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小19如图所示，a、b两种单色光组成的复合光沿AO方向射向半圆形玻璃砖（O为圆心），反射光线沿O

12、B方向，折射光线沿OC方向，单色光a比b的频率高，则下列说法正确的是_。A沿OB方向的仅有单色光aB沿OC方向的仅有单色光bC单色光a在玻璃砖中传播速度比b快D经同一干涉装置得到a光的干涉条纹间距比b光小E.经过同一狭缝，单色光b更容易发生衍射20关于光的衍射现象，下面说法正确的是()A红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射21下列说法中正确的是 A振动图象和波的图象中，横坐标所反映的的物理意义是不同的B发生干涉现象时，介质中振动加强的点，振动能量

13、最大，减弱点振动能量可能为零C产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化D超声波比次声波更容易发生行射E.在地球表面上走得很准的摆钟搬到月球表面上，其摆动周期变大22a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形（截面如图）的玻璃砖，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中正确的是_Aa光的频率更大Ba光在此玻璃砖内传播速度更大C该玻璃砖对a光的折射率大于Da光对微小障碍物的衍射现象更明显E.a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象23a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射光线更靠近法线，由此可判定()Aa比b更容

14、易发生衍射现象B当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则CaCbC在介质中b的速度较大D单色光b的频率较低24两束单色光a和b沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光在底边界面处发生了全反射，两束光沿相同方向射出，则（ ）A在玻璃砖中，a光的速度比b光的小B在真空中，a光的波长大于b光的波长C分别用a和b在相同条件下做单缝衍射实验，a光的中央亮纹比b光的宽D分别用a和b在相同条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光的大25利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。图1中，让单色光从上方射入，这时从上方看可以看到明暗相间的条纹，下列说法正确的是

15、（）A图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏B图1中将样板微微平行上移，条纹疏密不变C在图1中如果看到的条纹如图2所示，说明被检平面在此处是凹下D图3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色的，那是增透了这种颜色的光的缘故【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、光的干涉 衍射 选择题1ABC【解析】（1）在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的上下表面分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下表面处发生干涉现象，出解析：ABC【解析】（1）在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的

16、上下表面分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下表面处发生干涉现象，出现明暗相间的条纹，A正确；（2）在空气层厚度d相等的地方，两列波的波程差均为2d保持不变，叠加时相互加强和削弱的情况是相同的，属于同一条纹，故薄膜干涉也较等厚干涉，B正确；（3）薄膜干涉条纹，又叫等厚条纹，厚度相同的地方，应该出现在同一级条纹上图中条纹向左弯曲，说明后面较厚的空气膜厚度d，在左面提前出现，故左方存在凹陷现象，C正确，D错误故本题选ABC2D【解析】【分析】【详解】A. 白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A错误； B. 表面涂上增透膜，

17、以增强透射光的强度，是利用了光解析：D【解析】【分析】【详解】A. 白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A错误； B. 表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故B错误； C. 门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；D. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故D正确故选D.3C【解析】试题分析：由图乙可知a光发生全反射的临界角大，由可知a光的折射率小，即频率小，波长长，故选项AB错误；由可知选项C正确；由可知选项D错误考点：全发射；单色光的特点解析：C【解析】试题分析：由图乙可知a光发生全反射的

18、临界角大，由可知a光的折射率小，即频率小，波长长，故选项AB错误；由可知选项C正确；由可知选项D错误考点：全发射；单色光的特点4C【解析】【分析】【详解】AB设透镜的曲率半径为R，由暗条纹的条件和几何关系可知第k级暗条纹的半径对上式求导得为晶环间距即圆环的间距大小与球冠半径大小有关且半径越大，圆环的间距解析：C【解析】【分析】【详解】AB设透镜的曲率半径为R，由暗条纹的条件和几何关系可知第k级暗条纹的半径对上式求导得为晶环间距即圆环的间距大小与球冠半径大小有关且半径越大，圆环的间距越大，产生的干涉条纹各环的间距内疏外密。选项A、B错误；CD牛顿环实验不仅可以测平面还可以测球面。若观察到的是规则

19、圆环，则被检测的面是均匀、对称的，选项C正确，D错误。故选C。5AB【解析】【详解】A作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确。B因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别解析：AB【解析】【详解】A作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确。B因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故B正确。C因为a光的折射率较大，根据，则知a光的临界角小，故C错误。Da光的频率较大，则波长较小，根据干涉条纹间距公

20、式知，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误。故选AB。6AC【解析】【详解】A、两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束是复色光。而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束、为单色光，解析：AC【解析】【详解】A、两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束是复色光。而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束、为单色光，故选项A正确；B、由图知：光束的偏折程度大于光束的偏折程度，根据折射定律可知玻璃对光束的折射率大于对光束的折射率，故选项B错误；C、一束由两种色光混合的复色光沿

21、PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行。改变角，光线、仍保持平行，故选项C正确；D、光束的折射率大于光束的折射率，则光束的频率大于光束的频率，光束的波长小于光束的波长，由可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光束产生的条纹间距比光束的小，故选项D错误。7BCD【解析】【分析】【详解】A光在真空中的传播速度相同，都为，故A错误；B红光的频率小，同一种介质对红光的折射率比紫光的小，故B正确；C由公式可知，红光的折射率小于紫光的折射率，解析：BCD【解析】【分析】【详解】A光在真空中的传播速度相同，都为，故A错误；B

22、红光的频率小，同一种介质对红光的折射率比紫光的小，故B正确；C由公式可知，红光的折射率小于紫光的折射率，则红光的临界角大于紫光的临界角，故C正确；D由公式可知，在同一介质中，红光的波长大于紫光的波长，故D正确；E由公式可知，由红光的波长大于紫光的波长，所以红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故E错误故选BCD。点晴：解决本题的关键知道各种色光的频率大小，波长大小，以及知道条纹间距与波长、频率的关系，红光的频率小于紫光的频率，红光的波长大于紫光的波长，根据频率的大小可知折射率的大小，根据比较光在介质中的速度大小通过双缝干涉条纹的间距公式比较干涉条纹的间距大小8ACE【解析】【分析】（1）当波源远离

23、接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高；（2）干涉条纹间距相等，而衍射条纹间距不相等；（3）解析：ACE【解析】【分析】（1）当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高；（2）干涉条纹间距相等，而衍射条纹间距不相等；（3）根据折射率，从而确定视深与实际深度的关系；（4）拍摄玻璃橱窗内的物品时，镜头前加装一个增透膜，利用光的干涉原理【详解】A.根据多普勒效应可知，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高，故A正确；B.用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不

24、能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹；故B错误；C.光折射成像时，视深：，水底同一深度并列红、黄、绿三盏灯时，绿光的折射率最大，故绿灯视深最浅，故C正确；D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个增透膜，是利用光的干涉现象，故D错误；E.由空气进入水中传播时，频率不变，波速变大，由公式，知电磁波的波长变短；声波的波速变大，频率不变，波长变大，故E正确；故选ACE。【点睛】考查多普勒效应现象，掌握接收频率与波源频率的高低关系与间距大小有关，掌握干涉与衍射的原理，及条纹间距的不同，理解光的全反射现象，及水的视深与什么因素有关，最后注意电磁波与声波

25、由空气进入水中时，两者波长如何变化9AC【解析】【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确；B.多普勒效应是波的特有现象，不论机械波，还是电磁波都有此现象，故B错误；C.照相机镜头上涂一层解析：AC【解析】【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确；B.多普勒效应是波的特有现象，不论机械波，还是电磁波都有此现象，故B错误；C.照相机镜头上涂一层氟化镁，使反射光进行干涉叠加，从而削弱，可以增透所需要的光，这是利用光的干涉原理，故C正确；D.不同频率的机械波在同一种介质中的传播速度一定相同，而不同频率的电磁波在同一介质中传播速

26、度不同，故D错误；故选AC.10BC【解析】【详解】由光路图分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式得知，b光的折射率较小，频率较小，波长较长。A. b光的折射率较小，由公式得知，在雨滴中传解析：BC【解析】【详解】由光路图分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式得知，b光的折射率较小，频率较小，波长较长。A. b光的折射率较小，由公式得知，在雨滴中传播，a光的传播速度一定小于b光，故A错误；B.b光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量小，a光侧移量大。故B正确；C.b光的折射率较小，则临界角大，不容易发

27、生全反射，以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光。故C正确。D.b光的折射率较小，频率较小，波长较长，再根据干涉条纹间距公式，那么a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误。11ACE【解析】【分析】【详解】所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的根据光的可逆性，知两光速仍解析：ACE【解析】【分析】【详解】所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的根据光的可逆性，知两光速仍然平行射出，

28、且光束、是单色光，故A正确；作出三束光线的完整光路图，如图由图知：光束的偏折程度大于比光束，根据折射定律可知光束的折射率大于光束，根据全反射临界角，可知光束II的全反射临界角小于光束III的全反射临界角，当角减小为某一值时，光束II先消失，光束III存在，故B错误；一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等所以由光路可逆可得出射光线平行改变角，光线，仍保持平行故C正确；光束的折射率大于光束，则光束的频率大于光束，光束的波长小于光束的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光产生的条纹间距比光的小故D错误；光在玻璃中

29、的传播速度为，光束的折射率大于光束，故光束在玻璃中传播速度小于光束的，故E正确；故选ACE【点睛】光束I是反射光线，而光束、是由于两种色光的折射率不同，导致出现光线偏折分离但根据光路可逆可知出射光线仍与入射光线平行由光束、的位置可确定其折射率的不同，从而判定光的波长大小，可确定双缝干涉条纹间距的大小根据分析光束在玻璃中传播速度的大小12C【解析】【详解】由图知在A点，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，说明玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，而由对称性和光路可逆性可知：单色光a从B点出射时的折射角与单色光b形C点出射解析：C【解析】【详解】由图知在A点，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，说明玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，而由对称性和光路可逆性可知：单色光a从B点出射时的折射角与单色光b形C点出射时的折射角相等，都等于45故A错误逐渐增大复合光在A点的入射角，折射角也随之增大，但根据光路可逆性可知两束光都不可能在玻璃砖中发生全反射，都能从玻璃砖射出故B错误由v=c/n知单色光a在玻璃中传播速度较大，而a光在玻璃中通过的路程较小，所以单色光a在玻璃中传播所用时间较短，故C正确玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，则知b光的频率高，波长短，a光的频率低，波长长，而双键干涉条纹的间距与波长成正比，所以a光形成的条纹间距比b光形成