适用于新高考新教材备战2025届高考物理一轮总复习第14章光学电磁波相对论第2讲光的干涉衍射和偏振电磁波相对论

第2讲光的干涉、衍射和偏振电磁波相对论

基础对点练题组一光的干涉1.(2024广东佛山阶段练习)彩虹锹甲的甲壳颜色明丽,在阳光下呈现出彩虹色,甲壳结构及光路示意图如图所示,产生此现象的主要缘由是阳光在甲壳表面发生()A.反射 B.折射C.衍射 D.干涉2.在图示的双缝干涉试验中,光源S到缝S1、S2的光程差为试验用光波长的1.5倍,P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为试验用光波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现()A.亮条纹、暗条纹 B.亮条纹、亮条纹C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹3.(2023天津南开中学模拟)关于甲、乙、丙、丁四个试验,以下说法正确的是()A.四个试验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两试验产生的条纹均为等距条纹C.丙试验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大D.丁试验中,适当减小单缝的宽度,中心条纹会变宽题组二电磁振荡电磁波4.(多选)(2024广东茂名模拟)某种车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示,预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生改变,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电路如图乙所示,则下列有关说法正确的是()A.t1时刻电容器间的电场强度为最小值B.t1~t2时间内,电容器处于充电过程C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小D.从图乙波形可推断汽车正靠近地感线圈5.某收音机中的LC振荡电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生频率范围为f~kf(k>1)的电磁振荡。可调电容器的最大电容和最小电容之比为()A.k4 B.k3C.k2 D.k6.(多选)(2023广东佛山二模)随着科技的进步,越来越多的人运用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则以下说法正确的是()A.甲、乙波的频率都比可见光的频率小B.真空中甲波的传播速度比乙波慢C.真空中甲波比乙波更简单绕过障碍物D.甲波与乙波有可能发生干涉题组三光的衍射光的偏振7.通过3D眼镜看电脑显示屏的照片如图所示,下列说法正确的是()A.左侧镜片上涂有增反膜B.右侧镜片上涂有增透膜C.两侧镜片为透振方向不同的偏振片D.电脑显示屏发出的光为自然光8.用如图甲所示装置做圆孔衍射试验,在屏上得到的衍射图样如图乙所示,试验发觉,光绕过孔的边缘,传播到了相当大的范围。下列说法正确的是()A.此试验说明白光沿直线传播B.圆孔变小,衍射图样的范围反而变大C.圆孔变小,中心亮斑和亮纹的亮度反而变大D.用不同波长的光做试验,衍射图样完全相同综合提升练9.(多选)下列说法正确的是()A.视察紧叠在一起的两块平板玻璃,若板间存在薄空气层,从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹,这是光的干涉现象B.光照到一个不透光的小圆盘上,在小圆盘背后的阴影区出现亮斑,这是光的偏振现象C.LC振荡电路中,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小D.真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的10.(多选)下列光学现象,可以用干涉原理说明的是 ()A.甲图:透过汽车挡风玻璃拍摄出车内物品的照片很模糊B.乙图:用黄光照耀形成的牛顿环条纹C.丙图:用红光照耀大头针形成模糊的条纹D.丁图:用绿光照耀双缝后形成的条纹11.(多选)(2022山东卷)某同学采纳图甲所示的试验装置探讨光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为l。同一单色光垂直照耀狭缝。试验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是()甲乙丙A.图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大C.照耀两条狭缝时,增加l,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照耀两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处肯定是暗条纹12.雨后,小明放学时发觉公路积水的表面上浮有一层油膜的地方会呈现出彩虹似的颜色,从泡泡枪中吹出的肥皂泡上也有这样的彩色条纹(如图所示)。下列说法正确的是()A.彩色条纹是光的干涉现象,说明光是一种波B.彩色条纹是因为光穿过肥皂膜时发生了色散现象C.彩色条纹的间距不同是因为肥皂膜的厚度不同导致的D.光照耀肥皂膜时,前后两个面反射回来的光不是相干光

参考答案第2讲光的干涉、衍射和偏振电磁波相对论1.D解析彩虹锹甲的甲壳颜色明丽,在阳光下呈现出彩虹色,产生此现象的主要缘由是阳光在甲壳表面发生干涉。故选D。2.C解析光源S到缝S1、S2的光程差为试验用光波长的1.5倍,S1、S2到P0处的光程一样,则光源S到P0处的光程差就等于试验用光波长的1.5倍,所以是暗条纹;光屏上P1点到S2、S1的光程差为试验用光波长的2.5倍,则光源S到P1处的光程差等于试验用光波长,所以为亮条纹。故选C。3.D解析甲、乙、丙试验产生的条纹均为干涉条纹,而丁试验是光的衍射条纹,故A错误;甲试验产生的条纹为等距条纹,而乙是牛顿环,空气薄层不匀称改变,则干涉条纹间距不相等,故B错误;依据干涉条纹间距公式Δx=Ldλ4.ABC解析t1时刻电流最大,线圈中磁场能最大,电容器中电场能最小,电容器间的电场强度为最小值,故A正确;t1~t2时间内,电流渐渐减小,线圈中磁场能减小,电容器中电场能增大,电容器处于充电过程,故B正确;当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,依据T=2πLC,可知周期变大,频率变小,故C正确;从图乙波形可知周期越来越小,频率越来越大,汽车正远离地感线圈,故D错误。5.C解析依据LC振荡电路的固有频率公式f=12πLC,可得电容C=14π2f2L6.AC解析由图可知甲、乙波的波长都比可见光波长长,由c=λf可得,甲、乙波的频率都比可见光的频率小,A正确;全部频率的电磁波在真空中的传播速度都为3×108m/s,B错误;波长越短的波越不简单发生衍射,甲波波长比乙波长,所以真空中甲波比乙波更简单绕过障碍物,C正确;甲波与乙波频率不同,不能发生稳定的干涉,D错误。7.C解析手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光,D错误;3D眼镜的2个镜片是两个透振方向相互垂直的偏振片,图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直,没有光穿过左侧眼镜,左侧眼镜看不见电脑显示屏,电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行,有光穿过右侧眼镜,右侧眼镜看得见电脑显示屏,A、B错误,C正确。8.B解析此试验说明白光的衍射现象,故A错误;圆孔变小,衍射现象更明显,透光强度变小,中心亮斑和亮纹的亮度变弱,衍射图样的范围反而变大,故B正确,C错误;用不同波长的光做试验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,故D错误。9.AC解析这种现象是光射到板间空气薄层的上、下两个表面的反射光产生光的干涉现象,故A正确;这种现象是光绕过小圆盘传到阴影区域,是光的衍射现象,故B错误;依据T=2πLC可知,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小,故C正确;依据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,故D错误。10.BD解析透过汽车挡风玻璃拍摄出车内物品的照片很模糊,是由于玻璃的前表面反射了车外面的光线,故A错误;用黄光照耀形成的牛顿环条纹,是由于两个玻璃之间的空气层的前表面与后表面的反射光在空气层的前表面处形成的干涉条纹,故B正确;用红光照耀大头针形成模糊的条纹是由于衍射形成的,故C错误;用绿光照耀双缝后形成的条纹属于干涉条纹,故D正确。11.ACD解析依据干涉和衍射原理可知,选项A、D正确。遮住一条缝后是衍射现象,当缝宽度增大时,亮条纹宽度变小,选项B错误。依据Δx=ldλ可知,l增大,Δx12