1、浙江省杭州市实验外国语学校 最新光的干涉 衍射单元测试题浙江省杭州市实验外国语学校 最新光的干涉 衍射单元测试题一、光的干涉 衍射 选择题1太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑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2市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处如图所示这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面
2、反射回来的热效应最显著的红外线以表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A B C D3如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A增大S1与S2的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光4激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的
3、路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强弱强弱强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（）AA束激光的频率大于B束激光的频率B整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大C整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹D整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长5a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光
4、线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q两点，则下列说法正确的是()A玻璃对三种光的折射率关系为nanbncB玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率C在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄Da、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小E.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长6下列说法正确的是 ( )A电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的B在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹C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D某人在水面上
5、方观察水底同位置放置的红、黃、绿三盏灯时,看到红灯距水面最远E. 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7下列色散现象是通过干涉产生的是 A在白光下观察肥皂泡呈现彩色B一束太阳光通过三棱镜在墙壁上呈现彩色光斑C两块玻璃砖叠放在一起，玻璃砖上表面出现彩色条纹D将两支铅笔并排放置，其直缝与日光灯平行，通过直缝看到彩色条纹8如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为= 30，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（ ） A该棱镜中对单色光a的折射率
6、为B在棱镜中传播，a光的传播速度较大Ca光的频率一定大于b光的频率D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大9下列说法中正确的是（）A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E.图戊中的、是偏振片，是光屏，当固定不动缓慢转动时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明
7、光波是横波10下列关于光波和声波的说法正确的是（ ）A光波和声波都能发生反射、干涉和偏振现象B光波和声波前者是横波，后者是纵波C声波和光波在真空中传播速度相等D光波和声波从空气射入水中时，光波波速变小，声波波速变大11两束平行的单色光a、b射向长方形玻璃砖，光从上面入射，恰从下表面重叠射出，如图所示，比较两束单色光，则下列说法正确的是_A玻璃对a光的折射率比对b光的小B在玻璃中，a光的传播速度比b光的大C在玻璃砖的下表面上，a光可能发生全反射Da、b光的波长均大于紫外线的波长，在真空中的速度均等于紫外线的传播速度E.a光与b光可能发生干涉12如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向
8、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光的频率小于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13点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是()A光的反射 B光强太小C光的干涉，通过剃须刀片中央的孔直进 D光的衍射14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、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光I、II、III，则（）A增大角且
9、，光束II、III会靠近光束IB玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率C减小角且，光束III可能会由于全反射而从上表面消失D光束III比光束II更容易发生明显衍射15雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是Aa光线是红光，b光线是紫光B当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮Ca光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长D遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射16如图所示，a
10、、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OB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17下列现象中说法正确的是 _A雨后的彩虹是折射的色散现象B全息照片的拍摄利用了光的偏振现象C在杨氏双缝干涉实验中，如果仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变小D玻璃中的气泡看起来特别明亮是全反射的结果E.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论18光束l和光束2通过三棱镜
11、的传播路径如图示针对光束l和光束2，以下说法正确的有（）A两束光束在棱镜中的传播时间相等B两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，那么光束2也一定发生全反射C两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时，光束2的衍射比光束1明显D通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹，光束l的条纹间距比光束2的大19如图所示分别是a光、b光各自通过同一双缝干涉仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹），则下列说法正确的是（）A在同一均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度B两种光通过同一狭缝时，a光产生的中央亮条纹的宽度比b光的大C光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大Da光
12、和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大20下列说法正确的是（ ）A简谐运动的周期与振子的质量无关，但与振幅有关B弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄E.在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多21如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，
13、可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是_ AA光的频率比B光的频率高BA比B更容易发生衍射现象C在该玻璃体中，A光的速度比B光的速度小D在该玻璃体中，A光的临界角大于B光的临界角E.用同一双缝干涉实验装置分别以A、B光做实验，A光的干涉条纹间距大于B光的干涉条纹间距22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23在水面下同一深处有两个光源P
14、、Q，它们发出不同的单色光，在水面上观察到P在水面下的深度大于Q，以下说法正确的是( )AP光的频率大于Q光BP光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长CP光在水中的传播速度大于Q光D让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于Q光E.让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的衍射现象比较显著24下列说法错误的是 A光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽C两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，质点P的位移始终最大D在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象E.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象25如
15、图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后出a、b两束光线则（ ）A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距E.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失【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1A【解析】太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射解析：A【解析】太阳
16、光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射2B【解析】【分析】【详解】因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，而减少了反射光的能量故选B【点睛】本题考查了光的干涉，要知道两个界面上的反射光解析：B【解析】【分析】【详解】因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，而减少了反射光的能量故选B【点睛】本题考查了光的干涉，要知道两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光；知道波程差为半波长的奇数倍时为减弱点3C【解析】【分析】【详解】据光的
17、干涉产生的条纹间距满足该关系x=L/d，由此可知，增加S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成解析：C【解析】【分析】【详解】据光的干涉产生的条纹间距满足该关系x=L/d，由此可知，增加S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误4D【解析】【分析】【详解】A由于两束激光出现干涉现象，说明两个光束的频率相等，A错误；B由于整个装置顺时针方向转动，因此整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探
18、测器的路程逐渐变小，B解析：D【解析】【分析】【详解】A由于两束激光出现干涉现象，说明两个光束的频率相等，A错误；B由于整个装置顺时针方向转动，因此整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变小，B错误；C整个装置加速转动过程中，当C处出现强光时就是干涉明条纹，C错误；D由于C处出现了强弱强弱强的变化，因此两束激光的路程差依次为，因此变化了2个波长，D正确。故选D。5BCE【解析】【详解】AB由图可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较b光与a、解析：BCE【解析】【详解
19、】AB由图可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较b光与a、c光的折射率大小，故A错误，B正确；C由于a光的折射率较大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，由 可得a光的条纹间距比c光窄，故C正确；D因，根据临界角公式知， a光发生全反射时临界角较小，故D错误；E根据公式v，由于a光的折射率大，则a光在玻璃中的传播速度较小，由几何关系可知a光在玻璃中传播的路程较长，故a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故E正确。故选BCE。6ACD【解析】【详解】A.红外线可用来遥控电器，
20、如电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的，故A正确；B.在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的衍解析：ACD【解析】【详解】A.红外线可用来遥控电器，如电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的，故A正确；B.在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的衍射条纹，故B错误；C.电磁波与声波由空气进入水中时，频率都不变，电磁波的波速变小，声波的波速变大，由v =f知，电磁波波长变短，声波波长变长，故C正确；D.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，由于绿光的折射率最大，绿光从水中射到水面时折射角最大
21、，人逆着折射光线的方向看时，感觉绿灯距水面最近，红灯最远，故D正确；E.照相机镜头前的增透膜利用了光的干涉原理，信号在光导纤维内的传播利用了光的全反射原理，故E错误。7AC【解析】【详解】A.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的，故A正确；B.一束太阳光通过三棱镜在墙壁上呈现彩色光斑属于光的色散，B错误；解析：AC【解析】【详解】A.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的，故A正确；B.一束太阳光通过三棱镜在墙壁上呈现彩色光斑属于光的色散，B错误；C.两块玻璃砖叠放在一起，玻璃砖上表面出现彩色
22、条纹，时相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的，C正确；D.两支铅笔并排放置，其直缝与日光灯平行，通过直缝看到彩色条纹，这是光的衍射现象，D错误故选AC。8AC【解析】【分析】【详解】A设到E点的a光线的入射角为i=60，折射角为r=30，则折射率选项A正确；B在棱镜中传播，b光的折射率较小，由 可知，a光传播速度较大，选项B错误解析：AC【解析】【分析】【详解】A设到E点的a光线的入射角为i=60，折射角为r=30，则折射率选项A正确；B在棱镜中传播，b光的折射率较小，由 可知，a光传播速度较大，选项B错误；Ca光的折射率大于b光，则a光的频率一定大于b光的频率，选项C正确；Da光的频率大于
23、b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，根据可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小，选项D错误。故选AC。9ACE【解析】【分析】【详解】A甲图中a束光折射角大，折射率小，根据 ，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；B乙图中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于解析：ACE【解析】【分析】【详解】A甲图中a束光折射角大，折射率小，根据 ，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；B乙图中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；C丙图中根据可知，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离
24、将减小，选项C正确；D丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；E有偏振现象的光波为横波，选项E正确。故选ACE。10BD【解析】【分析】【详解】A、B、光波和声波都能反射和干涉、衍射；但声波是纵波，不能发生偏振现象；光波是横波能产生偏振，故A错误，B正确C、光波可以在真空中传播，速度为光速c=3108解析：BD【解析】【分析】【详解】A、B、光波和声波都能反射和干涉、衍射；但声波是纵波，不能发生偏振现象；光波是横波能产生偏振，故A错误，B正确C、光波可以在真空中传播，速度为光速c=3108m/s；而声波的传播需要介质，在真空中不能传播，C错误D、光波在介质中的波速，介质的折
25、射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大，D正确故选BD【点睛】本题考查光波和声波，在学习中要注意对相近物理量多作比较，找出它们的共同点和不同点，如两种波从一种介质进入另一介质后，速度、波长是如何变化；可以帮助我们记忆11ABD【解析】【详解】A.由图知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则知玻璃对a光的折射率比对b光的小，故A正确；B.由公式分析知，在玻璃中，a光的传播速度比b光的传播速度大，B正确；C.解析：ABD【解析】【详解】A.由图知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则知玻璃对a光的折射率比对b光的小，故A正确；B.由公式分析知，在玻璃中，a光的传播速度比b光的传播速
26、度大，B正确；C.根据几何知识知，光线射到玻璃砖的下表面时入射角等于上表面的折射角，由光路可逆性原理可知，a光一定能从下表面射出，不可能发生全反射故C错误D.a、b光的波长均大于紫外线的波长，但在真空中的速度均等于紫外线的传播速度，都是c，故D正确E.a、b光的折射率不同，则频率不同，不可能发生干涉，故E错误故选ABD【点睛】根据光线的偏折程度判断折射率的大小，由分析光在玻璃中传播速度的大小，根据光路可逆性分析a光在玻璃砖的下表面上能否发生全反射发生干涉的条件是两束光的频率相同12B【解析】【分析】【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
27、较大，A错误；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解析：B【解析】【分析】【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，A错误；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，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，C错误；Da光的频率较大，则波长较小，根据干涉条纹间距公式知，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，D错误。故选B。13D【解析】点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清说明阴影的边缘部分有光线到达，即光能绕过障碍物继
28、续传播，属于光的衍射故选D【点睛】知道生活中哪些现象属于光的衍射现象，并知解析：D【解析】点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清说明阴影的边缘部分有光线到达，即光能绕过障碍物继续传播，属于光的衍射故选D【点睛】知道生活中哪些现象属于光的衍射现象，并知道其原理，注意明显的衍射的条件：波长和障碍物的尺寸差不多或更小14AD【解析】【分析】【详解】A根据光路的可逆性画出光路图增大角，入射角减小，根据折射定律可知折射角减小，所以光束II、III会靠近光束I，A正确；B根据光路图可知，入射角一定，II解析：AD【解析】【分析】【详解】A根据光路的可逆性画出光路图增大角，入射角减小，根据
29、折射定律可知折射角减小，所以光束II、III会靠近光束I，A正确；B根据光路图可知，入射角一定，II的折射角小于III的折射角，根据折射定律可知III的折射率小于II的折射率，B错误；C复色光沿PO方向射入玻璃砖，经过反射时，在上表面的入射角等于光束进入玻璃砖时的折射角。所以由光路可逆性原理可知，减小角且，光束III不会在上表面发生全反射，一定能从上表面射出，C错误；DIII的折射率小于II的折射率，所以III的频率小于II的频率，根据可知III的波长大于II的波长，所以光束III比光束II更容易发生明显衍射，D正确。故选AD。15C【解析】【详解】ADa、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全解析：C【解析】【详解】ADa、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波
