第61講 光的波動性（練習）（原卷版）-2025年高考物理一輪復習講練測（新教材新高考）

第61講光的波動性目錄01模擬基礎(chǔ)練【題型一】光的干涉、衍射、偏振的理解與應用 【題型二】物理光學與幾何光學的綜合應用02重難創(chuàng)新練【題型一】光的干涉、衍射、偏振的理解與應用 1．用平行單色光豎直向下照射一透明薄膜，形成的干涉圖樣如圖所示。相鄰兩亮條紋的中心間距依次為、、、……，已知。則該透明薄膜豎直截面的形狀可能是（

）A． B．C． D．2．某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉現(xiàn)象。狹縫、之間的距離為d，狹縫到屏的距離為L。用同一單色光垂直照射狹縫，在屏上得到了圖乙所示的圖樣。下列說法正確的是（）A．圖乙是光的衍射圖樣，相鄰兩條紋之間的距離不一定相等B．若屏上P點到狹縫、的距離差為波長的整數(shù)倍，則P點處一定是暗條紋C．若其他條件不變，只增大L，則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．若其他條件不變，只增大d，則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大3．雙縫干涉實驗中，下列說法正確的是（n為自然數(shù)，λ為光波波長）（）A．在與雙縫的距離之差相等的點形成暗條紋B．在與雙縫的距離之差為nλ的點形成暗條紋C．在與雙縫的距離之差為n的點形成亮條紋D．在與雙縫的距離之差為的點形成暗條紋4．.對如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，下列判斷正確的是（）A．甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B．乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，它是光在被檢測玻璃板的上下表面反射后疊加的結(jié)果C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則P處是亮紋D．圖丁中的是偏振片，P是光屏，當M固定不動，繞水平軸在豎直面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)動N，從圖示位置開始轉(zhuǎn)動的過程中，P上的光亮度保持不變5．在薄膜干涉實驗中，鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置，形成如圖所示的肥皂膜側(cè)視圖，用黃色光從左側(cè)照射薄膜，會觀察到明暗相間的干涉條紋，則下列結(jié)論錯誤的是（）A．實驗者應該從薄膜右側(cè)觀察干涉圖樣B．干涉條紋的分布上疏下密C．將鐵絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)一定角度θ，條紋也旋轉(zhuǎn)θ角D．若換用紫光照射，則條紋間距將變大6．關(guān)于以下三幅圖像，下列說法正確的是（

）A．甲是光的衍射圖樣，乙是光的干涉圖樣B．雙縫干涉實驗中，波長越長亮條紋越窄C．從圖丙檢驗工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出P為凹處D．從圖丙檢驗工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出Q為凹處7．在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象（）A．前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的折射現(xiàn)象B．前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象C．前者是光的干涉現(xiàn)象，后者時光的折射現(xiàn)象D．前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象8．關(guān)于教科書中出現(xiàn)的以下四張圖片，下列說法正確的是（）A．圖1所示疾馳而過的急救車使人感覺音調(diào)變化，是由于共振引起的B．圖2所示豎直的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，是由于光的衍射產(chǎn)生的C．圖3所示泊松亮斑現(xiàn)象是由于光的衍射產(chǎn)生的D．圖4所示水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光的折射引起的9．抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過細絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化（）A．這里應用的是光的干涉現(xiàn)象 B．這里應用的是光的直線傳播性C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗 D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細10．下列關(guān)于光現(xiàn)象的解釋正確的是（）A．全息照相利用了光的衍射原理B．荷葉上的露珠顯得特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋是光的偏振現(xiàn)象D．觀看立體電影時所戴的眼鏡利用了光線衍射的原理11．用圖示實驗裝置演示光的偏振現(xiàn)象，白熾燈O發(fā)出的光通過兩個透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，通過偏振片前后的光束分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，下列說法正確的是（）A．白熾燈發(fā)出的光是縱波B．偏振片Q起到檢偏的作用C．光束Ⅱ中光振動方向與透振方向垂直D．將偏振片Q以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45°，光束Ⅲ完全消失12．下列有關(guān)光的現(xiàn)象中，能說明光是橫波的是（）A．泊松亮斑 B．陽光下的油膜呈現(xiàn)彩色C．光的偏振 D．太陽光經(jīng)過三棱鏡呈現(xiàn)彩色13．如圖，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，光屏上O處為中央亮條紋，P點是O上方第三條亮條紋中心，已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L，光速為c，下列說法正確的是（）A．無論用哪種色光照射，O點均顯示亮條紋B．之間的距離為C．若增大雙縫到光屏的距離L，條紋間距變小D．若換用頻率更大的單色光照射雙縫，O點上方第三條亮條紋中心在P點上方【題型二】物理光學與幾何光學的綜合應用14．電子雙縫干涉實驗是世界十大經(jīng)典物理實驗之一、某實驗中學的物理興趣小組在實驗室再現(xiàn)了電子雙縫干涉實驗。實驗時使電子垂直射到雙縫上。如圖所示，M點為光屏上的一固定點，欲使OM間亮條紋數(shù)增加，可行的措施為（）A．僅增大電子的動量 B．僅減小電子的動量C．僅將光屏稍靠近雙縫屏 D．僅減小雙縫之間的距離15．水底燈是水中環(huán)境中常用的燈具之一，在夜間可以營造出非常美麗的水下場景、增加水下的浪漫感和視覺效果，營造出水下花園或水上酒店的氣氛，也可以用來打造水下的音樂噴泉表演等。某公園水池底部安裝了可視為點光源的A燈和B燈，兩燈到水面的距離相等，如圖所示，兩燈發(fā)出不同顏色的光，分別為光a，光b，從每盞燈的正上方觀察，發(fā)現(xiàn)A燈的視深大于B燈的視深，則下列說法正確的是（

）A．水對a光的折射率比對b光的折射率要小B．在水中，b光的傳播速度大于a光的傳播速度C．A燈照亮水面的面積大于B燈照亮的面積D．將a和b光通過相同的雙縫干涉裝置、b光的干涉條紋間距較大16．如圖所示，一束復色光經(jīng)三棱鏡后分開成a、b、c和d四種單色光。用這四種單色光分別照射金屬鉀板，其中c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子；也可以用這四種單色光分別作為雙縫干涉實驗的光源。下列說法正確的是（）A．d光的頻率最低B．d光在棱鏡中的折射率最大C．a(chǎn)光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最大D．a(chǎn)光打出的光電子的最大初動能最大17．《夢溪筆談》是中國科學技術(shù)史上的重要文獻，書中對彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”。下圖是彩虹成因的簡化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光。下列說法正確的是（）A．太陽光經(jīng)過水滴后形成彩虹是光的干涉現(xiàn)象B．改變光進入水滴的角度，a光在水滴內(nèi)會發(fā)生全反射C．在水滴中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．a(chǎn)、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小18．如圖所示，兩束光線甲和乙分別射到同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示，將這兩束光以不同的角度同時沿不同的半徑方向射入同一塊橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線都是由圓心O點沿OC方向射出，下列說法正確的是（）A．甲光的波長較短，乙光的波長較長B．甲光的頻率較低，乙光的頻率較高C．A光與甲光對應，B與乙光對應D．A光在玻璃中傳播速度大，B光在玻璃中傳播速度小19．如圖，兩束單色光以相同的入射角從圓心點斜射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別為和。已知入射角，光束與玻璃磚間的夾角。下列說法正確的是（）A．玻璃對光折射率為B．在相同介質(zhì)中，光的速度比光的速度小C．用同一裝置對光和光分別進行單縫衍射實驗，光的中央亮紋更寬D．用同一裝置對光和光分別進行雙縫干涉實驗，光在光屏上得到條紋間距較小20．某復色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示。以下說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光小B．a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大C．光由介質(zhì)射入空氣時，a光的臨界角比b光小D．a(chǎn)、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，b光的干涉條紋間距較大21．1923年，31歲的路易·德布羅意在題為《光學——光量子、衍射和干涉》的論文中提出：在一定情形中，任一運動質(zhì)點能夠被衍射，后來被擴展為任意物質(zhì)都具有波動性，即每一個運動的物質(zhì)都與一個對應的波相聯(lián)系，這種與物質(zhì)相聯(lián)系的波被稱為德布羅意波。下列說法正確的是（）A．電子束通過雙縫后可以形成干涉圖樣B．物質(zhì)波的波長越長，其動量一定越小C．中子穿過晶體時，一定可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．電子顯微鏡可用于觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，說明電子具有波動性22．三位科學家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面的突出貢獻，榮獲了2023年諾貝爾化學獎。不同尺寸的量子點會發(fā)出不同顏色的光。現(xiàn)有兩種量子點分別發(fā)出藍光和紅光，下列說法正確的是（

）A．藍光光子的能量大于紅光光子的能量B．藍光光子的動量大于紅光光子的動量C．在玻璃中傳播時，藍光的速度大于紅光的速度D．藍光在玻璃中傳播時的頻率小于它在空氣中傳播時的頻率23．2021年，南京大學研究團隊利用四分之一波長管改進了一種聲學發(fā)電機系統(tǒng)，該系統(tǒng)在100分貝的聲音激勵下能夠產(chǎn)生的峰值功率輸出，實現(xiàn)對72個的驅(qū)動。如圖，塑料膜恒帶負電并附著在彈性電極上，二者與打印的導電塑料正對，彈性電極通過外電路與導電塑料相連，在聲波的驅(qū)動下做受迫振動，在外電路中產(chǎn)生交流電。已知聲速約為，則根據(jù)你所掌握的知識，下列說法正確的有（

）A．四分之一波長管類似光學儀器中的增透膜，聲波在管口干涉相消B．交流電的頻率由聲音的頻率決定，發(fā)電機輸出功率受聲音的強度影響C．該裝置用到了電磁感應的原理，將聲波振動產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能D．若發(fā)電所用的聲音頻率為，則該裝置的長度至少為24．一定強度的激光（含有兩種頻率的復色光）沿半徑方向入射到半圓形玻璃磚的圓心O點，如圖甲所示。現(xiàn)讓經(jīng)過玻璃磚后的B、C兩束光分別照射相同的光電管的陰極（如圖乙所示），其中B光照射時恰好有光電流產(chǎn)生，則（）A．C光比B光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象B．若用C光照射光電管的陰極，不一定有光電子逸出C．若入射光的入射角從零開始增大，C光比B光先發(fā)生全反射D．若用B光和C光分別照射某一光電管的陰極都能逸出光電子，則C光對應的光電子的最大初動能較大25．有一種被稱為手性材料的光介質(zhì)，當激光射入這種介質(zhì)的時候，將會分離出兩種光，一種是左旋圓偏振光，介質(zhì)對其折射率為，另一種是右旋圓偏振光，介質(zhì)對其折射率為，其中為選定材料的固有折射率，k為一個大于零的參數(shù)（和大于零），則下列說法錯誤的是（）A．在該介質(zhì)中，左旋圓偏振光的傳播速度小于右旋圓偏振光的傳播速度B．左旋圓偏振光偏折比右旋圓偏振光明顯C．k越大，左旋圓偏振光與右旋圓偏振光分離越明顯D．介質(zhì)對左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的折射率與固有折射率成正比26．雨過天晴，空氣中懸浮著大量小水滴，若太陽光從背后近乎水平入射，觀察者便會看到彩虹（如圖）。有時能夠同時觀察到兩道彩虹，內(nèi)層彩虹被稱為“虹”，外層彩虹被稱為“霓”。這是由于陽光在小水滴內(nèi)部反射次數(shù)不同而導致的。彩虹現(xiàn)象形成時，陽光在小水滴中的大致光路圖如圖所示。關(guān)于彩虹現(xiàn)象，下列說法中正確的有（）A．“虹”對應光路圖中1級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”B．“霓”對應光路圖中2級光，色序表現(xiàn)為“內(nèi)紅外紫”C．對同一束入射日光，產(chǎn)生“虹”現(xiàn)象時紅光在水滴內(nèi)傳播時間小于紫光D．對同一束入射日光，產(chǎn)生“虹”現(xiàn)象時紫光在水滴內(nèi)傳播時間小于紅光27．為了裝點城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水中有一點光源S，能同時發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域內(nèi)只有b光，中間小圓內(nèi)為復色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率B．在水中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C．觀察到的光源S的位置比實際位置淺一些D．通過相同的單縫，a光的衍射現(xiàn)象比b光更明顯28．如圖，S為單色光源，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上。從平面鏡反射的光相當于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源。設(shè)光源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和l，，鏡面與光屏垂直。下列說法正確的是（）A．若將光屏向右移動，光屏上條紋間距減小B．若將平面鏡向下移動一個微小距離，光屏上條紋間距減小C．若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距增大D．若將平面鏡向右移動，光屏上條紋間距不變29．重慶一中學生小明用單色光和兩片平整的玻璃片觀