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2025人教版新教材物理高考第一轮
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.(2023江苏镇江三模)如图所示,某种光盘利用“凹槽”和“平面”记录信息,激光照射到
“凹槽”会产生极小反射光,下列说法正确的是( )
A.“凹槽”产生极小反射光是由衍射现象形成的
B.“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同
C.激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D.“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
2.在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S 、S 的光程差为实验用光波长的 1.5倍,P 为
1 2 0
S 、S 连线中垂线与光屏的交点。光屏上 P 点到S 、S 的光程差为实验用光波长的2.5
1 2 1 2 1
倍。则P 处和P 处将分别呈现( )
0 1
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、丁四个实验,以下说法正确的是( )A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹
B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹
C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大
D.丁实验中,适当减小单缝的宽度,中央条纹会变宽
题组二 电磁振荡 电磁波
4.(2024江苏模拟)为了测量储液罐中液体的液面高度,有人设计了如图所示装置。当开关
从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波,再使用
调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波,这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的
发射频率,进而再获知电容C的值(L值已知),从而测量储液罐内的液面高度。下列分析判
断正确的是( )
A.该装置适用于测量任意种类液体的液面高度
B.该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关
C.当装置使用过久电源电动势减小时,测量的液面高度比真实值偏小
D.当储液罐内的液面高度降低时,所测到的LC回路中电流的振荡频率变小
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.k3 C.k2 D.k6.(多选)(2023广东佛山二模)随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,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容易绕过障碍物
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实验,在屏上得到的衍射图样如图乙所示,实验发现,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.此实验说明了光沿直线传播
B.圆孔变小,衍射图样的范围反而变大
C.圆孔变小,中央亮斑和亮纹的亮度反而变大
D.用不同波长的光做实验,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.观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.(2023湖北冲刺模拟)如图所示,以下关于光学知识的叙述中,错误的是( )
A.甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象
B.乙图可用激光监控抽制高强度纤维细丝的粗细,应用的是光的干涉原理
C.丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜,增透膜利用了光的干涉原理
D.丁图是医学上的内窥镜,其核心部件光导纤维能传输光像信号,是利用了光的全反射
11.(多选)(2022山东卷)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝
S 、S 的宽度可调,狭缝到屏的距离为l。同一单色光垂直照射狭缝。实验中分别在屏上
1 2
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.照射两条狭缝时,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.照射两条狭缝时,若光从狭缝S 、S 到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一
1 2
定是暗条纹12.(2024山东潍坊统考)某学习小组在做杨氏双缝干涉实验时,以白光为光源,在屏幕上观
察到了清晰的彩色干涉条纹。之后进行了多次实验探究,根据所学知识以下实验现象可
能出现的是( )
A.在双缝前加红色滤光片,发现清晰的干涉条纹,后换用紫色滤光片,屏上呈现的条纹的间
距将变大
B.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片,在另一缝前放一紫色滤光片,屏上将呈现红紫相
间的条纹
C.在双缝前加紫色滤光片,再遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的紫色条纹
D.在双缝后加装一个偏振片,则干涉条纹的间距变窄,亮纹的亮度减弱参考答案
第2讲 光的干涉、衍射和偏振 电磁波 相对论
1.D 解析 “凹槽”产生极小反射光是由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削
弱,是干涉现象形成的,故A错误;“凹槽”中有透明介质,光的速度小于真空中光的速度,
“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不同,故B错误;由于“凹槽”反射光与“平
面”反射光叠加后削弱,考虑到“凹槽”反射光的路程,“凹槽”深度的2倍应该为激光束
半波长的奇数倍,故C错误;“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光,频率相同,
故D正确。
2.C 解析 光源S到缝S 、S 的光程差为实验用光波长的1.5倍,S 、S 到P 处的光程一
1 2 1 2 0
样,则光源S到P 处的光程差就等于实验用光波长的 1.5倍,所以是暗条纹;光屏上P 点到
0 1
S 、S 的光程差为实验用光波长的2.5倍,则光源S到P 处的光程差等于实验用光波长,所
2 1 1
以为亮条纹。故选C。
3.D 解析 甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹,而丁实验是光的衍射条纹,故A错
误;甲实验产生的条纹为等距条纹,而乙是牛顿环,空气薄层不均匀变化,则干涉条纹间距不
L
相等,故B错误;根据干涉条纹间距公式Δx= λ,丙实验中,产生的条纹间距越大,则波长越
d
长,频率越小,故C错误;丁实验中,产生的明暗条纹间距不相等,若减小单缝的宽度,中央条
纹会变宽,故D正确。
4.B 解析 该装置适用于测量不导电液体的液面高度,A错误;该装置测得的振荡频率与
所用电源的电动势大小无关,则当装置使用过久电源电动势减小时,振荡电路的周期和频
率不变,则测量的液面高度和真实值一致,B正确,C错误;当储液罐内的液面高度降低时,根
ε S 1
据C= r ,正对面积减小,则C减小,根据f= ,所测到的LC回路中电流的振荡频
4πkd 2π√LC
率变大,D错误。
1 1
5.C 解析 根据LC振荡电路的固有频率公式f= ,可得电容C= ,所以当频
2π√LC 4π2f2L
1
C 4π2f2L
率范围为f~kf(k>1)时,可调电容器的最大电容和最小电容之比为 max = =k2,故
C 1
min
4π2(kf )2L
选C。
6.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;所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为 3×108 m/s,B错
误;波长越短的波越不容易发生衍射,甲波波长比乙波长,所以真空中甲波比乙波更容易绕
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互相垂直的偏振片,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 此实验说明了光的衍射现象,故A错误;圆孔变小,衍射现象更明显,透光强度变
小,中央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
的光做实验,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;根据
T=2π√LC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;根据光速不变原理,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.B 解析 甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象,选项A正确;由于是激光
束越过细丝即绕过障碍物,所以是光的衍射现象,选项B错误;丙图的照相机镜头上涂有一
层增透膜,增透膜利用了光的干涉原理,选项C正确;丁图是医学上的内窥镜,其核心部件光
导纤维能传输光像信号,是利用光的全反射,选项D正确。
11.ACD 解析 根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
l
缝宽度增大时,亮条纹宽度变小,选项B错误。根据Δx= λ可知,l增大,Δx增大,选项C正
d
确。
12.C 解析 在双缝前加红色滤光片,发现清晰的干涉条纹,后换用紫色滤光片,因紫光的波
l
长小于红光的波长,根据Δx= λ,则屏上呈现的条纹的间距将变小,A错误;若在双缝中的一
d
缝前放一红色滤光片,在另一缝前放一紫色滤光片,因两种光的频率不同,则不能产生干涉,
即屏上不会呈现红紫相间的条纹,B错误;在双缝前加紫色滤光片,再遮住其中一条狭缝,屏
上将呈现单缝衍射条纹,即屏上呈现间距不等的紫色衍射条纹,C正确;自然光经过偏振片
后变为偏振光,光的强度减弱。单色光经过偏振片后仍然能产生干涉现象,由于波长不变,
干涉条纹的间距不变,D错误。
