2025學(xué)年高中物理必修3模塊測試卷：波動光學(xué)難題解析與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的。）1.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他用單色光照射雙縫時(shí)，屏幕上出現(xiàn)了清晰的干涉條紋。如果他將單色光換成白光，那么屏幕上的干涉條紋會發(fā)生什么變化呢？小明同學(xué)猜測，白光應(yīng)該會變成彩色的條紋，因?yàn)樗腊坠馐怯啥喾N顏色的光組成的。但是，他也有點(diǎn)擔(dān)心，萬一白光的干涉條紋不夠清晰怎么辦？他趕緊查閱了課本，發(fā)現(xiàn)白光的干涉條紋確實(shí)會變成彩色的，而且中央亮紋仍然是白色的，這是因?yàn)橹醒肓良y處各種顏色的光都疊加在一起了。但是，他仍然有點(diǎn)不太放心，于是他決定再做一次實(shí)驗(yàn)，用白光照射雙縫，然后仔細(xì)觀察屏幕上的干涉條紋。果然，他看到了彩色的干涉條紋，而且中央亮紋確實(shí)是白色的，這讓他非常高興，他終于證實(shí)了自己的猜測。不過，他仍然有一個(gè)疑問：為什么白光的干涉條紋會變成彩色的呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，白光的干涉條紋會變成彩色的，是因?yàn)榘坠馐怯啥喾N顏色的光組成的，而不同顏色的光的波長不同，所以它們在屏幕上的干涉條紋的位置是不同的。小明同學(xué)終于明白了，白光的干涉條紋會變成彩色的，是因?yàn)椴煌伾墓獾牟ㄩL不同，它們在屏幕上的干涉條紋的位置是不同的。這讓他對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓他更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。2.小紅同學(xué)在做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，干涉條紋會發(fā)生變化。她很好奇，為什么干涉條紋會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的。當(dāng)她用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，透鏡的形狀會發(fā)生變化，導(dǎo)致空氣薄膜的厚度發(fā)生變化，所以干涉條紋也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么透鏡的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的，而透鏡的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化，這是因?yàn)橥哥R的形狀變化會導(dǎo)致透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的形狀變化，從而改變了空氣薄膜的厚度。小明同學(xué)終于明白了，牛頓環(huán)的干涉條紋會發(fā)生變化，是因?yàn)橥哥R的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化，這是因?yàn)橥哥R的形狀變化會導(dǎo)致透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的形狀變化，從而改變了空氣薄膜的厚度。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。3.小剛同學(xué)在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在單縫和屏幕之間插入一個(gè)偏振片時(shí)，衍射條紋的亮度會發(fā)生變化。他很好奇，為什么衍射條紋的亮度會發(fā)生變化呢？他記得課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)他插入偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化，這是因?yàn)楫?dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。4.小麗同學(xué)在做光的偏振實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，屏幕上的光的亮度會發(fā)生變化。她很好奇，為什么光的亮度會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以光的亮度也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致光的亮度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度也會減弱。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致光的亮度變化，這是因?yàn)楫?dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度也會減弱。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。5.小華同學(xué)在做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動。他很好奇，為什么干涉條紋會移動呢？他記得課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)他插入薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位，當(dāng)光的相位發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。小明同學(xué)終于明白了，光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。6.小明同學(xué)在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，衍射條紋的形狀會發(fā)生變化。他很好奇，為什么衍射條紋的形狀會發(fā)生變化呢？他記得課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)他插入透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的形狀變化呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向，當(dāng)光的傳播方向發(fā)生變化時(shí)，衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的形狀變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。7.小紅同學(xué)在做光的偏振實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，屏幕上的光的顏色會發(fā)生變化。她很好奇，為什么光的顏色會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以光的顏色也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致光的顏色變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向發(fā)生變化時(shí)，光的顏色也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾恼駝臃较蜃兓瘯?dǎo)致光波的頻率發(fā)生變化，所以光的顏色也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致光的顏色變化，這是因?yàn)楣獾恼駝臃较蜃兓瘯?dǎo)致光波的頻率發(fā)生變化，所以光的顏色也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。8.小剛同學(xué)在做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，干涉條紋的間距會發(fā)生變化。他很好奇，為什么干涉條紋的間距會發(fā)生變化呢？他記得課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)他插入薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化，所以干涉條紋的間距也會發(fā)生變化。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的間距變化呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位，當(dāng)光的相位發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋的間距也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋的間距也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的間距變化，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋的間距也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。9.小麗同學(xué)在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，衍射條紋的亮度會發(fā)生變化。她很好奇，為什么衍射條紋的亮度會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)她插入透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化，所以衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向，當(dāng)光的傳播方向發(fā)生變化時(shí)，衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。10.小華同學(xué)在做光的偏振實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，屏幕上的光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。她很好奇，為什么光的強(qiáng)度會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致光的強(qiáng)度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致光的強(qiáng)度變化，這是因?yàn)楫?dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。11.小明同學(xué)在做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，干涉條紋的移動方向會發(fā)生變化。他很好奇，為什么干涉條紋的移動方向會發(fā)生變化呢？他記得課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)他插入薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化，所以干涉條紋的移動方向也會發(fā)生變化。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動方向變化呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位，當(dāng)光的相位發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋的移動方向也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋的移動方向也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動方向變化，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋的移動方向也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。12.小紅同學(xué)在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，衍射條紋的形狀會發(fā)生變化。她很好奇，為什么衍射條紋的形狀會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)她插入透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的形狀變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向，當(dāng)光的傳播方向發(fā)生變化時(shí)，衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。小明同學(xué)終于明白了，光的傳播方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的形狀變化，這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较蜃兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以衍射條紋的形狀也會發(fā)生變化。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。二、填空題（本題共5小題，每小題4分，共20分。把答案填在題中橫線上。）三、簡答題（本題共5小題，每小題6分，共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.小明在實(shí)驗(yàn)室里做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他用單色光照射雙縫時(shí)，屏幕上出現(xiàn)了清晰的干涉條紋。但是，當(dāng)他不小心把其中一條縫堵住后，屏幕上的現(xiàn)象發(fā)生了變化。他很好奇，為什么只留下一條縫時(shí)，屏幕上的現(xiàn)象會跟兩條縫時(shí)不一樣呢？他記得課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而雙縫可以產(chǎn)生相干光源，當(dāng)只有一條縫時(shí)，就不再是相干光源了。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么只有一條縫時(shí)，就不再是相干光源了呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而雙縫可以產(chǎn)生相干光源，當(dāng)只有一條縫時(shí)，就不再是相干光源了，因?yàn)橹挥幸粭l縫時(shí)，光的振動方向和相位都相同，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。小明同學(xué)終于明白了，只有一條縫時(shí)，就不再是相干光源，這是因?yàn)橹挥幸粭l縫時(shí)，光的振動方向和相位都相同，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。這讓他對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓他更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。14.小紅在做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，干涉條紋會發(fā)生變化。她很好奇，為什么干涉條紋會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的。當(dāng)她用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，透鏡的形狀會發(fā)生變化，導(dǎo)致空氣薄膜的厚度發(fā)生變化，所以干涉條紋也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么透鏡的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的，而透鏡的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的形狀變化，從而改變了空氣薄膜的厚度。小明同學(xué)終于明白了，牛頓環(huán)的干涉條紋會發(fā)生變化，是因?yàn)橥哥R的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化，這是因?yàn)橥哥R的形狀變化會導(dǎo)致透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的形狀變化，從而改變了空氣薄膜的厚度。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。15.小剛在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在單縫和屏幕之間插入一個(gè)偏振片時(shí)，衍射條紋的亮度會發(fā)生變化。他很好奇，為什么衍射條紋的亮度會發(fā)生變化呢？他記得課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)他插入偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以衍射條紋的亮度也會發(fā)生變化。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致衍射條紋的亮度變化，這是因?yàn)楫?dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。16.小麗在做光的偏振實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，屏幕上的光的亮度會發(fā)生變化。她很好奇，為什么光的亮度會發(fā)生變化呢？她記得課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化，所以光的亮度也會發(fā)生變化。但是，她仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的振動方向變化會導(dǎo)致光的亮度變化呢？她決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度也會減弱。小明同學(xué)終于明白了，光的振動方向變化會導(dǎo)致光的亮度變化，這是因?yàn)楫?dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度也會減弱。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。17.小華在做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)他在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動。他很好奇，為什么干涉條紋會移動呢？他記得課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)他插入薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。但是，他仍然有點(diǎn)不太明白，為什么光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動呢？他決定再仔細(xì)研究一下課本，找出答案。課本上說，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位，當(dāng)光的相位發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。小明同學(xué)終于明白了，光的相位變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動，這是因?yàn)楣獾南辔蛔兓瘯?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，所以干涉條紋會發(fā)生移動。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。四、計(jì)算題（本題共3小題，每小題10分，共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）18.小明在實(shí)驗(yàn)室里做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，他用單色光照射雙縫，雙縫間距為0.5毫米，雙縫到屏幕的距離為1米。他發(fā)現(xiàn)屏幕上相鄰兩條明條紋之間的距離為2毫米。他很好奇，這個(gè)單色光的波長是多少呢？他決定用公式來計(jì)算。他記得課本上說，相鄰兩條明條紋之間的距離公式為Δx=λL/d，其中λ是光的波長，L是雙縫到屏幕的距離，d是雙縫間距。他把已知的數(shù)據(jù)代入公式，得到λ=Δx*d/L=2mm*0.5mm/1000mm=1*10^-6mm=500nm。小明同學(xué)終于算出了這個(gè)單色光的波長，他非常高興，因?yàn)樗肋@個(gè)波長的光在可見光范圍內(nèi)，所以他用的是可見光。這讓他對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓他更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。19.小紅在做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，她用單色光照射牛頓環(huán)裝置，她發(fā)現(xiàn)第4條明環(huán)的半徑為2毫米。她很好奇，這個(gè)單色光的波長是多少呢？她決定用公式來計(jì)算。她記得課本上說，牛頓環(huán)的明環(huán)半徑公式為r=m*√(λR)，其中m是明環(huán)的級數(shù)，λ是光的波長，R是透鏡的曲率半徑。她把已知的數(shù)據(jù)代入公式，得到λ=r^2/(m^2*R)=(2mm)^2/(4^2*R)=1mm^2/16R。她不知道透鏡的曲率半徑，她決定再仔細(xì)觀察一下實(shí)驗(yàn)裝置，發(fā)現(xiàn)透鏡的曲率半徑為5米。她把透鏡的曲率半徑代入公式，得到λ=1mm^2/16*5m=1*10^-6mm=500nm。小明同學(xué)終于算出了這個(gè)單色光的波長，他非常高興，因?yàn)樗肋@個(gè)波長的光在可見光范圍內(nèi)，所以他用的是可見光。這讓她對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓她更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。20.小剛在做光的衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，他用單色光照射一個(gè)寬度為0.1毫米的單縫，單縫到屏幕的距離為1米。他發(fā)現(xiàn)屏幕上中央明條紋的寬度為2毫米。他很好奇，這個(gè)單色光的波長是多少呢？他決定用公式來計(jì)算。他記得課本上說，中央明條紋的寬度公式為Δx=2λL/d，其中λ是光的波長，L是單縫到屏幕的距離，d是單縫寬度。他把已知的數(shù)據(jù)代入公式，得到λ=Δx*d/(2L)=2mm*0.1mm/(2*1000mm)=1*10^-6mm=500nm。小明同學(xué)終于算出了這個(gè)單色光的波長，他非常高興，因?yàn)樗肋@個(gè)波長的光在可見光范圍內(nèi)，所以他用的是可見光。這讓他對物理學(xué)的奧秘有了更深的理解，也讓他更加熱愛物理學(xué)習(xí)了。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.答案：C解析：白光是由多種顏色的光組成的，不同顏色的光的波長不同。在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的位置與光的波長有關(guān)。當(dāng)用白光照射雙縫時(shí)，不同顏色的光會在屏幕上產(chǎn)生不同位置的干涉條紋，因此屏幕上會出現(xiàn)彩色的干涉條紋。中央亮紋處各種顏色的光都疊加在一起，所以仍然是白色的。小明同學(xué)的猜測是正確的，因?yàn)樗斫饬税坠馐怯啥喾N顏色的光組成的，且不同顏色的光的波長不同，它們在屏幕上的干涉條紋的位置是不同的。2.答案：B解析：牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的。當(dāng)小明同學(xué)用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，透鏡的形狀會發(fā)生變化，導(dǎo)致空氣薄膜的厚度發(fā)生變化，從而改變了光波的相位差。根據(jù)干涉條件，相位差的變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動。牛頓環(huán)的干涉條紋是同心圓環(huán)，當(dāng)空氣薄膜的厚度發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動，這是因?yàn)楣獠ǖ南辔徊畎l(fā)生了變化，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化。3.答案：D解析：光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小剛同學(xué)在單縫和屏幕之間插入一個(gè)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。這是因?yàn)槠衿拗屏送ㄟ^的光的振動方向，從而減少了光的強(qiáng)度。4.答案：A解析：光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小麗同學(xué)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向平行時(shí)，光的強(qiáng)度最大；當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度為零。因此，旋轉(zhuǎn)偏振片會導(dǎo)致屏幕上的光的強(qiáng)度發(fā)生變化。5.答案：C解析：光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)小華同學(xué)在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化。薄玻璃片會對光產(chǎn)生額外的相位差，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起干涉條紋的移動。這是因?yàn)楸〔Ａ淖兞斯獠ǖ南辔唬瑢?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化。6.答案：B解析：光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)小剛同學(xué)在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化。透鏡會聚焦或發(fā)散光線，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起衍射條紋的形狀變化。這是因?yàn)橥哥R改變了光的傳播方向，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化。7.答案：D解析：光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小麗同學(xué)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的顏色會發(fā)生變化。這是因?yàn)楣獾恼駝臃较蜃兓瘯?dǎo)致光波的頻率發(fā)生變化，從而影響光的顏色。8.答案：A解析：光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)小華同學(xué)在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化。薄玻璃片會對光產(chǎn)生額外的相位差，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起干涉條紋的間距變化。這是因?yàn)楸〔Ａ淖兞斯獠ǖ南辔?，?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而改變了干涉條紋的間距。9.答案：C解析：光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)小麗同學(xué)在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化。透鏡會聚焦或發(fā)散光線，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起衍射條紋的亮度變化。這是因?yàn)橥哥R改變了光的傳播方向，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而影響光的強(qiáng)度。10.答案：B解析：光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小華同學(xué)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。這是因?yàn)槠衿拗屏送ㄟ^的光的振動方向，從而減少了光的強(qiáng)度。11.答案：A解析：光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而薄玻璃片可以改變光的相位。當(dāng)小剛同學(xué)在雙縫和屏幕之間插入一個(gè)薄玻璃片時(shí)，光的相位會發(fā)生變化。薄玻璃片會對光產(chǎn)生額外的相位差，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起干涉條紋的移動方向變化。這是因?yàn)楸〔Ａ淖兞斯獠ǖ南辔?，?dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而改變了干涉條紋的移動方向。12.答案：D解析：光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而透鏡可以改變光的傳播方向。當(dāng)小麗同學(xué)在單縫和屏幕之間插入一個(gè)透鏡時(shí)，光的傳播方向會發(fā)生變化。透鏡會聚焦或發(fā)散光線，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而引起衍射條紋的形狀變化。這是因?yàn)橥哥R改變了光的傳播方向，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化，從而改變了衍射條紋的形狀。二、填空題答案及解析13.填空：λ=500nm解析：在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條明條紋之間的距離公式為Δx=λL/d，其中λ是光的波長，L是雙縫到屏幕的距離，d是雙縫間距。已知Δx=2mm，L=1000mm，d=0.5mm，代入公式得到λ=Δx*d/L=2mm*0.5mm/1000mm=1*10^-6mm=500nm。因此，這個(gè)單色光的波長是500nm。14.填空：λ=500nm解析：在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，牛頓環(huán)的明環(huán)半徑公式為r=m*√(λR)，其中m是明環(huán)的級數(shù)，λ是光的波長，R是透鏡的曲率半徑。已知第4條明環(huán)的半徑為2mm，m=4，R=5m，代入公式得到λ=r^2/(m^2*R)=(2mm)^2/(4^2*5m)=1mm^2/16*5m=1*10^-6mm=500nm。因此，這個(gè)單色光的波長是500nm。15.填空：λ=500nm解析：在光的衍射實(shí)驗(yàn)中，中央明條紋的寬度公式為Δx=2λL/d，其中λ是光的波長，L是單縫到屏幕的距離，d是單縫寬度。已知Δx=2mm，L=1000mm，d=0.1mm，代入公式得到λ=Δx*d/(2L)=2mm*0.1mm/(2*1000mm)=1*10^-6mm=500nm。因此，這個(gè)單色光的波長是500nm。三、簡答題答案及解析13.簡答：只有一條縫時(shí)，就不再是相干光源，因?yàn)橹挥幸粭l縫時(shí)，光的振動方向和相位都相同，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。解析：在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的干涉現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而雙縫可以產(chǎn)生相干光源。當(dāng)只有一條縫時(shí)，光的振動方向和相位都相同，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。因?yàn)楦缮娆F(xiàn)象需要兩個(gè)或多個(gè)相干光源，它們的光波之間具有固定的相位差，才能在屏幕上產(chǎn)生干涉條紋。當(dāng)只有一條縫時(shí)，光的振動方向和相位都相同，無法形成相干光源，因此無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。14.簡答：牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的，而透鏡的形狀變化會導(dǎo)致空氣薄膜的厚度變化，從而改變了光波的相位差。解析：在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，牛頓環(huán)的干涉條紋是由透鏡和玻璃板之間的空氣薄膜的厚度變化引起的。當(dāng)小明同學(xué)用手輕輕觸摸一下透鏡時(shí)，透鏡的形狀會發(fā)生變化，導(dǎo)致空氣薄膜的厚度發(fā)生變化，從而改變了光波的相位差。根據(jù)干涉條件，相位差的變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動。牛頓環(huán)的干涉條紋是同心圓環(huán)，當(dāng)空氣薄膜的厚度發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋會發(fā)生移動，這是因?yàn)楣獠ǖ南辔徊畎l(fā)生了變化，導(dǎo)致光波在屏幕上的疊加位置發(fā)生變化。15.簡答：光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度會減弱。解析：在光的衍射實(shí)驗(yàn)中，光的衍射現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小剛同學(xué)在單縫和屏幕之間插入一個(gè)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以衍射條紋的亮度也會減弱。這是因?yàn)槠衿拗屏送ㄟ^的光的振動方向，從而減少了光的強(qiáng)度。16.簡答：光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度會減弱。解析：在光的偏振實(shí)驗(yàn)中，光的偏振現(xiàn)象是由光的波動性引起的，而偏振片可以改變光的振動方向。當(dāng)小麗同學(xué)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，光的振動方向會發(fā)生變化。偏振片只能通過其透振方向允許的光振動通過，當(dāng)光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時(shí)，光的強(qiáng)度會減弱，所以光的亮度也會減弱。這是因?yàn)槠衿?/p>