1、注册结构工程师（一级基础考试-上午-普通物理）模拟试卷 4 及答案与解析1 在空气中用波长为 的单色光进行双缝干涉实验，观测到相邻明条纹的间距为133mm，当把实验装置放入水中(水的折射率 n=133)时，则相邻明条纹的间距为( )。2014 年真题（A）133mm（B） 266mm（C） 1 mm（D）2mm2 在双缝干涉实验中，波长为 的单色光垂直入射到缝间距为 a 的双缝上，屏到双缝的距离是 D，则某一条明纹与其相邻的一条暗纹的间距为 ( )。2012 年真题（A）（B）（C）（D）3 在双缝干涉实验中，入射光的波长为 ，用透明玻璃纸遮住双缝中的一条缝(靠近屏一侧)，若玻璃纸中光程比相同
2、厚度的空气的光程大 25，则屏上原来的明纹处( )。 2011 年真题（A）仍为明条纹（B）变为暗条纹（C）即非明纹也非暗纹（D）无法确定是明纹还是暗纹4 波长为 的单色光垂直照射在折射率为 n 的劈尖薄膜上，在由反射光形成的干涉条纹中，第五级明条纹与第三级明条纹所对应的薄膜厚度差为( )。2013 年真题（A）（B）（C）（D）5 有一玻璃劈尖，置于空气中，劈尖角为 ，用波长为 的单色光垂直照射时，测得相邻明纹间距为 l，若玻璃的折射率为 n，则 、l 与 n 之间的关系为( )。2011 年真题（A）（B）（C）（D）6 波长为 A 的单色光垂直照射到置于空气中的玻璃劈尖上，玻璃的折射率为
3、 n，观察反射光的干涉，则第三级暗条纹处的玻璃厚度为( )。2009 年真题（A）（B）（C）（D）7 在空气中做牛顿环实验，如图 231 所示，当平凸透镜垂直向上缓慢平衡而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹( )。2010 年真题（A）向右平移（B）静止不动（C）向外扩张（D）向中心收缩8 若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜 M 移动了 0 620mm 过程中，观察到干涉条纹移动了 2300 条，则所用光波的波长为( )。2013 年真题（A）269nm（B） 539nm（C） 2690nm（D）5390nm9 在单缝夫琅禾费衍射实验中，单缝宽度 a=110 一 4m，透镜焦距 f=05
4、m 。若用=400nm 的单色平行光垂直入射，中央明纹的宽度为 ( )。2014 年真题（A）210 一 5m（B） 210 一 4m（C） 410 一 4m（D）410 一 3m10 在单缝夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可分成的半波带的数目为( ) 。2013 年真题（A） 3（B） 4（C） 5（D）611 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为 的单色光垂直入射到单缝上，对应衍射角为 30。的方向上，若单缝处波面可分成 3 个半波带，则缝宽度 等于( )。2012 年真题（A）（B） 15（C） 2（D）312 一单缝宽度 a=110 一 4m，透镜焦距 f=05m，若用
5、=400nm 的单色平行光垂直入射，中央明纹的宽度为( )。2011 年真题（A） 210 一 3m（B） 210 一 4m（C） 410 一 4m（D）410 一 3m13 波长为 =550nm(1 nm=10 一 9m)的单色光垂直入射到光栅常数 d=210 一 4cm 的平面衍射光栅上，可观察到的光谱线的最大级次为( )。2012 年真题（A）2（B） 3（C） 4（D）514 光的干涉和衍射现象反映了光的( )。2013 年真题（A）偏振性质（B）波动性质（C）横波性质（D）纵波性质15 一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角，则反射光为( )。2012 年真题 （A
6、）自然光（B）部分偏振光（C）完全偏振光（D）圆偏振光16 两偏振片叠放在一起，欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片后振动方向转过 90，且使出射光强尽可能大，则入射光的振动方向与前后二偏振片的偏振化方向夹角分别为( ) 。2013 年真题（A）45和 90（B） 0和 90（C） 30和 90（D）60和 9017 P1 和 P2 为偏振化方向相互垂直的两个平行放置的偏振片，光强为 I0 的自然光垂直入射在第一个偏振片 P1 上，则透过 P1 和 P2 的光强分别为( )。2012 年真题（A）（B）（C） I0 和 I 0（D）18 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为
7、30，假设二者对光无吸收，光强为 I0 的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为( )。2007 年真题（A）I 02（B） 3I02（C） 3I04（D）3I 0819 在双缝干涉实验中，若在两缝后(靠近屏一侧)各覆盖一块厚度均为 d，但折射率分别为 n1 和 n2(n2n 1)的透明薄片，从两缝发出的光在原来中央明纹处相遇时，光程差为( ) 。（A）d(n 2 一 n1)（B） 2d(n2 一 n1)（C） d(n21)（D）d(n 1 一 1)20 在双缝干涉实验中，在给定入射单色光的情况下，用一片能通过光的薄介质片(不吸收光线)将双缝装置中的上面一个缝盖住，则屏幕上干涉条纹的变化情况是
8、( )。（A）零级明纹仍在中心，其它条纹向上移动（B）零级明纹仍在中心，其它条纹向下移动（C）零级明纹和其它条纹一起向上移动（D）零级明纹和其它条纹一起向下移动21 在双缝干涉实验中，当入射单色光的波长减小时，屏幕上干涉条纹的变化情况是( )。（A）条纹变密并远离屏幕中心（B）条纹变密并靠近屏幕中心（C）条纹变宽并远离屏幕中心（D）条纹变宽并靠近屏幕中心22 在双缝干涉实验中，两缝间距为 030mm，用单色光垂直照射双缝，在离缝120m 的屏上测得中央明纹两侧第五条暗纹间的距离为 270mm，则所用单色光的颜色是( )。（A）红光（B）黄光（C）绿光（D）蓝光23 在双缝干涉实验中，用单色自然
9、光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一偏振片，则( ) 。（A）干涉条纹的间距变宽，但明纹的亮度减弱（B）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱（C）干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度增强（D）干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱24 一束波长为入的单色光分别在空气中和在玻璃中传播，则在相同的时间内( )。（A）传播的路程相等，走过的光程相等（B）传播的路程相等，走过的光程不相等（C）传播的路程不相等，走过的光程相等（D）传播的路程不相等，走过的光程也不相等25 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为 的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图 232 所示。每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边
10、条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分应( )。（A）凸起，且高度为 4（B）凸起，且高度为 2（C）凹陷，且深度为 2（D）凹陷，且深度为 426 如图 233 所示，平板玻璃和平凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入 n=160的液体内，平凸透镜可沿 O1O2 移动，用波长 =500nm 的单色光垂直照射。从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时平凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是( )nm。（A）744（B） 781（C） 1488（D）156327 在单缝夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级明纹对应的缝间的波阵面，可划分为半波带的数目为( ) 个。（A）5（B） 6（C） 7（D）8
11、28 在迈克耳逊干涉仪的一条光路中插入一块折射率为 n，厚度为 d 的透明薄片，插入这块薄片使这条光路的光程改变( )。（A）(n 一 1)d（B） 2(n1)d（C） nd（D）2nd29 若迈克耳逊干涉仪的反射镜 M2 平移距离为 0 3220mm 时，测得某单色光的干涉条纹移过 1024 条，则该单色光的波长为( )m。（A）428910 一 7（B） 528910 一 7（C） 628910 一 7（D）728910 一 730 根据惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为 S，则 S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面 S 上所在面积元发出的子波各自传到 P 点的( )。（A）
12、振动振幅之和（B）光强之和（C）振动振幅之和的平方（D）振动的相干叠加31 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若单缝两端处的光线到达屏幕上某点的光程差为6=25A( 为入射单色光的波长)，则此衍射方向上的波阵面可划分的半波带数量和屏上该点的衍射条纹情况是( )。（A）4 个半波带，明纹（B） 4 个半波带，暗纹（C） 5 个半波带，明纹（D）5 个半波带，暗纹32 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹( )。（A）宽度变小（B）宽度变大（C）宽度不变，且中心强度也不变（D）宽度不变，但中心强度增大33 一单色平行光束垂直照射在宽度为 10mm 的单缝上，在缝后放一焦距为20
13、m 的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为20mm，则入射光波长约为( )nm。（A）400（B） 500（C） 600（D）100034 单缝夫琅禾费衍射实验装置如图 234 所示。L 为透镜，EF 为屏幕，当把单缝 S 稍微上移时，衍射图样将( )。（A）向上平移（B）向下平移（C）不动（D）消失35 天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为 48410 一 6 弧度，由它们发出的光波波长 =55010 一 5cm，若能分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少为( )cm。（A）101（B） 139（C） 504（D）100736 若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列
14、各种光栅常数的光栅中，选用哪一种最好?( )（A）1010 一 1mm（B） 5010 一 1mm（C） 1010 一 2mm（D）1010 一 3mm37 测量单色光的波长时，下列方法最为准确的是( )。（A）双缝干涉（B）牛顿环（C）单缝衍射（D）光栅衍射38 用检偏器观察某束光，如果环绕光的传播方向转动检偏器，透射光强也随之变化，则该某束光为( ) 。（A）非偏振光（B）圆偏振光（C）面偏振光（D）椭圆偏振光39 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(见图 235)，设入射角等于布儒斯特角I0，则在界面 2 的反射光( )。（A）是自然光（B）是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面（C）
15、是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面（D）是部分偏振光40 如图 236 所示，自然光入射到水面上(水的折射率为 133)，入射角为 i 时使反射光为完全偏振光。今有一块玻璃浸于水中，其折射率为 150。若光由玻璃面反射也成为完全偏振光，则水面与玻璃之间的夹角 应为( )。（A）1130（B） 3656（C） 4826（D）595641 一束自然光和线偏振光组成混合光，垂直通过一偏振片，以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的 5 倍，则入射光束中自然光与线偏振光的强度之比最接近( )。（A）15（B） 13（C） 12（D）2342 单色光通过两个偏振化方向正交的偏
16、振片。在两偏振片之间放入一双折射晶片，在下述两种情形中，关于能否观察到干涉花样的说法正确的是( )。(1)晶片的主截面与第一偏振片的偏振化方向平行；(2)晶片的主截面与第一偏振片的偏振化方向垂直。（A）(1)能， (2)不能（B） (1)不能，(2)能（C） (1)(2)都能（D）(1)(2)都不能注册结构工程师（一级基础考试-上午-普通物理）模拟试卷 4 答案与解析1 【正确答案】 C【试题解析】 双缝干涉相邻明纹(暗纹)的间距公式为：x=DA(nd)。式中，d为缝宽，n 为折射率。则在水中相邻明条纹的间距为：133mm 133=1mm 。【知识模块】 普通物理2 【正确答案】 B【试题解析
17、】 由双缝干涉相邻明纹(暗纹)的间距公式 可知，明纹与其相邻的暗纹的间距为：【知识模块】 普通物理3 【正确答案】 B【试题解析】 根据杨氏双缝干涉实验，产生干涉条纹的明暗条件由光程差决定。= 玻璃纸未遮住时，光程差=0 点处出现明纹，经过玻璃纸的光程比在空气中大 25 ，故原先明条纹的地方是暗条纹。【知识模块】 普通物理4 【正确答案】 B【试题解析】 劈尖干涉光程差： 当光垂直入射时，=0。产生明条纹条件是 则第三级明纹 第五级明纹则e=【知识模块】 普通物理5 【正确答案】 D【试题解析】 由劈尖条纹公式： 则劈尖角为：【知识模块】 普通物理6 【正确答案】 A【试题解析】 暗条纹出现的
18、条件为：其中 e 为玻璃厚度。第三级暗条纹，即 k=3，则【知识模块】 普通物理7 【正确答案】 D【试题解析】 牛顿环的明环和暗环的半径分别为：;k=1，2，3，； ;k=0，1，2。随着平凸透镜垂直向上缓慢平衡而远离平面玻璃时，R 逐渐减小，故明环和暗环的半径逐渐减小，可以观察到这些环状干涉条纹逐渐向中心收缩。【知识模块】 普通物理8 【正确答案】 B【试题解析】 由迈克尔逊干涉原理可知，当可动反射镜 M 移动 的距离，视场中看到干涉条纹移动 1 条，则有公式：【知识模块】 普通物理9 【正确答案】 D【试题解析】 平行光线的衍射现象称为夫琅禾费衍射，单缝夫琅禾费衍射中央明纹的宽度计算公式
19、为： 。式中，b 为单缝宽度，f 为透镜焦距， 为入射波波长。则中央明纹的宽度 x=(20540010 一 9)10 一 4=410 一 3m。【知识模块】 普通物理10 【正确答案】 D【试题解析】 在单缝衍射中，光程差 =asin=k，若光程差为半波长的偶数倍，所有光波带的作用将成对地相互抵消，即会形成暗纹。现在 k=3，即为 6 个半波带。【知识模块】 普通物理11 【正确答案】 D【试题解析】 根据单缝夫琅禾费衍射明纹条件 对应衍射角为 30的方向上，单缝处波面可分成 3 个半波带，即 2k+1=3，可得 =3。【知识模块】 普通物理12 【正确答案】 D【试题解析】 根据单缝衍射中央
20、明纹公式，得【知识模块】 普通物理13 【正确答案】 B【试题解析】 由光栅公式 dsin=k(k=0，1，2，3，)当波长，光栅常数不变的情况下，要使 k 最大，sin 必最大，取 sin=1。此时，取整后可得最大级次为 3。【知识模块】 普通物理14 【正确答案】 B【试题解析】 光具有波粒二象性，即光既具有波动特性，又具有粒子特性。光的干涉和衍射现象反映了光的波动性质。【知识模块】 普通物理15 【正确答案】 C【试题解析】 光线以布儒斯特角入射到介质界面时，反射光为垂直入射面振动的线偏振光也称平面偏振光或完全偏振光，折射光仍为部分偏振光。【知识模块】 普通物理16 【正确答案】 A【试
21、题解析】 根据马吕斯定律：若入射线偏振光的光强为 I0，透过检偏器后，透射光强(不计检偏器对光的吸收)为 I，则 I=I0cos2。式中， 是线偏振光振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。出射光强 I=I0cos2a1cos22 最大，则 1=2=45，。【知识模块】 普通物理17 【正确答案】 A【试题解析】 光强为 I0 的自然光通过第一个偏振片，变为线偏振光，而且光强线偏振光为入射光强的一半 ；通过第二个偏振片光强，由马吕斯定律可得：。【知识模块】 普通物理18 【正确答案】 D【试题解析】 第一个偏振片为起偏振器，自然光通过起偏振器后成为偏振光，光强为自然光强度的 12，即：I 1=1
22、2I 0。根据马吕斯定律，透射光强，I2=I1cos2=I02cos 230=3I08。【知识模块】 普通物理19 【正确答案】 A【试题解析】 在均匀介质中，光程可认为是在相等时间内光在真空中的路程：光程差是指光线在通过不同介质之后，两段光线之间的差值。光程 d=nx，x 为在介质中所经历的几何路程，故两光线的光程差 =n2x2 一 n1x1=d(n2 一 n1)。【知识模块】 普通物理20 【正确答案】 C【试题解析】 插入薄介质片以后，从该缝发出的光到达屏上任一点的光程为 r1+(n一 1)e，比以前增大，因此新的零级条纹应该在原来零级条纹的上面，即干涉条纹上移。【知识模块】 普通物理2
23、1 【正确答案】 B【试题解析】 相邻明条纹间距的计算公式为x=Dnd，其中 D 为双缝与屏的水平距离，d 为双缝间的距离， n=1，2，3可知当波长 减小时， x 变小，条纹变密。第一、二条明纹间距缩小，说明条纹靠近屏幕中心。【知识模块】 普通物理22 【正确答案】 A【试题解析】 明、暗条纹的坐标位置：条纹间距：中央明纹两侧第五条暗纹间的距离为 270nm，则 9x=270mm，将d=030mm 代入式中，得到波长为 750nm，根据波长大小，可知其为红光。【知识模块】 普通物理23 【正确答案】 B【试题解析】 偏振片不能改变屏幕上的干涉条纹的位置及间距，但是经过偏振片的作用，明纹的强度
24、减弱。【知识模块】 普通物理24 【正确答案】 C【试题解析】 将光在折射率为 n 的介质中经过的几何路程 x 等效地折算成在真空中经过的路程 X，称为光程，即 X=nx。因为光速与折射率成反比，所以，相同的时间内传播的路程不相等，走过的光程相等。【知识模块】 普通物理25 【正确答案】 B【试题解析】 图中干涉条纹前移，明条纹向下一级的暗条纹位置移动，则说明 e变大，故为凸起。每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切，则说明同。一级的该处明条纹变成暗条纹或者相反。工件表面与条纹弯曲处对应的部分高度为【知识模块】 普通物理26 【正确答案】 B【试题解析】 根据题意，在液体层
25、上、下表面反射光没有半波损失，设平凸透镜顶点距平板玻璃的距离为 d，则两束反射光的光程差为 2nd=2，所以 d=781 nm。【知识模块】 普通物理27 【正确答案】 C【试题解析】 半波带的数目：N=asin(2)，而，所以屏上第三级明纹对应的缝间的波阵面，可划分为半波带数目为：23+1=7(个)。【知识模块】 普通物理28 【正确答案】 B【试题解析】 光程 X 和几何路程 x 的关系是 x=nx，插入薄片位置的几何路程为2d，薄片插入后的光程为 2nd，插入前为 2d，故光程改变 2(n 一 1)d。【知识模块】 普通物理29 【正确答案】 C【试题解析】 当移动 M2 时，Ad 改变
26、，干涉条纹移动。当 M2 移动 的距离，视场中看到干涉条纹移动 1 条。若条纹移动N 条，则 M2 移动的距离为：=2032210 一 31024=6 28910 一 7m。【知识模块】 普通物理30 【正确答案】 D【试题解析】 根据惠更斯一菲涅耳原理，将波前上所有次波中心发出的次波在 P点的振动叠加，可得到该波前发出的波传到 P 点时的振动，即该波前发出的次波在 P 点引起的振动。【知识模块】 普通物理31 【正确答案】 C【试题解析】 对应于屏上某定点 P，把缝上波前 s 沿着与狭缝平行方向分成一系列宽度相等的窄条 AS，并使从相邻S 各对应点发出的光线的光程差为半个波长，这样的 AS
27、称为半波带，其数目 N=(2)=5。N 为奇数时，相邻半波带发出的光两两干涉相消后，剩下一个半波带发出的光未被抵消，因此 P 点为明点。【知识模块】 普通物理32 【正确答案】 A【试题解析】 在单缝夫琅禾费衍射实验中，对一定波长的单色光，缝宽 a 越小，各级条纹的衍射角 越大，在屏上相邻条纹的间隔也越大，即衍射效果越显著。反之，a 越大 越小，各级衍射条纹向中央明纹靠拢。【知识模块】 普通物理33 【正确答案】 B【试题解析】 两条第一级暗纹中心之间的宽度为中央明纹的宽度 l0=2fa，则=2010 一 31010 一 3(22)=500nm。【知识模块】 普通物理34 【正确答案】 C【试
28、题解析】 衍射条纹在屏上的位置由透镜决定，中央明纹对应主光轴，透镜位置不动，则衍射图样不动。【知识模块】 普通物理35 【正确答案】 B【试题解析】 根据最小分辨角 =122D，则 D=(1225 5010 一 510 一 2)(4 8410 一 6)=0139=139cm。【知识模块】 普通物理36 【正确答案】 D【试题解析】 可见光的波长一般在几百纳米的范围，也即 10 一 7m 左右。而如果要用光栅测量波长，那么光栅常数越接近波长的尺度，光在通过光栅时的衍射现象就越明显，测量就越容易精确。【知识模块】 普通物理37 【正确答案】 D【试题解析】 进行光学测量时，条纹越亮、越细、分得越开
29、，测量越准确。光栅衍射具有这样的效果。【知识模块】 普通物理38 【正确答案】 C【试题解析】 面偏振光即线偏振光，只包含一种光矢量 D 的振动，且振动方向始终保持在同一平面内，环绕光的传播方向转动检偏器，透射光强也随之变化。【知识模块】 普通物理39 【正确答案】 D【试题解析】 根据布儒斯特定律可知：当入射角为布儒斯特角时，反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。【知识模块】 普通物理40 【正确答案】 A【试题解析】 根据 tani0=n2n 1，得自然光入射角 i0=arctan13353，折射角r=90一 53=37；光在水中入射到玻璃的入射角 i0=arctan(15133)485 ，所以 =i1 一 r=115。【知识模块】 普通物理41 【正确答案】 C【试题解析】 根据自然光透过偏振片强度减半和马吕斯定律有：则： 根据题意有：【知识模块】 普通物理42 【正确答案】 D【试题解析】 光的偏振干涉现象。偏振光的干涉是通过起偏器、晶片和检偏器作用后形成的频率相同、振动方向相同的、具有恒定相位差的相干光。故上述两种情况都不能产生干涉花样。【知识模块】 普通物理
