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1、【高考導(dǎo)航】2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)測(cè)試 12-2鞏固練習(xí)
(時(shí)間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10個(gè)小題,每小題7分,共70分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,請(qǐng)將正確
選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))
1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中如果( )
A.用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B.用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
C.用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D.用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋
解析:用白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,A錯(cuò);用紅光作光源,屏上將呈現(xiàn)紅色條紋與暗條紋(即
2、黑條紋)相間,B對(duì);紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉條紋,C錯(cuò);紫光作光源,遮住一條狹縫,屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋,即間距不等的條紋,D錯(cuò).
答案:B
2.關(guān)于光的性質(zhì),下列說法正確的是( )
A.光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度
B.雙縫干涉說明光具有粒子性
C.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
D.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
解析:由折射率公式n=>1可得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由常識(shí)得選項(xiàng)C正確;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案:C
3.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色
3、散現(xiàn)象
B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變窄
C.光纖通信應(yīng)用了光的全反射原理
D.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
解析:太陽(yáng)光照射下的油膜出現(xiàn)的彩色花紋是從油膜上下兩個(gè)表面反射出來的光線干涉的結(jié)果,不是色散,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,得到的條紋間距Δx=λ,若僅將入射光由綠光改為紅光,光的波長(zhǎng)λ變大,則條紋間距Δx變寬,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;光纖通信是利用全反射來傳遞光信號(hào)的,故C項(xiàng)正確;光波是電磁波,是橫波,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:C
4.(2020年上海單科)利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a、b所示,則( )
A.圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象
4、
B.圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象
C.圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象,圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象
D.圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象,圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象
解析:圖a中可以看出只有一條狹縫,穿過水波發(fā)生明顯的衍射;圖b中有兩個(gè)振源,有些區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng),有些區(qū)域振動(dòng)減弱,是干涉現(xiàn)象.故D項(xiàng)正確.
答案:D
5.激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理.用二次曝光照相所獲得
的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫,待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔Δt的乘積等于雙縫間距.實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔Δt、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx,若所用激光波長(zhǎng)為λ,則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度
5、的表達(dá)式是( )
A.v= B.v=
C.v= D.v=
解析:由題意知雙縫間距d=vΔt,雙縫干涉中相鄰兩亮紋(或暗紋)間距Δx與雙縫到屏的距離l及雙縫間距d、波長(zhǎng)λ的關(guān)系為Δx=λ,由以上兩式得v=.
答案:B
6.如圖所示,在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若把單縫S從雙縫S1、S2的中央對(duì)稱軸位置處稍微向上
移動(dòng)一些,則( )
A.不再產(chǎn)生干涉條紋
B.仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置不變
C.仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略上移
D.仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略下移
解析:因?yàn)閺腟1、S2發(fā)出的光頻率相同,因而
6、仍可發(fā)生干涉現(xiàn)象,P上仍可產(chǎn)生干涉條紋,由于S上移,從S發(fā)出的光到S1、S2時(shí)由于光程不同,因而在光屏上發(fā)生干涉時(shí)情況也會(huì)相應(yīng)有所改變,即中央亮紋位置將向下移,故選D.
答案:D
7.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.圖甲是點(diǎn)燃酒精燈(在
燈芯上灑些鹽),圖乙是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈,將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn),觀察到的現(xiàn)象是( )
A.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30° 時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
B.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°
C.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
D.干涉條紋保持原來狀態(tài)不變
解析:金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng),改變
7、不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀,由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān),仍然是水平的干涉條紋,D對(duì).
答案:D
8.抽制細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì),如圖所示,激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過遮
光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同,則( )
A.這是利用光的干涉現(xiàn)象
B.這是利用光的偏振現(xiàn)象
C.如果屏上條紋寬度,表明抽制的絲粗了
D.如果屏上條紋變寬、表明抽制的絲細(xì)了
解析:由于是激光束越過細(xì)絲,通過障礙物,所以為光的衍射現(xiàn)象,當(dāng)抽制的絲細(xì)了的時(shí)候,絲的直徑較接近激光的波長(zhǎng),衍射現(xiàn)象明顯.
答案:D
9.在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,下列說法中正確的是( )
A.將
8、入射光由綠色換成黃色,衍射條紋間距變窄
B.使單縫寬度變小,衍射條紋間距變窄
C.換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射,衍射條紋間距變窄
D.增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距變寬
解析:當(dāng)光通過單縫發(fā)生衍射時(shí),衍射現(xiàn)象明顯與否、光屏上條紋寬度及亮度與入射光的波長(zhǎng)、縫寬及縫到屏的距離有關(guān).
當(dāng)單縫寬度一定時(shí),波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射現(xiàn)象越明顯,條紋間距也越大,即光偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn);當(dāng)光的波長(zhǎng)一定時(shí),單縫寬度越小,衍射現(xiàn)象越明顯,條紋間距越大;光的波長(zhǎng)一定、單縫寬度也一定時(shí),增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距會(huì)變寬.
答案:D
10.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,綠光通過單縫S后、投射到具有雙
縫的擋板上,
9、雙縫S1和S2與單縫的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋,屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等,P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋.如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,討論屏上O點(diǎn)及其上方的干涉條紋的情況是( )
A.O點(diǎn)是紅光的暗條紋
B.O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋
C.紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方
D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方
解析:O點(diǎn)處光程度為零,對(duì)于任何光都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),均為亮條紋,故A、B錯(cuò);紅光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),藍(lán)光的波長(zhǎng)較短,根據(jù)Δy=λ可知,C正確.
答案:C
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,
有數(shù)值
10、計(jì)算的要注明單位)
11.(15分)用某一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間距離為0.25 mm,在距離雙縫為1.2
m處的光屏上,測(cè)得5條亮紋間的距離為7.5 mm.
(1)求這種單色光的波長(zhǎng).
(2)若用這種單色光照射到增透膜上,已知增透膜對(duì)這種光的折射率為1.3,則增透膜的厚度應(yīng)取多少?
解析:(1)根據(jù)公式Δx=λ,得λ=Δx
由題意知Δx==×10-3 m
l=1.2 m,d=0.25×10-3 m
所以λ=Δx= m
=3.9×10-7 m
(2)根據(jù)公式n=,c=λf,v=λ′f知n=
λ′== m=3.0×10-7 m
故增透膜厚度
d=λ′=7.5×
11、10-8 m.
答案:(1)3.9×10-7m (2)7.5×10-8m
12.(15分)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),已知使用的雙縫間的距離d=0.1 mm,雙縫到
屏的距離L=6.0 m,測(cè)得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8 cm,求氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)λ是多少?假如把整個(gè)裝置放入折射率是的水中,這時(shí)屏上的條紋間距是多少?
解析:由條紋間距Δy、雙縫間距d、雙縫到屏的距離L及波長(zhǎng)λ的關(guān)系,可測(cè)光波的波長(zhǎng)、同理知道水的折射率,可知該波在水中的波長(zhǎng),然后由Δy、d、L、λ的關(guān)系,可計(jì)算條紋間距.
由Δy=λ可以得出紅光的波長(zhǎng)為
λ=Δy= m≈6.3×10-7m
激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)是6.3×10-7m.
如果整個(gè)裝置放入水中,激光器發(fā)出的紅光在水中的波長(zhǎng)為λ′.
λ′== m≈4.7×10-7m.
這時(shí)屏上條紋的間距是:
Δy′=λ′= m≈2.8×10-2m
答案:6.3×10-7 m 2.8×10-2m