教科版高中物理選修3-4第五章測(cè)定玻璃的折射率寒假?gòu)?fù)習(xí)題(解析版)

1、絕密 啟用前教科版 高中物理 選修 3-4 第五章 測(cè)定玻璃的折射率寒假?gòu)?fù)習(xí)題本試卷分第I卷和第n卷兩部分，共100分，考t時(shí)間150分鐘。分卷 I一、單選題 (共 10小題,每小題4.0分,共 40分)1 .夜晚，汽車(chē)前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽車(chē)司機(jī)照得睜不開(kāi)眼，嚴(yán)重影響行車(chē)安全若考慮將汽車(chē)前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆?；同時(shí)汽車(chē)前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動(dòng)方向垂直，但還要能看清自己車(chē)燈發(fā)出的光所照亮的物體假設(shè)所有的汽車(chē)前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中可行的是()A 前窗玻璃的透振方向是豎直的，車(chē)燈玻璃的透振方向是水平的B 前窗玻璃的透振方

2、向是豎直的，車(chē)燈玻璃的透振方向是豎直的C 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45 ° ，車(chē)燈玻璃的透振方向是斜向左上45 °D 前窗玻璃和車(chē)燈玻璃的透振方向都是斜向右上 45 °【答案】 D【解析】此題要求自己車(chē)燈發(fā)出的光經(jīng)對(duì)面車(chē)窗反射后仍能進(jìn)入自己眼中，而對(duì)面車(chē)燈發(fā)出的光不能進(jìn)入自己的眼中若前窗的透振方向豎直、車(chē)燈玻璃的透振方向水平，從車(chē)燈發(fā)出的光照射到物體上反射回的光線將不能透過(guò)窗玻璃，司機(jī)面前將是一片漆黑，所以 A 錯(cuò)誤；若前窗玻璃與車(chē)燈玻璃透振方向均豎直，則對(duì)面車(chē)燈的光仍能照射得司機(jī)睜不開(kāi)眼， B 錯(cuò)誤；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45 ° ，車(chē)燈玻

3、璃的透振方向是斜向左上45° ，則車(chē)燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無(wú)法透射進(jìn)本車(chē)窗內(nèi)，卻可以透射進(jìn)對(duì)面車(chē)內(nèi)， C 錯(cuò)誤，故 D 正確2 .人隔著墻說(shuō)話(huà)，能聽(tīng)見(jiàn)聲音而看不見(jiàn)人，下列說(shuō)法中解釋正確的是()A 光波是電磁波，而聲波是縱波B 光波是橫波，而聲波是機(jī)械波C 光速太大D 聲波波長(zhǎng)大，光波波長(zhǎng)小【答案】 D【解析】由于聲波的波長(zhǎng)大，遠(yuǎn)大于一般障礙物的尺寸，能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，因此墻另一邊的人能聽(tīng)到聲音，而光波的波長(zhǎng)小，遠(yuǎn)小于一般障礙物的尺寸，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，因此只聞其聲，不見(jiàn)其人 D 正確3 .在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏上觀察到了彩色干涉條紋若在雙縫中的一縫前放一紅色

4、濾光片（只能透過(guò)紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠光），已知紅光與綠光頻率、波長(zhǎng)均不相等，這時(shí)（）A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失B.有除紅色、綠色外的其他顏色的雙縫干涉條紋C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上無(wú)任何光亮【答案】C【解析】?jī)闪泄獠馨l(fā)生干涉的條件之一是頻率相等.利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生干涉的兩 束光，在屏上形成干涉條紋，但分別用紅色濾光片和綠色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率 不相等，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但屏上仍會(huì)有光亮.4.兩個(gè)偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以至沒(méi)有光通過(guò).如果將其中

5、的一片旋轉(zhuǎn)180在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象（）A.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減少到零B.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后減少到非零的最小值C.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增強(qiáng)D.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)【答案】A【解析】起偏器和檢偏器的透振方向垂直時(shí)，沒(méi)有光通過(guò)；透振方向平行時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到最大.當(dāng)其中一個(gè)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)180。的過(guò)程中，兩偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通過(guò)的光先增強(qiáng)，又減小到零，所以正確選項(xiàng)為A.5 .在雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的辦法是（）A.減小屏到雙縫的距離B .換用不同的濾光片進(jìn)行多次測(cè)量取平均值C.增大縫的寬度

6、D.測(cè)出多條亮紋之間的距離，再算出相鄰條紋間距【答案】D【解析】測(cè)出多條亮紋之間的距離，根據(jù)4 =消？計(jì)算條紋間距，n越大，測(cè)量的偶然誤差就越小.6 .如圖所示，S為一點(diǎn)光源，P、Q是偏振片，R是一光敏電阻，Ri、R2是定值電阻，電流表和電壓 表均為理想電表，電源電動(dòng)勢(shì)為 E,內(nèi)阻為r.則當(dāng)偏振片Q由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng) 90。的過(guò)程中，電流表 和電壓表的示數(shù)變化情況為 （）遺業(yè)向l* QA.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小B.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大C.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大D .電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小【答案】B【解析】光沿軸線照射到固定不動(dòng)的偏振片P上，再使偏振

7、片 Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí)，光屏沒(méi)有亮度，則當(dāng)偏振片Q由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng) 90。的過(guò)程中，光屏上光的亮度從亮到暗，因此導(dǎo)致光敏電阻的阻值從小到大，則電路中總電阻增大，那么總電流減小，外電 壓則增大，因此電壓表示數(shù)變大，而R兩端的電壓變小，所以 R兩端的電壓在增大，故電流表示數(shù)變大，故B正確.7 .下列說(shuō)法正確的是（）A .自然界不存在偏振光，自然光只有通過(guò)偏振片才能獲得偏振光8 .只要聲源在運(yùn)動(dòng)，觀察者總是感到聲音的頻率變高C.全息照片往往用激光拍攝，主要是利用了激光的高相干性D.將兩個(gè)固有頻率相同的音叉稍稍間隔一點(diǎn)距離并列放置，敲擊其中一個(gè)音叉后用手將它按住， 讓它停止振

8、動(dòng)，卻能聽(tīng)到未被敲擊的音叉發(fā)出聲音，這是聲波的干涉現(xiàn)象【答案】C【解析】自然界中的反射光等均屬于偏振光，故 A錯(cuò)誤；只有聲源和觀察者間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)才能 觀察到頻率的變化，故 B錯(cuò)誤；全息照片往往用激光拍攝，主要是利用了激光的高相干性，故C正確；將兩個(gè)固有頻率相同的音叉稍稍間隔一點(diǎn)距離并列放置，敲擊其中一個(gè)音叉后用手將它按 住，讓它停止振動(dòng)，卻能聽(tīng)到未被敲擊的音叉發(fā)出聲音，這是聲波共鳴現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤.8 .在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若兩縫之間的距離稍微加大，其他條件不變，則干涉條紋將（）A.變密B.變疏C.不變D,消失【答案】A【解析】根據(jù)公式 Ax=引入，若兩縫之間的距離稍微加大，即 d變大，則 位變

9、小，即干涉條紋變 密，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.0,經(jīng)折射9 .如圖所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為后射出a、b兩束光線.則（）A.在玻璃中，a光的傳播速度大于 b光的傳播速度B.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì) b光的折射率C.若改變光束的入射方向使。角逐漸變大，則折射光線 a首先消失D.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于 b光的干涉條紋間距【答案】C【解析】光線a的偏折程度大，根據(jù)折射定律公式n =,知玻璃磚對(duì)a光的折射率大；再根據(jù)公式v=，知光線a在玻璃中的傳播速度小，故 A、B錯(cuò)誤；若改變光束的入射方向使。角逐漸變大，

10、則折射光線 a的折射角先達(dá)到90°,故a光先發(fā)生全反射，首先消失，故 C正確；光線a的 折射率大，說(shuō)明光線 a的頻率高，根據(jù)c=入，光線a在真空中的波長(zhǎng)較短，根據(jù)雙縫干涉條紋間 距公式入，知分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故 D錯(cuò)誤；故選C.10 .全息照相在拍攝過(guò)程中，應(yīng)用了激光的什么特點(diǎn)（）A.干涉11 衍射C.偏振D.直線傳播【答案】A【解析】在拍攝全息相片時(shí)，同一束激光分為兩部分，一部分直接照射到底片上，另一部分通過(guò) 拍攝物反射到底片上，在底片上發(fā)生干涉，底片記錄下干涉條紋，因此應(yīng)用了激光的干涉原理. 二、多選題（共4

11、小題,每小題5.0分洪20分）11.（多選）某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條 件后，在屏上觀察到的條紋如圖乙所示，他改變的條件可能是（）A.增大光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.增大雙縫到光屏間的距離D .換用頻率更高的單色光源【答案】BC【解析】根據(jù) Ax=$入知，雙縫條紋間距增大，可能是雙縫到光屏間的距離L變大或雙縫之間的距離d減小或換用了波長(zhǎng)更大的單色光源即頻率更小的單色光源，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤.12 .（多選）以下關(guān)于光的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A.光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象，無(wú)影燈主要是應(yīng)用了光的衍射B.天空中出現(xiàn)的彩虹是

12、因?yàn)楣獾恼凵湫纬缮F(xiàn)象C.激光是自然界普遍存在的相干光，平行度非常好，亮度非常高D.照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下看上去呈淡紫色，是光的干涉現(xiàn)象【答案】BD【解析】光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象；光源較大時(shí)，本影很小，無(wú)影燈是利用光的直線傳播原理制成的， A錯(cuò)誤；天空中出現(xiàn)的彩虹是因?yàn)楣獾恼凵湫纬缮F(xiàn)象，B正確；激光是人類(lèi)在實(shí)驗(yàn)室里激發(fā)出的一種自然界中沒(méi)有的光，C錯(cuò)誤；照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下看上去呈淡紫色，是光的干涉現(xiàn)象，D正確.13 .（多選）以下說(shuō)法中正確的是 （）A.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性B.由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C.光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物D

13、.普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息 【答案】ACD【解析】激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性；光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合 的產(chǎn)物；普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信 息.14.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A.光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定B.雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí)，紅光干涉條紋的相鄰條紋 間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小D.光的偏振特征說(shuō)明光是橫波 E.水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓?/p>

14、泡時(shí)，一部 分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故【答案】BDE【解析】光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身及頻率共同決定，故 A錯(cuò)誤.油膜形成的彩色條紋， 是由膜的前后表面反射光，進(jìn)行光的疊加，形成的干涉條紋，故B正確.根據(jù)光的干涉條紋間距公式及=芻入，可知，紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋 間距大，故 C錯(cuò)誤.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波而不是縱波，故D正確.玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴牟Ａ湎驓馀輹r(shí)，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一部分光在界面上發(fā) 生了全反射，故E正確.分卷II三、實(shí)驗(yàn)題(共1小題,每小題10.0分洪10分)15.某同學(xué)在做用雙縫干涉測(cè)量光的

15、波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊第2條亮紋的中心時(shí)(如圖甲中的A),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊第6條亮紋的中心時(shí)(如圖丙中的B),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示.已知雙縫間距d=0.5 mm,雙縫到光屏的距離 L=1 m.則：(保留兩位有效數(shù)字)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 cm.(2)圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 cm.(3)所測(cè)光波白勺波長(zhǎng)為 m.【答案】(1)1.250 (2)1.770 (3)6.5 10 7【解析】(1)圖乙中游標(biāo)卡尺是 20個(gè)等分刻度，精確度為 0.05 mm,讀數(shù)為12 mm + 0.05 mrm< 10 =12.50 mm = 1.250

16、cm.(2)圖丁中游標(biāo)卡尺也是 20個(gè)等分刻度，讀數(shù)為 17 mm+0.05 mm 14=17.70 mm = 1.770 cm.匚由入可得入=Axn.770-m=6.5 107m.四、計(jì)算題(共3小題,每小題10.0分洪30分)16.用氯氟激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知使用的雙縫間距離d = 0.1 mm,雙縫到屏的距離L= 6.0m,測(cè)得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8 cm,氨速激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)入是多少？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？【答案】6.3 >10 7m 2.8 10 2m【解析】由條紋間距 及、雙縫間距d、雙縫到屏的距離 L及波長(zhǎng) 入的

17、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Ax、d、L、入的關(guān)系，可計(jì)算條紋間距.(1)由 從=/入可以得出，紅光的波長(zhǎng)入、d A O.LXix3.Sxig-1瓜=荷76.3 x l(m激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)是6.3 >10 7m.(2)如果整個(gè)裝置放入水中，設(shè)激光器發(fā)出的紅光在水中的波長(zhǎng)為入7-m= 4.7 10 m.這時(shí)屏上條紋間距是：山斗心gLm/*0%17.應(yīng)用激光平行性好的特點(diǎn)，可以精確地測(cè)量距離.對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)極短的激光脈沖，測(cè)量發(fā) 射脈沖與收到的反射脈沖的時(shí)間間隔，就可求出激光器到目標(biāo)的距離.若在地球上向月球發(fā)射一個(gè)激光脈沖，測(cè)得從發(fā)射到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56 s,則月球到地球的距離大約是多少千米？【答案】3.84 M05km【解析】真空中光速c=3.0 X08m/s,從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用的時(shí)間中激光所行路程是月、地距離的2倍.從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56s,則月球到地球的距離大約為：L=；ct=；X3.