20172018學(xué)年同步備課套餐物理教科版選修34講義第5章光的波動(dòng)性章末檢測(cè)

章末檢測(cè)一、選擇題(本題共10小題，每題5分，共50分)1．在太陽光照耀下，肥皂泡的表面會(huì)出現(xiàn)彩色條紋；經(jīng)過兩支并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的日光燈，也會(huì)看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象()．都是光的衍射現(xiàn)象．都是光的干涉現(xiàn)象C．前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象D．前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象答案C2．我們常?？吹?，凡路邊施工處總掛有紅色的電燈，這除了紅色光簡(jiǎn)單惹起人們的視覺反響外，還有一個(gè)重要的原由，這個(gè)原由是()．紅光比其余可見光更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射．紅光比其余可見光更簡(jiǎn)單發(fā)生干涉C．紅光比其余可見光頻率更大D．紅光比其余可見光在玻璃中的折射率小答案A3．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，以下說法正確的選項(xiàng)是()．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平坦程度是利用光的偏振現(xiàn)象．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳遞圖像是利用光的色散現(xiàn)象D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象答案

D分析

用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平坦程度是利用了光的干涉，

A錯(cuò)；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用了光的色散現(xiàn)象，

B錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維束中傳遞圖像是利用了光的全反射，

C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，

D正確．4．“冷光燈”照耀物體時(shí)能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，是在燈泡后邊擱置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(比方氟化鎂

其降低熱效應(yīng)的原由之一)，這類膜能除掉玻璃表面反射回來的產(chǎn)生熱效應(yīng)最明顯的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為()λλλA.8B.4C.2D．λ答案B分析當(dāng)薄膜的最小厚度為紅外線在薄膜中波長的1λ4時(shí)，從兩表面反射的光的行程差恰好為2，兩反射光疊加時(shí)，互相抵消，這樣就減小了反射光的強(qiáng)度．5．以下說法正確的選項(xiàng)是()．兩支鉛筆靠在一起，自然光從筆縫中經(jīng)過后就成了偏振光．偏振光可以是橫波，也可以是縱波C．因?yàn)榧す獾姆较蛐院茫虼思す獠豢梢园l(fā)生衍射現(xiàn)象D．激光可以像刀子相同切除腫瘤答案D6．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出波長為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣．圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為()－7－4mA．2.06×10mB．2.06×10－4－3mC．1.68×10mD．1.68×10答案C分析由x＝lλ，可得雙縫間距d＝lλ＝1.00×589×10－9m≈1.68×10－4m．選項(xiàng)C正確．0.350×10－2dx7．以下4幅圖中，有1幅與其余3副反響的光學(xué)原理不一樣，這副圖是()答案分析

D增透膜是利用光的干涉原理；用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平坦程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象；

C是丈量雙縫干涉條紋；

D是單縫衍射的實(shí)驗(yàn)，綜上所述，故

D正確，A、B、C

錯(cuò)誤．8.(多項(xiàng)選擇)如圖

1所示，電燈

S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片

A和

B，人眼在

P處迎著入射光方向，看不到光明，則()圖1A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為偏振光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光明D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光明答案BD分析自然光沿各個(gè)方向發(fā)散是平均分布的，經(jīng)過偏振片后，透射光是只有沿著某一特定方向振動(dòng)的光．從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則A錯(cuò)；它經(jīng)過A偏振片后，即變成偏振光，則B對(duì)；設(shè)經(jīng)過A的光沿豎直方向振動(dòng)，若B偏振片只好經(jīng)過沿水平方向振動(dòng)的偏振片，則P點(diǎn)無光明，將B轉(zhuǎn)過90°時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與偏振片B的透振方向平行，偏振光就能經(jīng)過偏振片，在P處即可看到光明，D項(xiàng)正確．9．單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照耀到光屏上，可觀察到的圖像是以下圖中()答案A分析光的雙縫干涉條紋是等間距等寬度的明暗相間的條紋，而在光的單縫衍射圖樣中，中間為寬度最大最亮的亮條紋，在中央亮條紋兩邊的亮條紋寬度愈來愈小，亮度也愈來愈低，應(yīng)選項(xiàng)A正確．10.如圖2所示，a、b兩束光以不一樣的入射角由介質(zhì)射向空氣，結(jié)果折射角相同，以下說法正確的是()圖

2A．b在該介質(zhì)中的折射率比

a的大B．若用

b做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，要比用

a做中央亮條紋更寬C．用a更易觀察到泊松亮斑D．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大答案B分析由題設(shè)條件知，θ2b，由n＝sinθ1<θsinθ2>n>n以λab，又x＝lλ，故xa<xb，B正確，D錯(cuò)誤；而波長越長，衍射現(xiàn)象越顯然，C錯(cuò)誤．<λd二、填空題(本題共2小題，共10分)11．(4分)如圖3所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為－75.30×10m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的行程差為7.95×10－7m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(選填“亮條紋”或“暗條紋”)，現(xiàn)改用波長為6.30×10－7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其余條件不變，則屏上的條紋間距將______(選填“變寬”“變窄”或“不變”)．圖

3答案分析

暗條紋變寬P點(diǎn)與兩縫的距離之差是波長的

1.5倍，是半波長的奇數(shù)倍，因此出現(xiàn)暗條紋．因?yàn)闂l紋間距

lx＝dλ(d為兩條狹縫間的距離，

l為雙縫與屏間的距離

)，波長變長，條紋間距變寬．12．(6分)如圖

4所示，在利用雙縫干涉丈量光的波長的實(shí)驗(yàn)中，

需要從游標(biāo)卡尺上讀出某條亮條紋的地點(diǎn)．圖中所示的讀數(shù)是

________mm.圖4若雙縫相距為d，雙縫到屏間的距離為l，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離為x，則光的波長表示為λ＝________(字母表達(dá)式)，某同學(xué)在兩個(gè)亮條紋之間丈量，測(cè)出以下結(jié)果，其余數(shù)據(jù)為：d＝0.20mm，l＝700mm，丈量x的狀況如圖5所示．由此可計(jì)算出該光的波長為：λ＝________m.圖5答案5.24dx5.6×10－7l分析從題圖可以看出，主尺示數(shù)為5mm，游標(biāo)尺第12條刻線與主尺上的刻線對(duì)齊，即游標(biāo)尺示數(shù)為：12×0.02mm＝0.24mm，圖中的游標(biāo)卡尺的示數(shù)為：5mm＋0.24mm＝5.24mm.ldx由干涉條紋間距的計(jì)算公式：x＝dλ，解得光的波長表達(dá)式為：λ＝l.由題圖可以求出條紋間距為：x＝9.80mm＝1.96mm，代入數(shù)據(jù)解得光的波長為：λ＝5.6×10－7m.5三、計(jì)算題(本題共3小題，共40分．計(jì)算時(shí)一定有必需的文字說明、方程式或重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13．(12分)在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長λ＝5.89×10－7m，雙縫間的距離d＝1mm，雙縫到屏的距離l＝2m．求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距．答案1.178×－210m分析相鄰亮條紋的中心間距x＝lnlλn＝10，解得L＝d，代入dλ，由題意知，亮條紋的數(shù)量數(shù)據(jù)得L＝1.178×10－2m.14.(14分)如圖6所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1×10－6m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？圖6(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為－74×10m；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為－7m，當(dāng)B光從這類介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為3.15×1037°.答案(1)暗條紋(2)亮條紋分析已知P點(diǎn)與S1和S2的距離之差，依據(jù)出現(xiàn)亮、暗條紋的條件可判斷P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋．，在介質(zhì)中波長為λ＝λλ，由n＝c＝1f1得，(1)設(shè)A光在空氣中波長為λ12vλ2fλ21＝nλ2＝1.5×4×10－76×10－7λm＝m依據(jù)行程差r＝2.1×10－6m，r2.1×10－6因此N1＝λ1＝6×10－7＝3.5由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的行程差r是波長λ1的3.5倍，因此P點(diǎn)為暗條紋．1(2)依據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝n′，5得n′＝＝.sin37°3由此可知，B光在空氣中的波長為：λ2′＝n′λ介＝5×3.15×10－7m＝5.25×10－7m.3－6r和波長λ2′的關(guān)系為：N2＝2.1×10＝4則行程差r＝－7′5.25×10λ2可見，用B光作光源，P點(diǎn)為亮條紋．15．(14分)在用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間的距離為0.5mm，測(cè)得雙縫到光屏的距離為1.0m，在光屏上第一條暗條紋到第六條暗條紋間的距離為7.5mm.則：(1)此紅光的頻率為多少？它在真空中的波長為多少？(2)若是把整個(gè)裝置放入折射率為4的水中，這時(shí)屏上相鄰亮條紋的間距為多少？3答案(1)4×1014－7Hz7.5×10m3(2)1.125×10m分析(1)相鄰兩條暗條紋間的距離7.5×10－3