20192020學(xué)年高中物理第五章檢測(cè)(A)(含分析)教科版選修3420192020學(xué)年高中物理第五章檢測(cè)(A)(含分析)教科版選修3410/10肂PAGE10腿蠆螆肁薄膇袁艿20192020學(xué)年高中物理第五章檢測(cè)(A)(含分析)教科版選修34第五章檢測(cè)(A)

(時(shí)間:90分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(本題包含10小題,每題4分,共40分.在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的或不答的得0分)

1.利用激光很簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)光的干涉現(xiàn)象,這是由于()

激光的亮度高

激光的方向性好

C.激光的頻率、偏振方向幾乎同樣

D.激光的能量集中

分析:為了更好地實(shí)現(xiàn)干涉現(xiàn)象,應(yīng)盡可能用頻率、偏振方向同樣的光作為有關(guān)光.

答案:C

2.以下關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

單縫的作用是獲得頻率保持不變的有關(guān)光源

雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況同樣的有關(guān)光源

C.光屏上距兩縫的行程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋

D.在光屏上能看到光的干涉圖樣,但在雙縫與光屏之間的空間卻沒(méi)有干涉發(fā)生

分析:在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,單縫的作用是獲得一個(gè)線(xiàn)光源,使光源有唯一的頻率和振動(dòng)情況,雙縫的

作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況完好同樣的有關(guān)光源,應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.在兩個(gè)有關(guān)光源完好相

同的情況下,光屏上距兩縫的行程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗紋,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.兩列光波只要相遇

就會(huì)疊加,滿(mǎn)足有關(guān)條件就能發(fā)生干涉,所以在雙縫與光屏之間的空間也會(huì)發(fā)生光的干涉,用光屏接

收可是為了肉眼觀察的方便,應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案:B

1

3.如圖為紅光或紫光經(jīng)過(guò)雙縫或單縫所表現(xiàn)的圖樣,則()

A.甲為紫光的干涉圖樣B.乙為紫光的干涉圖樣

C.丙為紅光的干涉圖樣D.丁為紅光的干涉圖樣

答案:B

4.以下列圖,讓太陽(yáng)光和白熾燈光經(jīng)過(guò)偏振片P和Q,以光的流傳方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q,可

以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,這是光的偏振現(xiàn)象.這個(gè)實(shí)驗(yàn)表示()

A.光是電磁波B.光是一種橫波

C.光是一種縱波D.光是概率波

分析:偏振現(xiàn)象是橫波特有的,光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波.

答案:B

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng),干涉條紋間距越大

入射光頻率越高,干涉條紋間距越大

C.把入射光由綠光變成紫光,干涉條紋間距變小

D.把入射光由綠光變成紅光,干涉條紋間距變小分析:由x=??可知,在l、d不變的情況下,波長(zhǎng)越長(zhǎng),條紋間距越大,應(yīng)選項(xiàng)A正確.又由于綠????光的波長(zhǎng)比紫光的長(zhǎng),所以綠光的干涉條紋間距比紫光的大,應(yīng)選項(xiàng)C正確.

答案:AC

2

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,中間明條紋(零級(jí)明條紋)到雙縫的行程差為零,那么從雙縫到第三級(jí)明條

紋之間的行程差是()

.λλ.λλ55分析:由(0,1,2,3,)可知屏上的第三級(jí)明條紋對(duì)應(yīng)3,選項(xiàng)D正確.s=nλn=n=答案:D

當(dāng)游客站在峨眉山山頂背向太陽(yáng)而立,而前下方又洋溢云霧時(shí),有時(shí)會(huì)在前下方的天幕上看到

一個(gè)外紅內(nèi)紫的彩色光環(huán),這是一種奇怪的自然現(xiàn)象.當(dāng)陽(yáng)光照射較厚的云層時(shí),日光射透云層后,會(huì)碰到云層深處水滴或冰晶的反射,這種反射在穿過(guò)云霧表面時(shí),在渺小的水滴邊緣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象.

那么,下述現(xiàn)象中與該現(xiàn)象成因不同樣的是()

A.雨后的彩虹

B.孔雀羽毛在陽(yáng)光下色彩斑斕

C.路面上的油膜陽(yáng)光下表現(xiàn)彩色

D.陽(yáng)光照射下,樹(shù)影中表現(xiàn)一個(gè)個(gè)小圓形光斑

分析:該現(xiàn)象屬于衍射現(xiàn)象,孔雀羽毛色彩斑斕也屬于衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)B不合題意.選項(xiàng)A屬于光的

折射,選項(xiàng)C屬于光的干涉,選項(xiàng)D屬于小孔成像,應(yīng)選項(xiàng)A、C、D吻合題意.

答案:ACD

抽制細(xì)絲時(shí)可以用激光監(jiān)控其粗細(xì).以下列圖,激光束高出細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它經(jīng)過(guò)遮光板

上的一條同樣寬度的窄縫規(guī)律同樣,則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

①這是利用光的干涉現(xiàn)象②這是利用光的衍射現(xiàn)象③若是屏上條紋變寬,表示抽制的絲變粗了

④若是屏上條紋變寬,表示抽制的絲變細(xì)了

A.①③B.②④C.①④D.②③

3

分析:高強(qiáng)度纖維絲直徑很小,用激光監(jiān)控其粗細(xì)吻合光的衍射條件,是利用了光的衍射現(xiàn)象,②正確.觀察其衍射現(xiàn)象,依照其衍射現(xiàn)象判斷其粗細(xì)程度,若是屏上條紋變寬,表示衍射現(xiàn)象更明顯了,抽制的絲變細(xì)了,④正確,應(yīng)選B.

答案:B

9.(2018·北京理綜)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置獲得白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾

光片后()

干涉條紋消失

彩色條紋中的紅色條紋消失

C.中央條紋變成暗條紋

D.中央條紋變成紅色

分析:白光經(jīng)過(guò)紅色濾光片后,只剩下紅光,經(jīng)過(guò)雙縫后形成紅光的干涉條紋,故A、B、C錯(cuò)誤,D正

確.

答案:D

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用黃光作為入射光.為了增大干涉條紋的間距,該同學(xué)可以采用的

方法有()

A.改用紅光作為入射光B.改用藍(lán)光作為入射光C.增大雙縫到屏的距離D.增大雙縫之間的距離分析:依照條紋間距??,可增大λ,λ>λ,選項(xiàng)A正x=??·λ可知:要增大干涉條紋的間距紅黃確;λ黃>λ藍(lán),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;增大到屏的距離l,x增大,選項(xiàng)C正確;增大雙縫間距d,x減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:AC二、填空題(本題包含2小題,共20分)

11.(10分)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,已知雙縫到光屏之間的距離為l,雙縫之

間的距離為d,單縫到雙縫之間的距離為s.

4

(1)某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),先將測(cè)量首領(lǐng)鏡中看到的分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)用a表示.爾后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)第6條亮紋的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)用b表示()由此可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)b>a.λ=.

(2)以下哪些操作可以增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離.

A.增大單縫和雙縫之間的距離s

B.增大雙縫和光屏之間的距離l

C.將紅色濾光片改為綠色濾光片

D.增大雙縫之間的距離d

??-????分析:(1)依照題意可知相鄰的兩條明條紋之間的距離為x=5,依照條紋間距公式x=????,(-)解得??=5??.(2)依照雙縫干涉條紋間距公式x=??????,分析可得相鄰兩條亮紋之間的距離與單縫和雙縫之間的距離沒(méi)關(guān),故A錯(cuò)誤;增大雙縫和光屏之間的距離,可增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離,故B正確;將紅色濾光片改為綠色濾光片,波長(zhǎng)減小,相鄰兩條亮紋之間的距離減小,故C錯(cuò)誤;增大雙縫之間的距離d,相鄰兩條亮紋之間的距離減小,故D錯(cuò)誤.(??-??)??(2)B答案:(1)5??12.(10分)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫的距離l1=60mm,雙縫與屏的距離l2=700mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.25mm.用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量光屏上干涉亮條紋中心的距離.測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)著手輪,使分劃板左右搬動(dòng),讓分劃板的中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)屏上亮紋的中心(如圖乙所示),記下此時(shí)手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時(shí)手輪上的刻度.

甲

5

乙(1)當(dāng)分劃板的中心刻線(xiàn)分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)1mm,對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)2mm,相鄰兩條亮紋間的距離x=x=x=mm.

丙(2)計(jì)算波長(zhǎng)的公式λ=;求得的波長(zhǎng)值是nm.分析:(1)依照螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則對(duì)目鏡中觀察到的情況讀數(shù),將固定刻度和可動(dòng)刻度上的讀數(shù)相加即可,獲得第1條亮紋對(duì)應(yīng)的讀數(shù)12190mm,第4條亮紋對(duì)應(yīng)的讀數(shù)27868mm第1條和第x=.x=..4條間有3個(gè)亮紋間距,故相鄰兩條亮紋間距x=??2-??1=mm=1.893mm.4-13(2)由相鄰亮條紋的中心間距公式x=??可得波長(zhǎng)計(jì)算公式??=??2,????????2代入數(shù)據(jù)可得λ=676nm.答案:(1)2.1907.868(或7867)1.893(2)??2??676.??2

三、計(jì)算題(本題包含4小題,共40分.計(jì)算題必定要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的

要注明單位)

(8分)以下列圖,用激光束照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,后邊屏上出現(xiàn)干涉條紋,其中單縫的作用是產(chǎn)生線(xiàn)光源,單縫、雙縫應(yīng)平行放置.

6

若將單縫繞中心軸旋轉(zhuǎn)(不高出90°),條紋將發(fā)生什么變化?

若將雙縫繞中心軸旋轉(zhuǎn)(不高出90°),條紋將發(fā)生什么變化?

分析:在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,單縫的作用是形成線(xiàn)光源,雙縫的作用是形成振動(dòng)情況同樣的有關(guān)光源.

干涉條紋總是平行于雙縫.

當(dāng)單縫旋轉(zhuǎn)時(shí),雙縫被照亮的面積減小,雙縫誠(chéng)然還可以形成有關(guān)光源,但由于經(jīng)過(guò)雙縫的光能量減少,所以屏上還可以產(chǎn)生干涉條紋,但條紋變暗.

當(dāng)雙縫旋轉(zhuǎn)時(shí),同樣會(huì)以致干涉條紋變暗.同時(shí),干涉條紋保持與雙縫平行,也隨雙縫的旋轉(zhuǎn)而旋

轉(zhuǎn).

答案:見(jiàn)分析

14.(10分)以下列圖,在某次雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,Q處是中央亮條紋P往上數(shù)的第一條亮紋,已知從12Q處的行程差是9×10-7m,則實(shí)驗(yàn)所用的單色光的頻率是多少?第二條S和S發(fā)出的兩束有關(guān)光到暗紋到兩雙縫的行程差為多少?

分析:Q是第一條亮紋

7有QS2-QS1=λ=9×10m.

由c=fλ得f=??=8×1015Hz??3×10-7Hz=19×103

第二條暗紋到S1、S2的行程差為

s=32??×10-6m.

答案:1×1015×10-6m37

15.(10分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差r1=0.75μm,光屏上Q點(diǎn)12r26.0×1011Hz的黃光照射雙縫,經(jīng)過(guò)計(jì)算到雙縫S、S的距離之差為=1.5μm.若是用頻率為f=回答P、Q兩點(diǎn)出現(xiàn)的是明條紋還是暗條紋?分析:由波長(zhǎng)與波速的關(guān)系式λ=??λ=0.12??,得知黃光的波長(zhǎng)5μm.則P點(diǎn)到雙縫S和S的距離之差r1是黃光波長(zhǎng)λ的??1倍,即半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋;而Q點(diǎn)到雙縫1、2的距離??SS??之差r2是黃光波長(zhǎng)λ的??2=3倍,即波長(zhǎng)的整數(shù)倍,Q點(diǎn)出現(xiàn)明條紋.

答案:P點(diǎn):暗紋Q點(diǎn):明紋

(12分)頻率為6×1014Hz的激光從S1和S2投射到屏上,若屏上的點(diǎn)P到S