人教版高中物理选修一 第4章 第3-6节 综合拔高
一、单项选择题(共4小题;共16分)
1. 【 朝阳一模 】下面是四种与光有关的事实:
白光通过棱镜在屏上呈现彩色; 雨后的天空出现彩虹; 肥皂泡的表面呈现彩色; 白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹。
其中,与光的干涉有关的是
A. B. C. D.
2. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率 。如图甲所示, 是圆心, 是法线, 、 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角 和折射角 ,做出 图象如图乙所示。则
A. 光由 经 到 , B. 光由 经 到 ,
C. 光由 经 到 , D. 光由 经 到 ,
3. 如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖, 点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是
A. B.
C. D.
4. 如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片 和 ,以光的传播方向为轴旋转偏振片 或 ,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象。这个实验表明
A. 光是电磁波 B. 光是一种横波 C. 光是一种纵波 D. 光是概率波
二、双项选择题(共1小题;共4分)
5. 利用下图装置研究双缝干涉现象,下列说法正确的是
A. 把双缝的间距规格从“”换成“”,干涉条纹间距变宽
B. 将滤光片由红色换成蓝色,干涉条纹间距变宽
C. 光源后的凸透镜主要起到会聚光线的作用
D. 减小光源到单缝的距离,干涉条纹间距不变
三、多项选择题(共1小题;共4分)
6. 在双缝干涉实验中,以下说法正确的是
A. 把入射光由黄光变为紫光,相邻两明条纹的距离变窄
B. 若把双缝中的一条缝遮住,屏上出现一条亮线
C. 若使屏远离双缝,干涉条纹间距离变宽
D. 若将入射光改为白光,屏上将出现彩色条纹
四、填空题(共1小题;共4分)
7. 在研究光的干涉实验中,当保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹的间距 ;当保持光屏到缝的距离不变,双缝的间隙越小,屏上条纹的间距 。
五、解答题(共1小题;共13分)
8. 一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角 由空气射到半圆形玻璃砖表面的 处, 是半圆的直径。进入玻璃后分为两束,分别为 、 ,它们从 到 和从 到 的时间分别为 和 ,求:
(1)在玻璃中哪束是蓝光
(2) 与 的比值
六、实验题(共1小题;共8分)
9. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为 的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为 。接通电源使光源正常工作。
(1)组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为 。
. 代表单缝, 代表双缝
. 代表双缝, 代表单缝
.二者相互平行放置
.二者相互垂直放置
(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则 。
.条纹为横条纹
.条纹为竖条纹
.与红光相比条纹间距变窄
.与红光相比条纹间距变宽
(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图中 、 位置时,游标尺的读数分别为 、 ,则入射的单色光波长的计算表达式为 。
(4)图为上述实验装置示意图。 为单缝, 、 为双缝,屏上 点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到 点处的干涉条纹 。
.向上移动
.向下移动
.间距变大
.间距变小
答案
第一部分
1. D
2. B
【解析】由图线可知 ,可得 ;
因 是入射角, 是折射角,折射角大于入射角,故光由 经 到 ,故选B。
3. A
【解析】光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于全反射临界角时才会发生全反射现象,而玻璃相对于空气是光密介质,故B项错;
由折射定律可知,光由空气射入玻璃,入射角大于折射角,D项错;
由光路可逆原理可知,光由玻璃射入空气,入射角小于折射角,C项错,故A项对。
4. B
【解析】偏振现象是横波特有的,光的偏振现象说明光是一种横波,B 正确。
第二部分
5. C, D
【解析】根据 可知,把双缝的间距规格从“”换成“”,干涉条纹间距变窄,选项A错误;蓝光的波长小于红光,则将滤光片由红色换成蓝色,干涉条纹间距变窄,选项B错误;减小光源到单缝的距离,干涉条纹间距不变,选项D正确;光源后的凸透镜主要起到会聚光线的作用,选项C正确;故选CD。
第三部分
6. A, C, D
【解析】ACD
第四部分
7. 越大;越大
第五部分
8. (1) 在玻璃中 光是蓝光
【解析】设折射光线与法线方向成 角,由 知, 光的偏折程度比较大,则玻璃对 光的折射率比较大, 光的频率比较大,所以 光应是蓝光。
(2) 与 的比值为
【解析】光在玻璃中的传播速度为
则有
由以上两式得:
光线在玻璃中传播时间与折射率无关,所以
第六部分
9. (1)
【解析】双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝 距离光源更近,故A正确,B错误;
双缝与单缝应该平行放置,才能观察到双缝干涉实验,故C正确,D错误。
故选AC。
(2)
【解析】由于单缝保持竖直,条纹的方向与单缝平行,因此条纹竖直,故B正确,A错误;
根据两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为
由于绿光的波长比红光的短,因此干涉条纹间距比红光的窄,故C正确,D错误。
故选BC。
(3)
【解析】由图可知,两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为
根据两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为
可得波长表达式
(4)
【解析】若实验时单缝偏离光轴向下微微移动,则主光轴变的倾斜,则可以观察到 点处的干涉条纹向上移动,由 可知,条纹间距不变,选项A正确,BCD错误。
故选A。
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