浙江省高考物理 能力突破 12.2光的波動性.doc

浙江2013年物理高考能力突破：12.2光的波動性(40分鐘 100分)一、單項選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分，每小題只有一個選項符合題意)1.抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，觀察光束經過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化,則( )a這里應用的是光的色散現(xiàn)象b這里應用的是光的干涉現(xiàn)象c如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗d如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細2.(2012泉州模擬)以下對于光的現(xiàn)象及其解釋中正確的是( ) a光導纖維利用的是光的全反射現(xiàn)象b雨后美麗的彩虹是光的衍射現(xiàn)象c用激光“焊接”剝落的視網膜是利用激光的相干性好d“海市蜃樓”是光的反射現(xiàn)象3.(創(chuàng)新題)如圖所示，水面下的光源s向水面a點發(fā)射一束光線，反射光線為c，折射光線分成a、b兩束，則( ) a在水中a光的速度比b光的速度小b由于色散現(xiàn)象，經水面反射的光線c也可能分為兩束c用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距d若保持入射點a位置不變，將入射光線順時針旋轉，則從水面上方觀察，a光先消失4.(預測題)把一平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示，這時可以看到明暗相間的條紋下面關于條紋的說法中正確的是( )a干涉條紋的產生是由于光在玻璃板的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結果b干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結果c將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動d觀察薄膜干涉條紋時，應在入射光的另一側二、不定項選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分，每小題至少一個選項符合題意)5.(2012杭州模擬)如圖甲所示,在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡,在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上,結果在上方觀察到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋,稱為牛頓環(huán),以下說法正確的是( )a.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的b.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的c.干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的d.干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的6.(2012錦州模擬)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波下列現(xiàn)象中屬于光的偏振現(xiàn)象的是( )a一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化b一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時，反射光是偏振光c日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰d通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋7.(易錯題)下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是( )a在太陽光照射下，水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象b在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變寬c光導纖維的內芯材料的折射率比外套材料的折射率大d光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波8.(2012麗水模擬)已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大,則兩種光( )a.在該玻璃中傳播時,藍光的速度較大b.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中,藍光折射角較大c.從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時,紅光臨界角較大d.用同一裝置進行雙縫干涉實驗,藍光的相鄰條紋間距較大三、計算題(本大題共2小題，共36分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9.(16分)如圖所示某雙縫干涉的實驗裝置，當用波長為0.4 m的紫光做實驗時，由于像屏大小有限，屏上除中央亮條紋外，兩側只看到各有3條亮條紋，若換用波長為0.6 m的橙光做實驗，那么該像屏上除中央亮條紋外，兩側各有幾條亮條紋？10.(20分)如圖所示，在雙縫干涉實驗中，s1和s2為雙縫，p是光屏上的一點，已知p點與s1和s2距離之差為2.110-6 m，今分別用a、b兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問p點是亮條紋還是暗條紋？(1)已知a光在折射率為n=1.5的介質中波長為410-7 m.(2)已知b光在某種介質中波長為3.1510-7 m,當b光從這種介質射向空氣時，臨界角為37.(3)若用a光照射時，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象.答案解析1.【解析】選d細絲相當于狹縫，細絲如果足夠細，激光束越過細絲時也會發(fā)生光的衍射，且絲越細，越接近激光波長，衍射現(xiàn)象越明顯，a、b錯；細絲的寬度相當于狹縫的寬度，抽制的絲變細，則衍射條紋變寬，c錯d對.2.【解析】選a.光導纖維利用的是光的全反射現(xiàn)象進行信號傳輸，a對；雨后美麗的彩虹是光的色散現(xiàn)象，b錯；用激光“焊接”剝落的視網膜是利用激光的亮度高，c錯；海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，d錯.3.【解析】選c.由題圖可知b光偏折大，折射率大，據v=知b光的速度小，a錯；反射角等于入射角，與折射率無關，b錯；b光折射率大，頻率大，波長小，據x知c對；據sinc=知b光折射率大，臨界角小，b光先消失，d錯.【變式備選】藍光光碟是利用波長較短(波長約為405 nm)的藍色激光讀取和寫入數(shù)據的光碟，而傳統(tǒng)dvd需要激光頭發(fā)出紅色激光(波長約為650 nm)來讀取或寫入數(shù)據，通常來說波長越短的激光，能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息因此，藍光極大地提高了光盤的存儲容量，對于光存儲產品來說，藍光提供了一個跳躍式發(fā)展的機會目前為止，藍光是最先進的大容量光碟格式一束由紅、藍兩單色激光組成的復色光從水中射向空氣中，并分成a、b兩束，則下列說法正確的是( )a用a光可在光盤上記錄更多的數(shù)據信息ba為藍光束，b為紅光束c使用同種裝置，用a光做雙縫干涉實驗得到的條紋比用b光得到的條紋寬db光在水中傳播的速度較a光大【解析】選c.由題圖可知b光偏折大，折射率大，a為紅光束，b為藍光束，b錯，由題目條件知a錯；a光頻率小于b光頻率，波長大于b光波長，由x知波長越長，條紋越寬，c對；v，navb，d錯4.【解析】選c.根據薄膜干涉的產生原理，上述現(xiàn)象是由空氣劈尖膜前后表面反射的兩列光疊加而成，當波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時，振動加強，形成亮條紋，a、b錯；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時，應在入射光的同一側，d錯；根據條紋的位置與空氣膜的厚度是對應的，當上玻璃板平行上移時，同一厚度的空氣膜向劈尖移動，故條紋向著劈尖移動，c對【總結提升】薄膜干涉的條紋與膜厚度的關系分析方法(1)對于薄膜干涉關鍵是弄清楚薄膜位置，相干光是薄膜的前后兩個表面的反射光.(2)同一亮條紋或同一暗條紋應出現(xiàn)在膜的厚度相同的地方若厚度均勻變化，形成等間距干涉條紋，厚度變化越快，形成的干涉條紋越密.(3)檢查工件的平整程度，熟悉等厚干涉條紋是均勻的，知道條紋間距的決定因素，滿足關系就可以得出正確答案.5.【解析】選a、c.薄膜干涉中的“薄膜”指的是兩個玻璃面之間所夾的空氣膜,故選項a正確,b是錯誤的;兩列波的光程差滿足一定的條件:如兩列波的光程差是半波長的偶數(shù)倍,形成明條紋;如兩列波的光程差是半波長的奇數(shù)倍,形成暗條紋;明暗條紋間的距離由薄膜的厚度決定,薄膜厚度變化不均勻,則干涉條紋不等間距,故選項c是正確的.6.【解析】選a、b、c.通過手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象，不能反映光的偏振特性，d錯.其他均為光的偏振現(xiàn)象.7.【解析】選b、c、d.在太陽光照射下，水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的薄膜干涉現(xiàn)象，a錯；在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為黃光，波長增大，根據x可知，條紋間距變寬，b對；光導纖維是利用光的全反射傳遞光信號的，所以其內芯材料的折射率比外套材料的折射率大，c對；光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，d對8.【解析】選c.在同一種玻璃中,紅光的折射率小于藍光的折射率,由v=可知,藍光在該玻璃中的傳播速度小于紅光,選項a錯誤；兩種光的入射角相同，由sin2=可知，藍光的折射角小于紅光的折射角，選項b錯誤;由sinc=可知,紅光的臨界角大于藍光的臨界角,選項c正確;由于紅光的頻率小于藍光的頻率,則紅光的波長較長,由干涉條紋間距公式x=可知,紅光的條紋間距較大,選項d錯誤.9.【解析】設用波長為0.4 m的光入射，條紋寬度為x1，則x1，屏上兩側各有3條亮條紋，則屏上第三條亮條紋到中心距離為3x1.(2分)用0.6 m光入射，設條紋寬度為x2，則x2(4分)設此時屏上有n條亮條紋，則有nx23x1即(6分)代入數(shù)據解得n2，故兩側各有2條亮條紋(4分)答案：2條10.【解析】(1)設a光在空氣中波長為1，在介質中波長為2，由n=得1=n2=1.5410-7 m=610-7 m(2分)根據路程差x=2.110-6 m(2分)所以n1= =3.5(2分)由此可知，從s1和s2到p