高考物理光的波動(dòng)性練習(xí)

1、高考物理 光的波動(dòng)性練習(xí)一、選擇題(共10小題，每題6分，共60分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，漏選的得3分，錯(cuò)選的得0分)1下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)：用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度；一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色其中，與光的干預(yù)有關(guān)的是()ABCD【答案】B2(測(cè)試)以下有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的選項(xiàng)是()A在太陽(yáng)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在光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)僅將入射光由綠光改為黃光，那么條紋間距變寬C光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大D光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波【解

2、析】在太陽(yáng)光照射下，水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的薄膜干預(yù)現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)僅將入射光由綠光改為黃光，波長(zhǎng)增大，根據(jù)xeq f(L,d)可知，條紋間距變寬，選項(xiàng)B正確；光導(dǎo)纖維是利用光的全反射傳遞光信號(hào)的，所以其內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，選項(xiàng)C正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】BC3(實(shí)驗(yàn)調(diào)研)如下圖為豎直的肥皂液膜的橫截面，右側(cè)受到一束平行白光的照射，關(guān)于肥皂液膜產(chǎn)生干預(yù)條紋的說法正確的選項(xiàng)是()A在右側(cè)觀察到的干預(yù)條紋是由光線在肥皂液膜左右兩個(gè)外表反射的兩列光波疊加產(chǎn)生的B觀察到的干預(yù)條紋可能是水平的，也可能是豎直的C在左側(cè)也能觀察

3、到類似的條紋D觀察到的條紋可能是黑白的，也可能是彩色的【答案】AC4(高考理綜)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()A用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B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)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象D光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象【解析】此題考查反映光的波動(dòng)性特征的光學(xué)現(xiàn)象及其在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用；意在考查考生對(duì)根本知識(shí)的識(shí)記和應(yīng)用A項(xiàng)是利用薄膜干預(yù)的原理，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣，是由于三棱鏡對(duì)不同頻率的光折射率不同而形成的色散現(xiàn)象，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在光導(dǎo)纖維束

4、內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射原理，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用了薄膜干預(yù)的原理，正確【答案】D5(鴻鳴高中月考)如下圖，水下光源S向水面A點(diǎn)發(fā)射一束光線，折射光線分別為a、b兩束，那么 ()A在水中a光的速度比b光的小Ba、b兩束光相比擬，a光的波動(dòng)性較強(qiáng)C假設(shè)保持入射點(diǎn)A位置不變，將入射光線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從水面上方觀察，b光先消失D用同一雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光干預(yù)條紋間距小于b光干預(yù)條紋間距【解析】a光的折射角小于b光，說明a光在水中的折射率小于b光，根據(jù)nc/v，在水中a光的速率比b光的大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)折射率小，那么光的頻率相應(yīng)小，a、b兩束光相比擬，a光的頻率

5、較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，波動(dòng)性較強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；假設(shè)保持入射點(diǎn)A位置不變，將入射光線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從水面上方觀察，b光折射角先到達(dá)90，b光先消失，選項(xiàng)C正確；由雙縫干預(yù)條紋間距公式可知，條紋間距與波長(zhǎng)成正比，a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，用同一雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光干預(yù)條紋間距大于b光干預(yù)條紋間距，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】BC6(高考物理卷)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波以下現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時(shí)，反射光是偏振光C日落時(shí)分，拍攝水面下的

6、景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋【解析】由光的偏振現(xiàn)象的知識(shí)可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D選項(xiàng)是利用手指間的狹縫去觀察光的衍射現(xiàn)象，應(yīng)選D.【答案】D7( 模擬)如下圖，a表示單縫，b表示雙縫，用某單色光分別照射豎直放置的單縫和雙縫，在縫后較遠(yuǎn)位置豎直放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋(圖中陰影表示明條紋)，如圖c、d所示以下關(guān)于縫和條紋間關(guān)系的說法中正確的選項(xiàng)是()Ac表示單縫衍射條紋，圖d表示雙縫干預(yù)條紋B單縫S越寬，越容易觀察到對(duì)應(yīng)的明暗條紋C雙縫間距離越小，對(duì)應(yīng)條紋間距越大D照射雙縫的單色光波長(zhǎng)越小，對(duì)應(yīng)條紋

7、間距越大【解析】單縫衍射產(chǎn)生的條紋是中央明紋最寬，兩側(cè)分布著明、暗相間的條紋，且寬度比中央明紋窄，而雙縫干預(yù)條紋是等間距的分布在中央明紋兩側(cè)且各條紋寬度相等由公式xeq f(l,d)知d越小時(shí)，x越大；越小時(shí)，d越小【答案】C8激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù)，它應(yīng)用了光的干預(yù)原理用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)相當(dāng)于雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中的雙縫，待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔t的乘積等于雙縫間距，實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔t，雙縫到屏之間距離l以及相鄰兩條亮紋間距離x，假設(shè)所用激光波長(zhǎng)為，那么該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是()Aveq f(x,lt) Bveq f(l,xt)Cveq f(lx

8、,t) Dveq f(lt,x)【解析】依題意，雙縫間距dvt，因?yàn)殡p縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條亮紋間距滿足：xeq f(l,d)，即xeq f(l,vt)，所以veq f(l,xt)，B正確【答案】B9煤礦最危險(xiǎn)的是瓦斯爆炸事故，危害極大某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是設(shè)計(jì)了一種利用光的干預(yù)監(jiān)測(cè)礦井瓦斯的儀器，如下圖，在雙縫前面放置兩個(gè)完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干預(yù)條紋，就能夠監(jiān)測(cè)瓦斯以下說法正確的選項(xiàng)是()A如果屏的正中央仍是亮條紋，說明B中的氣體與A中的氣體成分相同，不含瓦斯B如果屏的正中央是暗條紋

9、，說明B中的氣體與A中的氣體成分不相同，含有瓦斯C如果屏上干預(yù)條紋不停移動(dòng)，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D只有用單色光照射單縫時(shí)，才可能在屏上出現(xiàn)干預(yù)條紋【解析】光經(jīng)過兩容器時(shí)，由于折射率不同，光速不同，會(huì)形成“等效路程差，到達(dá)正中央的路程差是波長(zhǎng)整數(shù)倍，也可能是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍，正中央可能是亮條紋，也可能是暗條紋如果正中央出現(xiàn)亮條紋，容器B中可能含有瓦斯，也可能不含瓦斯，因此A錯(cuò)誤如果正中央出現(xiàn)暗條紋，必有路程差，容器B中必含有瓦斯，因此B正確如果屏上干預(yù)條紋不停移動(dòng)說明路程差在不停變化，B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定，C正確無(wú)論單色光照射單縫還是白光照射單縫，都會(huì)出現(xiàn)干預(yù)條紋正確答案為B、C.【答案

10、】BC10(卷)以下有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的選項(xiàng)是()A在光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)僅將入射光由紫光改為紅光，那么條紋間距一定變大B以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射C紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射D拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度【解析】根據(jù)干預(yù)條紋的間距的公式xl/d可知，由于紫光的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)短，所以改為紅光后條紋間距一定增大，A正確；紫光的臨界角比紅光的臨界角小，所以紫光發(fā)生全反射后，紅光不一定發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；由于紫光的頻率大于紅光的頻率，所以紫光的能量比紅光的能量大，紫光發(fā)

11、生光電效應(yīng)，紅光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時(shí)，在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片是為了防止玻璃的反光，所以D錯(cuò)誤【答案】A二、論述、計(jì)算題(此題共3小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、計(jì)算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)11用某一單色光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雙縫間距離為，在距離雙縫處的光屏上，測(cè)得5條亮紋間的距離為，試求所用單色光的波長(zhǎng)【解析】xeq f(x,n1)eq ,51)103m，l.d103m，根據(jù)公式xeq f(l,d)，得波長(zhǎng)eq f(d,l)xeq 103103,4)m107m.【答案】107m12雅敏干預(yù)儀可以

12、用來(lái)測(cè)定氣體在各種溫度和壓強(qiáng)下的折射率，其光路如下圖圖中S為光源，G1、G2為兩塊完全相同的玻璃板，彼此平行放置，T1、T2為兩個(gè)等長(zhǎng)的玻璃管，長(zhǎng)度均為d.測(cè)量時(shí)，先將兩管抽空，然后將氣體徐徐充入一管中，在E處觀察干預(yù)條紋的變化，即可測(cè)得該氣體的折射率某次測(cè)量時(shí)，將待測(cè)氣體充入T2管中，從開始進(jìn)氣到到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的過程中，在E處看到共移過N條干預(yù)亮條紋所用光在空氣中的波長(zhǎng)為.那么該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的折射率是多少？【解析】每看到一條亮條紋移過，一定是路程差增大了一個(gè)波長(zhǎng)由于移過N條干預(yù)亮條紋所以有(n1)dN，解得neq f(N,d)1.【答案】eq f(N,d)113一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為

13、的“單色光實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的激光頻率是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是(也稱頻率寬度)如下圖，讓單色光照射到薄膜外表a，一局部光從前外表反射回來(lái)(這局部光稱為甲光)，其余的光進(jìn)入薄膜內(nèi)部，其中的一小局部光從薄膜后外表b反射回來(lái)，再?gòu)那巴獗碚凵涑?這局部光稱為乙光)，當(dāng)甲、乙兩局部光相遇疊加而發(fā)生干預(yù)，稱為薄膜干預(yù)，乙光與甲光相比，要在薄膜中多傳播一小段時(shí)間t.理論和實(shí)踐都證明，能觀察到明顯穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象的條件是：t的最大值tm與的乘積近似等于1，即只有滿足tm1才會(huì)觀察到明顯穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象某紅寶石激光器發(fā)出的激光頻率1014Hz，它的頻率寬度109neq r(2)的液膜外表，入射時(shí)與液膜外表成45角，如以下圖所示(1)求從O點(diǎn)射入薄膜中的光的傳播方向及速率(2)估算在如下圖的情況下，能觀察到明顯穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象的液膜的最大厚度dm.【解析】(1)設(shè)從O點(diǎn)射入薄膜