高中物理人教版4本冊(cè)總復(fù)習(xí) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)16

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十六)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．關(guān)于薄膜干涉，下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570117】A．厚度均勻的薄膜，也會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B．只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象C．厚度均勻的薄膜會(huì)形成干涉條紋D．觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時(shí)，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè)E．厚度不均勻的薄膜才會(huì)形成干涉條紋【解析】當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時(shí)，只要前后兩個(gè)面反射回來(lái)的光波的路程差滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，就會(huì)出現(xiàn)亮條紋，滿足振動(dòng)減弱的條件就會(huì)出現(xiàn)暗條紋，這種情況在薄膜厚度不均勻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)；當(dāng)薄膜厚度均勻時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，整個(gè)簿膜前方都是亮的，否則整個(gè)薄膜的前方都是暗的．如果是復(fù)色光照射，某種顏色的光因干涉而振動(dòng)加強(qiáng)，另一些顏色的光會(huì)因干涉而振動(dòng)減弱，減弱的光透過(guò)薄膜，加強(qiáng)的光被反射回來(lái)，這時(shí)會(huì)看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋．【答案】ADE2.把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖13-7-6所示，這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋．下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是()圖13-7-6A．干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣劈尖膜的上下兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)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(jié)果C．將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)D．觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)E．如果上邊玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，則對(duì)應(yīng)的干涉條紋不再是平行直條紋【解析】根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)條紋的位置與空氣膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故C、E項(xiàng)正確．【答案】ACE3．如圖13-7-7所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過(guò)三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570118】圖13-7-7A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光B．在真空中，a側(cè)光的波長(zhǎng)小于b側(cè)光的波長(zhǎng)C．三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率大于對(duì)b側(cè)光的折射率D．在三棱鏡中，a側(cè)光的波速大于b側(cè)光的波速E．在真空中兩a、b兩側(cè)光的波速相同【解析】【答案】BCE4．對(duì)于激光的認(rèn)識(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()A．普通光源發(fā)出的光都是激光B．激光是自然界普遍存在的一種光C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光D．激光已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面E．激光比普通光的相干性好【解析】激光是人工產(chǎn)生的一種相干光，與普通光源發(fā)出的光不同，激光與我們的生活密切相關(guān)，所以C、D、E正確．【答案】CDE5．白光通過(guò)三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．不同顏色的光在真空中的光速不同B．在同一介質(zhì)中紅光的折射率比紫光小C．在同一介質(zhì)中紅光的光速比紫光大D．每種顏色的光通過(guò)三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光E．只有復(fù)色光才會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象【解析】色散的原因是不同色光折射率不同．由n＝eq\f(c,v)判斷光在介質(zhì)中波速是：n越大，v越?。籲越小，v越大．【答案】BCE6．汽車行駛時(shí)常會(huì)滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水路面上會(huì)形成一層薄油膜，并顯現(xiàn)彩色，這是為什么？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570119】【解析】白光射到油膜上，從膜的上、下表面反射回來(lái)，形成相干光源．由于各種色光波長(zhǎng)不同，所產(chǎn)生的干涉條紋的寬度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉條紋呈現(xiàn)彩色．【答案】見解析7．激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船．激光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過(guò)一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空．激光火箭利用了激光的什么特性？【解析】激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量，這樣可以給火箭提供高能量．【答案】平行度好和能量高的特性8.用三棱鏡可使陽(yáng)光折射成一條彩色光帶，如圖13-7-8所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖13-7-8(1)B、C、D區(qū)域分別是什么色光區(qū)？(2)將一瓶綠藻放在A處，則B、C、D哪一處變暗？(3)將一瓶綠藻放在B、C、D的哪一位置上，就會(huì)嚴(yán)重影響它的生長(zhǎng)？【解析】(1)B為紅光區(qū)，C為綠光區(qū)，D為藍(lán)光區(qū)．(2)由綠藻呈綠色可知其對(duì)綠光的吸收最弱，故B和D處變暗．(3)由(1)可知，C為綠光區(qū)，故綠藻只能得到極少量可利用的光來(lái)進(jìn)行光合作用，因而會(huì)嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)．【答案】見解析[能力提升]9．某物理興趣小組用實(shí)驗(yàn)探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個(gè)很大的光屏P，讓一復(fù)色光束SA射向玻璃磚的圓心O后，有兩束單色光a和b射向光屏P，如圖13-7-9所示．他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了以下猜想，你認(rèn)為正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570120】圖13-7-9A．單色光a的波長(zhǎng)大于單色光b的波長(zhǎng)B．在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度C．單色光a通過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間大于單色光b通過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間D．當(dāng)光束SA繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，在光屏P上最早消失的是a光E．用a、b兩單色光分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，a光的條紋間距比b光的大【解析】根據(jù)光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，則a光的頻率小于b光的頻率，由λ＝eq\f(c,f)和Δx＝eq\f(l,d)λ可知A、E項(xiàng)正確；由v＝eq\f(c,n)可知B項(xiàng)正確；由于復(fù)色光在玻璃磚中傳播距離相同，根據(jù)t＝eq\f(R,v)可知C項(xiàng)錯(cuò)誤；由sinC＝eq\f(1,n)可知D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】ABE10．用如圖13-7-10所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象．圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈．將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的條紋現(xiàn)象是怎樣的？圖13-7-10【解析】豎直肥皂膜是由于重力作用產(chǎn)生的上薄下厚的薄膜，所以金屬絲圈的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知，同一厚度處的干涉條紋在同一級(jí)次上，所形成的干涉條紋都是水平的，與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān)，仍然是水平的干涉條紋．【答案】見解析11.在研究材料A的膨脹特性時(shí)，可采用如圖13-7-11所示的干涉實(shí)驗(yàn)法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮．問(wèn)：圖13-7-11(1)在B板上方觀察到的亮暗變化是由哪兩個(gè)表面的反射光疊加形成的？(2)溫度由t1升高到t2時(shí)，A的高度升高多少？【解析】(1)A，B間為空氣薄膜，在B板上方觀察到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的．(2)當(dāng)溫度為t1時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d1，此時(shí)最亮說(shuō)明2d1＝kλ.當(dāng)溫度為t2時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d2，此時(shí)再一次最亮說(shuō)明2d2＝(k－1)λ，得d1－d2＝eq\f(λ,2)，故溫度由t1升高到t2時(shí)，A的高度升高eq\f(λ,2).【答案】見解析12．一束紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器產(chǎn)生的光脈沖的持續(xù)時(shí)間為×10－11s，波長(zhǎng)為nm，發(fā)射功率為×1010W．求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570121】(1)每列光脈沖的長(zhǎng)度；(2)用這種激光照射皮膚色斑，每1cm2皮膚吸收的能量達(dá)到60J以后，色斑便逐漸消失，一個(gè)色斑的面積為50mm2，則它需要吸收多少列紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？【解析】(1)光脈沖的持續(xù)時(shí)間即為發(fā)射一個(gè)光脈沖