2024-2025學(xué)年高中物理第十三章光78光的顏色色散激光課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE5光的顏色色散激光限時45分鐘總分100分一、單選題(每小題6分，共48分)1．下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法不正確的是(D)A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象B．用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特點C．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度解析：拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加裝偏振片是為了減弱玻璃反射光的干擾，故D錯誤，選項A、B、C中所述現(xiàn)象正確．2．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是(D)A．用透亮的標(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．用三棱鏡視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)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象解析：用透亮標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉，A錯；用三棱鏡視察白光看到彩色圖樣是利用了光的色散現(xiàn)象，B錯；在光導(dǎo)纖維束中傳送圖像是利用了光的全反射，C錯；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D正確．3．如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用一般光通過濾光片產(chǎn)生的，檢查中所視察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的(C)A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面C．a(chǎn)的下表面和b的上表面D．a(chǎn)的下表面和b的下表面解析：干涉法的原理是利用單色光的薄膜干涉，這里的薄膜指的是樣板與待測玻璃板之間的空氣層．在空氣層的上表面和下表面分別反射的光會發(fā)生干涉，視察干涉后形成的條紋是否為平行直線，可以斷定厚玻璃板的上表面是否平整．因此選項C是正確的．4.用如圖所示的試驗裝置視察光的薄膜干涉現(xiàn)象．圖(a)是點燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)圖(b)是直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)，視察到的現(xiàn)象是(D)A．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D．干涉條紋保持原來狀態(tài)不變解析：金屬絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)時，不影響薄膜上薄下厚的分布，因而干涉條紋保持原來狀態(tài)不變，D對．5．大的透亮玻璃球體，若截去其上面的一大部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是(B)A．平行的、明暗相間的干涉條紋B．環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋C．只能看到顏色的平行反射光D．一片黑暗解析：玻璃球體和標(biāo)準(zhǔn)水平面間形成一空氣楔形膜，膜上、下表面的反射光在空間發(fā)生干涉，產(chǎn)生以球體平面接觸點為中心的環(huán)形干涉條紋．故B正確．6.如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，變?yōu)閍、b兩束單色光．假如光束b是藍(lán)光，則光束a可能是(D)A．紅光 B.黃光C．綠光 D.紫光解析：由題圖可知，光束a的折射角小，依據(jù)n＝eq\f(sini,sinr)知，光束a的折射率大于光束b的折射率，頻率越大，折射率越大，且已知光束b是藍(lán)光，選項中頻率大于藍(lán)光頻率的只有紫光，故光束a可能是紫光，D項正確．7．市場上有一種燈具俗稱“冷光燈”，用它照耀物體時能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處．這種燈降低熱效應(yīng)的緣由之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消退玻璃表面反射回來的產(chǎn)生熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(B)A.eq\f(λ,8) B.eq\f(λ,4)C.eq\f(λ,2) D.λ解析：當(dāng)薄膜的最小厚度為紅外線在薄膜中波長的eq\f(1,4)時，從兩表面反射的光其光程差恰好為eq\f(1,2)λ.則兩反射光疊加時，相互抵消，這樣就減小了反射光的強(qiáng)度．8．如圖所示，小光點S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光，有人沿折射后光線的反方向視察，透過棱鏡可看到(C)A．白光點B．光點上部紅色，下部紫色C．光點上部紫色，下部紅色D．未見光源的像解析：由于從光源發(fā)出的光由空氣射入玻璃，再由玻璃射向空氣，經(jīng)兩次折射，由題圖中光路知從棱鏡射出的光線將向底面偏折．因光源是白光，將同時伴有色散現(xiàn)象，又因為紫色光的折射率較紅色光大，故紫色光向棱鏡底部偏折是最大的．而沿著反方向視察會看到光點S的像．其上部為紫色，下部為紅色．二、多選題(每小題8分，共32分)9.虹是由陽光射入雨滴(視為球形)時，經(jīng)一次反射和兩次折射而產(chǎn)生色散形成的．現(xiàn)有白光束L由圖示方向射入雨滴，a，b是經(jīng)反射和折射后的其中兩條出射光線，下列說法正確的是(ACD)A．光線b在雨滴中傳播時的波長較長B．光線b在雨滴中的折射率較大C．若分別讓a，b兩色光通過同一雙縫裝置，則b光形成的干涉條紋的間距較大D．光線b在雨滴中的傳播速度較大解析：由題圖可知，發(fā)生第一次折射時，光線b的折射角rb大于光線a的折射角ra，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知，na>nb，由v＝eq\f(c,n)知，vb>va，選項B錯誤，D正確；由于na>nb，則頻率fa>fb，波長λα<λb，由Δx＝eq\f(l,d)λ知，Δxa<Δxb，選項A、C正確．10．關(guān)于激光，下列說法正確的是(BD)A．激光可從自然界中干脆獲得B．用激光讀出光盤上的信息是利用了激光的平行度好C．醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來切開皮膚是利用了激光的平行度好D．激光雷達(dá)測量目標(biāo)的運(yùn)動速度是利用了多普勒效應(yīng)解析：激光是原子受激輻射產(chǎn)生的，不能從自然界干脆獲得，A錯；用激光做“光刀”是利用了激光的亮度高，C錯；依據(jù)激光的特性可知B、D選項正確．11．一激光器發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長為λ，c表示光在真空中的速度，下列說法中正確的是(AD)A．該光在真空中的波長為nλB．該光在真空中的波長為eq\f(λ,n)C．該光的頻率為eq\f(c,λ)D．該光的頻率為eq\f(c,nλ)解析：激光是光的一種，遵守光的全部規(guī)律，則由n＝eq\f(c,v)得光在介質(zhì)中的速度v＝eq\f(c,n)，由v＝λf知，光的頻率f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(c,nλ)，C錯誤，D正確；光在真空中的波長λ真＝eq\f(c,f)＝nλ，A正確，B錯誤．12．一復(fù)色光中只含有a、b兩種單色光，用該復(fù)色光照耀一豎直志向透亮薄膜(膜層厚度從零起先，上薄下厚)時，得到如圖所示的干涉圖樣．若用此復(fù)色光通過玻璃半球射向空氣，下列四個光路圖中可能符合實際狀況的是(AD)解析：依據(jù)薄膜干涉圖象，可知λa<λb，所以a光的折射率大，故選項A、D正確．三、非選擇題(共20分)13．一種紅寶石激光器反射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10－11s，波長為694.3nm，放射功率為1.0×1010W.(1)每列光脈沖的長度是多少？(2)用紅寶石激光照耀皮膚色斑，每1cm2汲取能量達(dá)到60J以后，色斑便漸漸消逝，一顆色斑的面積為50mm2，則它須要汲取多少個紅寶石激光脈沖才能漸漸消逝？答案：(1)3.0×10－3m解析：(1)光脈沖持續(xù)時間即為放射一個光脈沖所需的時間．一個光脈沖長度Δl