版选修3_4.doc

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1、1第五章 光的波动性章末检测试卷(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1.激光具有相干性好、方向性好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是( )A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光方向性好的特点可以测量月球到地球的距离答案 D2.我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因是( )A.红光比其他可见光更容易发生衍射B.红光比其他可见光更容易发生干涉C.红光比其他可见光频率更大D

2、.红光比其他可见光在玻璃中的折射率小答案 A3.在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象( )A.都是光的衍射现象B.都是光的干涉现象C.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D.前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象答案 C4.(多选)下列说法中正确的是( )2A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中 a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度B.图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 i 逐渐增大( i90)到某一值后不会再有光线从 bb面射出C.图丙是双缝干涉示意图，若

3、只减小屏到挡板间的距离 l，两相邻亮条纹间距离将减小D.图丁中的 M、 N 是偏振片， P 是光屏.当 M 固定不动缓慢转动 N 时，光屏 P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波答案 ACD解析 根据折射率和光的传播速度之间的关系 n ，可知，折射率越大，传播速度越小，cv从题图甲可以看出， b 光线在水珠中偏折得厉害，即 b 的折射率大于 a 的折射率，则 a 在水珠中的传播速度大于 b 在水珠中的传播速度，故 A 正确；当入射角 i 逐渐增大，则折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，肯定有光线从 bb面射出，故 B 错误；根据双缝干涉相

4、邻两亮条纹的间距 x 与双缝间距离 d 及光的波长 的关系式 x ，可知只减小屏到挡板间距离 l，两相邻亮条纹间距ld离 x 将减小，故 C 正确；只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故 D 正确.5.(多选)下列说法正确的有( )A.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B.相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关C.声波频率的大小取决于某种介质中传播的速度和波长的大小D.在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变窄答案 AD6.(多选)如图 1 所示， A、 B 为两偏振片，一束自然光沿 OO方向射向 A，此时在光屏 C 上，3透射光的强度最

5、大，则下列说法中正确的是( )图 1A.此时 A、 B 的透振方向平行B.只有将 B 绕 OO轴顺时针旋转 90，屏上透射光的强度才最弱，几乎为零C.将 A 或 B 绕 OO轴旋转 90，屏上透射光的强度最弱，几乎为零D.将 A 沿顺时针旋转 180，屏上透射光的强度最弱，几乎为零答案 AC解析 当 A、 B 两偏振片的透振方向平行时，光屏上光的强度最强；当二者透振方向垂直时，光屏上光的强度最弱，几乎为零，由此可知 A、C 选项正确.7.为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为 n，要使绿光在垂直入射时反射光

6、完全抵消，最小厚度为 d，那么绿光在真空中的波长 0为( )A. B. C.4dD.4ndd4 nd4答案 D解析 设绿光在增透膜中的波长为 ，则由 d ，得 4 d，故绿光在真空中的波长14为 0 n 4 nd.8.在双缝干涉实验中，一钠灯发出波长为 589nm 的光，在距双缝 1.00m 的屏上形成干涉图样.图样上相邻两亮条纹中心间距为 0.350cm，则双缝的间距为( )A.2.06107 m B.2.06104 mC.1.68104 m D.1.68103 m答案 C解析 由 x ，可得双缝间距 d m1.6810 4 m.选ld l x 1.0058910 90.35010 2项 C

7、 正确.9.(多选)如图 2 所示，偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将偏振片转动 90，透过偏振片看到的屏幕漆黑，则( )4图 2A.显示器发出的光是纵波B.显示器发出的光是横波C.显示器发出的光是自热光D.显示器发出的光是偏振光答案 BD解析 由题意可知，只有当入射光的振动方向与偏振片的方向相同时，透射光的强度最强；若与偏振片的方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是横波，且是偏振光，故 B、D 正确、A、C 错误.10.如图 3 所示， a、 b 两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是( )图 3A.b 在该介质中的

8、折射率比 a 的大B.若用 a、 b 分别做单缝衍射实验， b 的中央亮条纹更宽C.用 a 更易观测到泊松亮斑D.若用 a、 b 分别做双缝干涉实验， a 的两相邻亮条纹中心间距更大答案 B解析 由题设条件知， ia ib， ranb，A 错误；因为 nanb，所以sinisinr a 甲 ，故 A 正确.ld12.如图 5 所示为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样，则( )图 5A.甲为蓝光的衍射图样B.乙为红光的干涉图样C.丙为红光的衍射图样D.丁为蓝光的干涉图样答案 D二、填空题(本题共 2 小题，共 12 分)13.(6 分)某同学利用如图 6 甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光

9、电传感器可用于测量光屏上光强的分布.某次实验时，在电脑屏幕上得到如图乙所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是_(选填“单缝”或“双缝”).当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较_(选填“宽”或“窄”)的双缝，或使双缝与光屏间的距离_(选填“增大”或“减小”).6图 6答案 单缝 窄 增大解析 由题图乙可知，条纹中间亮、两边暗，是衍射条纹，所以在缝屏上安装的是单缝；根据 x 知，要使干涉条纹间距变大，双缝的宽度需减小，即选择宽度较窄的双缝或ld使双缝与光屏间的距离增大.14.(6 分)如图 7 所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从游标卡尺上读出某条亮条纹的位置.

10、图中所示的读数是_mm.图 7若双缝间距为 d，双缝到屏间的距离为 l，相邻两个亮条纹中心的距离为 x，则光的波长表示为 _(字母表达式)，某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，d0.20mm， l700mm，测量 x 的情况如图 8 所示.由此可计算出该光的波长为： _m.图 8答案 5.24 x 5.610 7dl解析 从题图可以看出，主尺示数为 5mm，游标尺第 12 条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：120.02mm0.24mm，题图中的游标卡尺的示数为：5mm0.24mm5.24mm.由干涉条纹间距的计算公式： x ，解得光的波长表达式为： .由题图可以求ld d xl出

11、条纹间距为： x mm1.96mm，代入数据解得光的波长为： 5.610 7 m.9.805三、计算题(本题共 3 小题，共 40 分)715.(12 分)在杨氏干涉实验中，若单色光的波长 5.8910 7 m，双缝间的距离d1mm，双缝到屏的距离 l2m.求第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距.答案 1.17810 2 m解析 相邻亮条纹的中心间距 x ，由题意知，第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中ld心间距 L10 x，代入数据得 L1.17810 2 m.16.(14 分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺

12、旋测微器的读数如图 9 甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第 3 条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示.已知双缝间距 d1.5mm，双缝到屏的距离 l1.00m，则被测光的波长为多少？图 9答案 3.1510 7 m解析 题图甲读数为 1.130 mm，题图乙读数为 1.760 mm.相邻两条亮条纹的间距 x mm0.210 mm.1.760 1.1303由 x 得 m3.1510 7 m.ld d xl 1.510 30.21010 31.0017.(14 分)如图 10 所示，在双缝干涉实验中， S1和 S2为双缝， P 是光屏上的一点，已知 P点与 S

13、1和 S2距离之差为 2.1106 m，今分别用 A、 B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问 P 点是亮条纹还是暗条纹？图 10(1)已知 A 光在折射率为 n1.5 的介质中波长为 4107 m；(2)已知 B 光在某种介质中波长为 3.15107 m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界角为37.答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹解析 已知 P 点与 S1和 S2的距离之差，根据出现亮、暗条纹的条件可判断 P 点是亮条纹还8是暗条纹.(1)设 A 光在空气中波长为 1，在介质中波长为 2，由 n 得，cv 1f 2f 1 2 1 n 21.5410 7 m610 7 m根据路程差 r2.110 6 m，所以 N1 3.5 r 1 2.110 6610 7由此可知，从 S1和 S2到 P 点的路程差 r 是波长 1的 3.5 倍，所以用 A 光做双缝干涉实验时， P 点为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系 sinC ，1n得 n .1sin3753由此可知， B 光在空气中的波长为： 2 n 介 3.15107 m5.2510 7 m.53则路程差 r 和波长 2的关系为： N2 4 r 2 2.110 65.2510 7可见，用 B 光做双缝干涉实验时， P 点为亮条纹.