2016-2017学年高二物理下学期基础达标检测13

1、13.3新提升课时作业基础达标1. 由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象.这是因为（）A .两个光源发出光的频率不同B .两个光源发出光的强度不同C.两个光源的光速不同D .这两个光源是彼此独立的，不是相干光源【解析】 本题考查相干光的条件，题中两光源发出的光都是白 光，频率不确定没法比较，选项 A错误.光的强度对光是否干涉没 有影响，所以B错误.光速在真空中是确定的，它对光的干涉也没 影响，选项C错误.题中是两个独立光源，根据物体的发光机理 （原 子跃迁），二者产生的不是相干光，选项 D正确.【答案】 D2. 以下光源可作为相干光源的是（）A .两个相同亮度的烛焰B

2、.两个相同规格的灯泡C.双丝灯泡D .出自一个单色光源的一束光所分成的两列光【解析】 两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同， 相位差恒定，而且振动方向相同.相同亮度的烛光频率不一定相同， 故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同， B错；双丝灯 泡上，不同的发光点所发出的光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波 （视为新光源）的频率相 同，相位差恒定，振动情况相同，所以 D项正确.【答案】 D3. （多选）对于光波和声波，正确的说法是（）A. 它们都能在真空中传播B. 它们都能产生反射和折射C. 它们都能产生干涉D .声波能产生干涉而光波不能【

3、解析】 它们都具备波所具有的特征，即反射、折射、干涉等 现象，光能在真空中传播，而声波不能在真空中传播.【答案】 BC4.用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏可观察到的图象是图中的（）mu minii minABiiiiiiiilllllllllCD【解析】在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，所以D对.【答案】 D5. （多选）在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是 （n为自然 数，入为光波波长）（）A .距双缝的路程相等的点形成暗条纹B. 距双缝的路程差为n入的点形成亮条纹c.距双缝的路程差为门2的点形成亮条纹（nD .距双缝的路程差为n+ 2丿入的点

4、形成暗条纹【解析】光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹，D对，路程差为波长的整数倍出现亮纹， B对.【答案】 BD6. 如图所示为双缝干涉实验装置.当使用波长为6X IO” m的 橙色光做实验时，光屏上的 P点及其上方的Pi点形成两条相邻的明 纹.若使用波长为4X 10一7 m的紫光重复上述实验，在 P点和Pi点 形成的明、暗纹情况是（）A . P和Pi都是明纹B. P是明纹，Pi是暗纹C. P是暗纹，Pi是明纹 D. P和Pi都是暗纹【解析】 根据形成明、暗条纹的条件可知：无论换用哪种波长 的色光、波程差，占=PSi-PS2 = 0,故P点总是明纹.橙色光在Pi点形成第一级明纹，有

5、 8= PiS2 PiSi = n = i x 6x i0-7 m=6x iO 7 m,这对紫光来说：PiS2 PiS = i.5入紫，故Pi为暗纹.【答案】 B7 .如图（甲）所示为双缝干涉实验的装置示意图，（乙）图为用绿光 进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央条纹，（丙）图为换 用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a为中央亮条纹， 则以下说法正确的是（ ）A. （丙）图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B. （丙）图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C. （丙）图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D. （丙）图可能为用红光实验产生的条纹，表明红

6、光波长较短【解析】根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此 B、C、D错，A对.【答案】A8. 如右图所示，在某次双缝干涉实验中，Q处是中央亮条纹P往上数的第一条亮纹，已知从 Si和S2发来的两束相干光到Q处的路 程差是9X 10_7 m，则实验所用的单色光的频率是多少？第二条暗纹 到两双缝的路程差为多少？【解析】 第一条亮纹到双缝的路程差应等于光波的波长，故可 知该单色光的波长 A 9X10 -7 m.由波长、波速和频率的关系可知该单色光的频率f_c_ 3X 108入9X 10- 7Hz= 3.

7、3X 1014 Hz.第一条暗纹到双缝的路程差等于2,第二条暗纹到双缝的路程差36等于2入即1.35X 10-6 m.【答案】3.3X 1014 Hz 1.35X 10- 6 m9. 用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P到双缝的路程差8= 1.5X 10-6 m，当单色光波长 入=0.5X 10-6 m, P点将形成亮条纹 还是暗条纹？若单色光波长 ?2= 0.6X 106 m时，此时在中央亮条纹 和P点之间有几条暗条纹？【解析】 由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即$P n；(n2n+ 1=0, 1, 2, 3,)时，产生亮条纹；当 S2P SP=Xn = 0, ,i2,出，)时，产生暗条纹

8、.当入=0.5X 106 m时，S2P SiP= n入，解得n = 3,故P点为亮 条纹.当0.6X 106 m 时，S2P SiP= (2n+ 1)X2，解得 n=2,故 P点为暗条纹，且中央亮条纹和 P点之间有两条暗条纹.【答案】P为亮条纹 2条能力提升1.在用单色光做双缝干涉实验中，屏中央 (到两缝距离相等处) 是亮条纹，称为第零级亮条纹，紧靠中央亮纹的暗纹称为第一级暗纹， 那么()A .第三级暗纹到两缝距离差为波长的 1.5倍B .第三级亮纹到两缝距离差为波长的 1.5倍C.第三级亮纹到两缝距离之差为波长的 2倍D .第三级亮纹到两缝距离差为波长的 3倍【解析】如图所示，(1)产生亮纹

9、的条件：1* / f第二獗亮红第一 爼蛊纹1一一一 一 扌Ar = r2 r 1 = k k= 0,1,2,3,)第三级亮纹：k= 3,则Ar = 3入故D项正确，B、C两项错误.(2)产生暗纹的条件：1Ar = r2 r1 = (2k 1)x 2 Xk= 1,2,3,)15第三级暗纹：k= 3,贝S Ar = (2X 3 1)x2入 =2 A2.5入故A项错误.【答案】D年诺贝尔物理学奖授予对激光研究做出杰出贡献的三位科学家.如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图， 挡板上 有两条狭缝Si、S2,由Si和&发出的两列波到达屏上时会产生干涉 条纹.已知入射激光波长为 入屏上的P点到两缝S,和

10、S2的距离相 等，如果把P处的亮条纹记作0号亮纹，由P向上数与0号亮纹相 邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设Pi处 的亮纹恰好是10号亮纹，直线SPi的长度为ri, S2P1的长度为2, 则2 ri等于（）A . 5 入 B. 10 入C. 20 入 D. 40 入【解析】 屏上某处出现亮条纹的条件：该点到双缝的距离差2 1 = k4其中k= 0,1,2且k=0对应P处亮纹为第0号亮纹，k= 1、 2分别记为第1号、第2号亮纹，那么同理可知，第10号亮纹对应的k= 10,即r2 r 1= 10人故只有B项正确.【答案】B3 .如右图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双

11、缝，在光 屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S2的距 离之差 D应为（）A . c/2f B. 3c/2fC. 3c/f D. 5c/2f【解析】出现暗条纹，说明0、S2到P点距离之差为字（2n1）= 5入而A ；，所以r1 r2 =f 因而D是正确的.【答案】D4.出片L.I1 12014年7月23日湘煤嘉禾矿业发生瓦斯爆炸事故.煤矿中的瓦 斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空 气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪， 其原理如 图所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器 A、B,容器A与 干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察

12、屏上的干涉条 纹，就能够监测瓦斯浓度.如果屏的正中央 0点变为暗纹，说明B 中气体（）A .一定含瓦斯B .一定不含瓦斯C. 不一定含瓦斯D. 无法判断【解析】 如果屏的正中央 0变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯.【答案】 A5. 1801年，托马斯 杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834 年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）.洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜.S 经平面镜反射后的光与直接发出的光在屏上相交，已知两列光波到屏上P的路程差Ar = 1.5X 10一6 m,当单色光波 入=0.5 g时，P点将 形成亮条纹还是暗条纹？若色光波长 ?2= 0.6 g呢？1.5X 10-6【解析】由题意知，当入=0.5 时，Ar =入=3入，0.5X 10-61.5X 10- 6满足波长的整数倍，在P点形成亮条纹；当& = 0.6 g,Ar =60.6X 10-6 |；2，满足半波长的奇数倍，在 P点形成暗条纹.【答案】亮条纹暗条纹沁园春雪 北国风光，千里冰封