教科版高中物理选修3-4第五章测定玻璃的折射率寒假复习题(解析版)

1、绝密 启用前教科版 高中物理 选修 3-4 第五章 测定玻璃的折射率寒假复习题本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分，考t时间150分钟。分卷 I一、单选题 (共 10小题,每小题4.0分,共 40分)1 .夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是()A 前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B 前窗玻璃的透振方

2、向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45 ° ，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45 °D 前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45 °【答案】 D【解析】此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以 A 错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼， B 错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45 ° ，车灯玻

3、璃的透振方向是斜向左上45° ，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内， C 错误，故 D 正确2 .人隔着墙说话，能听见声音而看不见人，下列说法中解释正确的是()A 光波是电磁波，而声波是纵波B 光波是横波，而声波是机械波C 光速太大D 声波波长大，光波波长小【答案】 D【解析】由于声波的波长大，远大于一般障碍物的尺寸，能够发生明显的衍射现象，因此墙另一边的人能听到声音，而光波的波长小，远小于一般障碍物的尺寸，不能发生明显的衍射现象，因此只闻其声，不见其人 D 正确3 .在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩色干涉条纹若在双缝中的一缝前放一红色

4、滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时（）A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮【答案】C【解析】两列光波能发生干涉的条件之一是频率相等.利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两 束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率 不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但屏上仍会有光亮.4.两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过.如果将其中

5、的一片旋转180在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（）A.透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B.透过偏振片的光强先增强，然后减少到非零的最小值C.透过偏振片的光强在整个过程中都增强D.透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强【答案】A【解析】起偏器和检偏器的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行时，光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180。的过程中，两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，所以正确选项为A.5 .在双缝干涉测波长实验中为了减小实验误差，可采取的办法是（）A.减小屏到双缝的距离B .换用不同的滤光片进行多次测量取平均值C.增大缝的宽度

6、D.测出多条亮纹之间的距离，再算出相邻条纹间距【答案】D【解析】测出多条亮纹之间的距离，根据4 =消？计算条纹间距，n越大，测量的偶然误差就越小.6 .如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，Ri、R2是定值电阻，电流表和电压 表均为理想电表，电源电动势为 E,内阻为r.则当偏振片Q由图示位置转动 90。的过程中，电流表 和电压表的示数变化情况为 （）遗业向l* QA.电流表的示数变大，电压表的示数变小B.电流表的示数变大，电压表的示数变大C.电流表的示数变小，电压表的示数变大D .电流表的示数变小，电压表的示数变小【答案】B【解析】光沿轴线照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振

7、片 Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则当偏振片Q由图示位置转动 90。的过程中，光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，外电 压则增大，因此电压表示数变大，而R两端的电压变小，所以 R两端的电压在增大，故电流表示数变大，故B正确.7 .下列说法正确的是（）A .自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光8 .只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高C.全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性D.将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住， 让它停止振

8、动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象【答案】C【解析】自然界中的反射光等均属于偏振光，故 A错误；只有声源和观察者间有相对运动时才能 观察到频率的变化，故 B错误；全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性，故C正确；将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按 住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波共鸣现象，故D错误.8 .在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，则干涉条纹将（）A.变密B.变疏C.不变D,消失【答案】A【解析】根据公式 Ax=引入，若两缝之间的距离稍微加大，即 d变大，则 位变

9、小，即干涉条纹变 密，故A正确，B、C、D错误.0,经折射9 .如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为后射出a、b两束光线.则（）A.在玻璃中，a光的传播速度大于 b光的传播速度B.玻璃砖对a光的折射率小于对 b光的折射率C.若改变光束的入射方向使。角逐渐变大，则折射光线 a首先消失D.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于 b光的干涉条纹间距【答案】C【解析】光线a的偏折程度大，根据折射定律公式n =,知玻璃砖对a光的折射率大；再根据公式v=，知光线a在玻璃中的传播速度小，故 A、B错误；若改变光束的入射方向使。角逐渐变大，

10、则折射光线 a的折射角先达到90°,故a光先发生全反射，首先消失，故 C正确；光线a的 折射率大，说明光线 a的频率高，根据c=入，光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间 距公式入，知分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故 D错误；故选C.10 .全息照相在拍摄过程中，应用了激光的什么特点（）A.干涉11 衍射C.偏振D.直线传播【答案】A【解析】在拍摄全息相片时，同一束激光分为两部分，一部分直接照射到底片上，另一部分通过 拍摄物反射到底片上，在底片上发生干涉，底片记录下干涉条纹，因此应用了激光的干涉原理. 二、多选题（共4

11、小题,每小题5.0分洪20分）11.（多选）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条 件后，在屏上观察到的条纹如图乙所示，他改变的条件可能是（）A.增大光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.增大双缝到光屏间的距离D .换用频率更高的单色光源【答案】BC【解析】根据 Ax=$入知，双缝条纹间距增大，可能是双缝到光屏间的距离L变大或双缝之间的距离d减小或换用了波长更大的单色光源即频率更小的单色光源，故B、C正确，A、D错误.12 .（多选）以下关于光的有关说法中正确的是（）A.光导纤维是应用了光的全反射现象，无影灯主要是应用了光的衍射B.天空中出现的彩虹是

12、因为光的折射形成色散现象C.激光是自然界普遍存在的相干光，平行度非常好，亮度非常高D.照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象【答案】BD【解析】光导纤维是应用了光的全反射现象；光源较大时，本影很小，无影灯是利用光的直线传播原理制成的， A错误；天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象，B正确；激光是人类在实验室里激发出的一种自然界中没有的光，C错误；照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象，D正确.13 .（多选）以下说法中正确的是 （）A.激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性B.由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象C.光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物D

13、.普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息 【答案】ACD【解析】激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性；光纤通信是激光和光导纤维相结合 的产物；普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信 息.14.（多选）下列说法正确的是（）A.光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C.杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹 间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D.光的偏振特征说明光是横波 E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气

14、泡时，一部 分光在界面上发生了全反射的缘故【答案】BDE【解析】光在介质中传播的速度由介质本身及频率共同决定，故 A错误.油膜形成的彩色条纹， 是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确.根据光的干涉条纹间距公式及=刍入，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹 间距大，故 C错误.光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确.玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发 生了全反射，故E正确.分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分洪10分)15.某同学在做用双缝干涉测量光的

15、波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A),游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d=0.5 mm,双缝到光屏的距离 L=1 m.则：(保留两位有效数字)图乙中游标卡尺的示数为 cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为 cm.(3)所测光波白勺波长为 m.【答案】(1)1.250 (2)1.770 (3)6.5 10 7【解析】(1)图乙中游标卡尺是 20个等分刻度，精确度为 0.05 mm,读数为12 mm + 0.05 mrm< 10 =12.50 mm = 1.250

16、cm.(2)图丁中游标卡尺也是 20个等分刻度，读数为 17 mm+0.05 mm 14=17.70 mm = 1.770 cm.匚由入可得入=Axn.770-m=6.5 107m.四、计算题(共3小题,每小题10.0分洪30分)16.用氯氟激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d = 0.1 mm,双缝到屏的距离L= 6.0m,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm,氨速激光器发出的红光的波长入是多少？假如把整个装置放入折射率是；的水中，这时屏上的条纹间距是多少？【答案】6.3 >10 7m 2.8 10 2m【解析】由条纹间距 及、双缝间距d、双缝到屏的距离 L及波长 入的

17、关系，可测光波的波长，同理知道水的折射率，可知该波在水中的波长，然后由Ax、d、L、入的关系，可计算条纹间距.(1)由 从=/入可以得出，红光的波长入、d A O.LXix3.Sxig-1瓜=荷76.3 x l(m激光器发出的红光的波长是6.3 >10 7m.(2)如果整个装置放入水中，设激光器发出的红光在水中的波长为入7-m= 4.7 10 m.这时屏上条纹间距是：山斗心gLm/*0%17.应用激光平行性好的特点，可以精确地测量距离.对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发 射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离.若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s,则月球到地球的距离大约是多少千米？【答案】3.84 M05km【解析】真空中光速c=3.0 X08m/s,从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间中激光所行路程是月、地距离的2倍.从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间为2.56s,则月球到地球的距离大约为：L=；ct=；X3.