20192020学年高中物理第五章检测(A)(含解析)教科选修34

20192020学年高中物理第五章检测(A)(含分析)教科版选修3420192020学年高中物理第五章检测(A)(含分析)教科版选修3410/10肂PAGE10腿虿螆肁薄膇袁艿20192020学年高中物理第五章检测(A)(含分析)教科版选修34第五章检测(A)

(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包含10小题,每题4分,共40分.在每题给出的四个选项中有一个或多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)

1.利用激光很简单实现光的干涉现象,这是由于()

激光的亮度高

激光的方向性好

C.激光的频率、偏振方向几乎同样

D.激光的能量集中

分析:为了更好地实现干涉现象,应尽可能用频率、偏振方向同样的光作为有关光.

答案:C

2.以下关于双缝干涉实验的说法正确的选项是()

单缝的作用是获得频率保持不变的有关光源

双缝的作用是获得两个振动情况同样的有关光源

C.光屏上距两缝的行程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹

D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生

分析:在双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,双缝的

作用是获得两个振动情况完好同样的有关光源,应选项A错误,选项B正确.在两个有关光源完好相

同的情况下,光屏上距两缝的行程差为半波长的奇数倍处出现暗纹,选项C错误.两列光波只要相遇

就会叠加,满足有关条件就能发生干涉,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉,用光屏接

收可是为了肉眼观察的方便,应选项D错误.

答案:B

1

3.如图为红光或紫光经过双缝或单缝所表现的图样,则()

A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样

C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干涉图样

答案:B

4.以下列图,让太阳光和白炽灯光经过偏振片P和Q,以光的流传方向为轴旋转偏振片P或Q,可

以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象.这个实验表示()

A.光是电磁波B.光是一种横波

C.光是一种纵波D.光是概率波

分析:偏振现象是横波特有的,光的偏振现象说明光是一种横波.

答案:B

在双缝干涉实验中,以下说法正确的选项是()

入射光波长越长,干涉条纹间距越大

入射光频率越高,干涉条纹间距越大

C.把入射光由绿光变成紫光,干涉条纹间距变小

D.把入射光由绿光变成红光,干涉条纹间距变小分析:由x=??可知,在l、d不变的情况下,波长越长,条纹间距越大,应选项A正确.又由于绿????光的波长比紫光的长,所以绿光的干涉条纹间距比紫光的大,应选项C正确.

答案:AC

2

在双缝干涉实验中,中间明条纹(零级明条纹)到双缝的行程差为零,那么从双缝到第三级明条

纹之间的行程差是()

.λλ.λλ55分析:由(0,1,2,3,)可知屏上的第三级明条纹对应3,选项D正确.s=nλn=n=答案:D

当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立,而前下方又洋溢云雾时,有时会在前下方的天幕上看到

一个外红内紫的彩色光环,这是一种奇怪的自然现象.当阳光照射较厚的云层时,日光射透云层后,会碰到云层深处水滴或冰晶的反射,这种反射在穿过云雾表面时,在渺小的水滴边缘产生衍射现象.

那么,下述现象中与该现象成因不同样的是()

A.雨后的彩虹

B.孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓

C.路面上的油膜阳光下表现彩色

D.阳光照射下,树影中表现一个个小圆形光斑

分析:该现象属于衍射现象,孔雀羽毛色彩斑斓也属于衍射现象,选项B不合题意.选项A属于光的

折射,选项C属于光的干涉,选项D属于小孔成像,应选项A、C、D吻合题意.

答案:ACD

抽制细丝时可以用激光监控其粗细.以下列图,激光束高出细丝时产生的条纹和它经过遮光板

上的一条同样宽度的窄缝规律同样,则以下说法正确的选项是()

①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③若是屏上条纹变宽,表示抽制的丝变粗了

④若是屏上条纹变宽,表示抽制的丝变细了

A.①③B.②④C.①④D.②③

3

分析:高强度纤维丝直径很小,用激光监控其粗细吻合光的衍射条件,是利用了光的衍射现象,②正确.观察其衍射现象,依照其衍射现象判断其粗细程度,若是屏上条纹变宽,表示衍射现象更明显了,抽制的丝变细了,④正确,应选B.

答案:B

9.(2018·北京理综)用双缝干涉实验装置获得白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤

光片后()

干涉条纹消失

彩色条纹中的红色条纹消失

C.中央条纹变成暗条纹

D.中央条纹变成红色

分析:白光经过红色滤光片后,只剩下红光,经过双缝后形成红光的干涉条纹,故A、B、C错误,D正

确.

答案:D

在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光.为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的

方法有()

A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离分析:依照条纹间距??,可增大λ,λ>λ,选项A正x=??·λ可知:要增大干涉条纹的间距红黄确;λ黄>λ蓝,选项B错误;增大到屏的距离l,x增大,选项C正确;增大双缝间距d,x减小,选项D错误.答案:AC二、填空题(本题包含2小题,共20分)

11.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,已知双缝到光屏之间的距离为l,双缝之

间的距离为d,单缝到双缝之间的距离为s.

4

(1)某同学在用测量头测量时,先将测量首领镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数用a表示.尔后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第6条亮纹的中心,这时手轮上的示数用b表示()由此可计算出实验中所测得的单色光的波长b>a.λ=.

(2)以下哪些操作可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离.

A.增大单缝和双缝之间的距离s

B.增大双缝和光屏之间的距离l

C.将红色滤光片改为绿色滤光片

D.增大双缝之间的距离d

??-????分析:(1)依照题意可知相邻的两条明条纹之间的距离为x=5,依照条纹间距公式x=????,(-)解得??=5??.(2)依照双缝干涉条纹间距公式x=??????,分析可得相邻两条亮纹之间的距离与单缝和双缝之间的距离没关,故A错误;增大双缝和光屏之间的距离,可增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离,故B正确;将红色滤光片改为绿色滤光片,波长减小,相邻两条亮纹之间的距离减小,故C错误;增大双缝之间的距离d,相邻两条亮纹之间的距离减小,故D错误.(??-??)??(2)B答案:(1)5??12.(10分)用双缝干涉测光的波长,实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝的距离l1=60mm,双缝与屏的距离l2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转着手轮,使分划板左右搬动,让分划板的中心刻线对准屏上亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度.

甲

5

乙(1)当分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数1mm,对准第4条时读数2mm,相邻两条亮纹间的距离x=x=x=mm.

丙(2)计算波长的公式λ=;求得的波长值是nm.分析:(1)依照螺旋测微器的读数规则对目镜中观察到的情况读数,将固定刻度和可动刻度上的读数相加即可,获得第1条亮纹对应的读数12190mm,第4条亮纹对应的读数27868mm第1条和第x=.x=..4条间有3个亮纹间距,故相邻两条亮纹间距x=??2-??1=mm=1.893mm.4-13(2)由相邻亮条纹的中心间距公式x=??可得波长计算公式??=??2,????????2代入数据可得λ=676nm.答案:(1)2.1907.868(或7867)1.893(2)??2??676.??2

三、计算题(本题包含4小题,共40分.计算题必定要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的

要注明单位)

(8分)以下列图,用激光束照射双缝干涉实验装置,后边屏上出现干涉条纹,其中单缝的作用是产生线光源,单缝、双缝应平行放置.

6

若将单缝绕中心轴旋转(不高出90°),条纹将发生什么变化?

若将双缝绕中心轴旋转(不高出90°),条纹将发生什么变化?

分析:在双缝干涉实验中,单缝的作用是形成线光源,双缝的作用是形成振动情况同样的有关光源.

干涉条纹总是平行于双缝.

当单缝旋转时,双缝被照亮的面积减小,双缝诚然还可以形成有关光源,但由于经过双缝的光能量减少,所以屏上还可以产生干涉条纹,但条纹变暗.

当双缝旋转时,同样会以致干涉条纹变暗.同时,干涉条纹保持与双缝平行,也随双缝的旋转而旋

转.

答案:见分析

14.(10分)以下列图,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12Q处的行程差是9×10-7m,则实验所用的单色光的频率是多少?第二条S和S发出的两束有关光到暗纹到两双缝的行程差为多少?

分析:Q是第一条亮纹

7有QS2-QS1=λ=9×10m.

由c=fλ得f=??=8×1015Hz??3×10-7Hz=19×103

第二条暗纹到S1、S2的行程差为

s=32??×10-6m.

答案:1×1015×10-6m37

15.(10分)在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差r1=0.75μm,光屏上Q点12r26.0×1011Hz的黄光照射双缝,经过计算到双缝S、S的距离之差为=1.5μm.若是用频率为f=回答P、Q两点出现的是明条纹还是暗条纹?分析:由波长与波速的关系式λ=??λ=0.12??,得知黄光的波长5μm.则P点到双缝S和S的距离之差r1是黄光波长λ的??1倍,即半波长的奇数倍,P点出现暗条纹;而Q点到双缝1、2的距离??SS??之差r2是黄光波长λ的??2=3倍,即波长的整数倍,Q点出现明条纹.

答案:P点:暗纹Q点:明纹

(12分)频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上,若屏上的点P到S