2019年高中物理 第4章《光的波動性》綜合檢測 滬科版選修3-4.doc
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2019年高中物理 第4章《光的波動性》綜合檢測 滬科版選修3-4 一、選擇題(本大題共7個小題,每小題6分,總42分.第1~5題只有一項符合題目要求,第6~7題有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不選的得0分.) 1.(xx南通高二檢測)由兩個不同光源所發(fā)出的兩束白光落在同一點上,不會產生干涉現(xiàn)象.這是因為( ) A.兩個光源發(fā)出光的頻率不同 B.兩個光源發(fā)出光的強度不同 C.兩個光源的光速不同 D.這兩個光源是彼此獨立的,不是相干光源 【解析】 本題考查相干光的條件,題中兩光源發(fā)出的光都是白光,頻率不確定,沒法比較,選項A錯誤.光的強度對光是否產生干涉沒有影響,所以B錯誤.光速在真空中是確定的,但它對光的干涉也沒影響,選項C錯誤.題中是兩個獨立光源,根據(jù)物體的發(fā)光機理(原子躍遷),二者產生的不是相干光源,選項D正確. 【答案】 D 2.如圖1所示,讓太陽光通過M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上,P的右側再放一光屏Q,現(xiàn)使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉動一周,則關于光屏Q上光的亮度變化情況,下列說法中正確的是( ) 圖1 A.只有當偏振片轉到某一適當位置時光屏被照亮,其他位置時光屏上無亮光 B.光屏上亮、暗交替變化 C.光屏上亮度不變 D.光屏上只有一條亮線隨偏振片轉動而轉動 【解析】 太陽光是自然光,向各個方向的振動情況都相同.因此,無論偏振片的偏振方向在哪個方向都會有相同強度的光通過偏振片,在光屏上的亮度不變.因此,選項C是正確的. 【答案】 C 3.如圖2所示,一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角.此截面所在平面內的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊,進入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為( ) 圖2 A. B. C. D. 【解析】 如圖所示,根據(jù)折射率定義有,sin∠1=nsin∠2,nsin∠3=1,已知∠1=45,∠2+∠3=90,解得n=. 【答案】 A 4.如圖3所示,光熱轉換是將太陽能轉換成其他物質內能的過程,太陽能熱水器就是一種光熱轉換裝置,它的主要轉換器件是真空玻璃管,這些玻璃管將太陽能轉換成水的內能.真空玻璃管上采用鍍膜技術增加透射光,使盡可能多的太陽能轉換成熱能,這種鍍膜技術的物理依據(jù)是( ) 圖3 A.光的直線傳播 B.光的粒子性 C.光的干涉 D.光的衍射 【解析】 真空玻璃管上采用鍍膜技術,利用的是從鍍膜前后表面反射回的光相互疊加,增加透射光的強度,故該技術運用了光的干涉原理. 【答案】 C 5.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中,通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫觀看遠處的線狀白熾燈(燈絲或燈管都要平行于狹縫),可以看到( ) A.黑白相間的直條紋 B.黑白相間的弧狀條紋 C.彩色的直條紋 D.彩色弧狀條紋 【解析】 白熾燈(或日光燈管)發(fā)出的光是復色光,其中各種色光的波長不同,產生的單縫衍射的圖樣中條紋寬度和間距都不相同,因此各單色光的亮紋或暗紋不能完全重疊在一起,所以成為彩色條紋.因是狹縫,所以是彩色直條紋,故選項C正確,A、B、D錯誤. 【答案】 C 6.如圖4所示,一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上,經折射后交于光屏上的同一個點M,若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率,下列說法中正確的是( ) 圖4 A.n1<n2 B.a為藍光,b為紅光 C.a為紅光,b為藍光 D.n1>n2 【解析】 由題圖可知,b光線經過三棱鏡后的偏折角較小,因此折射率較小,是紅光. 【答案】 AB 7.圖5為一直角棱鏡的橫截面,∠bac=90,∠abc=60.一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡.已知棱鏡材料的折射率n=,若不考慮原入射光在bc面上的反射光,則有光線( ) 圖5 A.從ab面射出 B.從ac面射出 C.從bc面射出,且與bc面斜交 D.從bc面射出,且與bc面垂直 【解析】 光路如圖,光射到ab面上時入射角θ1=60,由sin C==知介質的臨界角C=45,θ1>C,在ab邊上發(fā)生全反射射到ac面,此時入射角θ2=30<C,在此既有折射又有反射,由幾何知識知反射光垂直bc射出,故B、D正確. 【答案】 BD 二、非選擇題(本大題共5個小題,共58分.按題目要求作答.解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.) 8.(10分)(xx西北工大附中檢測)在利用雙縫干涉測定光的波長實驗中,取雙縫間距d=0.5 mm,雙縫與光屏間距離L=0.5 m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖像如圖6所示,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖,則圖中A位置的游標卡尺讀數(shù)為________,B位置的游標卡尺讀數(shù)為________,單色光的波長為________m. 圖6 【解析】 該游標卡尺是10分度的游標卡尺,其精確度為0.1 mm,則A位置的游標卡尺讀數(shù)為 11 mm+10.1 mm=11.1 mm 同理,B位置的游標卡尺讀數(shù)為 15 mm+70.1 mm=15.7 mm 根據(jù)關系式Δx=λ得: λ=Δx 又Δx==10-3 m 那么,該單色光的波長為 λ=10-3 m≈6.610-7 m. 【答案】 11.1 mm 15.7 mm 6.610-7 9.(10分)某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關角度如圖7所示. 圖7 (1)此玻璃的折射率計算式為n=________(用圖中的θ1、θ2表示); (2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應選用寬度________(選填“大”或“小”)的玻璃磚來測量. 【解析】 本題意在考查學生對入射角、折射角、折射率的理解和應用 .光線由空氣射入玻璃磚的入射角i=-θ1,折射角r=-θ2,由折射率的定義可得:n===,根據(jù)平行玻璃磚對光線的影響可知,玻璃磚寬度越大,側移量越大,折射角的測量誤差越?。? 【答案】 (1) (2)大 10.(10分)一束平行光以45 的入射角從某介質中射向空氣中,折射角為60 ,求這種介質的折射率及光在這種介質中的傳播速度. 【解析】 根據(jù)光路可逆,若光從空氣射向這種介質時入射角為60 ,則折射角為45 .由折射定律可知這種介質的折射率為n===. 由折射率與光速的關系n=, 解得光在這種介質中的傳播速度 v== m/s≈2.45108 m/s. 【答案】 2.45108 m/s 11. (12分)如圖8所示,AB為一直光導纖維,AB之間距離為s,使一光脈沖信號從光導纖維中間入射,射入后在光導纖維與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射,由A點傳輸?shù)紹點所用時間為t,求光導纖維所用材料的折射率n. 圖8 【解析】 光信號由A點進入光導纖維后,沿AO方向照射到O點,此時入射角α恰好等于臨界角.設光在此介質中的速度為v,而沿水平方向的分速度為vsin α,沿水平方向傳播的距離為s. 設介質的折射率為n,則有sin α=sin C= n=,t= 由以上三式解得t==,所以n=. 【答案】 12.(16分)(xx山東高考)如圖9所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑.來自B點的光線BM在M點射出,出射光線平行于AB,另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射.已知∠ABM=30,求 圖9 (1)玻璃的折射率; (2)球心O到BN的距離. 【解析】 (1)設光線BM在M點的入射角為i,折射角為r,由幾何知識可知,i=30,r=60,根據(jù)折射定律得 n= ① 代入數(shù)據(jù)得 n=. ② (2)光線BN恰好在N點發(fā)生全反射,則∠BNO為臨界角C sin C= ③ 設球心到BN的距離為d,由幾何知識可知 d=Rsin C ④ 聯(lián)立②③④式得 d=R. ⑤ 【答案】 (1) (2)R- 配套講稿:
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- 光的波動性 2019年高中物理 第4章光的波動性綜合檢測 滬科版選修3-4 2019 年高 物理 波動性 綜合 檢測 滬科版 選修
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