2022年高中物理 第13章 第7、8節(jié) 光的顏色 色散同步練習 新人教版選修3-4

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1、2022年高中物理 第13章 第7、8節(jié) 光的顏色 色散同步練習 新人教版選修3-4 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來解釋的是(　　) A．雨后的彩虹 B．水面上的油膜在陽光照射下呈彩色 C．透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色 D．荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮 答案：B 解析：雨后的彩虹是色散現(xiàn)象，故選項A錯誤；透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色是衍射現(xiàn)象，故選項C錯誤；水珠在陽光下晶瑩透亮是全反射的結(jié)果，故選項D錯誤；油膜在陽光照射下呈彩色是薄膜干涉的結(jié)果，故選項B正確。 2．用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖(a)是點燃的酒精燈(

2、在燈芯上灑些鹽)圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．當金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° B．當金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90° C．當金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° D．干涉條紋保持原來狀態(tài)不變 答案：D 解析：金屬絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)時，不影響薄膜上薄下厚的分布，因而干涉條紋保持原來狀態(tài)不變，D對。 3．實驗表明，可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨著波長λ的變化符合科西經(jīng)驗公式：n＝A＋＋，其中A、B、C是正的常量。太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示。

3、則(　　) A．屏上c處是紫光　　　 B．屏上d處是紅光 C．屏上b處是紫光 D．屏上a處是紅光 答案：D 解析：太陽光中紅光波長最長，紫光波長最短，則紫光折射率最大，紅光折射率最小，所以紫光偏折程度最大，對應屏上d處，紅光偏折程度最小，對應屏上a處。 4．(福州八縣一中xx～xx學年高二下學期期末聯(lián)考)以下關(guān)于偏振片和增透膜的說法正確的是(　　) A．拍攝水下景物時，為減小光在水面處的反射，使景物更加清晰，可在照相機鏡頭前加一增透膜 B．為減小光在照相機鏡面處的反射，使景物更加清晰，可在照相機鏡頭前加一偏振片 C．照相機的增透膜厚度通常為λ/2 D．3D立體電影充分利

4、用了光的偏振原理 答案：D 解析：水面的反射光是偏振光，減弱偏振光的影響，應該加偏振片，故選項A錯誤；照相機鏡頭前應加增透膜，以減小反射光，故選項B錯誤；增透膜的厚度通常為綠光在增透膜這種介質(zhì)中的波長的，故選項C錯誤；3D立體電影充分利用了光的偏振原理，故選項D正確。 5．將激光束的寬度聚焦到納米級(10－9m)范圍內(nèi)，可修復人體已損壞的器官，可對DNA分子進行超微型基因修復，把至今尚令人無奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，以上功能是利用了激光的(　　) A．單色性好 B．平行度好 C．粒子性 D．高能量 答案：BD 解析：激光的平行度好，故可聚焦到很小的范圍；激光的亮度高、能量大

5、，故可修復器官。 6．如圖所示，從點光源S發(fā)出的一束細白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是(　　) A．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率 B．b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 C．若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是b側(cè)光 D．通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa>Δxb 答案：B 解析：根據(jù)色散形成的光譜，可知fa>fb，λa<λb，所以b更容易產(chǎn)生衍射，故B正確；na>nb，根據(jù)n＝，所以va

6、項C錯誤；根據(jù)Δx＝λ可知，Δxa<Δxb，故選項D錯誤。 二、非選擇題 7．雨后公路的積水上漂著薄薄的油層，看上去有許多彩色花紋，其中有一條綠色花紋與一條藍色花紋相鄰。在這兩條花紋處，哪里的油層更薄些？為什么？ 解析：根據(jù)光干涉出現(xiàn)亮紋的條件知，路程差kλ＝L2－L1＝2nd(d為膜厚度)，相鄰兩條綠紋與藍紋的k值相同，而λ綠>λ藍，所以在這兩條花紋處藍紋所對應的油層更薄些。 能力提升 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．讓激光照到VCD機、CD機或計算機的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過處理后還原成聲音和圖象，這是利用光的(　　) A．平行度好，可以會

7、聚到很小的一點上 B．相干性好，可以很容易形成干涉圖樣 C．亮度高，可以在很短時間內(nèi)集中很大的能量 D．波長短，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案：A 解析：激光的特點之一是平行度好，它可以會聚到一個很小的點上，DVD、VCD、CD唱機或電腦上的光驅(qū)及刻錄設備就利用了激光的這一特點，A正確，B、C、D錯誤。 2.兩個完全相同的等腰三棱鏡如圖所示放置，相鄰兩側(cè)面相互平行，一束白光從棱鏡A的左面入射， 從B的右面出射，則出射光線是(　　) A．一束白光 B．白光帶 C．散射彩色帶 D．平行彩色帶 答案：D 解析：各色光經(jīng)兩等腰棱鏡折射的光路圖如圖所示。各色光經(jīng)多次折射但由

8、于兩棱鏡相鄰兩側(cè)面平行，所以各色光出射光線與入射光線平行，最后出射光線是平行彩色帶。 3．(物理與日常生活)市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品產(chǎn)生的熱效應大大降低，從而廣泛地應用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為(　　) A．λ　　 B．λ　　 C．λ　　 D．λ 答案：B 解析：為減小反射的熱效應顯著的紅外線，則要求紅外線在薄膜的前后表面反射后疊加作用減弱，即路程差為半波長的奇數(shù)倍

9、，故薄膜的最小厚度為紅外線在該薄膜中波長的。 4.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖(a)所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖(b)所示，干涉條紋有如下特點：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖(a)裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋(　　) A．變疏 B．變密 C．不變 D．消失 答案：A 解析：干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個表面反射的光線

10、疊加而成的，當抽去一張紙片后，劈形空氣薄膜傾角減小，相鄰明條紋(或暗條紋)必須變疏才能符合所在位置下面對應的薄膜厚度差跟原先一樣，故A正確。 5．激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船。激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機的燃燒室，使推進劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃氣流，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用了激光的(　　) A．單色性好 B．平行度好 C．高能量 D．相干性好 答案：BC 解析：激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量，這樣可

11、以給火箭提供高能量。 6．一復色光中只含有a、b兩種單色光，用該復色光照射一豎直理想透明薄膜(膜層厚度從零開始，上薄下厚)時，得到如圖所示的干涉圖樣。若用此復色光通過玻璃半球射向空氣，下列四個光路圖中可能符合實際情況的是(　　) 答案：AD 解析：根據(jù)薄膜干涉圖象，可知λa<λb，所以a光的折射率大，故選項A、D正確。 二、非選擇題 7．用三棱鏡可使陽光折射成一條彩色光譜帶，如圖所示，請回答下列問題： (1)B、C、D區(qū)域分別是什么色光區(qū)？ (2)將一瓶綠藻放在A處，則B、C、D哪一處變暗？ (3)將一瓶綠藻放在B、C、D的哪一位置上，就會嚴重影響它的生長？ 解析：(1)B為紅光區(qū)，C為綠光區(qū)，D為藍光區(qū) (2)由綠藻呈綠色可知其對綠光的吸收最弱，故B和D處變暗。 (3)由(1)可知，C為綠光區(qū)，故綠藻只能得到極少量可利用的光來進行光合作用，因而會嚴重影響其生長。