2019年高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振綜合檢測 魯科版選修3-4.doc

2019年高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振綜合檢測 魯科版選修3-4一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分，第14小題只有一項(xiàng)符合題目要求，第57小題有多項(xiàng)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(cuò)或不選的得0分)1光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是()A用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象D光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象【解析】用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用薄膜干涉的原理，選項(xiàng)A錯(cuò)；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散，選項(xiàng)B錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射，選項(xiàng)C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)D對【答案】D2光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特征的是()A一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時(shí)，反射光是偏振光C日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰D通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋【解析】在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光，A、B選項(xiàng)反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，D是光的衍射現(xiàn)象【答案】D3用單色光通過小圓盤與小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖形，它們的特點(diǎn)是()A用小圓盤時(shí)中央是暗的，用小圓孔時(shí)中央是亮的B中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋C中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋D用小圓盤時(shí)中央是亮的，用小圓孔時(shí)中央是暗的【解析】圓盤的衍射條紋中間為一亮斑且條紋外面是亮的，而小孔的衍射條紋外面是暗的【答案】B4通過游標(biāo)卡尺兩腳間的狹縫觀看與縫平行的紅色燈泡的燈絲，可以看到亮暗相間的衍射條紋，如果將狹縫調(diào)整得更窄，衍射條紋的中央亮條紋寬度和亮度的變化情況是()A變窄、變亮B變寬、變亮C變窄、變暗 D變寬、變暗【解析】把狹縫調(diào)整到更窄時(shí)，衍射現(xiàn)象將明顯，表現(xiàn)為中央亮條紋更寬但由于狹縫更窄，透過光量減小，條紋將變暗【答案】D圖15用波長為的單色光照射單縫O，經(jīng)雙縫N、M在屏上產(chǎn)生亮暗相間的干涉條紋，如圖1所示，圖中a、b、c、d、e為相鄰亮條紋的位置，c為中央亮條紋，則光從()AO到達(dá)a、b的路程差為零BN、M到達(dá)b的路程差為CO到達(dá)a、c的路程差為4DN、M到達(dá)e的路程差為2【解析】干涉時(shí)出現(xiàn)亮條紋的條件是路程差為半個(gè)波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋的條件是路程差為半個(gè)波長的奇數(shù)倍，而路程差是指雙縫到屏的距離，故A、C錯(cuò)【答案】BD6(xx全國高考)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有()A改用紅光作為入射光B改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離D增大雙縫之間的距離【解析】根據(jù)x，要增大條紋間距x，將L、增大或?qū)減小均可以，紅光比黃光波長大，故A選項(xiàng)正確；而藍(lán)光比黃光波長小，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；增大雙縫到屏的距離L，則x增大，故C選項(xiàng)正確；增大雙縫間距d，則x變小，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】AC7用激光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，比普通光源效果更好，圖象更清晰如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況下列說法正確的是()圖2A當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示B當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示C當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示D當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示【解析】當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，中間是亮條紋，往兩側(cè)條紋亮度逐漸降低，且亮條紋的寬度不等，所以其光強(qiáng)分布圖如乙所示，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏上呈現(xiàn)的是寬度相等的亮條紋，所以其光強(qiáng)分布圖如丙所示，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確【答案】AD二、非選擇題(本題共5小題，共58分按題目要求作答解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)8(13分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，要使屏上單色光的干涉條紋之間的距離變寬，可采取以下措施：_為測量紅光的波長，現(xiàn)測得屏上6條亮條紋間的距離為7.5 mm，已知雙縫間的距離為0.5 mm，雙縫到屏幕的距離為1 m，則此紅光波長為_【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)公式y(tǒng)可知，要使屏上單色光的干涉條紋之間的距離變寬，可以采取的措施是：使用波長較長的單色光增加雙縫到光屏間的距離或選用較長的遮光筒減小雙縫之間的距離根據(jù)測量值，計(jì)算相鄰條紋間的距離：ymm1.5 mm再代入公式求得該紅光的波長為y7.5107 m【答案】使用波長較長的單色光增加雙縫到光屏間的距離或選用較長的遮光筒減小雙縫之間的距離75107 m9(9分)用干涉法檢查平整的工作表面，產(chǎn)生的干涉條紋是一組平行的直線若將標(biāo)準(zhǔn)樣板向上平移，如圖3甲所示，干涉條紋將_(選填“變密”“變疏”或“不變”，下同)；若增大標(biāo)準(zhǔn)樣板與被檢查平面間的角度，如下圖乙所示，干涉條紋會_；若在楔形空氣層內(nèi)充滿折射率為n的某種透明介質(zhì)，如下圖丙所示，干涉條紋會_甲 乙 丙圖3【答案】不變變密變密10(9分)用三角形單色光源照射帶有圓孔的不透明擋板，當(dāng)圓孔的直徑分別為1 cm、1 mm和0.5m時(shí)，圓孔后的光屏上分別出現(xiàn)_、_和_圖樣【答案】與圓孔形狀相同的光斑倒立的三角形光斑中央為亮斑，周圍有明暗相間的同心圓環(huán)11(13分)利用雙縫干涉測定單色光波長，某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度對齊A條紋中心時(shí)(圖4甲)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示，第二次分劃板中心刻度對齊B條紋中心時(shí)(圖乙)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示，已知雙縫間距為0.5 mm，從雙縫到屏的距離為1 m，則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_ mm.圖丁游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_ mm.在實(shí)驗(yàn)中，所測單色光的波長為_ m在本實(shí)驗(yàn)中如果在雙縫上各有一個(gè)紅色和綠色濾光片，那么在光屏上將_(選填“能”或者“不能”)看到明暗相間的條紋圖4【解析】根據(jù)游標(biāo)卡尺的原理，可讀出圖丙的示數(shù)為11.4 mm；圖丁的示數(shù)是16.8 mm.y mm1.35 mm.又根據(jù)y，則6.75107 m.當(dāng)在雙縫上各有一個(gè)紅色和綠色濾光片時(shí)，不滿足干涉條件，故不能看到明暗相間的條紋【答案】11.416.86.75107不能12(14分)如圖5所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1106 m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(1)已知A光在折射率為n1.5的介質(zhì)中波長為4107 m.(2)已知B光在折射率為5/3的介質(zhì)中波長為3.15107 m.問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？圖5【解析】(1)設(shè)A光在空氣中波長為1，在介質(zhì)中波長為2，由n，得1n21.54107 m6107 m.根據(jù)光程差2.1106 m所以N13.5.由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的光程差是波長1的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋(2)B光在空氣中波長3為3n介3.15107 m5.25107 m.由光程差和波長3的關(guān)系N24，可知，用B光作光源，P點(diǎn)為亮條紋【答案】(1)暗條紋(2)亮條紋