高三物理一轮复习-光的本性测试-大纲人教版.doc

2012版高三物理一轮复习 光的本性
1.在杨氏双缝干涉实验中,如果( )
A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹
B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹
C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹
D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹
解析:白光作为光源,屏上将呈现彩色条纹,A错;B为红光的双缝干涉,图样为红黑相间,故B正确;红光和紫光频率不同,不能产生干涉图样,C错;遮柱一条狭缝时,紫光将发生单缝衍射,形成衍射图样,D正确.
答案:BD
2.下列有关光现象的说法正确的是( )
A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大
B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射
C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
解析:在双缝干涉实验中,条纹间距d与入射光波长成正比,所以入射光由紫光改为红光时波长增长,条纹间距d变大,A项正确.全反射中的临界角为C,由sinC=可知,折射率越大,临界角越小,即紫光的临界角小于红光的临界角,所以紫光能发生全反射时,红光不一定能发生全反射,则B错误.金属的逸出功一定,由hν=W+Ek,紫光能使金属发生光电效应,而红光频率低不一定能使金属发生光电效应,所以C错误.在镜头前加装偏振片是为减弱玻璃反射的光对拍摄的负面影响,所以D错误.
答案:A
3.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是( )

A.当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持原来状态不变
解析:金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时,楔形薄膜形状各处厚度形状几乎不变.因此,形成的干涉条纹保持原状态不变,D正确,A､B､C错误.
答案:D
4.光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要器件是真空玻璃管,这些玻璃管可将太阳能转换成水的内能,真空玻璃管表面采用镀膜技术增加透射性,使尽可能多的太阳能转换为内能,这种镀膜技术的物理依据是( )

A.光的衍射 B.光的粒子性
C.光的干涉 D.光的直线传播
解析:为了增加透射光,可在真空玻璃管表面镀一层厚度为λ的增透膜,物理依据是薄膜干涉,正确选项为C.
答案:C
5.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射的睁不开眼晴,影响行车安全,若将汽车前窗玻璃和前灯玻璃都改用偏振玻璃,使双方司机都看不见对方车灯发出的炫目灯光,但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.所以汽车前窗玻璃､前灯玻璃的透振方向应该是( )
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,前灯玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,前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°,前灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D.前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
解析:汽车前灯采用偏振玻璃后,从中发出的是偏振光,要使司机能看清自己的车灯所照亮的物体(使物体反射的车灯光最大限度地透过前窗玻璃),应使自己前窗玻璃的偏振方向与车灯发出的光的偏振方向一致.另外,应使对方车灯光的偏振方向恰好和自己车前窗玻璃的偏振方向垂直,使得对方车灯射过来的灯光几乎不能透过,防止了司机炫目情况的发生,而A､C选项会造成司机看不到被自己的车灯照亮的物体,B选项会使对方司机看到自己的车灯射出的灯光,影响行车安全.所以A､B､C是错误的,只有D正确.
答案:D
6.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置.a为标准样板,b为待测厚玻璃板,所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )

A.a的上表面和b的下表面
B.a的上､下表面
C.a的下表面和b的上表面
D.b的上､下表面
解析:本题是薄膜干涉的应用.本题易错选项是D.错选D是理解为检查的样品是b,故干涉是发生在b的上､下表面.
答案:C
7.如图,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向,下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光( )

A.太阳光
B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成45°角振动的光
解析:偏振片具有滤光功能,振动方向完全垂直于偏振方向的光不能透过偏振片,因为偏振方向竖直,所以沿水平方向振动的光不能透过此偏振片.即A､B､D正确.
答案:ABD
8.为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的下列说法中正确的是( )
A.它是利用电子物质波的波长比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B.它是利用电子物质波的波长比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C.它是利用电子物质波的波长比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D.它是利用电子物质波的波长比可见光长,因此更容易发生明显衍射
解析:为了观察纳米级的微小结构,用光学显微境是不可能的.因为可见光的波长数量级是10-7m,远大于纳米,会发生明显的衍射现象,因此不能精确聚焦.如果用很高的电压使电子加速,使它具有很大的动量,其物质波的波长就会很短,衍射的影响就小多了.因此本题应选A.
答案:A
9.如图所示,为双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm的橙光照射,在光屏中心P点呈现亮条纹,在P点上方的P1点到S1,S2的路程恰为λ.现改用波长为400 nm的紫光照射,则P点处为__________条纹,P1点处为__________条纹.

解析:P点到S1,S2的路程差为0,所以P为亮纹,而P1点到S1,S2的路程差为600 nm,λ′=400 nm,Δx=600 nm=λ′,即P1点为暗纹.
答案:亮 暗
10.1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).
(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜. 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.

(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
答案:(1)如图所示

(2)Δx=
点评:本题考查了平面镜成像,光路图以及光的干涉规律.并能够根据题意分析出该题的本质是双缝干涉.
11.若已知两狭缝间距为1 mm,双缝到屏的距离为200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据,求出该单色光的波长和频率.

解析:由图可知
Δx=cm=0.1 cm
Δx=λ.
λ= m=5×10-7 m
f= Hz=6×1014 Hz
答案:λ=5×10-7 m f=6×1014 Hz
点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纹间距的因素分析讨论.再根据图中的测量结果,可求出相邻亮纹间距Δx;由Δx=λ,f=,然后求出λ及f.
12.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂上一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁,为了使波长为5.52×10-7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度.
解析:由于人眼对绿光最敏感,所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消,但薄膜的厚度不宜过大,只须使其厚度为绿光在膜中波长的,使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光互相抵消,而光从真空进入某种介质后,其波长会发生变化.
若绿光在真空中波长为λ0,在增透膜中的波长为λ,由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得:
n=得λ
那么增透膜厚度
h=λ= m=1×10-7 m.
答案:1×10-7 m
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