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1、高中同步测控优化训练(四)第二十章 光的波动性(B卷)说明：本试卷分为第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号内，第卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第卷(选择题 共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内.1.小朋友吹出的肥皂泡泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹.这是下列哪种原因形成的A.光的色散 B.光的衍射C.光的直线传播D.光的干涉解析：本题考查光的干涉及与其他现象的区别.以上现象都是干涉现象，即薄膜干涉.白光照射在肥皂泡膜、油膜表面，被薄膜前后表面反射的两列
2、反射波叠加，形成干涉条纹.由于白光中的各色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，薄膜上就会出现彩色花纹.D正确.答案：D2.下列哪种射线衍射现象最明显A.射线B.紫外线C.红外线D.X射线解析：这四种射线中，红外线的波长最长，因而它的衍射现象最明显.C正确.答案：C3.录音机磁带上的磁性，经下列哪种光或射线照射最容易损失A.红外线B.紫外线C.X射线D.可见光解析：红外线频率比可见光、紫外线、射线更接近磁性物质分子的固有频率，因此它使磁性物质分子震动幅度最大，也最易打乱分子环行电流的取向，所以红外线更易去磁.A正确.答案：A4.肥皂薄膜在阳光下可看到彩色花纹的原因是A.薄膜对不同色光的折射率不同B
3、.薄膜对不同色光的反射方向不同C.不同厚度的地方，薄膜吸收不同的色光D.不同厚度的地方，某一波长的光从前、后表面反射光互相增强而产生的解析：本题考查光的薄膜干涉.故正确选项为D.答案：D5. 2001年10月，我国进行了第三次大熊猫普查，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等.红外遥感利用了红外线的A.热效应B.相干性C.反射性能好D.波长长、易衍射解析：红外遥感利用了红外线波长长，易绕过障碍物的特点.故正确选项为D.答案：D6.下列应用激光的事例中错误的是A.利用激光进行长距离精确测量B.利用激光进行通信C.利用激光进行室内照明D
4、.利用激光加工坚硬材料解析：本题考查激光特点及应用.利用激光的平行度好可进行长距离测距;利用激光通过光导纤维可进行通信;利用激光的高能量可加工坚硬材料，所以本题正确选项为C.答案：C7. 在杨氏双缝干涉实验装置中，双缝的作用是A.遮住过于强烈的灯光B.形成两个振动情况相同的光源C.使白光变成单色光D.使光发生折射解析：本题考查光的双缝干涉实验装置.双缝的作用是获得相干光源.故正确选项为B.答案：B8. 如图所示，让自然光照射到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱A.0B.30C.60D.90解析：本题考查光的偏振现象.由于光波是横波，所以当两偏振片
5、透振方向夹角为90时，透射光的强度最弱.故正确选项为D.答案：D9.在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹若将其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，那么在屏上将看到A.形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹B.形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了C.形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹D.没有条纹，只是一片红光解析：本题考查双缝干涉与单缝衍射的区别.将一条缝挡住时，由双缝干涉变为单缝衍射，衍射条纹仍为明暗相间，但间距不相等.故正确选项为C.答案：C10. 关于伦琴射线和伦琴射线器，示意图如图所示.下列说法
6、中不正确的是A.高速电子流射到任何固体上都会产生伦琴射线B.伦琴射线是从图中K极发出的C.伦琴射线是从图中A极发出的D.高压电源正极应接在D端解析：本题考查伦琴射线装置.伦琴射线是由从阴极K发出的电子，经高压加速，撞向对阴极A，从A极发出的.高压电源正极应接在D端.故正确选项为B.答案：B第卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11. A、B两图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样.其中图A是光的_(填“干涉”或“衍射”)图样.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径_(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.解析：本题考查发生明显衍射的条件
7、.A图为小孔衍射，B图为光的直线传播.答案：衍射 小于12.1800年英国物理学家赫歇耳用灵敏温度计研究光谱中各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在射线，这就是红外线.它最显著的作用是_；它还可以用作_、_、_.解析：本题考查红外线的特点及应用.答案：热作用 红外线遥感 红外摄影 红外成像13.1801年德国物理学家里特发现了紫外线，从此紫外线得到了广泛的应用.促进人体合成维生素D是利用了紫外线的_；验钞机能检验钞票的真伪是利用了紫外线的_；医院里常把紫外线用来_.解析：本题考查紫外线的特点及应用.答案：化学作用 荧光效应 杀菌消毒14.激光有以下特点：频率单一
8、、相干性好、方向性好，可以在很小空间、很短时间内集中很大能量，所以亮度高.全息照相是利用了激光的_；激光雷达、读取VCD机是利用了激光的_；切割金属、军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术是利用了激光的_.解析：本题考查激光的特点及应用.答案：相干性 方向性好 亮度高15.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它对某种波段的光线产生视觉根据热辐射理论，物体发出的光的最大波长m与物体的绝对温度T满足关系式Tm2.90103 mK.若猫头鹰的猎物蛇在夜间体温为27 ，则它发出光的最大波长为_m，属于_波段解析：由Tm=2.90103 mK得m= m=9.7106 m该波
9、长属于红外线波段.答案：9.7106 红外线三、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.16.(8分) 要使某透镜能对在空气中波长为0.52 m的黄绿光增透，至少要在镜面上涂厚度为多大的增透膜?(假定做这种膜的材料的折射率为1.3)解析：本题考查光的薄膜干涉.光波在膜中的波长为= m=4.0107 m(4分)增透膜的厚度为d= m=1.0107 m.(4分)答案：1.0107 m17. (9分)在双缝干涉实验中，已知双缝间距离是0.2 mm，双缝到光屏的距离为80 cm.某单色光的干涉图样中
10、第一条亮纹中央到第四条亮纹中央的距离为7.80 mm，据此求单色光的波长是多少.解析：本题考查光的双缝干涉实验.x= mm=2.60 mm(3分)l=80 cm=800 mm由x=(3分) 得= mm=6.5104 mm=650 nm.(3分)答案：650 nm18.(9分)金属钠蒸气发出的黄光，频率是5.11014 Hz，它以45的入射角由空气射入玻璃后，折射角是30，那么它在玻璃中的传播速度和波长如何改变？改变了多少？解析：本题考查光由一种介质进入另一种介质时频率不变，波速、波长改变.玻璃的折射率：n=sin1/sin2=sin45/sin30=1.4(2分)光在玻璃中的传播速度v=c/n
11、=3.0108/1.4 m/s=2.1108 m/s(2分)可见光在玻璃中的传播速度减小，减小值v=0.9108 m/s(1分)光在真空中的波长0=c/=3.0108/(5.11014) m=5.9107 m(1分)光在玻璃中的波长：=v/=2.1108/(5.11014) m=4.1107 m(2分)光在玻璃中的波长减小，减小值=1.8107 m.(1分)答案：速度减小值v=0.9108 m/s;波长减小值=1.8107 m19.(14分)一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的.激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度).如图所示，让单色光
12、照射到薄膜表面a，一部分光从前表面反射回来去(这部分光称为甲光)，其余的光进入薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来，再从前表面折射出去(这部分光称为乙光)，当甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉，称为薄膜干涉.乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间t.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:t的最大值tm与的乘积近似等于1,即只有满足tm1才会观察到明显稳定的干涉现象.已知某红宝石激光器发出的激光频率=4.321014 Hz,它的频率宽度=8.0109 Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n=的液膜表面,入射光与液膜表面成45角,如图所示.求：(1)从O点射入薄膜中的光的传播速率；(2)估算在如图所示的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm.解析：(1)由折射率n=得(2分)射入薄膜中的光的速率：v=2.12108 m/s.(2分)(2)由光的折射定律得：=(2分)设乙光在薄膜中传播时间的最大值为tm，对应的最大厚度为dm，则=vtm(2分)根据题中所给条件得：tm=1(2分)由式得：dm=1.15102 m.(4分)答案：(1)2.12108 m/s (2)1.15102 m
