物理人教版选修3-4习题点拨 第十三章 7光的颜色 色散 含解析
高中物理人教版选修3-4练习:第十三章第7、8节 光的颜色 色散 激光 随堂检测 含解析
(对应要点一)如图13-7-8所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是( )图13-7-8A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大解析:根据色散,可知上端是红光,下端是紫光;红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大,故选项A错误,B正确。
紫光的折射率大于红光的折射率,故选项C错误;根据n=可知,选项D错误。
答案:B2.(对应要点一)a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空,光路如图13-7-9所示,则下列叙述正确的是( )A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角B.通过同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹间距比b光的宽C.在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度图13-7-9D.在该介质中a光的波长小于b光的波长解析:由图可知,b光比a光偏折角大,故b光的折射率大,由n =可知,b光在该介质中传播速度小,由λ=可知,在该介质中a光的波长较长,再由Δx=λ可知,a光干涉条纹间距较大,故B、C正确,D错误;由sin C=可得,a光全反射的临界角较大,A错误。
答案:BC3.(对应要点二)用如图13-7-10所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。
左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。
下面说法正确的是( )A.火焰的像在肥皂液薄膜上图13-7-10B.若要观察到干涉图样,人应位于金属丝圈的左侧C.若要观察到干涉图样,人应位于金属丝圈的右侧D.由于重力作用,使肥皂液薄膜上薄下厚,相当于三棱镜,所以这一现象实际上是光的色散解析:根据透镜或平面镜成像原理,火焰的像都在薄膜右侧,不在薄膜上,故选项A错误;肥皂膜的彩色条纹是前后两表面反射的光束干涉的结果,故选项D错误;观测到干涉图样,应该在入射光一侧观察,故选项B正确,选项C错误。
答案:B4.(对应要点三)下列说法正确的是( )A.激光可用于测距B.激光能量十分集中,只可用于加工金属材料C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷【9】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》精选专题试卷【9】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.(5分)关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是。
(全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)A.同一单摆,在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期B.受迫振动的振幅与它的振动频率无关C.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同D.在波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直【答案】A【解析】试题分析:根据单摆的周期公式,又月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,所以A正确;做受迫振动的物体振动的频率等于驱动力的频率,振幅与振动频率间的关系,如图所示,故B错误;机械波的传播速度由介质决定,故在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度相同,所以C错误;在纵波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上,所以D错误。
考点:本题考查机械波、机械振动2.一小球挂于O 点,细线长为L ,O 点正下方L/2处有一铁钉。
将小球拉至A 处无初速释放,摆角很小,这个摆的周期是:A .B .C .D .【答案】B【解析】本题考查的是单摆的计算问题。
,所以正确答案选B 。
3.(4分)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。
右图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。
实验时,把小球举高到绳子的悬点O 处,然后放手让小球自由下落。
由此图线所提供的信息,以下判断正确的是 。
A .t 2时刻小球速度最大B .t 1~t 2期间小球速度先增大后减小C .t 3时刻小球动能最小D .t 1与t 4时刻小球动量一定相同 【答案】B【解析】A 、把小球举高到绳子的悬点O 处,让小球自由下落,t 1时刻绳子刚好绷紧,此时小球所受的重力大于绳子的拉力,小球向下做加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动,t 2时刻绳子的拉力最大,小球运动到最低点,速度为零,所以t 2时刻小球速度不是最大.故A 错误;B 、t 1-t 2时间内小球先做加速度减小的加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动,t 2时刻绳子的拉力最大,小球运动到最低点,速度为零,故B 正确;C 、t 3时刻与t 1时刻小球的速度大小相等,方向相反,而t 1~t 2期间小球速率先增大后减小,t 2时刻速度最小为零,所以动能最小为零,故C 错误;D 、t 3与t 4时刻都与t 1时刻小球速度大小相同,且t 1与t 4时刻方向也相同,t 3与t 4时刻方向相反.本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力,要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似.4.表面有一层油膜的玻璃片,当阳光照射时,可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样,对这两种现象的说法,正确的是()A.两者都是色散现象B.两者都是干涉现象C.前者是干涉现象,后者是折射现象D.前者是色散现象,后者是干涉现象【答案】AC【解析】两者都是色散现象,前者是因为干涉现象发生的,后者是因为折射现象发生的,AC 对;5.若物体做简谐运动,则下列说法中正确的是A.物体每次通过同一位置时其速度相同B.物体通过平衡位置时所受合外力一定为零C.物体的位移增大时,动能减少,势能增加D.若简谐运动的振幅减小,则振动的频率增大【答案】C【解析】物体每次通过同一位置时其速度大小相同,但是方向不同,故A错误物体通过平衡位置时所受回复力一定为零,但是合外力不一定为零,例如单摆,当回到平衡位置时,具有向上的加速度,故B错误做简谐运动的物体机械能守恒,故物体的位移增大时,动能减少,势能增加,故C正确若简谐运动的振幅减小,只是振动能量减小,但是不影响振动的频率,故振动频率不变,故D错误故选C6.一位学生在教室里朗读课文,一位在楼道里走动的人虽不见读书人,却听到了读书声,这是因为()A.教室的墙壁能传播声波B.教室的墙壁能反射声波C.发生了声波的衍射现象D.发生了声波的干涉现象【答案】C【解析】略7.如图所示,用三块完全相同的两面平行的玻璃板组成一等边三角形.由红光和蓝光组成的一细光束平行底面BC从AB面射入,由AC面射出,则从AC面射出的光 ( )A.分成两束,上边为蓝光,下边为红光B.分成两束,上边为红光,下边为蓝光C.仍为一束,并与底面BC平行D.仍为一束,并向底面BC偏折【答案】C【解析】略8.如图所示,一个波源在绳的左端发出半个波a ,频率为f 1振幅为A 1,同时另一个波源在绳的右端发出半个波b ,频率为f 2振幅为A 2,P 为距两波源的中点,则下列说法中错误的是A .两列波相遇时,P 点的振幅可达A 1+A 2B .两列波同时到达P 点C .两列波相遇时,各自保持原来的波形独自传播D .两列波相遇后,绳上波峰位移可达A 1+A 2的点只有1个,此点在P 点的左侧 【答案】AD【解析】A 、两列波相遇时,相互叠加,方向相同的位移则相加,相遇后各自仍保持原来的波形独立传播.P 点波峰值不可达A 1+A 2,B 、两列波源离P 距离相同,它们的波速也相同,则它们会同时到达中点P 的;C 、两列波相遇时,相互不干扰,各自仍保持原来的波形独立传播;D 、两列波相遇时,振动方向相同的位移相加,则绳上波峰可达A 1+A 2的点只有一点,在P 点的右侧波的叠加满足矢量法则,当振动情况相同则相加,振动情况相反时则相减,且两列波互不干扰.9.当一列波在同种均匀介质中传播时,发生了明显的衍射现象。
物理人教版高二选修3-4习题点拨_第十三章_7光的颜色_色散_word版含解析
教材习题点拨
1.解析:由于红光的波长最长,条纹间距Δx=l
d
λ,可知红光条纹间距最大,所以红光在最外侧。
2.解析:肥皂泡由于重力作用使肥皂液形成的薄膜上薄下厚,白光通过这个薄膜前后两面反射回来的光发生干涉时,某一厚度恰为光程差的一半。
若此光程差为某单色光半波长的偶数倍,则此光干涉加强,为此单色光亮纹,从此位置看到泡为此色,同理不同厚度肥皂膜对应于不同单色光干涉加强位置,所以肥皂泡成彩色的。
3.解析:若换成一个表面曲率半径更大的凸透镜,除中心点外各处的空气膜厚度均增大,要寻找与原厚度相同的位置,只能从中心处向外推移,故形成的干涉条纹的圆环半径增大。
若改用波长更长的单色光照射,产生同样的亮条纹所需空气膜厚度增大,条纹向外移动,故条纹圆环半径增大。
4.(1)见解析(2)λ
2
解析:(1)因为膜的厚度L为光程差Δr的一半。
即2L=Δr,干涉加强的条件为Δr=2L=2n λ
2(n=0,1,2,…),每条亮纹对应于一个n值,所以每条条纹对应一个确定厚度,故薄膜干涉条纹是等厚线。
(2)L n=n λ
2,L n+1=(n+1)λ
2,所以ΔL=L n+1-L n=λ
2相邻两亮条纹中心处薄膜的厚度差为λ
2。
5.如图所示
解析:光路如图所示:
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2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》课后练习试卷10答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》课后练习试卷【10】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M,若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是A.n1<n2,a为红光,b为蓝光B.n1<n2,a为蓝光,b为红光C.n1>n2,a为红光,b为蓝光D.n1>n2,a为蓝光,b为红光【答案】B【解析】试题分析:从题意来看,a光线被折射的程度超过b,所以,即a为蓝光,b为红光,所以正确答案为B考点:折射率点评:本题考查了光线通过三棱镜时的折射现象,可以通过三棱镜折射现象推导光的频率,波长、干涉条纹等2.人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验,如图所示的四个示意图所表示的实验不能说明光具有波动性的是:()【答案】C【解析】试题分析:光电效应说明光具有粒子性;单缝干涉实验说明光具有波动性;双缝干涉和薄膜干涉都能反应光的波动性单缝干涉实验说明光具有波动性,故A错误;双缝干涉和薄膜干涉都能反应光的波动性,故BD错误;光电效应说明光具有粒子性,故C正确;故选C考点:光电效应干涉衍射点评:解决本题的关键知道光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性,干涉、衍射、偏振说明光具有波动性。
各种物理实验的现象说明的结论,要求同学们能知道各种实验的目的和结论.3.做简谐振动的单摆摆长不变,把摆球质量增加为原来的4倍,使摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的倍,则单摆振动的A.周期、振幅都不变B.周期不变、振幅减小C.周期改变、振幅不变D.周期、振幅都改变【答案】B【解析】根据单摆周期公式可知周期只与摆长和重力加速度有关,周期不变,振幅与平衡位置的速度大小有关,B对;4.如图所示,弹簧振子在振动过程中,经过a、b两点的速度相同,历时0.2s。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》课后练习试卷【2】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》课后练习试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.以下光源可作为相干光源的是().A.两个相同亮度的烛焰B.两个相同规格的灯泡C.双丝灯泡D.出自一个狭缝光再分成的两束光【答案】D【解析】两个光源发出的光要产生干涉,它们的频率必须相同,相位差恒定,而且振动方向相同.相同亮度的烛光频率不一定相同,故A项错;相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同,B错;双丝灯泡上,不同的发光点所发出光的频率也不一定相同,C项错;把同一束光线再分成两列光,能够确保这两列光波(视为新光源)的频率相同,相位差恒定,振动情况相同,所以D项正确.2.如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮【答案】BD【解析】试题分析:电灯发出的光为自然光,A错误,b处的光是经过偏振片而传播过来的,只有一个振动方向的光,为偏振光,B正确,AB两个偏振片正好是垂直关系,所以以SP为轴将B转过180°后,在P处仍看不到光亮,以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮,D正确故选BD考点:考查了光的偏振点评:自然光向各个方向发射,而偏振光则是向特定方向发射.3.如图,下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D 图),其中能发生明显衍射现象的有 ( )【答案】BD【解析】试题分析:一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图),相比而言B图的孔洞的尺寸比A图小,所以B图能发生明显的衍射.故A不正确,B正确;一列水波在传播过程中遇到了阻碍物(C、D图),相比而言C图的阻碍物的尺寸比D图小,所以D图能发生明显的衍射.故C不正确,D正确;故选:BD考点:考查了波的衍射点评:要使发生明显的衍射现象,必须使得孔或阻碍物的尺寸比水波的波长要小得多或相差不大.4.如图19-2所示,P是一偏振片,P的偏振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》单元测试试卷【1】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》单元测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.雅敏干涉仪可以用来测定气体在各种温度和压强下的折射率,其光路如图所示.图中S 为光源, G 1、G 2为两块完全相同的玻璃板,彼此平行放置, T 1、T 2为两个等长度的玻璃管,长度均为d.测量时,先将两管抽空,然后将气体徐徐充入一管中,在E 处观察干涉条纹的变化,即可测得该气体的折射率.某次测量时,将待测气体充入T 2管中,从开始进气到到达标准状态的过程中,在E 处看到共移过N 条干涉亮纹.待测光在空气中的传播波长为λ.试求该气体在标准状态下的折射率为( ).A .-1B .C .+1D .+2【答案】C【解析】每看到一条亮纹移过,一定是光程差增大了一个波长.由于移动N 条干涉亮纹.所以有:(n -1)d =Nλ,解得:n =+1 .所以C 正确.2.有一种称为手性材料的光介质,当激光从空气射入这种材料的时候,将会分离出两种光,一种是左旋圆偏振光,其折射率为;另一种是右旋圆偏振光,其折射率为,其中n o 为选定材料的折射率,k 为大于零的参数(n L 和n R 大于1),则 A .在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度 B .左旋光的折射现象比右旋光明显C .k 越大,左旋光与右旋光分离的现象越明显D .当左、右旋光从该材料射向空气时,左旋光的临界角小于右旋光的临界角 【答案】AC【解析】由左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的折射率表达式可知,n L 小于n R ,折射率越小,介质中的光速越大,折射现象越不明显,射向空气时的临界角越大,故A 正确,B 、D 错误;k 越大,左旋光与右旋光的折射率差的越多,分离现象越明显,故C 正确。
物理人教版高二选修3-4成长训练:第十三章_7.光的颜色色散_word版含解析
主动成长夯基达标1.等腰三棱镜的顶角是30°.光线垂直于棱镜的一个腰面射入棱镜,从另一面射出时,出射光线偏离原来光线30°角,则该棱镜的折射率为( ) A.3 B.3/2 C.3/3 D.3/2思路解析:依题意作图28,由题意可知:i=60°,r=30°,由折射定律得330sin 60sin ==︒︒n ,A 正确.图28 答案:A2.图13-4-8中四图表示一束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是( )图13-4-8思路解析:因为光在棱镜的两个侧面上发生折射,每次折射都向底边偏折,并且玻璃对不同单色光的折射率不同,不同单色光在同一侧面的偏折角就不同.答案:D3.如图13-4-9一个小的光源S 发出白光,经三棱镜分光.若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到( )图13-4-9A.白光点B.光点上部红色,下部紫色C.光点上部紫色,下部红色D.看不到光源的像思路解析:由于各种单色光中,紫光的折射率最大,偏折角也最大,成的像最高,红光的折射率最小,偏折角也最小,成的像最低,故C 正确.答案:C4.白光通过三棱镜发生色散,这说明( )A.不同颜色的光在真空中的光速不同B.在同一介质中红光的折射率比紫光大C.在同一介质中红光的光速比紫光大D.每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光思路解析:色散现象表明,棱镜对红光的折射率最小,由vc n =可知,红光在棱镜中的速度最大,C 正确. 答案:C5.水中同一深度排列着四个不同颜色的球.如果从水面上方垂直俯视各球,感觉最浅的是( )A.红球B.黄球C.绿球D.紫球思路解析:设球的实际深度为h ,人感觉的深度为h′,根据视深公式nh h ='可知,由于水对紫光的折射率最大,故紫球看起来最浅,故选D.答案:D6.关于薄膜干涉,下列说法中正确的是( )A.只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在液膜的同一侧思路解析:当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时,只要前后两个反射回来的光波的路程差满足振动加强条件,就会出现明条纹,满足振动减弱的条件就会出现暗条纹.这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现;当薄膜厚度均匀时,不会出现干涉条纹,但也能发生干涉现象,这时某些颜色的光因干涉而减弱,另一些光因干涉而加强.减弱的光透过薄膜,加强的光被反射回来,所以这时看到薄膜的颜色是振动加强的光的颜色,但不会形成干涉条纹.由上述分析可知,A 、B 、C 错,D 对.答案:D7.图13-4-10是用干涉检查某块厚玻璃板上表面是否平的装置,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( )图13-4-10A.a 的上表面和b 的下表面B.a 的上表面和b 的上表面C.a 的下表面和b 的上表面D.a 的下表面和b 的下表面思路解析:用薄膜干涉来检查工件平整度的薄膜是空气膜.答案:C8.下列说法正确的是( )A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是紫光B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是红光C.涂有增透膜的照相机镜头增强了对紫光的透射程度D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射的光相干涉的结果思路解析:由于干涉实验中,有λdl x =∆,即条纹间距与光波长成正比,而红光波长最大,故偏离中央明条纹最远的是红光;增透膜应该增透的是人的视觉最敏感的光——绿光,从而才能使所成的像既亮又清晰;肥皂膜上的条纹是由于光从膜前、后表面反射后,相干而形成的,故应选B 、D.答案:BD9.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈现淡紫色,这说明( )A.增透膜明显增强了红光的透射强度B.增透膜明显增强了紫光的透射强度C.增透膜明显增强了绿光的透射强度D.增透膜明显增强了紫光的反射损失图13-4-11思路解析:照相机所成的像,应该尽量接近于人眼看到的情况,人眼对绿光最敏感,所以照相机镜头应该使绿光透射强度大于其他单色光.由此便确定了增透膜的厚度是绿光波长的41,使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光程差恰好等于绿光的半个波长(发生薄膜干涉),以达到绝大多数能量能通过透镜照到底片上的目的.而其他种类的单色光或多或少被镜头反射,尤其是人眼不敏感的红光和紫光被反射得最多,这样照相机镜头看上去吴淡紫色了.因此,本题选项C 正确.答案:C10.如图13-4-11所示,等腰棱镜的顶角为30°,光线MO 垂直于AC 边射向棱镜,入射光线MO 和折射光线ON 的反向延长线夹角为30°,则光在这种玻璃中传播的速度大小为________m/s.思路解析:如图29,过O 点作法线由题意可知,α=30°,故棱镜的折射率为330sin 60sin sin sin ===︒︒αβn图29 光在这种玻璃中的传播速度s m n c v /31038⨯===1.732×108 m/s. 答案:1.732×108 m/s11.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.已知增透膜的折射率为1.4,绿光的波长为5 600︒A .为了使其在垂直表面入射的使反射光干涉消失,求所涂的这种增透膜的最小厚度.解:为了消除绿光的反射,必须使其在增透膜中的两列反射光的路程差正好等于绿光在增透膜中半波长的奇数倍,即薄膜的最小厚度d 为4λ,注意λ为透射光在增透膜中的波长. 若绿光在真空中的波长为 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ff v c n λλ0== 于是有n 0λλ=,增透膜的厚度m n d 4.14106.544170⨯⨯===-λλ=1×10-7 m 答案:1×10-7 m走近高考12.一个半径较大的透明玻璃球体,截去其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图13-4-12所示,在反射光中看到的是图13-4-12A.平行的明暗相间的干涉条纹B.环形的明暗相间的干涉条纹C.只能看到同颜色的平行反射光D.一片黑暗思路解析:把球形玻璃体截下的部分的凸面与标准平面接触时,在凸面和平面之间形成空气层,空气层厚度相同的点构成以接触点为圆心的同心圆,当用单色光垂直射向截面时,光分别在空气层的上表面和下表面被反射,这两列光满足干涉加强的点也组成一组同心圆,因此我们看到的干涉条纹是明暗相间的环形条纹.答案:B13.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示此红外线在薄膜中的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.λ81B.λ41C.λ21 D.λ 思路解析:红外线最显著的特点之一就是热效应,当光照物体时,一般都伴随着大量的红外线而致热.在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层如氟化镁薄膜(相当于增透膜),当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的41时,灯泡发出的红外线射到增透膜后,从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉,相互抵消,使反射的红外线强度减弱,达到冷光效果.答案:B14.(2004浙江、福建卷)发出白光的细线光源ab,长度为l 0,竖直放置,上端a 恰好在水面以下,如图13-4-13.现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以l 1表示红光成的像的长度,l 2表示紫光成的像的长度,则( )图13-4-13A.l 1<l 2<l 0B.l 1>l 2>l 0C.l 2>l 1>l 0D.l 2<l 1<l 0思路解析:作出自b 点发出一条光线的出射光线,反向延长后与ab 的交点在b 点的上方.由于蓝光的折射率比红光的折射率大,则蓝光偏折的角度大,则成像较短,故D 对.答案:D15.图13-4-14所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P 是附有肥皂膜的丝圈,S 是一点燃的酒精灯.往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图13-4-14中的( )图13-4-14思路解析:肥皂膜由于重力作用,上薄下厚形成楔形膜,由薄膜干涉出现明暗条纹的条件可知,干涉条纹应该是水平而平行的明暗相间的条纹.答案:D。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷【2】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.关于振幅的各种说法中,正确的是( ). A .振幅是振子离开平衡位置的最大距离B .位移是矢量,振幅是标量,位移的大小等于振幅C .振幅等于振子运动轨迹的长度D .振幅越大,表示振动越强,周期越长 【答案】A【解析】振幅是振子离开平衡位置的最大距离,它是表示振动强弱的物理量,振幅越大,振动越强,但振幅的大小与周期无关.2.由某种介质射向空气的一束光,其折射光束如图所示,则下列说法正确的是( ).A .用a 、b 两束光先后照射同一双缝干涉实验装置,则a 光的条纹间距比b 光的条纹间距大B .单色光b 的频率较小,在介质中b 的速度较大C .若增大从介质进入空气的入射角,b 光的折射光线先消失D .从相同介质以相同方向射向空气,其界面为平面,若b 光不能进入空气,则a 光有可能进入空气 【答案】B【解析】由折射定律知折射率n a >n b ,则两束光的频率f a >f b ,波长λa <λb .由双缝干涉条纹间距公式Δx =λ知,选项A 错误;由v =知,选项B 正确;由sin C =知临界角C a <C b ,选项D 错误;若增大从介质进入空气的入射角,折射光线最先消失的是a 光,选项C 错误.3.一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当施加一个场强为E水平向右的匀强电场后,小球开始做往复运动。
那么( )A.小球的运动是简谐振动;B.小球做简谐运动的振幅为2qE/k;C.运动过程中小球的机械能守恒D.小球从左向右的运动过程中,系统的机械能逐渐增大【答案】AD【解析】试题分析:小球做往复运动,在如图位置时小球处于位移最大处,弹簧处于原长,平衡位置位于弹簧伸长时弹力与电场力相等的地方,即有:kA=qE,解得振幅:A=,故A正确,B错误;水平面光滑,运动过程中,小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化,电场力做功,故机械能不守恒,所以C错误;向右运动的过程中,电场力做正功,系统机械能增大,故D正确。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》课后练习试卷【3】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是()A.此列波的波长为2.5mB.此列波的频率为2HzC.此列波的波速为5m/sD.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播【答案】 CD【解析】试题分析:由图象可知,b和c之间的距离等于波长,则λ=5m.故A错误;由于质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,而ab距离是半个波长,所以振动周期是T=1s,频率f=1Hz.故B错误;波速为v=λf=5m/s,故C正确;质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,则得波沿x轴正方向传播.故D正确;考点:波长、频率和波速的关系2.一条光线从空气射入折射率为的介质中,入射角为45°,在界面上入射光的一部分被反射,另一部分被折射,则反射光线和折射光线的夹角是().A.75°B.90°C.105°D.120°【答案】C【解析】如图所示,根据折射定律=n,则sin r===,r=30°,反射光线与折射光线的夹角θ=180°-45°-30°=105°,C正确.3.有一作简谐运动的弹簧振子,周期为2s。
如果从弹簧振子向右运动通过平衡位置时开始计时,则在t=3.4s至t=3.5s的过程中,摆球的A.速度向右在增大,加速度向右在减小B.速度向左在增大,加速度向左也在增大C.速度向左在减小,加速度向右在增大D.速度向右在减小,加速度向左也在减小【答案】C【解析】试题分析:在t=3.4s至t=3.5s的过程中,此振子正由向左运动到左边位移最大的位置,所以随向左位移的逐渐增加,速度向左在减小,根据,加速度向右在增大,选项C正确。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷10答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》精选专题试卷【10】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列关于多普勒效应的说法,正确的是;A.医院检查身体的“B超”仪运用了多普勒效应原理B.不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应C.由地球上接受到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长),可以判断遥远天体正靠近地球D.静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高,说明声源正在远离观察者【答案】 AB【解析】试题分析:医院检查身体的“B超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度,显然是运用了多普勒效应原理,故选项A正确;多普勒效应是波特有的现象,故选项B正确;当波源与观测者相互靠近时,观测到的频率增加,反之,当波源与观测者相互远离时,观测到的频率减小,故选项D错误;“红移”现象中各条谱线的波长均变长,即频率变小,因此遥远天体应正在远离地球,故选项C错误。
考点:本题主要考查了对多普勒效应的理解问题,属于中档偏低题。
2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,图a是t=3s时的波形图,图b是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图b可能是图a中哪个质点的振动图线()A.x=0处的质点B.x=1m处的质点C.x=2m处的质点D.x=3m处的质点【答案】C【解析】试题分析:由振动图像可知,在3s时刻该质点正在向上振动,由“质点前的带动后面的质点振动”的规律可知x=2m处的质点、x=6m处的质点的振动方向向上,故选C考点:考查振动与波动图像点评:本题难度较小,根据波动图像的时刻在振动图像中找到该时刻,根据波动图像与振动图像的特点,质点的振动方向判断3.下列说法中正确的是()A.在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的全反射原理B.光导纤维传递信号是利用了光的偏振C.太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹,这是光的衍射现象D.凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上,让单色光从上方射入,能看到明暗相间的同心圆,这是光的干涉现象【答案】D【解析】试题分析:在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜利用了光的反射,A错误,光导纤维传递信号是利用了光的全反射,B错误,太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹,这是光的干涉现象,C错误,凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上,让单色光从上方射入,能看到明暗相间的同心圆,这是光的干涉现象,D正确,考点:考查了对光的干涉现象的理解点评:关键是对生活中各种光的现象正确理解,基础题,比较简单4.做简谐振动的单摆,在摆动的过程中()A.只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力B.只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力C.小球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力的合力D.小球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力的合力【答案】B【解析】单摆在一个圆弧上来回运动,摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提拱,而回复力是指重力沿圆弧切线方向的分力.摆球在平衡位置速度不为零,向心力不为零,而回复力为零,所以合力不是回复力;摆球在最高点时,速度为零,向心力为零,合力等于回复力.故选项B正确.5.将频率为2赫兹的单摆改变成秒摆,可采取下列哪项措施:A 摆长减小到原来的1/16倍B 摆长增长到原来的16倍C 摆长增长到原来的4倍D 摆球质量增加到原来的4倍【答案】B【解析】虽然说是“秒摆”,但实际上一秒是指半周期。
2021-2022高二物理人教版选修3-4课后作业:13.7 光的颜色 色散 Word版含解析
7.光的颜色色散1.如图所示,一束白光从左侧射入肥皂液薄膜,下列说法正确的是()A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹B.人从左侧向右看,可以看到彩色条纹C.彩色条纹是水平的D.彩色条纹是竖直的解析:一束白光射到薄膜上,经前后两个界面反射回来的光相遇,产生干涉现象,我们由左侧向右看可看到彩色条纹。
又由于薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平的。
答案:BC2.如图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是()A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大解析:玻璃对紫光的折射率最大,则紫光的偏折最大,由n=cv知玻璃中红光的传播速度比紫光大,故A、C、D错误,B正确。
答案:B3.用如图所示的试验装置观看光的薄膜干涉现象。
图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐),图乙是直立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈。
将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观看到的现象是()A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持不变解析:在本试验中肥皂液薄膜之所以产生干涉条纹,是由于在重力作用下肥皂液薄膜的竖截面是梯形,前后两面的反射光叠加而形成的,金属线圈在其所在平面内缓慢旋转并不能影响肥皂液薄膜的竖截面,故金属线圈在其所在平面内旋转时干涉条纹保持不变。
故正确答案为D。
答案:D4.如图所示,用单色光照射透亮标准板M来检查平板N的上表面的平整状况,观看到如图所示的条纹P和Q的状况,这说明() A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处向下凹陷D.N的上表面B处向下凹陷解析:在A处干涉条纹P向薄膜变薄的地方弯曲,说明该处空气层厚度变大,A处向下凹陷。
人教版高中物理选修3-4第十三章第七、八节光的颜色色散、激光课时作业.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理一、选择题1.光的颜色取决于( )A.波长B.频率C.传播速度D.折射率解析:选B.光的频率决定光的颜色,光在传播过程中频率不变,即颜色不变.2.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.利用激光加工坚硬材料解析:选C.利用激光可以进行测量、通信、加工坚硬材料等,激光单向性好,不利于室内照明,并且大功率的激光要靠专门的激光器产生,成本太高,且由于激光的能量集中,会对人体产生伤害,因此选项C所述激光的应用是错误的.3.如图所示四幅图表示一束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是( )解析:选D.因光在三棱镜的两个侧面上发生折射,每次折射都向底边偏折,并且玻璃对不同单色光的折射率不同,不同单色光在同一侧面的偏折角就不同.4.以下说法中正确的是( )A.肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象B.肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象C.水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果D.水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜的上下两表面反射光叠加的结果解析:选BD.肥皂泡、油膜出现的彩色条纹都是这种膜两表面的反射光叠加干涉的结果,故BD正确.5. 如图所示,一个小的光源S发出白光,经三棱镜分光.若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到( )A.白光点B.光点上部红色,下部紫色C.光点上部紫色,下部红色D.看不到光源的像解析:选C.由于各种单色光中,紫光的折射率最大,偏折角也最大,成的像最高,红光的折射率最小,偏折角也最小,成的像最低,故C 正确.6.如图所示,在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A 从棱镜的左边射入,从三棱镜的右边射出时发生色散,射出的可见光分布在a 点和b 点之间,则( )A .从a 点射出的是红光,从b 点射出的是紫光B .从a 点射出的是紫光,从b 点射出的是红光C .从a 点和b 点射出的都是紫光,从ab 中点射出的是红光D .从a 点和b 点射出的都是红光,从ab 中点射出的是紫光解析:选B.由红光的折射率小于紫光的折射率知,紫光偏离原来方向比红光严重,并且向顶端偏折,光路图如图所示.所以从a 点射出的是紫光,从b 点射出的是红光,选项B 正确.7.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率.图中哪个光路图可能是正确的( )解析:选B.由于a 光的频率小于b 光的频率,a 光在玻璃中的折射率小于b 光在玻璃中的折射率,由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同,且出射光均应平行于入射光,可判定B 正确.8.如图所示,两束不同的单色光P 和Q ,以适当的角度射向半圆形玻璃砖,其出射光线都是从圆心O 点沿OF 方向射出,则下面说法正确的是( )A .P 光束在玻璃砖中的折射率大B .Q 光束的频率比P 光束的频率大C .P 光束穿出玻璃砖后频率变大D .Q 光束穿过玻璃砖所需时间长解析:选BD.根据折射定律知Q 相对P 偏折更多,故Q 光束在玻璃砖中的折射率更大,Q 光束的频率更大,由于两光束在玻璃砖中的路程相等,v =c n,Q 光束速率小,穿过的时间长,P 、Q 光束从玻璃砖进入空气中时,频率不变,波长会变长.☆9.(2013·高考浙江卷)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的.小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是( )A .地球上有人用红色激光照射月球B .太阳照射到地球的红光反射到月球C .太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D .太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹解析:选C.A 选项中地月之间距离较大,激光能量不足以照亮整个月球;B 选项中太阳照射到地球上的红光被反射后应该朝向太阳一侧;D 选项中不满足光的干涉条件.☆10.如图所示,把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖.让单色光从上方射入,这时可以看到亮暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是( )A .干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B .干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C .将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D .观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧解析:选AC.根据薄膜干涉的产生原理,上述现象是由空气膜前后表面反射的两列光叠加而成的,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时,振动加强,形成亮条纹,所以A 项正确B 项错误;因相干光是反射光,故观察薄膜干涉时,应在入射光的同一侧,故D 项错误;根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C 项正确.二、非选择题11.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,只需使其厚度为绿光在膜中波长的14,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 =c v =λ0f λf即λ=λ0n,那么增透膜厚度 h =14λ=λ04n =5.52×10-74×1.38m =1×10-7 m. 答案:1×10-7m☆12.一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光,每道闪光称为一个光脉冲,若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10-11 s ,波长为694.3 nm ,发射功率为1.0×1010W .求:(1)每列光脉冲的长度是多少?(2)用红宝石激光照射皮肤色斑,每1 cm 2吸收能量达到60 J 以后,色斑便逐渐消失,一颗色斑的面积为50 mm 2,则它需要吸收多少个激光脉冲才能逐渐消失?解析:(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间.一个光脉冲长度:Δl =c ·Δt =3.0×108×1.0×10-11=3.0×10-3 m.(2)一个光脉冲所携带的能量:ΔE =P ·Δt =1.0×1010×1.0×10-11 J =0.1 J清除面积为50 mm 2的色斑需要光脉冲数为:n =E ·S ΔE =60×50×10-20.1=300个. 答案:见解析。
物理人教版高二选修3-4自主练习:第十三章_7.光的颜色色散_word版含解析
第1页 共3页自主广场我夯基我达标1.如图13-4-5所示,从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab 间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是( )图13-4-5A.a 侧是红色光,b 侧是紫色光B.在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C.三棱镜对a 侧光折射率小于对b 侧光的折射率D.在三棱镜中a 侧光的传播速度大于b 侧光的传播速度思路解析:由于玻璃对各色光的折射率不同,导致色散的形成,玻璃对紫光的折射率最大,对红光的最小,据n=risin sin 可以得a 侧为紫光,b 侧为红光,红光的波长大于紫光的波长,由n=c/v 可以求出,红光的传播速度大于紫光的. 答案:B2.如图13-4-6所示的三棱镜中,BC 面镀有反射膜,一束白光斜射入AB 面,经棱镜后再斜射入AC 面,经棱镜后在屏幕的bc 段形成彩色光带,则b 点颜色是____________色(屏幕距棱镜AC 面较近,且与AC 平行).图13-4-6思路解析:在玻璃中,紫光的折射率大于红光的折射率,n=risin sin ,经过反射膜,因为入射角等于反射角,可以得知,b 点的颜色为红色. 答案:红3.雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路图.一束细光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R 的球,球心O 到入射光线的垂直距离为d ,水的折射率为n.在图13-4-7中画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图.图13-4-7思路解析:考查运用光的折射定律、反射定律以及几何知识处理问题的综合分析能力,同时也考查了学生画光路图的能力.答案:光路图如图所示.我综合我发展4.半径为R 的玻璃半圆柱体,横截面如图13-4-8所示,圆心为O ,两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A 为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B ,∠AOB=60°,已知该玻璃对第2页 共3页红光的折射率n=3.图13-4-8(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d ;(2)若入射的是单色蓝光,则距离d 将比上面求得的结果大还是小? 思路解析:(1)如图所示,i 1=60°,r 1=30°,i 2=30°,r 2=60°,光线1不发生偏折.OC=30cos 2R=360tan ,,3R OC d R == . (2)玻璃对蓝光的折射率比对红光的大,蓝光偏折更明显,故d 变小.答案:(1)d=3R(2)d 变小 5.如图13-4-9所示,a 和b 都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为φ,一细光束以入射角θ从P 点射入,θ>φ.已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b 板后( )图13-4-9A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角C.红光在蓝光的左边D.红光在蓝光的右边思路解析:光线通过玻璃板后,方向不变但发生侧向位移,光频率越高,折射率越大,侧向位移越大. 红光频率小于蓝光,所以蓝光侧向位移大,第一次透过玻璃板a 后红光位于蓝光右边(如图),当光线射到b 上时,由于θ>φ,由几何关系知光线从法线左侧入射,侧移情况与a 相似,红光仍在蓝光右边,且两者间距加大,故选D.答案:D6.用三棱镜可使阳光折射成一条彩色谱带如图10410所示,请回答下列问题:图13-4-10(1)B、C、D分别为什么带?(2)将一瓶绿藻放在A处,则B、C、D哪一段变暗?(3)将这瓶绿藻放在B、C、D的哪一段位置上,就会严重影响它的生长?答案:(1)B——红外带;C——可见带;D——紫外带(2)阳光透过绿藻时,绿光吸收最少,故此时位于色谱两端的B、D将变暗.(3)根据上面的分析,C为绿光区,由于进行光合作用时,叶绿素主要吸收红橙光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,各种色素所吸收的光能都要传递给叶绿素,才能进行光合反应,因而放在C区会严重影响其生长.第3页共3页。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》同步练习试卷10答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》同步练习试卷【10】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示是物体做受迫振动的共振曲线,其纵坐标表示物体().A.在不同时刻的振幅B.在不同时刻的位移C.在不同驱动力下的振幅D.在不同驱动力下的位移【答案】C【解析】试题分析:单摆做阻尼振动,振幅越来越小,周期不变,振动过程中,机械能不守恒,物体的振动频率与受迫振动频率相等。
当固有频率与实际平率接近时振幅越大。
共振曲线表示的是振动物体的振幅随驱动力频率的变化而变化的关系,所以纵坐标应当表示振动物体在不同驱动力下的振幅.所以C正确考点:共振图像点评:看图要看坐标的物理意义。
2.单摆是为研究振动而抽象出来的理想化模型,其理想化条件是().A.摆线质量不计B.摆线长度不伸缩C.摆球的直径比摆线长度小得多D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动【答案】ABC【解析】单摆由摆线和摆球组成,摆线只计长度不计质量,摆球只计质量不计大小,摆线不伸缩,A、B、C选项均正确;但把单摆作为简谐运动来处理是有条件的,只有在偏角很小(θ≤5°)的情况下才能视单摆的运动为简谐运动.故A、B、C正确.3.以下说法中正确的是 ( )A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C.光在介质中的速度大于光在真空中的速度D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场【答案】A【解析】光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 ,A 正确;拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片是为了滤去玻璃的反射光线,B错误;光在介质中的速度小于光在真空中的速度,C错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,D错误4.如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则折射率越大的介质()A.折射角就越大,表示这种介质对光的偏折作用越大B.折射角就越大,表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角就越小,表示这种介质对光的偏折作用越大D.折射角就越小,表示这种介质对光的偏折作用越小【答案】C【解析】折射率大表示偏离原来方向较大,则入射角相同,则折射角就越小,表示这种介质对光的偏折作用越大故选:C5.空气中悬浮着一颗球形小水珠,一缕阳光水平入射,如图所示。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷【7】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》精选专题试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示,列车上安装一个声源,发出一定频率的乐音。
当列车与观察者都静止时,观察者记住了这个乐音的音调。
在以下情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是()A.观察者静止,列车向他驶来B.观察者静止,列车离他驶去C.列车静止,观察者靠近列车D.列车静止,观察者远离列车【答案】BD【解析】试题分析:根据多普勒效应,当观察者与声源相互靠近时,观察者接受到的频率大于声源的频率,当观察者与声源相互远离时,观察者接受到的频率小于声源发出声源的频率,故AC 错误;BD正确。
考点:本题考查多普勒效应2.如图所示,在x轴的原点放一点光源S,距点光源为a处,放一不透光的边长为a的正方体物块,若在x轴的上方距x轴为2a处放一个平行于x轴并且面向物块的长平面镜,则在x轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮,当点光源沿x轴向右移动的距离为多少时,正方体的右侧x轴上被光照亮部分将消失( )【答案】D【解析】如图所示,当S在2位置时光线部分刚好被挡住而消失,由几何关系可知2位置在a 处,所以选D.3.有一个正在摆动的秒摆,若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时,那么当时,以下对摆球的运动情况及其切向加速度变化情况的正确的是()A.正在向左做减速运动,加速度正在增大B.正在向右做减速运动,加速度正在增大C.正在向左做加速运动,加速度正在减小D.正在向右做加速运动,加速度正在减小【答案】C【解析】秒摆的周期为2s,在时,摆球经过了四分之三个周期,已经经过平衡位置,加速度增大,速度减小,C对;4.如果你用心看书,就会发现机械波和电磁波有许多可比之处,小王同学对此作了一番比较后,得到如下结论,你认为是错误的是()A.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播B.机械波可能是纵波,也可能是横波,而电磁波一定是横波C.机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射等现象D.当机械波和电磁波从空气中进入水中时,频率都不变,波长和波速都变小【答案】D【解析】机械波从空气进入水中时,频率不变,波长和波速都变大,电磁波从空气进入水中时,频率不变,波长和波速都变小,D错;5.a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空,光路如图所示,则以下叙述正确的是:A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角。
物理人教版选修3-4 第13章 7.光的颜色色散 Word版含解析
4 光的颜色 色散一览众山小诱学·导入材料:我们经常看到一些这样的现象:大雨过后,彩虹的绚丽多彩;初蜕出蝉翼的七色;雨后马路上油膜的彩色以及肥皂泡的五颜六色.问题:这是一种什么现象?出现这些现象需要什么条件呢?导入:这些现象都与颜色相关,本节在初中所学光的色散的基础上进一步探究薄膜干涉中的色散问题和光的折射现象中的色散问题及其应用.温故·知新1.在双缝干涉实验中相邻两个亮条纹(或暗条纹)的中心间距与哪些因素有关? 答:双缝间的距离;双缝到屏之间的距离;光的波长.2.什么是折射率?怎样计算?答:把光从真空中射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比叫这种介质的折射率. n=21sin sin θθ;n=v c .4 单摆一览众山小诱学·导入材料:在生活中我们经常看到挂钟钟摆在摆动时能够准确计时.伽利略发现教堂里的吊灯左右摆动时具有等时性.1641年,惠更斯按照伽利略的构想,发明制造了第一个摆钟.当摆钟走时不准时,只要拧一拧钟摆摆锤下方的螺母,走时就会变得准确.问题:摆钟为什么能够准确计时?当摆钟走时不准时,如何调节?为什么拧一拧钟摆摆锤下方的螺母,走时就会变得准确?导入:摆钟、吊灯等悬挂起来的物体在竖直平面内摆动,都具有固定的周期.周期的长短与物体与悬线、悬点组成的系统有关.拧一拧钟摆摆锤下方的螺母,实际上就是改变系统的周期来调节钟摆的快慢.温故·知新1.怎样判断质点的运动是简谐运动.答:质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律;它的振动图象(x-t 图象)是一条正弦曲线;质点所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动.2.什么是回复力?试举例说明.答:做简谐运动的质点,受到的指向平衡位置的力,其作用总是要把物体拉回到平衡位置,这样的力叫回复力.比如弹簧振子中弹簧的弹力.3.用秒表怎样测量弹簧振子振动的周期?怎样测更准确一些?答:用秒表测量完成n 个全振动所用的时间t ,nt 就是振动的周期.n 的值取大一些可以减小周期的测量误差.。
人教版选修3-4 13.7 光的颜色 色散 教案 Word版含答案
课时13.7光的颜色色散1.知道什么是色散现象。
2.观察薄膜干涉现象,知道薄膜干涉能产生色散,并能利用它来解释生活中相关的现象。
3.知道棱镜折射能产生色散。
认识对同一介质而言,不同颜色的光折射率不同。
重点难点:薄膜干涉的原理及应用,折射、色散的原理。
教学建议:本节主要讲述色散的概念和发生色散现象的两种情况。
要让学生动手做肥皂液膜的干涉实验,仔细观察现象。
在讲解时要辅之以光路图来说明其原理。
对于棱镜折射的色散,主要涉及同一介质对不同色光速度、折射率、偏折角的影响。
关于颜色、频率和波长,应当明确不同颜色的光具有不同的频率,光的频率决定于光源,与介质无关。
光在不同介质中传播时,频率(颜色)不变,但速度(从而波长)要改变。
导入新课:大雨过后,彩虹的绚丽多彩,雨后马路上油膜的彩色以及肥皂泡的五颜六色,这些彩色是怎么形成的?产生的过程都是一样的吗?1.光的颜色(1)不同颜色的光①波长(或频率)不同。
白光发生干涉时条纹是彩色的,说明白光是由②多种色光组成的。
(2)人眼睛的③视杆细胞对光非常敏感,但不能区分颜色;人的眼睛靠④视锥细胞来分辨颜色。
2.色散与光谱(1)色散含有多种颜色的光被分解为⑤单色光的现象叫色散,白光由⑥红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。
(2)光谱含有多种颜色的光被分解后,各种色光按波长的有序排列叫光谱,在可见光中,波长最长的是⑦红光,频率最高的是⑧紫光。
3.薄膜干涉(1)薄膜干涉中相干光来源于⑨薄膜前后表面反射的光。
(2)竖直放置的肥皂液膜在单色光照射时,薄膜干涉条纹是⑩明暗相间的条纹,干涉条纹呈水平(填“水平”或“竖直”)且相互平行,明条纹的颜色与入射光的颜色相同。
(3)薄膜干涉的应用:在光学镜头上涂一层增透膜可以增加透射光的强度;薄膜干涉用来检查工件表面是否平整。
4.折射时的色散(1)三棱镜指的是截面为三角形的透明介质,简称棱镜。
(2)如图所示,当光斜射向玻璃棱镜的一个侧面时,光线将向棱镜的底面偏折。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》精选专题试卷【8】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》精选专题试卷【8】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1..如图所示,有一半圆形玻璃砖,Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到点,垂直底边,下列说法正确的是()A.从点射出的一定是一束复色光B.若两束光为红光和蓝光,则从a点入射的是蓝光C.若增大两束光的入射角,则Ⅱ光将先发生全反射D.若将Ⅰ光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行【答案】A【解析】试题分析:根据折射定律可以知道,两束光线射出时的折射角是相同的,沿同一方向射出,所以是复色光,A正确;两束光在空气中射入玻璃,空气中的入射角相同,玻璃中a的折射角大于b的折射角,有折射定律的b光线的折射率大于a光线的折射率,B错误;若增大两束光的入射角,两束光线都不会发生全反射,C错误;若将Ⅰ光的入射点a左移一点,两束光线不会交于一点,故射出时不平行,D错误。
考点:光的折射和全反射2.关于多普勒效应,下列说法中正确的是()A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低【答案】BD【解析】试题分析:多普勒效应:由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到接收到的波的频率发生变化的现象.A、波源与观察者之间一定有相对运动才行。
波源运动,观察者也以相同的速度运动就观察不到多普勒效应,A选项错误B、当声源静止、观察者运动时,波源与观察者之间有相对运动,就可以观察到多普勒效应,B选项正确C、声源虽然在运动,但观察者也以相同的速度运动就观察不到多普勒效应,观察者就感不到声音的频率变化,C选项错误D、当声源相对于观察者运动时,单位时间观察者接收到的波的数目可能变多也可能变少,所以观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低,D选项正确考点:多普勒效应点评:容易题。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第七节 光的颜色 色散》同步练习试卷【3】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第七节光的颜色色散》同步练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则().A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长不变【答案】B【解析】由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,C、D错误;又因波在水中速度较大,由公式v=λf可得,波在水中的波长变大,故A错误、B正确.思路分析:由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变;根据公式v=λf计算试题点评:波速公式中三个量波速、频率、波长的决定因素:波速由介质性质决定,频率由波源决定,波长由波源和介质共同决定2.光导纤维是由“纤芯”和“包层”两个同心圆柱体组成的,中心部分是纤芯,纤芯以外的部分称为包层。
光从一端进入,另一端传出。
下列说法正确的是A.纤芯的折射率小于包层的折射率B.增大光从端面入射的入射角,在端面处可能发生全反射C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D.若红光以如图所示角度入射时,恰能在纤芯和包层分界面上发生全反射,则改用紫光以同样角度入射时,将会从另一端射出【答案】D【解析】试题分析:光导纤维工作时需使光在由光密介质射入光疏介质时的界面上发生全反射,故纤芯的折射率大于包层的折射率,A、B错;光在真空中的速度相等,由因为,所以不同折射率即不同频率的光在光导纤维中的速度不同,故C错;紫光的折射率大于红光,所以第一次折射后打到“纤芯”和“包层”的界面上时紫光的入射角更大,又因为紫光的临界角小于红光,所以红光能全反射,则紫光一定可以全反射,D对。
考点:光的折射定律,折射率,全反射、光导纤维3.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为A.A="1" m f="5" HzB.A="0.5" m f="5" HzC.A="1" m f="2.5" HzD.A="0.5" m f=2.5【答案】D【解析】试题分析:由图象可知,该简谐横波的振幅A=0.5 m,波的传播速度v==λf,f===2.5 Hz,故选项D正确,故选D考点:考查波动图像点评:本题难度较小,从波动图像中只能看出波长和振幅,以及所有质点的振动方向4.如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,左端固定,右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动,那么()A.小球到达最右端时,弹簧的形变量为B.小球做简谐运动的振幅为C.运动过程中小球的机械能守恒D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变【答案】A【解析】试题分析:A、B、小球做简谐运动,在平衡位置,有kA=qE解得A=qE/k小球到达最右端时,弹簧的形变量为2倍振幅,即2A=2qE/k,故A正确,B错误;C、小球运动过程中有电场力做功,故机械能不守恒,故C错误;D、小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功,故对于弹簧和小球系统,电势能和重力势能以及动能总量守恒,故D错误;故选A.考点:简谐振动点评:本题关键在于小球做简谐运动,运用简谐运动的对称性和动能定理进行列式分析即可5.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度最大,振动方向沿x正方向C.t3时刻摆球速度为零,加速度最大,方向沿x负方向D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大【答案】D【解析】本题考查的是单摆的相关问题,根据振动图像,t1时刻摆球位移最大,悬线对它的拉力最小,A错误;t2时刻摆球速度最大,振动方向沿x负方向,B错误;t3时刻摆球速度为零,加速度最大,方向沿x正方向,C错误;t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大,D正确;6.如图3所示,在暗室中从单色点光源S直接射到屏PP/上的一束光在Sa和Sd之间;从S射到平面镜MN再反射到屏PP/上的另一束光在Mb和Nc之间(S/是S在平面镜MN中的像)。
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教材习题点拨
1.解析:由于红光的波长最长,条纹间距Δx=l
d
λ,可知红光条纹间距最大,
所以红光在最外侧。
2.解析:肥皂泡由于重力作用使肥皂液形成的薄膜上薄下厚,白光通过这个薄膜前后两面反射回来的光发生干涉时,某一厚度恰为光程差的一半。
若此光程差为某单色光半波长的偶数倍,则此光干涉加强,为此单色光亮纹,从此位置看到泡为此色,同理不同厚度肥皂膜对应于不同单色光干涉加强位置,所以肥皂泡成彩色的。
3.解析:若换成一个表面曲率半径更大的凸透镜,除中心点外各处的空气膜厚度均增大,要寻找与原厚度相同的位置,只能从中心处向外推移,故形成的干涉条纹的圆环半径增大。
若改用波长更长的单色光照射,产生同样的亮条纹所需空气膜厚度增大,条纹向外移动,故条纹圆环半径增大。
4.(1)见解析(2)λ2
解析:(1)因为膜的厚度L为光程差Δr的一半。
即2L=Δr,干涉加强的条
件为Δr=2L=2n λ
2
(n=0,1,2,…),每条亮纹对应于一个n值,所以每条条纹对应一个确定厚度,故薄膜干涉条纹是等厚线。
(2)L
n =n
λ
2
,L
n+1
=(n+1)
λ
2
,所以ΔL=L
n+1
-L
n
=
λ
2
相邻两亮条纹中心处薄膜
的厚度差为λ
2。
5.如图所示
解析:光路如图所示:。