《(浙江專版)2019年高中物理 第十三章 光 課時跟蹤檢測(十六)光的顏色、色散 激光(含解析)新人教版選修3-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019年高中物理 第十三章 光 課時跟蹤檢測(十六)光的顏色、色散 激光(含解析)新人教版選修3-4(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、光的顏色 色散 激光
一、單項(xiàng)選擇題
1.關(guān)于激光與自然光,下列說法不正確的是( )
A.激光的頻率單一,而自然光是含有各種色光頻率的光,所以激光的相干性好
B.自然光是由物質(zhì)的原子發(fā)射出來的,而激光是人工產(chǎn)生的,所以激光不是由物質(zhì)的原子發(fā)射出來的
C.激光和自然光都具有相同的本質(zhì),它們都是由原子的躍遷產(chǎn)生的
D.相干性好是激光與普通光的重要區(qū)別
解析:選B 光都是由物質(zhì)的原子中發(fā)射出來的,激光的頻率單一,相干性很好,是與普通光的重要區(qū)別所在,自然光中含有各種頻率的光,A、C、D正確,B錯誤。
2.一個半徑較大的透明玻璃球體,若截去其上面的一大部分,然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)
2、的水平面上,現(xiàn)讓單色光豎直射向截面,如圖所示,在反射光中看到的是( )
A.平行的、明暗相間的干涉條紋
B.環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋
C.只能看到同顏色的平行反射光
D.一片黑暗
解析:選B 薄膜干涉條紋可看做等厚線,題圖中,厚度相同的空氣薄膜應(yīng)是以切點(diǎn)為圓心的一個個圓,故干涉條紋應(yīng)是環(huán)形的條紋,又因是單色光照射,所以是明暗相間的條紋,故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯誤。
3.如圖所示,從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束細(xì)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
3、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
解析:選B 根據(jù)色散形成的光譜,可知fa>fb,λa<λb,所以b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,故選項(xiàng)B正確;na>nb,根據(jù)n=,所以va
4、積比a的大。關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì),同學(xué)們能做出什么判斷”?有同學(xué)回答如下:
①c光的頻率最大?、赼光的傳播速度最小?、踒光的折射率最大 ④a光的波長比b光的短
根據(jù)老師的假定,以上回答正確的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析:選C 由視深h′=,知b光的折射率最小,由c光照亮的面積比a的大,知臨界角Cc>Ca,由sin C=,得折射率na>nc,則三種色光的折射率關(guān)系為na>nc>nb,③錯,故選項(xiàng)B、D錯誤;由na>nc>nb知三種色光的頻率為νa>νc>νb,①錯,故選項(xiàng)A錯誤,則選項(xiàng)C正確。
5.下列現(xiàn)象中,屬于光的衍射的是( )
5、
A.雨后天空出現(xiàn)彩虹
B.通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋
C.海市蜃樓現(xiàn)象
D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋
解析:選B 雨后的彩虹是光的色散,則A錯誤;通過一個狹縫觀察到的彩色條紋屬于光的衍射,則B正確;海市蜃樓是全反射和折射現(xiàn)象產(chǎn)生的,則C錯誤;日光下的肥皂膜出現(xiàn)的彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象,則D錯誤。
6.讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計(jì)算機(jī)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或圖像,這是利用激光的( )
A.平行度好,可以會聚到很小的一點(diǎn)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.波長長,很容易發(fā)
6、生明顯的衍射現(xiàn)象
解析:A 激光的特點(diǎn)之一是平行度好,它可以會聚到一個很小的點(diǎn)上,DVD、VCD、CD唱機(jī)或計(jì)算機(jī)上的光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特點(diǎn),選項(xiàng)A正確,B、C、D錯誤。
7.(福建高考)如圖所示,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚,在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn),觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前,反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是( )
A.減弱,紫光 B.減弱,紅光
C.增強(qiáng),紫光 D.增強(qiáng),紅光
解析:選C 入
7、射點(diǎn)由A向B緩慢移動的過程中,同一介質(zhì)對各色光的折射率不同,各色光對應(yīng)的全反射的臨界角也不同。七色光中紫光的折射率最大,由sin C=可知紫光的臨界角最小,所以最先發(fā)生全反射的是紫光,折射光減弱,則反射光增強(qiáng),故C正確。
二、多項(xiàng)選擇題
8.如圖所示,一束白光從左側(cè)射入肥皂液薄膜,下列說法正確的是( )
A.人從右側(cè)向左看,可以看到彩色條紋
B.人從左側(cè)向右看,可以看到彩色條紋
C.彩色條紋是水平的
D.彩色條紋是豎直的
解析:選BC 一束白光射到薄膜上,經(jīng)前后兩個界面反射的光相遇,產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,從左側(cè)向右看可看到彩色條紋。又由于薄膜同一水平線上的厚度相同,所以彩色條紋是水平
8、的。故B、C正確。
9.虹是由陽光射入雨滴(視為球形)時,經(jīng)一次反射和兩次折射而產(chǎn)生色散形成的。現(xiàn)有白光束L由圖示方向射入雨滴,a、b是經(jīng)反射和折射后的其中兩條出射光線,如圖。下列說法正確的是( )
A.光線b在雨滴中傳播時的波長較長
B.光線b在雨滴中的折射率較大
C.若分別讓a、b兩色光通過同一雙縫裝置,則b光形成的干涉條紋的間距較大
D.光線b在雨滴中的傳播速度較大
解析:選ACD 由題圖可知,發(fā)生第一次折射時,光線b的折射角rb大于光線a的折射角ra,由n=知,na>nb,由v=知,vb>va,選項(xiàng)B錯誤,D正確;由于na>nb,則頻率fa>fb,λa<λb,由Δx=λ知
9、,Δxa<Δxb,選項(xiàng)A、C正確。
三、非選擇題
10.單色細(xì)光束射到折射率n=的透明球表面,光束在過球心的平面內(nèi),入射角i=45°,經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次,再經(jīng)球表面折射后射出的光線,如圖所示。(圖上已畫出入射光線和出射光線)。
(1)在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向;
(2)求入射光線與出射光線之間的夾角α;
(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情況與玻璃相仿,則哪種顏色光的α角最大?哪種顏色光的α角最小?
解析:(1)如圖所示。
(2)由折射定律
n=,得
sin r=,r=30°。
由幾何關(guān)系及對稱性,有
=r-(i-r)=2r-i。
α=4r-2i,把r=30°,i=45°代入得
α=30°。
(3)透明球?qū)t光的折射率最小,折射角r最大,對應(yīng)圓周角β最大,故α最大,同理可知,紫光的α角最小。
答案:見解析
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