题目列表(包括答案和解析)
6.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,G1、G2为两块完全相同的玻璃板,彼此平行放置,T1、T2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T2管中,从开始进气至到达标准状态的过程中,在E处看到共移过N条干涉亮纹.待测光在空气中的波长为λ,该气体在标准状态下的折射率为 ( )
A.-1 B.
C.+1 D.+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.由于移动了N条干涉条纹,所以有(n-1)d=Nλ,解得n=+1,所以C正确.
5.如图所示,a和b两束光平行射入一半圆柱体玻璃砖,且入射光线与AOB面垂直,若从圆面射出时,两光束交于P点,则下列说法中正确的是 ( )
A.a光束的光子能量大
B.在同一玻璃中a光传播速度大
C.若用b光照射某一光电管能发生光电效应,那么用a光照射光电管时一定不能发生光电效应
D.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻亮条纹的间距a光较大
[答案] BD
[解析] a、b两束光交于P点,可知b光的折射率较大,光的频率越高,则在玻璃中的折射率越大,故νa<νb.光子能量E=hν,可见b光光子能量大,A错;由n=知玻璃中a光传播速度大于b光传播速度,B正确;b光频率大于极限频率并不能得出a光照射光电管时是否发生光电效应,故C项错误;由c=λν知,λa>λb而Δx=λ,故Δxa>Δxb,即D项正确.
4.(2009·浙江金华3月)如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,从a、b两点射出.对于从a、b射出的这两束光下列说法正确的是 ( )
A.从a、b两点射出的两束光不平行
B.从a、b两点射出的两束光仍平行,且平行于BC
C.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光
D.从a点射出的为蓝光,从b点射出的为红光
[答案] BC
[解析] 细光束在AB面折射时,蓝光偏折大,从b点射出的是蓝光,C对,D错.光通过两棱镜之间相当于经过平行玻璃砖,故蓝光在玻璃中的光束①、②互相平行,光束②射到AB面时的入射角与光束①对应的折射角相等,故两束光从a、b点射出时互相平行.A错,B对.
3.(2009·江苏省泰州地区高考模拟)以下说法中正确的是 ( )
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
B.对于同一障碍物,波长越大的光波,越容易绕过去
C.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象
D.用光导纤维传播信号是光的全反射应用
[答案] ABD
[解析] 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,A正确;对于同一障碍物,波长越大的光波,越容易发生衍射,即越容易绕过去,B正确;白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种色散现象,C错误;用光导纤维传播信号是光的全反射的应用,D正确.
2.(2009·永安一中高三模拟考试)太阳光照射在平坦的大沙漠上,我们在沙漠中向前看去,发现前方某处射来亮光,好像太阳光从远处水面反射来的一样,我们认为前方有水.但走到该处仍是干燥的沙漠,这现象在夏天城市中太阳光照射沥清路面时也能观察到.对这种现象正确的解释是 ( )
A.越靠近地面,空气的折射率越大
B.这是光的干涉形成的
C.越靠近地面,空气的折射率越小
D.这是光的衍射形成的
[答案] C
[解析] 由于沙漠或沥青路面温度高,空气密度小,相对于上层空气是光疏介质,折射率小,因此上面射来的光就会在上下层空气间形成全反射,会看到蜃景,C正确.
1.(2009·江苏百校3月)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是 ( )
[答案] BD
[解析] A为单色光的干涉图样,B为单色光的衍射图样,C是水波通过小孔发生衍射的图样,D为复色光的衍射图样,故选B、D.
14.某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,先测得摆线长78.50cm,摆球直径2.0cm.然后将一个力电传感器接到计算机上,实验中测量快速变化的力,悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示.
(1)该摆摆长为________cm.
(2)该摆摆动周期为________s.
(3)测得当地重力加速度g的值为________m/s2.
(4)如果测得g值偏小,可能原因是 ( )
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定好,摆动中出现松动
C.计算摆长时,忘记了加小球半径
D.读单摆周期时,读数偏大
[答案] (1)79.50 (2)1.8 (3)9.68 (4)BCD
[解析] (1)摆长=摆线长+小球半径
=78.50cm+1.0cm=79.50cm
(2)由F-t变化图线可知,T=1.8s
(3)g==cm/s2=9.68m/s2
(4)由g=可知g值偏小的可能原因是:l的测量值偏小,B、C正确,A错误,也可能是T值偏大,D对.
13.(2009·广东珠海模拟)如图所示,是利用插针法测定玻璃砖折射率的一次实验光路图,PQ为玻璃砖入射面的法线,MN、EF均垂直于法线PQ并分别交于N和E点,入射点为O,取OM=OF,用刻度尺量出MN、EF的长度,则折射率n=MN/EF.改变入射角θ1的大小,重复以上实验,可量出MN、EF的多组数据.现有两位同学各设计了一个记录数据表格,而且都已完成了计算.
甲同学设计的表格是:
次数 |
1 |
2 |
3 |
长度平均值 |
n |
MN/cm |
1.68 |
1.78 |
2.12 |
1.86 |
1.49 |
EF/cm |
1.12 |
1.24 |
1.40 |
1.25 |
乙同学设计的表格是:
次数 |
MN/cm |
EF/cm |
n |
|
1 |
1.68 |
1.12 |
1.50 |
1.48 |
2 |
1.78 |
1.24 |
1. 44 |
|
3 |
2.12 |
1.40 |
1.51 |
上述两位同学处理数据的方法正确的是________(填“甲”或“乙”或“都正确”).
[答案] 乙
[解析] 本题测的是折射率n,应对每一次求得的折射率求平均值,而不是对长度或入射角、折射角的正
弦取平均值.
12.(2009·江苏南京模拟)如图所示,一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时,P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像,则该玻璃砖的折射率n=________.有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时,沿着P4、P3的方向看不到大头针的像,其原因是________________________________________________________________________.
[答案] 1.73 经过P1′P2′的光线在MN处发生全反射.
[解析] (1)由图可知,当光由空气进入玻璃时,入射角θ1=60°,
折射角θ2=30°.所以n===1.73.
(2)当光由玻璃射入空气时,若θ1≥C,则发生全反射,而sinC==,当针插在P1′P2′时,入射角θ=60°>C,已发生全反射.
11.单摆测定重力加速度的实验中
(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d=________mm.
(2)接着测量了摆线的长度为l0,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g=________(用题目中的物理量表示).
(3)某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据.在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2-l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度.两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲________,乙________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
[答案] (1)14.15mm (2) (3)无影响
[解析] (1)从游标卡尺上读出摆球直径d=14.15mm
(2)由F-t图象,单摆周期T=4t0,摆长l=l0+
根据T=2π,g=
(3)实验摆长为l0+d,故甲同学测量结果偏小,而乙同学处理数据的方法对测量结果无影响.
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