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专题7
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
1.(2020·天津卷·6)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx,若Δx甲>Δx乙,则下列说法正确的是( )
A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生
B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
解析: 由Δx=eq \f(Lλ,d)得Δx越大则λ越大,B对;光的偏振与波长无关,A错;由E=eq \f(hc,λ)知,λ越大,E越小,C错;由光的折射率随波长增大而减小和v=c/n知,D对.
答案: BD
2.如图所示,图甲为某一简谐波在t=1.0 s时刻的图象,图乙为图甲中C点的振动图象.则下列说法正确的是( )
A.图甲中B点的运动方向向左
B.波速v=6 m/s
C.要使该波能够发生明显的衍射,则要求障碍物的尺寸远大于4 m
D.该波与另一列波发生稳定的干涉,则另一列波的频率为1 Hz
解析: 由图乙可看出C点在t=1.0 s时正向下振动,由此再根据图甲可判断出机械波向左传播,B点向上振动,A错误;从图甲、乙中可分别读出机械波的波长为λ=4 m,周期T=1 s,波速v=eq \f(λ,T)=4 m/s,B错误;要使该波能够发生明显的衍射,则要求障碍物的尺寸与波长相差不多或者比波长更小,C错误;根据波发生干涉的条件,可判定D正确.
答案: D
3.(2020·福建卷·14)如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )
A.减弱,紫光 B.减弱,红光
C.增强,紫光 D.增强,红光
解析: 因n红<n紫,再由临界角公式sin C=eq \f(1,n)可得,C红>C紫,因此当增大入射角时,紫光先发生全反射,紫光先消失,且当入射光的入射角逐渐增大时,折射光强度会逐渐减弱,反射光强度会逐渐增强,故应选C.
答案: C
4.[2020·福建卷·19(1)]某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.
(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________.(填选项前的字母)
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为eq \f(t,100)
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
解析: (1)由标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整厘米数为0.9 cm,标尺中第7条线与主尺刻度对齐,所以应为0.07 cm,所以摆球直径为0.9 cm+0.07 cm=0.97 cm.
(2)单摆应从最低点计时,故A错;因一个周期内,单摆有2次通过最低点,故B错;由T=2πeq \r(\f(L,g))得,g=eq \f(4π2L,T2),若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,则g偏大,C对;因空气阻力的影响,选密度小的摆球,测得的g值误差大,D错.
答案: (1)0.97 (2)C
5.(1)一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹,除中央白色亮纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是________.
A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
B.各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
C.各色光的强度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
D.上述说法都不正确
(2)一列简谐横波由质点A向质点B传播.已知A、B两点相距4 m,这列波的波长大于2 m而小于20 m.下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象.求波的传播速度.
解析: (1)白光包含各种颜色的光,它们的波长不同,在相同条件下做双缝干涉实验时,它们的干涉条纹间距不同,所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹,A正确.
(2)由振动图象读出T=0.4 s
分析图象可知:t=0时,质点A位于+y方向最大位移处,而质点B则经过平衡位置向负y方向运动.
所以A、B间距4 m=(n+3/4)/λ,λ=16/(4n+3) m,其中n=0,1,2,…
因为这列波的波长大于2 m而小于20 m
所以n有0、1两个可能的取值,即:λ1=eq \f(16,3) m,λ2=eq \f
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