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1、专题:专题波振结合题一如图所示,是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5 H z,此时x=1.5m的质点正向y轴正方向振动,可以推知这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播,波速大小为 m/s题二-某地发生了里氏7.4级大地震,已知地震的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.1km/s和3.7km/s,在其中一个观测站,测得地震到达的时间差为5.4 s,则该观测站距该地的距离为题三3T在坐标原点的波源从t=0时刻开始向上做简谐振动,振动周期T。在1=工时,波源突然停止运动,则t=T时波的图像是()题四一列波源在x=0处的简谐波,沿x轴正方向传播,时x=12cm处的质点P恰好开
2、始振动,则()A.质点P开始振动时的方向沿V轴正方向B.波源开始振动时的方向沿y轴负方向C.此后一个周期内,质 点P通过的路程为8cmD.这列波的波速为4.00m/s周期为0.02s,tO时刻的波形如图所示。此题五在0点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波,t l=4 s时,距离。点为3 m的A点第一次达到波峰;t2=7 s时,距离。点为4 m的B点第一次达到波谷,则以下说法错误的是()A.该横波的波长为4 mB.该横波的周期为4 sC.该横波的波速为1 m/sD.距离0点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末题六一列简谐横波沿x轴正向传播,传 到M点时波形如图所
3、示,再经0.6 s,N点开始振动,贝IJ该波的振幅A和频率为()9 10 11 12 x/mA.A=1 m f=5 Hz B.A=0.5 m f=5 HzC.A=1 m f=2.5 HzD.A=0.5 m f=2.5 Hz课后练习详解题一答 案:负;10详 解:x=1.5 m的质点正向v轴正方向振动,根据波形平移法可以判定:波的传播方向:-x方向。由图象可知:波长4=2?,由D=4/=2x5m/s=10m/s。题二答 案:33.67kmX X-5.4详 解:纵波比横波传播得快,设震源与地震仪相距为X,则3.7 9.1,可得X=33.67 km.题三答 案:C详 解:在 4时,波源突然停止运动,
4、波只形成了 4,波源的起振方向向上,所以最前面的质点的振动方向向上,C正确。题四答 案:BD详 解:质 点 P 开始振动时的方向沿y 轴负方向,波源开始振动时的方向沿y 轴负方向,选项A错 误 B正 确;此后一个周期内,质 点 P 通过的路程为4 个振幅,为 4x5cm=20cm,选 项 C 错误;这列波的波长8 c m,波速为4.00m/s,选 项 D 正确。题五答 案:D详 解:设波速为V,横波波长为入,周期为T,则xl T 三丁丁。x2 3T 人一+丁二 t2v 4 胃解得:v=1 m/s,T=4 s贝 IJ 入=vT=4 m,距。点 5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为5 s 末。
5、题六答 案:D详 解:由图象可知,该简谐横波的振幅A=0.5 m,波的传播速度v=入 f,f=Hz=2.5 H z,故选项D 正确。专 题:专题 波振结合题一如图所示是一列沿X轴负方向传播的简谐横波在t=J。时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s,则 x 5=1.5m处质点的振动函数表达式y=c m,x=2.0m处质点在0 1.5s通过的路程为 cm。0-5题二有一种沙漠蝎子既没有眼睛,也没有耳朵,它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领,它有八条腿,趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示).不远处的小虫一有骚动,就会在沙面上引起一阵地震波。蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向,并
6、从 P 波 和 S 波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。方位和距离都知道了,它就能扑上去捕获小虫了。已知P 波速度为150 m/s,S 波速度为50 m/s,如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5x10-3s,则小虫离它的距离多大?uPUs题三一简谐横波以4 m/s的波速沿x 轴正方向传播,已知t=0 时的波形如图所示,则()A.波的周期为0.5 sB.x=0 处的质点在t=0 时向y 轴负向运动1C.x=0 处的质点在t=i s 时速度为0D.x=0 处的质点在t=;s 时速度值最大题四某质点在坐标原点。处做简谐运动,其振幅为5 c m,振动周期为0.4 s,振动在介质中沿x 轴正向传
7、播,传播速度为L0 m/s.若质点在平衡位置。向上振动0.2 s 后立即停止振动,则停止振动后又经过0.2 s 的时刻的波形可能是图中的()题五一列简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是()0.2-0.2A,由波形图可知该波的波长为4 mB,由波形图可知x=2 m 处的质点Q 该时刻位移为0.2 mC.经 1/4周期后质点P运动到Q 点D.经 1/4周期后质点R的速度变为零且在波峰题六在某介质中形成一列简谐波,t=0 时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传 到 B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:该列波的周期T;从t=0时刻起到P点第一次达
8、到波峰时止,。点相对平衡位置的位移yO及其所经过的路程sO各为多少?课后练习详解题一答 案:-5cos2nts 30详 解:在t二。时刻,x=1.5m处质点处于-5cm,x=1,5m处质点的振动函数表达式y=-5cos2nto波 长 为2.0 m,波 动 周 期T二Is,x=2.0m处 质 点 在0 1.5s内通过的路程为6A=6x5cm=30cm。题二答 案:26 cm详 解:从P波 和S波到达沙漠蝎子的时间差及其波速即可确定小虫与沙漠蝎子间的距离,根x x据x=v t,结合题意有:疝-瓦=Z t/,解 得:x=0.2625 m#26 cm.题三答 案:B入 4详 解:由题图可得半波长为2
9、m,波长为4 m,周期T=j =z s=l s,选项A错 误;波沿x轴、_ 1 T正方向传播,则x=0处的质点在沿y轴的负方向运动,选 项B正 确;生=s=Z,x=0的质点经过:后不在平衡位置也不在最大位移处,而位于平衡位置和负向最大位移之间,所以该质点 在;s时速度既不为0,也不是最大值,故C、D错误。题四答 案:B详 解:0.2s等于半个周期的时间,产生一个向上的波形,停止振动后的0.2s内,已经产生的波形继续向前传播0.5个周期,传播的距离为0.5个波长,B选项正确。题五答 案:A详 解:波峰到波峰的距离或者波谷到波谷的距离即为波长,由图可知波长入=4 m,A正 确;因为此时Q在波谷,而
10、振幅A=0.2 m,所以Q的位移为-0.2 m,B错 误;波的传播只是传播振动的形式而不是质点的传播,所 以P点只是在它的平衡位置处上下振动,C错;逆着波的传播方向看,可以判断出质点R向下振动,经5到达波谷,此时速度为0,D错误。题六答 案:(1)0.2 s(2)-2 cm 0.3 m详 解:由图象可知,入=2m,A=2 cm.当波向右传播时,点B的起振方向竖直向下,包 括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下。x,x 6 d.入 一 入(1)波速 丫 =而=而 m/s=10 m/s,由丫=,得 T=j =0.2s.3 3(2)由t=0至P点第一次到达波峰,经历的时间仅2=田1+1T=0.75
11、5=(3+/而t=0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向),故经及2时间,。点振动到波谷,即:3y0=-2cm,s0=n-4A=(3+)X4A=0.3 m.专题:单摆题一题 面:图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验沙摆的摆长为(取g=n 2)()A.0.56m B.0.65m C.1.00m D.2.25m题二题 面:如图所示为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图象,其中实线表示
12、A的运动图象,虚线表示B的运动图象。关于这两个单摆的以下判断中正确的是()A.这两个单摆的摆球质量一定相等B,这两个单摆的摆长一定不同C.这两个单摆的最大摆角一定相同D.这两个单摆的振幅一定相同题三题 面:一摆长I的单摆做简谐运动,从某时刻开始计时,经过12 g摆球具有负向最大加速度。下面四个图象分别记录了该单摆从计时时刻开始到2的振动图象,其中正确的是()题四题 面:如图所示,两个相同的弹性小球,分别挂在不能伸长的细线上,两线互相平行,两球重心在同一水平线上且互相接触,第1个球摆长为L 1,第2个球摆长为4L1O现将第1个球拉一个很小的角度后释放,在第1个球摆动周期的两倍时间内,两球碰撞的次
13、数为 次。题五a题 面:图中两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触。现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动。以mA、mB分 ,别表示摆球A、B的质量,则()A.如果mA m B,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B.如果mA+f2+Z3=L 9 5 s题五s=答 案:(1)k+v7T2J 仕=0,1,2.)V715m in=(2)当k=0时,AP间距离最小,且 2g2sA=详 解:滑块匀速运动往返的时间 V t2=工 +打(左=0,1,2.)摆球回到O点且向左运动所需时间-2 且 =2T=2乃单摆的周期(1、ns=Z+M(k=0,1,2.)四式联立得 I
14、 2J min当 k=0时,A P间距离最小,且&f l2 Rg题六答 案:A详 解:根据单摆做简谐运动的等时性,不论碰撞后二者速度大小如何,第二次、第三次两球碰撞的位置,一定都在平衡位置,A 正确。题七答 案:BD详 解:由图象可知T 甲:T 乙=2:1,若两单摆在同一地点,则两摆长之比为I 甲:I乙=4:1,故 B 正 确;若两摆长相等,则所在星球的重力加速度之比为g 甲:g 乙=1:4,故 D 正确。专题:单摆题一盛沙的漏斗下边放一木板,让漏斗摆起来,同时其中的细沙匀速流出,经历一段时间后,观察木板上沙子的堆积情况,则沙堆的剖面应是图中的()A B C D题二一单摆做小角度摆动,其振动图
15、象如图,以下说法正确的是(A.t l 时刻摆球速度最大,B.t2 时刻摆球速度为零,C.t3时刻摆球速度为零,D.t4 时刻摆球速度最大,)题三如图所示为单摆的振动图像,则由图可知()-H zA.频率为兀B.摆长为9.8m悬线对它的拉力最小悬线对它的拉力最小悬线对它的拉力最大悬线对它的拉力最大7t 3兀 5乃 s s SC.回复力方向改变时刻分别为2 ,2 ,2 D.速度方向改变的时刻分别为TTS,2ns,3ns题四BC=-如图所示,光滑水平面AB长 0.314m,与光滑圆弧轨道 3,弧半径为R=lm,C处有一质量为m 的小球甲由静止滚下后在B点与质量为M 的静止小球乙正碰,碰后甲球以碰前速度
16、1的 10反向弹回,乙球滚至A 点,与挡板相碰并以相同速率 弹 回(不计碰撞时间),要使甲、乙两球再次在B 点相遇,两球质量比应为多少?题五两个质量相等的弹性小球分别挂在1 一=1 m、“=一 0 9 5的细绳上,两球重心等高,如图所示,现 将 B 球偏一个较小的角度后放开,从 B 球开始运动时计算,经过4s两球相碰的次数为()A.3 次 B.4 次C.5 次 D.6 次题六如图所示,小球m 自A 点以沿AD方向的初速度v 逐渐接近固定 在 D 点的小球n.已 知 AB=0.8 m,圆弧AB半径R =10 m,AD=10 m,A、B、C、D 在同一水平面上,则 v 为多大时,才能使m 恰好碰到
17、小球n?(设 g 取 10 m/s2,不计一切摩擦)D题七一个摆长为II的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T 1,已知地球质量为M l,半径为R1,另一摆长为1 2 的单摆,在质量为M 2,半径为R 2 的星球表面做简谐运动,周期为T 2,若 T 1=2 T 2,1 1 =4 1 2,M1 =4 M 2,则地球半径与星球半径之比RI:R 2 为()A.2 :1 B.2 :3 C.1 :2 D.3 :2课后练习详解题一答 案:B详 解:单摆的振动是简谐运动,在最大位移处时速度小,流出的沙子多,在平衡位置附近,速度大,流出的沙子少。所以沙堆的剖面是B。题二答 案:D详 解:tl时刻摆球位移最大,速
18、度为零,悬线对它的拉力最小,选项A 错 误;t2 时刻摆球位移为零,速度最大,悬线对它的拉力最大,选 项 B 错 误;t3 时刻摆球位移最大,速度为零,悬线对它的拉力最小,选 项 C 错 误;t4 时刻摆球位移为零,速度最大,悬线对它的拉力最大,选 项 D 正确。题三答 案:BCD详 解:由图可知,单摆的振动周期为2TTS,所 以 频 率,T 24H Z,选项A 是错的。周期为T=2加 工2 T T S,由周期公式 V 8通过平衡位置。的时刻,即 摆球处于最大位移,应是T T S,题四答 案:1 1:2详 解:由机械能守恒定律:tngR(1 -c o s 6 0)=;mv所以丫=康n甲乙相碰由
19、动量守恒定律:,1 mvV 1 0 M可知摆长1 二 g=9.8 m,选 项 B 是正确。回复力方向改变应是摆球T 3兀 5 万 -,2 2,所以选项C 是正确的。速度方向改变的时刻2 n s,3TTS时刻,所以选项D 是正确的。1 iv=-mv+Mv1 0甲乙再次在B点相遇有:2 x 101 mv2AB 辰-7t/K10M所以2M1 mvM所 以m 2题五答 案:C详 解:两质量相等的弹性小球弹性正碰后,由动量守恒和动能守恒知碰后两球交换速度,即B碰A后,A以等速开始摆动,B静 止;等A到最低点时第2次碰撞后A静止,B摆动,如此往复,所以两小球相碰时均在最低点。由于两小球摆角均很小,故两球均
20、做简谐振动,且为=2 1 y l s,从B开始运动经4即0.25s两球第一次相碰,再经T1/2即1s两球第二次相碰,再经T2/2即0.5s第三次相碰,由此类推可知:经过4s钟两球相碰次数为5次(第五次相碰时t=3.25s,第六次相碰时t=4.25s4s)。题六5答 案:为 m/s(k=l,2,3)KTI详 解:小 球m的运动由两个分运动合成,这两个分运动分别是:以速度v沿A D方向的匀速直线运动和在圆弧面A B方向上的往复运动.因 为 下 R,所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性,是类单摆,其圆弧半径R即为类单摆的摆长。设小球m恰好能碰到小球n,则 有:AD=vt,且满足 t=kT(k=l,
21、2,3-),/R5又 T=2n解以上方程得v=j m/s(k=l,2,3)。题七答 案:A详 解:选A。在地球表面单摆的周期在星球表面单摆的周期专 题:光的本性之光的波动性关于光的波动性的几点说明:1关于波动性的实验;2.波的干涉和衍射现象的对比都有哪些异同?3.双缝干涉及薄膜干涉的对比。问 题:(1)为什么杨氏双缝干涉实验在双缝前还要加一个单缝?答:相干光源的获得。两列波叠加发生明显干涉现象的条件是二者频率相等,相差恒定。两个普通光源很难达到这一要求。通常是把一束光想办法分成两部分,让这两部分再叠加以达到干涉效果。杨氏双缝实验装置正是这样巧妙地获得了两列相干的波源。Ax=-/I问 题:(2)
22、d双缝干涉实验的这个结论中的各个物理量都是什么?如何应用?答:条纹宽度与波长人及双缝到光屏的距离/成正比而与双缝间距d成反比。在/、d一定的情况下,红光产生的干涉条纹间距最大,紫光产生的干涉条纹间距最小。问 题:(3)什么是光的衍射?圆盘衍射与圆孔衍射的区别?答:光偏离直线传播方向而绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。要产生明显的衍射现象,障碍物或小孔的尺寸要足够小。用小圆屏进行衍射实验,衍射图样是在圆盘的阴影中心出现泊松亮斑。而用小圆孔进行衍射实验,衍射图样是一系列同心圆环,圆环中央明暗不定。题一题 面:用单色光照射双缝,A.改用频率较大的单色光B.改用波长较长的单色光C.减小双缝至屏的距离
23、D.增大双缝之间的距离在屏上观察到明暗交替的条纹,若要使条纹间距变大,应()题二题 面:在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片另一缝前放一绿色滤光片,这 时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮题三题 面:如图是双缝干涉实验装置,使用波长为600nm的橙色光照射,在光屏中心P 点呈现亮条纹,在 P 点上方的P1点 到 S I、S2 的路程差恰好为2人,现将整个装置置入折射率为n=L5
24、的透明液体中,其它条件不变,则()A.P 和 P1都出现亮条纹B.P 为亮条纹,P1为暗条纹C.P 为暗条纹,P1为亮条纹D.P 和 P1都出现暗条纹题四u题 面:劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示。将 一 块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点:任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图甲乙装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()A.变疏 B.变密 C.不变
25、 D.消失图乙题五题 面:照相机镜头上涂有一层增透膜,增强了绿光的透射能力,看上去呈淡紫色。则所镀薄膜的厚度最小应为()A.绿光在真空中波长的1/2B.绿光在增透膜中波长的1/2C.绿光在真空中波长的1/4D.绿光在增透膜中波长的1/4题六题 面:激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔田的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔回、双缝到屏之距离I以及相邻两条亮纹间距Ax。若所用激光波长为入,则该实验确定物体运动速度的表达式是()AAr IX lAx Ibtv=-v=-v=-v
26、=-A Ikt B AxA?c 义加 D AAx课后拓展练习注:此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目,故不在课堂中讲解,请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题 面:两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为()A.两盏灯亮度不同 B.灯光的波长太短C.两灯光的振动情况不同 D.电灯发出的光不稳定题二题 面:一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,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间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D,各色光通过双缝到达一
27、确定点的距离不同题三题 面:薄膜干涉在科学技术上有很大应用。(1)如甲图是干涉法检查平面示意图,乙图是得到的干涉图样,则干涉图样中条纹弯曲处的凹凸情况是 o(选填 上凸”或 下 凹”)甲乙(2)透镜表面涂有一层氟化镁薄膜,其折射率n=1.38,介于空气和透镜折射率之间。入射光正入射,为使真空中波长为550 nm的光增透,所 涂 薄 膜 的 最 小 厚 度 为。讲义参考答案题一答 案:B题二答 案:C题三答 案:A题四答 案:A题五答 案:D题六答 案:B课后拓展练习题一答 案:C详 解:一般情况下,两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的,由点光源发出的光或同一
28、列光分出的两列光其振动情况是相同的。题二答 案:A详 解:各色光的频率不同,波长不同,在屏上得到的干涉条纹的宽度不同,各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹。题三答 案:(1)上凸 1.0 x10-7 m详 解:(1)干涉条纹应有以下特点:任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等,任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度差恒定。图乙中的条纹向楔型膜中厚的一侧弯曲,说明被测样品的对应位置是上凸起。入入(2)由入,=、,,最小厚度d=0,得 d=汨,550 x10-9代入数据解得d=.op m=1.0 x10-7 m。1.00专 题:光的本性之光的波动性题一在双缝干涉实验中,下列说法正确的是()A.相邻两
29、明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.把入射光由红光换成紫光,相邻两明条纹间距变宽C.只有频率相同的两列光才能发生明显的干涉现象D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定题二如图是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,SI、S2为双缝,P 为光屏。用绿光从左边照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是()A.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C.将绿光换为红光,干涉条纹间的距离减小D.将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大P,-T&*左=S 右-S2题三如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30 x10-7 m,屏
30、上 P点距双缝S1和 S2的路程差为7.95x10-7 m。则 在 这 里 出 现 的 应 是(填“明 条 纹 或“暗条纹”)。现改用 波 长 为 6.30 x10-7 m 的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将(填“变 宽 、变窄 或 不变”)。题四用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图 a 是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图 b是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是()A.当金属丝圈旋转30。时干涉条纹同方向旋转30。B,当金属丝圈旋转45。时干涉条纹同方向旋转90。C.当金属丝圈旋转60。时干涉条纹同方向旋转
31、30D.干涉条纹保持原来状态不变题五出)光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要转换器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳光能转化为 这种镀膜技术的物理学依据是题六如图所示,用频率为f 的单色光垂直照射双缝,在光屏上的P点出现第3 条暗条纹。已知光速为 c,则 P点到双缝的距离之差r 2-r l应为()c 3c 3c 5c课后练习详解题一答 案:C详 解:在干涉中,相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的,A 错,入射光波长越大,条纹间距越大,B错。C正确,D 错误。题二答 案:
32、B详 解:由双缝干涉条纹间距公式取=可知,减小双缝间的距离d,干涉条纹间的距离Ax增大,A 错 误;增大双缝到屏的距离L,干涉条纹间的距离增大,B正 确;将绿光换为红光,入射光的波长增大,干涉条纹间的距离应增大,C 错 误;将绿光换为紫光,入射光的波长变短,干涉条纹间的距离应减小,D 错误。题三答 案:暗 条 纹 变 宽x 7 95 I详 解:由了=沟=1 5 可知,波程差是半波长的奇数倍,是暗条纹。由 取=)入可知,入变大,Ax变大,故屏上条纹间距变宽。题四答 案:D详 解:金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平
33、的干涉条纹,A、B、C 错误,D 正确。题五答 案:内 能光的干涉详 解:太阳能热水器是把太阳光能转化为内能的装置,玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,此镀膜为增透膜,是利用了光的干涉原理。题六答 案:D详 解:在某点产生暗条纹的条件是:光程差r 2-r l为半波长的奇数倍。已知P 点出现第3 条5c暗条纹,说 明 r2-rl=|入,由 c=f入得:入。,则 条-r l=2/专 题:光的本性之光的波动性题一如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图,实线表示波峰,虚线表示波谷。在此时刻,介质中A 点为波峰相叠加点,B 点为波谷相叠加点,A、B 连线上的C 点为某中间状态相叠加点。如果把屏分别放在
34、A、B、C 三个位置,那么()A.A、B、C 三个位置都出现亮条纹 qB.B 位置处出现暗条纹?C.C 位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定/D.以上结论都不对Z B y E.如图所示为双缝干涉的实验装置示意图,若要使干.涉 条 纹 的 间 距 变 大 可 改 用 波 长 更(填“长”或“短”)的单色光,或 是 使 双 缝 与 光 屏 间 的 距 离(填“增大”或“减小”)光屏双缝激光器题三杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,入为光波波长)()在距双缝的路程相等的点形成暗条纹;在距双缝的路程差为n入的点形成亮条纹;在距n(+:丸双 缝 的 路 程 差 为2的点形成亮条纹;在距双
35、缝的路程差为I 2)的点形成暗条纹。A.(1X2)B.C.(W D.题四取两块平玻璃板,合在一起用手捏紧,会从玻璃板上看到彩色条纹,这是光的干涉现象,有关这一现象的叙述正确的是()A.这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B.这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果C.这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D.这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果题五登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5
36、,所要消除的紫外线的频率为v=8.1x1014Hz,(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是 O(2)这 种“增反膜”的厚度是多少?请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是()A.薄膜干涉说明光具有波动性B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行C.干涉条纹一定是彩色的D.利用薄膜干涉也可以“增透”题六右图是杨氏双缝干涉实验示意图,其 中S L S 2为双缝,D为光屏,实验中观察到屏上。点为中央亮纹的中心,P1为第一级亮纹的中心,若将双缝间的距离变小,其他条件不变,贝 女 )sA.屏上干涉条纹的间距将变小B.屏上O点仍然为中央亮纹的中心C.屏 上P1位置仍然可能为亮纹的中心D.屏上P1位置
37、可能为暗纹的中心课后练习详解题一答 案:A详 解:在干涉现象中,所 谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同,该点的振幅是两列波的振幅之和,而不要理解为该点始终处于波峰或波谷,在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C 点)。所 谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的,该点的振幅是两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,则该点始终在平衡位置,对光波而言,该点是完全暗的。本题中,A、B、C 三点总是振动加强的点,屏上对应出现的都是亮条纹。另外,要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B 点)振动也是加强的,不要以为B 点是暗的。题二答 案:长 增 大详 解:依据双缝干
38、涉条纹间距规律取=(入,可知要使干涉条纹的间距变大,需要改用波长更长的单色光,或增大双缝与屏之间的距离I。题三答 案:D详 解:在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差A x为波长的整数倍时,即 Ax =kA,k=0,1 2 3,这点为加强点,该处出现亮条纹;当某处距双缝距离之差取为半波长的奇数倍时,即 Ax =(2 k+1)2,k=0,1,2 3 这点为减弱点,该处出现暗条纹。题四答 案:B详 解:形成干涉条纹是有一定条件的,即两列相干光的路程差需要连续变化,当&=kX(k=A0,1,2 )时,形成明条纹,当 r =(2 k+l)2 (k=0,l,2 )时,形成暗条纹。当入射光是白光时,就会形
39、成彩色条纹,对平板玻璃来说,每一块平板玻璃上下表面都是平行的,故不具备产生干涉条纹的条件,而中间的空气膜,则可能具备这一条件。题五答 案:(1)两反射光叠加后加强(2)1.2 3 x 1 0-7 m (3)AD详 解:(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强,从而使透射的紫外线减弱。光程差(大小等于薄膜厚度d 的 2 倍)应等于光在薄膜中的波长入 的整数倍,即x =2 d=NT(N-1.2,-),因此,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的紫外线在真空中的波长是入=c/v=3.7 x 1 0-7 mo在膜中的波长是入=X/n =2.4 7 x 1
40、 0-7 m,故膜的厚度至少是1.2 3 x io-7 m。干涉和衍射都证明光具有波动性,如果薄膜厚度均匀变化,则干涉条纹一定平行,白光的干涉条纹为彩色条纹,单色光的干涉条纹则为该色光颜色,当膜的厚度为四分之一波长时,两反射光叠加后减弱则会“增透”。题六答 案:BD详 解:干涉条纹间距Ax =3入,d为双缝间距,d减小,取 变 大,A不正确;。点到双缝的光程差为零,所以。点始终是亮纹,B正 确;P1到双缝的光程差小于一个波长,因此,屏 上P1位置不可能为亮纹的中心,有可能是暗条纹中心,故C不正确,D正确。专 题:光的本性之光的粒子性1、物 体 在 光(包括不可见光)的照射下发射出电子的现象叫光
41、电效应。2、光电效应的规律:(1)是否产生光电效应由入射光频率决定。对某种金属,当频率大于某一极限频率(即vvO)时,都会在瞬间产生光电效应。所以应特别注意入射光(不一定是可见光)的频率与极限频率的关系。这个关系也可用波长表示(入 人0)。(2)光电子的最大初动能也由入射光频率决定。对于能发出光电效应的金属,其入射光的频率越高,光电子的最大初动能也越大。(3)由光电子形成的饱和光电流(一般称光电流)大小由入射光强决定,入射光强越大,光电流越大。1 23、光电效应方程:爱因斯坦光电效应方程为:6 m =-2wvo =hv-WQ题一题 面:在研究光电效应现象时,锌板与不带电的验电器的金属杆之间用导
42、线相连。现用一定强度的紫外线照射,则下列现象中会发生的是()A.金箔张开B.锌板吸引周围空气中的阳离子而带正电C.锌板和验电器的金箔都带正电D.锌板带正电,验电器的金箔带负电题二题 面:用 具 有5 e V光能的光子入射到金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 e Vo为使这种金属产生光电效应,入射光的最长波长是多少4 m?题三题 面:某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长光照时间 B.增大光的强度C.换用波长较低的光照射 D.换用频率较低的光照射题四题 面:一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同
43、的金属板a、b、c ,如图所示,已知金属板b有光电子放出,贝W )A.板a 一定不放出光电子B.板a 一定放出光电子C.板c 一定不放出光电子D.板c 一定放出光电子题五题 面:如图所示,电 键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为()A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV题六题 面:已知锌的逸出功是3.34eV,钠的逸出功是1.88eV,用不同频率的光分别照射葩和锌的表面而产生
44、光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ek-v图。若将二者的图线画在同一个Ek-v坐标图中,用实线表示钠、虚线表示锌,则正确反映这一过程的图课后拓展练习注:此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目,故不在课堂中讲解,请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题 面:紫光在真空中的波长为4.5x10-7 m,问:(1)紫光光子的能量是多少?(2)用它照射极限频率为V0=4.62x1014 H z的金属钾能否产生光电效应?(3)若能产生,则光电子的最大初动能为多少?(h=6.63x10-34 J s)题二题 面:已知某金属表面接受波长为人和2人的单色光照射时,释放出
45、光电子的最大初动能分别为30eV和10eV,求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少?题三题 面:用同一光电管研究a、b 两种单色光产生的光电效应,得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图所示,则这两种光()A.照射该光电管时,a 光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉,a 光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度大讲义参考答案题一答 案:AC题二答 案:0.355|_im题三答 案:C题四答 案:D题五答 案:A题六答 案:A课后拓展练习题一答 案:(1)4.42x10-19
46、J;(2)能;(3)1.36x10-19 Jc详 解:(1)E =hv=h=4,42x10-19 Jo,、c(2)v=T=6.67X1014 HzA因为v v 0,所以能产生光电效应。(3)Ekm=hv-WO=h(v-vO)=1.36x10-19 Jo题二答 案:1.24x10-7 m详 解:若此种金属的逸出功为W 0,极限波长为入0C C C由爱因斯坦光电效应方程得:h1-WO=Ekl,h-W 0=E k2,h=W0A ZA AU可得入0=1.24x10-7 mo题三答 案:BC1详 解:爱因斯坦光电效应方程|eUc|=2mv2=h v-W,由图象可知|Uc2|Ucl|。则两种光的频率v a
47、 Xb,根据双缝干涉条纹间距公式Ax=L1g人可知,a光的相邻条纹间距大,选 项C正 确;同理可知n aC b,选 项B正确。专 题:光的本性之光的粒子性题一如图所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,则该实验能证明()弧光灯发出的光具有波动性光通过狭缝时发生了衍射A.B.锌板上带电(4)微观粒子具有波动性C.(1)(4)D.(2)(4)题二用能量为5.0 e V的光子照射某金属表面,金属发射光电子的最大初动能为1.5 e V,则该金属的逸出功为()A.1.5 eV B.3.5 eV C.5.0 eV D.6.5 eV题三入射光照射到某金属表
48、面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,下列说法中正确的是()A.有可能不发生光电效应B,从光照射至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C.逸出的光电子的最大初动能将减小D.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少题四已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v 0,贝I J()A.当用频率为2v0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2v0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hvOC.当照射光的频率v大于v 0时,若v增大,则逸出功增大D.当照射光的频率v大于V。时,若v增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍题五用同一频率的光照射到甲、乙
49、两种不同的金属上,它们释放的光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比为R甲:R乙=3:1,则下述说法中正确的是()A,两种金属的逸出功之比为3:1B.两种光电子的速度大小之比为3:1C.两种金属的逸出功之比为1:3D.两种光电子的动量大小之比为3:1题六爱因斯坦由光电效应的实验规律提出了光子说,以下对光电效应的解释,正确的是()A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功,但只要照射时间足够长,光电效应也能发生C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能
50、量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同课后练习详解题一答 案:A详 解:“明暗相间的条纹”是单缝衍射图样,说明光具有波动性,“铝箔有张角”说明锌板带上了电,该实验能说明光具有粒子性,只有错。即 A 正确。题二答 案:B详 解:根据爱因斯坦光电效应方程,W=hv-Ekm=3.5 eV0题三答 案:D详 解:当入射光的频率大于金属的极限频率时,金属表面即发生光电效应,是否发生光电效应与入射光的强度无关;光电子的发射时间与频率和强度无关;由光电效应方程可知:逸出光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大,与入射光的强