河南省郑州市第一中学2022-2023学年高一上学期竞赛期中物理试题 含解析

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河南省郑州市第一中学 2022-2023 学年高一上学期竞赛
期中物理试题
一、填空题（每小题 3分，总共 24 分）
1. 玻璃的折射率为 n＝1.5，光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为________；光从玻璃射向空气时的布儒斯
特角为________。
【答案】 ①. 53.6° . ②33.7°
【解析】
【详解】光从一介质（折射率为 n1）到另一介质（折射率为 n2）时的布儒斯特角为
光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为
光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为
2. 在双缝杨氏干涉实验中，两缝分别被折射率为 n1和n2的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为 e。波长为
的平
行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差为_________。
【答案】
【解析】
【详解】在没用透明薄膜遮盖狭缝时，两束光在屏中央处的光程差为 0，折射率为 的透明薄膜引起一束
光的光程变化为 ，折射率为 的透明薄膜引起一束光的光程变化为 ，从而引起两束相干
光的光程差为
则相位差为
3. 如图所示，是干涉法检查平面示意图，得到的干涉图样，则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是________
_。
【答案】向下凹
【解析】
【详解】同一条干涉条纹的光在上下两个面的光程差相等，因此图中条纹弯曲处应该是向下凹。
4. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现（即缺
级），那么此光栅每个透光缝宽度 a和相邻两缝间不透光部分宽度 b的关系为_________。
【答案】a=b
【解析】
【详解】说明偶数级缺级，所以光栅常数 d和缝宽的关系为 ，又光栅常数为 ，可知 。
5. 波长为
=600nm 的单色光垂直入射于光栅常数 d=1.8×10-4cm 的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线
的最大级次为_________。
【答案】3
【解析】
【详解】由光栅方程
当 时，可得光谱线的最大级次
6. 在双折射晶体内部，频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。①沿光轴传播时，它们的传播速度
是_______的；②沿垂直光轴传播时，它们的传播速度是_______的。
【答案】 ①. 相同 ②. 不同
【解析】
【详解】在双折射晶体内部，频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。①沿光轴传播时，它们的传
播速度是相同的；②沿垂直光轴传播时，它们的传播速度是不同的。
7. 对于观察屏轴上 P0点，设光阑包含 10 个波带，让奇数波带通光，而偶数波带不通光，则 P0点的光强约
为光阑不存在时的_________倍。
【答案】100
【解析】
【详解】只让奇数波带通光而不让偶数波带通光，则 P0的合振幅为
所以挡住偶数带后
的
P0光强为挡住之前的倍数为
8. 光栅方程的普遍形式为___________。
【答案】
【解析】
【详解】一单色光垂直照射在光栅上，由于光栅上的狭缝等宽且等间距（间距为 d），因此沿着某一个衍
射角 φ方向，从任意相邻两条狭缝出射的光线，其光程差都相等，如果满足
（k=0,±1,±2,±3……）
则干涉加强，出现明条纹，该方程称
为
光栅方程。
二、简答题（每小题 6分，总共 36 分）
9. 何谓复色波的群速度?何谓复色波的相速度?什么介质中复色波的群速度大于其相速度?什么介质中复色波
的群速小于其相速度?
【答案】见解析
【解析】
【详解】复色波的相速度指的是等相位面的传播速度，复色波的群速度指的是等振幅面的传播速度，正常
色散介质中群速度小于相速度，反常色散介质中相速度小于群速度。
10. 简述光波的相干条件。
【答案】见解析
【解析】
【详解】频率相等，有相互平行的振动分量，初相位差稳定。
11. 汽车两前灯相距 1.2m，设灯光波长为 λ=600nm，人眼瞳孔直径为D=5mm。试问：对迎面而来的汽车，
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