广州市高考物理一轮复习55 用双缝干涉测光的波长A卷Word格式.docx
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D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大
三、填空题(共1题;
共1分)
3.(1分)(2017高二下·
故城期中)在光的双缝干涉实验中,在光屏上放上照相底片并设法减弱光子流的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,在曝光时间不长和曝光时间足够长两种情况下,实验结果是
①若曝光时间不长,________.
②若曝光时间足够长,________.
③这一实验结果表明光既有________,又具有________.
四、实验探究题(共13题;
共46分)
4.(7分)(2018·
浙江选考)【加试题】
(1)细丝和单缝有相似的衍射图样。
在相同条件下,小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ,在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示。
已知细丝Ⅰ的直径为0.605mm,现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径,如图2所示,细丝Ⅱ的直径为________mm。
图1中的________(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样。
(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。
单缝和平面镜的放置如图3所示,白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝,能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。
小明测得单缝与镜面延长线的距离为h,与光屏的距离为D,则条纹间距△x=________。
随后小明撤去平面镜,在单缝下方A处放置同样的另一单缝,形成双缝结构,则在光屏上________(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。
5.(2分)根据所学知识完成题目:
(1)为进行“杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:
A.白炽灯
B.双窄缝片
C.单窄缝片
D.滤光片
E.白色光屏
把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:
________(填写字母代号).
(2)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是
A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光
B.增大双缝到屏的距离
C.减少双缝间距
D.增大双缝间距
(3)已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图1所示.然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图2所示.这两次示数依次为________mm和________mm.
6.(3分)根据所学知识完成题目:
(1)如图1是一个单摆的共振曲线,此单摆的固有周期T是________s,若将此单摆的摆长增大,共振曲线的最大值将________(填“向左”或“向右”)移动.
(2)如图2所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×
10﹣7m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×
10﹣7m.则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”).现改用波长为4.30×
10﹣7m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________(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”).
7.(1分)(2017高二下·
武汉期中)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图1甲):
(1)
下列说法哪一个是错误的
.(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝.
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=
(2)
将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图1甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图1乙所示,则图乙读数为________
mm,求得这种色光的波长λ=________nm.(已知双缝间距d=0.2mm,双缝到屏间的距离L=700mm)
8.(4分)(2019高二下·
成都月考)如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。
(1)图中①是小灯泡光源,⑤是光屏,它们之间的②③④依次是________。
(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离:
_________
A.增大③和④之间的距离
B.增大④和⑤之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.增大双缝之间的距离
(3)在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是
,单缝到双缝之间的距离是
某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹
记作第1条
的中心,这时手轮上的示数如图甲所示
然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示,这两次示数依次为________mm和________mm,由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________;
结果保留三位有效数字
9.(5分)(2019高二下·
元坝期中)用双缝干涉测光的波长。
实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。
用测量头来测量亮纹中心的距离。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数x2=________mm
(2)根据以上条件,可算出这种光的λ=________nm(保留三位有效数字)
(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是(______)
A.改用波长较短的光(如紫光)做入射光
10.(4分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行,正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示,
(1)下列操作应该在将玻璃砖放在白纸上之前完成的有
.
A.在白纸上画一条直线代表空气与玻璃的一个界面
B.在白纸上画两条直线代表空气与玻璃的两个界面
C.画一条线段代表入射光线
D.画一条线段代表折射光线
E.画一条线段代表光线透过玻璃砖后的传播路径
(2)此玻璃的折射率计算式为n=________(用图中的θ1、θ2表示);
(3)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度________.(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.
11.(3分)在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题.
(1)如图1所示,甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是________.
(2)将下表中的光学元件放在图1的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.
元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为________.(填写元件代号)
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离l=0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图2甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示,则其示数xA=________
mm;
在B位置时游标卡尺如图2丙所示,则相邻两条纹间距△x=________
(4)由以上所测数据,可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________
m.
(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”).
12.(2分)(2017高二下·
抚州期中)现有毛玻璃屏A,双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.
将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图2乙中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距△x为________mm.
(3)
已知双缝间距d为2.0×
10﹣4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算公式λ=________,求得所测红光波长为________mm.(结果保留两位有效数字)
13.(7分)根据所学知识完成题目:
(1)图甲是用一主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的游标卡尺测量一工件的长度,结果如图所示,可以读出此工件的长度为________m;
图乙是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数,此读数为________m.
(2)如图丙所示,在双缝干涉实验中,若把单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴位置稍微向上移动,则
A.不再产生干涉条纹
B.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置不变
C.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略上移
D.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略下移.
14.(3分)根据所学知识完成填空:
(1)当分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图所示,则对准第1条时读数x1=________mm,对准第4条时读数x2=________mm,相邻两条亮纹间的距离△x=________mm.
(2)计算波长的公式λ=________;
已知双缝间距d=0.25mm,双缝到屏的距离L=L2=700mm,求得的波长值是________nm.
15.(3分)(2019·
杭州模拟)
(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中:
已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如左图所示。
然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如右图所示。
这两次示数依次为________mm和________mm。
由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________nm。
(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离()
A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
16.(2分)根据所学知识完成下面两个实验:
(1)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中
①已知双缝到光屏之间的距离为600mm,双缝之间的距离为0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm.某同学在用测量头测量时,先将从测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示.然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示.图乙的示数为________mm,由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________nm.(计算结果保留3位有效数字)
②下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是________.
A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.增大双缝之间的距离
(2)利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率.实验方法如下:
在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,如图丙所示,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率.实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.
①某学生用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内,无论从何处观察,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是________,他应采取的措施是________.
②为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,在玻璃砖的右侧,最少应插________枚大头针.
③请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“×
”表示),并作出光路图________.为了计算折射率,应该测量的量有:
________(作图并在光路图上标出),计算折射率的公式是________.(用测量的量表示)
五、综合题(共1题;
共9分)
17.(9分)如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2距离之差为2.1×
10-6m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?
已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×
10-7m;
已知B光在某种介质中波长为3.15×
10-7m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°
;
若让A光照射S1,B光照射S2,试分析光屏上能观察到的现象。
参考答案
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
4-2、
5-1、
5-2、
5-3、
6-1、
6-2、
7-1、
7-2、
8-1、
8-2、
8-3、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
10-2、
10-3、
11-1、
11-2、
11-3、
11-4、
11-5、
12-1、
12-2、
12-3、
13-1、
13-2、
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
16-1、
16-2、
17-1、
17-2、
17-3、
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