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1、南寧市2020年高考物理一輪基礎復習: 專題58 雙縫干涉測光的波長B卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 在做雙縫干涉實驗時,發(fā)現(xiàn)100個光子中有96個通過雙縫后打到了視察屏上的b處,則b處可能是( )
A . 亮紋
B . 暗紋
C . 既有可能是亮紋也有可能是暗紋
D . 以上各種情況均有可能
二、 填空題 (共4題;共11分)
2. (2分) 如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置示意圖.圖中①是光源,②是凸透鏡,⑤是光屏,可知④是
2、________.實驗中,使用的雙縫的間距為0.02cm,測得雙縫與光屏之間的距離為50cm.第1級亮紋中心到第5級亮紋中心距離為0.45cm,則待測單色光的波長是________nm.
3. (2分) 如圖1所示,在利用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,需要從標尺上讀出某條亮紋的位置.圖中所示的讀數(shù)是________mm.若縫與縫間相距d,雙縫到屏間的距離為L,相鄰兩個亮條紋中心的距離為△x,則光的波長表示為λ=________(字母表達式),某同學在兩個亮條紋之間測量,測出以下結(jié)果,其他數(shù)據(jù)為:d=0.20mm,L=700mm,測量△x的情況如圖2所示.由此可計算出該光的波長為:λ=_
3、_______m.
4. (2分) 利用雙縫干涉測定光的波長實驗中,取雙縫間距d=0.5mm,雙縫到光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖(a)所示,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖(b)所示,則計算單色光的波長公式為λ=________(相鄰明紋間的距離用△x表示),單色光的波長為________m(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
5. (5分) 在用雙縫干涉測光的波長的實驗中:已知雙縫到光屏之間的距離是600mm,雙縫之間的距離是0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm,某同學在用測量頭測量時,先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準某條
4、亮紋(記作第1條)的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后他轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準第8條亮紋的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示.這兩次示數(shù)依次為________mm和________mm.所測單色光的波長為________m.
三、 實驗探究題 (共8題;共41分)
6. (5分) “用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示.
(1) 某同學以線狀白熾燈為光源,完成實驗后,總結(jié)出以下幾點,正確的是.
A . 燈絲與單縫和雙縫必須平行放置
B . 干涉條紋與雙縫垂直
C . 干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關
D . 干涉條紋的間距與光的波長有關
5、(2) 用某種單色光做雙縫干涉實驗時,已知雙縫間距離的大小恰好是圖乙中游標卡尺的讀數(shù)(如圖1所示)d=________mm.雙縫到毛玻璃屏間的距離L=75cm,實驗時先移動測量頭上的手輪,把分化線對準靠近最左邊的一條明條紋(記為第1條明條紋),并記下螺旋測微器的讀數(shù)X1=________mm.(如圖2所示),然后轉(zhuǎn)動手輪,把分劃線向右邊移動,直到對準第7條明條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)X2=________mm.(如圖3所示),由以上測量數(shù)據(jù)求得該單色光的波長為________m.
7. (5分) (2018浙江選考) 【加試題】
(1) 細絲和單縫有相似的衍射圖樣。在相同條件下,小
6、明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細絲Ⅰ和細絲Ⅱ,在光屏上形成的衍射圖樣如圖1中a和b所示。已知細絲Ⅰ的直徑為0.605mm,現(xiàn)用螺旋測微器測量細絲Ⅱ的直徑,如圖2所示,細絲Ⅱ的直徑為________mm。圖1中的________(填“a”或“b”)是細絲Ⅱ的衍射圖樣。
(2) 小明在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗時,嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖3所示,白熾燈發(fā)出的光經(jīng)過濾光片成為波長為λ的單色光照射單縫,能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。小明測得單縫與鏡面延長線的距離為h,與光屏的距離為D,則條紋間距△x=________。隨后小明撤去平面鏡,在單縫下方A
7、處放置同樣的另一單縫,形成雙縫結(jié)構(gòu),則在光屏上________(填“能”或“不能”)觀察到干涉條紋。
8. (5分) 如圖所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,光具座上放置的光學元件依次為①光源②濾光片③單縫④雙縫⑤遮光筒⑥光屏.
(1) 實驗中,為了增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離,可采?。?
A . 增大③和④之間的距離
B . 增大④和⑥之間的距離
C . 將綠色濾光片改成紅色濾光片
D . 增大雙縫之間的距離
(2) 若去掉②的濾光片,而是在雙縫前把一條縫用紅色濾光片擋住,而另一條縫用藍色濾光片擋住,則能否在屏上觀察到干涉條紋________(填“能”或“不能”)
8、,其理由是________(限制在20字內(nèi)作答).
9. (4分) (2016高三上潮南期中) “動能定理”和“機械能守恒定律”是物理學中很重要的兩個力學方面的物理規(guī)律.某同學設計了如圖1所示的實驗裝置,一個電磁鐵吸住一個小鋼球,當將電磁鐵斷電后,小鋼球?qū)⒂伸o止開始向下加速運動.小鋼球經(jīng)過光電門時,計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t,用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時的高度h.
(1)
該同學為了驗證“動能定理”,用游標卡尺測量了小鋼球的直徑,結(jié)果如圖2所示,他記錄的小鋼球的直徑d=________cm.
(2)
該同學在驗證“動能定理”的過程中,忽略了空氣
9、阻力的影響,除了上述的數(shù)據(jù)之外是否需要測量小鋼球的質(zhì)量________(填“需要”或“不需要”).
(3)
如果用這套裝置驗證機械能守恒定律,下面的做法能提高實驗精度的是
A . 在保證其他條件不變的情況下,減小小球的直徑
B . 在保證其他條件不變的情況下,增大小球的直徑
C . 在保證其他條件不變的情況下,增大小球的質(zhì)量
D . 在保證其他條件不變的情況下,減小小球的質(zhì)量.
10. (6分) (2017高二下?lián)嶂萜谥? 現(xiàn)有毛玻璃屏A,雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在如圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.
(
10、1)
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、A.
(2)
將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖2乙中手輪上的示數(shù)________mm,求得相鄰亮紋的間距△x為________mm.
(3)
已知雙縫間距d為2.010﹣4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算公式λ=________,求得所測紅光波長為________mm.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
11. (5分)
11、 某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行,正確操作后,作出的光路圖及測出的相關角度如圖所示,
(1) 下列操作應該在將玻璃磚放在白紙上之前完成的有.
A . 在白紙上畫一條直線代表空氣與玻璃的一個界面
B . 在白紙上畫兩條直線代表空氣與玻璃的兩個界面
C . 畫一條線段代表入射光線
D . 畫一條線段代表折射光線
E . 畫一條線段代表光線透過玻璃磚后的傳播路徑
(2) 此玻璃的折射率計算式為n=________(用圖中的θ1、θ2 表示);
(3) 如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應選用寬度________.(填“大”
12、或“小”)的玻璃磚來測量.
12. (6分) (2018臺州模擬) 雙縫干涉測光的波長”實驗中,將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上(如圖所示).從儀器注明的規(guī)格可知:雙縫屏的縫間距d,像屏與雙縫屏間的距離L.然后,接通電源使光源正常工作.
①已知測量頭是50分度的游標卡尺.某同學調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖 (a)所示,圖(a)中的數(shù)字是該同學給各亮紋的編號,此時圖(b)中游標尺上的讀數(shù)x1=1.16 mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖(c)所示,此時圖(d)中游標尺上的讀數(shù)x2=________ mm;
②利用上述測量結(jié)果,該同學經(jīng)計
13、算得這種色光的波長λ=660 nm.已知L=700 mm,則該同學選用的雙縫屏的縫間距d=________mm.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
13. (5分) 根據(jù)所學知識完成題目:
(1) 轉(zhuǎn)動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準第1條亮紋,讀下手輪的讀數(shù)(如圖1所示).繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線對準第10條亮紋,讀下手輪的讀數(shù)(如圖2所示).則:條紋的間距是________mm;
(2) 如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是1m,則待測光的波長是________m (取三位有效數(shù)字).
第 9 頁 共 9 頁
參考答案
一、 單選題 (共1題;共2分)
1-1、
二、 填空題 (共4題;共11分)
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
三、 實驗探究題 (共8題;共41分)
6-1、
6-2、
7-1、
7-2、
8-1、
8-2、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
10-2、
10-3、
11-1、
11-2、
11-3、
12-1、
13-1、
13-2、