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1、2020年高考物理一輪基礎復習: 專題58 雙縫干涉測光的波長
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 如所示,在雙縫干涉實驗中,A、B、C為光屏上出現(xiàn)的三條相鄰的明條紋的位置,由雙縫S1和S2到B點的路程差為( )
A . λ
B . 2λ
C . 3λ
D . 4λ
二、 填空題 (共4題;共11分)
2. (2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________、③________、
2、④________、⑤遮光筒、⑥光屏.對于某種單色光,為增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離,可采取________或________的方法.
3. (2分) 用單色光做雙縫干涉實驗,在屏上觀察到干涉條紋.如果將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將________;如果增大雙縫與屏之間的距離,則屏上的干涉條紋的間距將________;如果將紅光改為紫光做雙縫干涉實驗;則屏上的干涉條紋的間距將________.(填“變大”“變小”或“不變”)
4. (2分) 如圖所示為某同學《用雙縫干涉測量光的波長》的實驗裝置,雙縫的間距為d=0.025cm,雙縫到屏的距離為L=90.000cm.實驗時
3、,首先調(diào)節(jié)光源和濾光片的中心位于遮光筒的中心軸線上,并使________和________豎直且互相平行.當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,通過調(diào)整測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動一周,分劃板前進或后退0.500mm)觀察第一條亮紋的位置坐標如(a)圖中所示為x1=1.128mm處,第五條亮紋位置坐標如(b)圖中所示為x5=________mm.被測光波的波長為________(用題中代表各物理量的字母表示,不用算出具體數(shù)值)
5. (5分) 為進行“雙縫干涉測量光的波長”,現(xiàn)準備了下列儀器:
A .雙窄縫片 B .白熾燈 C .單窄縫片 D .白色光屏 E .濾光片
把以上儀器裝在
4、光具座上時,正確的排列順序應該是:________(填寫字母代號).
三、 實驗探究題 (共8題;共41分)
6. (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
5、能”),其理由是________(限制在20字內(nèi)作答).
7. (5分) 根據(jù)所學知識完成題目:
(1) 為進行“楊氏雙縫干涉實驗”,現(xiàn)準備了下列儀器:
A .白熾燈B .雙窄縫片C .單窄縫片D .濾光片E .白色光屏
把以上儀器裝在光具座上時,正確的排列順序應該是:________(填寫字母代號).
(2) 實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密,難以測量,可以采用的改善辦法是
A . 改用波長較長的光(如紅光)作為入射光
B . 增大雙縫到屏的距離
C . 減少雙縫間距
D . 增大雙縫間距
(3) 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
6、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亮紋(記作第1條)的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖1所示.然后他轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖2所示.這兩次示數(shù)依次為________mm和________mm.
8. (5分) 根據(jù)所學知識完成下面兩個實驗:
(1) 在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中
①已知雙縫到光屏之間的距離為600mm,雙縫之間的距離為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,先將從測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋(記作第1條)的中心,
7、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7條亮紋的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示.圖乙的示數(shù)為________mm,由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為________nm.(計算結果保留3位有效數(shù)字)
②下列操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是________.
A.增大單縫和雙縫之間的距離
B.增大雙縫和光屏之間的距離
C.將紅色濾光片改為綠色濾光片
D.增大雙縫之間的距離
(2) 利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率.實驗方法如下:在白紙上作一直線MN,并作出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上
8、,它的直徑與直線MN重合,在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2,如圖丙所示,然后在半圓柱形玻璃磚的右側插上適量的大頭針,可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實驗室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等.
①某學生用上述方法測量玻璃的折射率,在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓柱形玻璃磚右側的區(qū)域內(nèi),無論從何處觀察,都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像,原因是________,他應采取的措施是________.
②為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,在玻璃磚的右側,最少應插________枚大頭針.
③請在半圓柱
9、形玻璃磚的右側估計所插大頭針的可能位置(用“”表示),并作出光路圖________.為了計算折射率,應該測量的量有:________(作圖并在光路圖上標出),計算折射率的公式是________.(用測量的量表示)
9. (4分) (2017高一下容縣期末) 小明研究小車在水平長木板上運動所受摩擦力的大小,選用的實驗器材是:長木板、總質(zhì)量為m的小車、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺.器材安裝如圖甲所示.
(1)
主要的實驗過程:
①用游標卡尺測量擋光片寬度d,讀數(shù)如圖乙所示,則d=________mm.
②讓小車從斜面上某一位置釋放,讀出小車通過光電門時數(shù)字
10、毫秒計示數(shù)t.
③用刻度尺量出小車停止運動時遮光板與光電門間的距離L.
④求出小車與木板間摩擦力f=________(用物理量的符號表示).
(2)
實驗中,小車釋放的高度應該適當________(選填“高”或“低”)些.
10. (6分) 根據(jù)所學知識完成題目:
(1) 如圖1是一個單擺的共振曲線,此單擺的固有周期T是________s,若將此單擺的擺長增大,共振曲線的最大值將________(填“向左”或“向右”)移動.
(2) 如圖2所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.3010﹣7m,屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為7.9510﹣7m.則在這里出現(xiàn)的應是
11、________(選填“明條紋”或“暗條紋”).現(xiàn)改用波長為4.3010﹣7m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將________(選填“變寬”、“變窄”、或“不變”).
11. (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).
12
12、. (6分) 現(xiàn)有:A毛玻璃屏、B雙縫、C白光光源、D單縫和E透紅光的濾光片等光學元件,要把它們放在如圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置,用以測量紅光的波長.
(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、E、________、A.(選填字母)
(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所示,為x1=0.300mm.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(如圖3)手輪上的示數(shù)為 x2=________mm.即可求得相鄰亮紋的間距△y,
13、進而求出紅光的波長.
13. (5分) 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”或“小”)的玻璃磚來測量.
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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、
7-3、
8-1、
8-2、
9-1、
9-2、
10-1、
10-2、
11-1、
11-2、
12-1、
12-2、
13-1、
13-2、
13-3、