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1、南寧市2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題58 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)B卷
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過(guò)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(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,使用的雙縫的間距為0.02cm,測(cè)得雙縫與光屏之間的距離為50cm.第1級(jí)亮紋中心到第5級(jí)亮紋中心距離為0.45cm,則待測(cè)單色光的波長(zhǎng)是________nm.
3. (2分) 如圖1所示,在利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,需要從標(biāo)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(zhǎng),相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離為△x,則光的波長(zhǎng)表示為λ=________(字母表達(dá)式),某同學(xué)在兩個(gè)亮條紋之間測(cè)量,測(cè)出以下結(jié)果,其他數(shù)據(jù)為:d=0.20mm,L=700mm,測(cè)量△x的情況如圖2所示.由此可計(jì)算出該光的波長(zhǎng)為:λ=_
3、_______m.
4. (2分) 利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)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(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖(b)所示,則計(jì)算單色光的波長(zhǎng)公式為λ=________(相鄰明紋間的距離用△x表示),單色光的波長(zhǎng)為________m(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
5. (5分) 在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)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(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),先將測(cè)量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條
4、亮紋(記作第1條)的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第8條亮紋的中心,這時(shí)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(cè)單色光的波長(zhǎng)為________m.
三、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題;共41分)
6. (5分) “用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1) 某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,完成實(shí)驗(yàn)后,總結(jié)出以下幾點(diǎn),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(guān)
D . 干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)
5、(2) 用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間距離的大小恰好是圖乙中游標(biāo)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(shí)驗(yàn)時(shí)先移動(dòng)測(cè)量頭上的手輪,把分化線對(duì)準(zhǔn)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(cè)微器的讀數(shù)X1=________mm.(如圖2所示),然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,把分劃線向右邊移動(dòng),直到對(duì)準(zhǔn)第7條明條紋并記下螺旋測(cè)微器的讀數(shù)X2=________mm.(如圖3所示),由以上測(cè)量數(shù)據(jù)求得該單色光的波長(zhǎng)為________m.
7. (5分) (2018浙江選考) 【加試題】
(1) 細(xì)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(xì)絲Ⅰ和細(xì)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(xì)絲Ⅰ的直徑為0.605mm,現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)絲Ⅱ的直徑,如圖2所示,細(xì)絲Ⅱ的直徑為________mm。圖1中的________(填“a”或“b”)是細(xì)絲Ⅱ的衍射圖樣。
(2) 小明在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),嘗試用單縫和平面鏡做類似實(shí)驗(yàn)。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(guò)濾光片成為波長(zhǎng)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(cè)得單縫與鏡面延長(zhǎng)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(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,光具座上放置的光學(xué)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(shí)驗(yàn)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(lán)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(dòng)能定理”和“機(jī)械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個(gè)力學(xué)方面的物理規(guī)律.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)小鋼球,當(dāng)將電磁鐵斷電后,小鋼球?qū)⒂伸o止開始向下加速運(yùn)動(dòng).小鋼球經(jīng)過(guò)光電門時(shí),計(jì)時(shí)裝置將記錄小鋼球通過(guò)光電門所用的時(shí)間t,用直尺測(cè)量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時(shí)的高度h.
(1)
該同學(xué)為了驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,用游標(biāo)卡尺測(cè)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(xué)在驗(yàn)證“動(dòng)能定理”的過(guò)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(cè)量小鋼球的質(zhì)量________(填“需要”或“不需要”).
(3)
如果用這套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下面的做法能提高實(shí)驗(yàn)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(xué)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(cè)量紅光的波長(zhǎng).
(
10、1)
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、________、A.
(2)
將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,記下此時(shí)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(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計(jì)算公式λ=________,求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為________mm.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
11. (5分)
11、 某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)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(cè)出的相關(guān)角度如圖所示,
(1) 下列操作應(yīng)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(gè)界面
B . 在白紙上畫兩條直線代表空氣與玻璃的兩個(gè)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(guò)玻璃磚后的傳播路徑
(2) 此玻璃的折射率計(jì)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(yīng)選用寬度________.(填“大”
12、或“小”)的玻璃磚來(lái)測(cè)量.
12. (6分) (2018臺(tái)州模擬) 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)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(cè)量頭是50分度的游標(biāo)卡尺.某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測(cè)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(xué)給各亮紋的編號(hào),此時(shí)圖(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16 mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖(c)所示,此時(shí)圖(d)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=________ mm;
②利用上述測(cè)量結(jié)果,該同學(xué)經(jīng)計(jì)
13、算得這種色光的波長(zhǎng)λ=660 nm.已知L=700 mm,則該同學(xué)選用的雙縫屏的縫間距d=________mm.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
13. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成題目:
(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋,讀下手輪的讀數(shù)(如圖1所示).繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)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(cè)光的波長(zhǎng)是________m (取三位有效數(shù)字).
第 9 頁(yè) 共 9 頁(yè)
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(shí)驗(yàn)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、