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1、昆明市高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題58 雙縫干涉測光的波長(II)卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 用綠光做雙縫干涉實驗,在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋,相鄰兩條綠條紋間的距離為△x.下列說法中正確的有( )
A . 如果增大單縫到雙縫間的距離,△x將增大
B . 如果增大雙縫之間的距離,△x將增大
C . 如果增大雙縫到光屏之間的距離,△x將增大
D . 如果將綠光換成波長更短的藍(lán)光,其他條件不變,△x將增大
二、 填空題 (共4題;
2、共11分)
2. (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(biāo)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).
3. (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________.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
3、0.45cm,則待測單色光的波長是________nm.
4. (2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(xué)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(zhǔn)某條亮紋(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(zhǔn)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.
5. (5分) 如圖所示為某同學(xué)《用雙縫干涉測量光的波長》的實驗裝置
4、,雙縫的間距為d=0.025cm,雙縫到屏的距離為L=90.000cm.實驗時,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(dāng)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(jìn)或后退0.500mm)觀察第一條亮紋的位置坐標(biāo)如(a)圖中所示為x1=1.128mm處,第五條亮紋位置坐標(biāo)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)
三、 實驗探究題 (共8題;共41分)
6. (5分) 現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光
5、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.
(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) 本實驗的步驟有:
①取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
③用米尺測量雙縫到屏的距離;
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.
在操作步驟②時還應(yīng)注意________和________.
(
6、3) 將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,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.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3中手輪上的示數(shù)________mm,求得相鄰亮紋的間距△x為________mm.
7. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識完成題目:
(1) 圖甲是用一主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個分度的游標(biāo)卡尺測量一工件的長度,結(jié)果如圖所示,可以讀出此工件的長度為________m;圖乙是用螺旋測微器測量某一圓筒內(nèi)徑時的示數(shù),此讀數(shù)為________m.
(2) 如圖丙所示,在雙縫干涉實驗中,若把單縫S從雙縫S1、S2的
7、中心對稱軸位置稍微向上移動,則
A . 不再產(chǎn)生干涉條紋
B . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置不變
C . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略上移
D . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略下移.
8. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識完成填空:
(1) 當(dāng)分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖所示,則對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1=________mm,對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2=________mm,相鄰兩條亮紋間的距離△x=________mm.
(2) 計算波長的公式λ=________;已知雙縫間距d=0.25mm,雙縫到屏的距離L=L
8、2=700mm,求得的波長值是________nm.
9. (4分) (2017宜春模擬) 如圖(甲)所示,一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H>>d),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則:
(1)
如圖(乙)所示,用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=________mm.
(2)
小球經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式為________.
(3)
多次改變高度H,重復(fù)上述實驗,作出 隨H的變化圖象如
9、圖(丙)所示,當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式:________時,可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒.
10. (6分) 現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和紅色濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在圖甲中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.
(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為________;
(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)如圖乙1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
10、此時圖乙2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2.210﹣4 m,測量雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算式λ=________,求得所測紅光波長為________mm.(保留兩位有效數(shù)字.)
11. (5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(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、________
11、、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)
12. (6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,小明用激光束分別垂直照射兩種不同直
12、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)用螺旋測微器測量細(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處放置同樣的另一單縫,形成雙縫結(jié)
13、構(gòu),則在光屏上________(填“能”或“不能”)觀察到干涉條紋。
13. (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(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(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”),其理由是________(限制在20字內(nèi)作答).
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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、
6-3、
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、
12-2、
13-1、
13-2、