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1、高考物理一輪專題: 第56講 實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 下列說法中正確的是 ( )
A . 無(wú)線信號(hào)能繞過障礙物傳播到接收終端是利用了干涉原理
B . 光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
C . 載人飛船設(shè)計(jì)時(shí)需設(shè)法減少發(fā)射過程中與航天員身體固有頻率相近的超低頻振動(dòng)
D . 靜止在地面上的人觀察一條沿自身長(zhǎng)度方向高速運(yùn)動(dòng)的,觀察到的長(zhǎng)度比桿靜止時(shí)的短
二、 填空題 (
2、共3題;共7分)
2. (2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)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮紋(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6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0.740mm和________mm.由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)為________nm.
3. (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
3、屏,可知④是________.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.
4. (3分) 為進(jìn)行“雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”,現(xiàn)準(zhǔn)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
把以上儀器裝在光具座上時(shí),正確的排列順序應(yīng)該是:________(填寫字母代號(hào)).
三、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共6題;共30分)
5. (5分) (2019高二下浙江月考) 在“用雙縫干涉測(cè)單色光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中
(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手
4、輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋,讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示,x1=0.045mm。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,讀出手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是________mm.(取三位有效數(shù)字)
(2) 如圖甲所示是用雙縫干涉測(cè)光波波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖,圖中①是光源,②是濾光片,③是單縫,④是雙縫,⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是_____
A . 增大③和④之間的距離
B . 增大④和⑤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
(3) 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
5、900mm,則待測(cè)光的波長(zhǎng)是________m.(取三位有效數(shù)字)
(4) 下列說法正確的是_____。
A . 如果將燈泡換成激光光源,去掉單縫,該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成
B . 若測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不平行,不能通過“撥桿”的撥動(dòng)把干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線平行
C . 去掉濾光片,不可能觀察到干涉圖樣
D . 毛玻璃屏上的干涉條紋與雙縫垂直
(5) 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,讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示,x1=0.045mm。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,讀出手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是________mm.
6、(取三位有效數(shù)字)
(6) 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900mm,則待測(cè)光的波長(zhǎng)是________m.(取三位有效數(shù)字)
6. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成題目:
(1) 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________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏.對(duì)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.
(2) 本實(shí)驗(yàn)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
7、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(cè)量雙縫到屏的距離;
④用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離.
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意________和________.
(3) 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)圖乙中手輪上的示數(shù)________mm,求得相鄰亮紋的間距△x為________mm.
(4) 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)算式λ=________,求得所測(cè)
8、紅光波長(zhǎng)為________nm.
7. (5分) (2019高二下諸暨期中)
(1) 在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A . 白熾燈
B . 雙縫
C . 單縫
D . 濾光片
E . 白色光屏 把以上儀器裝在光具座上時(shí),正確的排列順序應(yīng)該是:_____(填寫字母代號(hào))。
(2) 已知雙縫到光屏之間的距離 L=500mm,雙縫之間的距離 d=0.50mm, 單縫到雙縫之間的距離 s=100mm,某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),調(diào)整手輪, 在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn) A 條亮條紋的中心,然后他繼 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn) B 條亮條紋的中心,前
9、后兩次游標(biāo)卡尺的 讀 數(shù) 如 圖 所 示 , 則 : B 位 置 讀 數(shù) 是 ________; 入 射 光 的 波 長(zhǎng) λ=________m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密,難以測(cè)量,可以采用的改善辦法有_____。
A . 改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光(如紅光)作為入射光
B . 增大雙縫到屏的距離
C . 增大雙縫到單縫的距離
D . 增大雙縫間距
8. (6分) (2019高二下遼陽(yáng)期中) 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,要把它們放在圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用來測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。
①將白光光源
10、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;若經(jīng)粗調(diào)后透過測(cè)量頭上的目鏡觀察,看不到明暗相同的條紋,只看到一片亮區(qū),造成這種情況的最可能的原因是________。
②將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(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)如圖中手輪上的示數(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0.700 m,由計(jì)算式λ=________,求得所測(cè)
11、紅光波長(zhǎng)為________ nm。
④利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí),下面幾種說法正確的是________
A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄
B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬
D.換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄
E.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失
9. (5分) (2019高二下濰坊期中) 某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測(cè)量光的波長(zhǎng)光源濾光片單縫雙縫遮光筒光屏測(cè)量頭
(1) 將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對(duì)齊,將該亮條紋定為第1條亮條紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)為3.730mm,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分
12、劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對(duì)齊,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示,則圖乙讀數(shù)為________mm,已知雙縫間距d=0.3mm,雙縫到屏的距離L=600mm,由以上數(shù)據(jù)得這種光的波長(zhǎng)λ=________mm.
(2) 以下操作,能使條紋間距變大的是
A . 將濾光片由紅色換成藍(lán)色
B . 增大單縫到雙縫的距離
C . 增大雙縫到光屏的距離
D . 換一個(gè)間距較大的雙縫
10. (4分) (2019高二下臨川月考)
(1) 如圖甲所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長(zhǎng)10等分、19 mm長(zhǎng)20等分、49 mm長(zhǎng)50等分,它們的讀數(shù)依次為________;mm、
13、________ mm、________;mm.
(2) 使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則金屬絲的直徑是________;mm.
(3) 使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則金屬絲的直徑是________;mm.
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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3題;共7分)
2-1、
3-1、
4-1、
三、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共6題;共30分)
5-1、
5-2、
5-3、
5-4、
5-5、
5-6、
6-1、
6-2、
6-3、
6-4、答案:略
7-1、答案:略
7-2、答案:略
7-3、答案:略
8-1、答案:略
9-1、答案:略
9-2、答案:略
10-1、
10-2、
10-3、