2025年高考物理復習之小題狂練600題(實驗題):用雙縫干涉測量光的波長(10題)_第1頁
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第1頁(共1頁)2025年高考物理復習之小題狂練600題(實驗題):用雙縫干涉測量光的波長(10題)一.實驗題(共10小題)1.(2024?沙坪壩區校級模擬)某同學利用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置如圖甲所示,單色光在雙縫與毛玻璃之間發生干涉,在目鏡中可觀察到干涉條紋。(1)在實驗當中,該同學觀察到條紋很清晰但測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖乙所示,為了使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,最合理的操作是僅將(填選項前的字母)旋轉一個適當角度。A.單縫B.雙縫C.測量頭(2)該同學正確操作后觀察到的干涉條紋如圖丙所示,轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準a位置,手輪的讀數如圖丁所示,此時手輪的讀數為mm。(3)已知雙縫間距為d,雙縫到毛玻璃的距離為1,分劃板中心刻線對準a位置時手輪的讀數記作x1,繼續轉動手輪,分劃板中心刻線對準b位置時手輪的讀數記作x2(x2>x1),則所測單色光的波長λ=(用題中物理量符號表示)。2.(2024?武漢模擬)圖(a)是用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置。(1)測量過程中,下列說法正確的是。A.換用間距更大的雙縫,相鄰兩亮條紋中心的距離增大B.把綠色濾光片換成紅色濾光片,相鄰兩亮條紋中心的距離增大C.把屏向遠離雙縫的方向移動,相鄰兩亮條紋中心的距離減小(2)在某次測量中,測量頭如圖(b)所示,調節分劃板的位置,使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心,此時螺旋測微器的讀數為mm;轉動手輪,使分劃板中心刻線向一側移動到另一條亮條紋的中心,由螺旋測微器再讀出一讀數。(3)若實驗測得第1條亮條紋到第4條亮條紋中心間的距離x=0.960mm,已知雙縫間距d=1.5mm,雙縫到屏的距離l=1.00m,則對應的光波波長λ=nm(保留3位有效數字)。3.(2024?廣東三模)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中(裝置如圖1所示)。(1)下列說法正確的是。A.調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心前,應放上單縫和雙縫B.用測量頭測量時,應使分劃板中心刻線與亮條紋的中心對齊C.屏上的干涉條紋與雙縫垂直(2)如果用激光器做光源,該實驗照樣可以完成,這時可以去掉的部件是。(3)用測量頭測量相鄰兩個亮條紋中心間的距離,轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋中心,如圖2所示,記下手輪的讀數。繼續轉動手輪,使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋中心,如圖3所示,記下手輪的讀數,則相鄰兩個亮條紋的間距是mm(結果保留三位有效數字)。(4)在(3)的前提下,如果已經測得雙縫的間距是0.300mm,雙縫和屏之間的距離是900mm,則待測光的波長是m(結果保留三位有效數字)。4.(2024?黃陂區校級一模)用如圖甲所示的雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。(1)上圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名稱依次是。A.單縫、雙縫、毛玻璃屏、目鏡B.雙縫、單縫、毛玻璃屏、目鏡C.單縫、雙縫、目鏡、毛玻璃屏D.雙縫、單縫、目鏡、毛玻璃屏(2)在調節儀器時單縫和雙縫應該相互放置。(選填“垂直”或“平行”)(3)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50個分度。某同學調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數為1.16mm;接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,此時測量頭上游標卡尺如圖乙所示,則讀數為mm。已知雙縫間距d=2.00×10﹣4m,測得雙縫到毛玻璃屏的距離L=0.800m,所測光的波長λ=nm(保留三位有效數字)。(4)為減小誤差,該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離Δx,而是先測量多個條紋的間距再求出Δx。下列實驗采用了類似方法的有。A.“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量B.“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧的形變量的測量C.“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量5.(2024?荊州區校級四模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.4mm的雙縫屏。從儀器注明的規格可知,像屏與雙縫屏間的距離l=0.5m。接通電源使光源正常工作。(1)由理論分析可知,波長為λ的單色光在雙縫干涉實驗中形成干涉條紋,其相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=(用已知量字母表示)。(2)用某種單色光照射雙縫得到如圖乙所示的干涉條紋,測量頭手輪示數如圖丙所示,則分劃板中心刻線在圖乙中B位置時手輪示數為x=mm。(3)若已知分劃板中心刻線處于A位置時,手輪示數為10.578mm,則該單色光的波長λ=m(結果保留2位有效數字)。6.(2024?五華區校級模擬)某同學想要利用雙縫干涉測量光的波長,實驗裝置如圖甲所示,他選用了縫間d=0.4mm的雙縫,并從儀器注明的規格得知,光屏與雙縫間的距離l=0.5m。接通電源,光源可正常工作,發出白光。(1)在圖甲所示的實驗裝置中,a、b、c、d四個實驗器材依次是(填選項前的字母)。A.濾光片、單縫、雙縫、光屏B.單縫、濾光片、雙縫、光屏C.單縫、雙縫、濾光片、光屏(2)在第一次實驗操作中,該同學從目鏡中看到了如圖乙所示的圖樣,出現該現象的原因可能是,此情形下波長的測量值(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。(3)調整實驗裝置,糾正上述錯誤后,該同學使用紅色濾光片進行了第二次實驗操作,觀察到了明顯的與分劃板中心刻線平行的干涉條紋。該同學調節分劃板的位置,使得分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中心(記作第一條亮紋),此時手輪示數為10.578mm。轉動手輪,使分劃板中心向右側移動到第六條亮條紋的中心位置,手輪讀數如圖丙所示,此時手輪上的讀數為mm,對應光的波長為m(保留兩位有效數字)。(4)該同學換用藍色濾光片后又進行了第三次實驗,一切操作準確無誤,光屏與雙縫之間的距離不變,則從目鏡中觀察到的條紋數(填“增多”、“不變”或“減少”)。7.(2024?昆明一模)實驗小組用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如圖所示。實驗時光源正常發光,調節光路,在屏幕上觀察到明暗相間的條紋。據此回答下列問題:(1)為了使屏幕上的干涉條紋間距變寬,可以采用的方法是。A.將單縫向右移動B.將紅色濾光片換為綠色濾光片C.換間距更小的雙縫(2)用紅色濾光片進行實驗時,測得雙縫到屏幕的距離為1.00m,雙縫之間的距離為0.30mm,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為mm,紅光的波長為nm(計算結果均保留3位有效數字)。8.(2024?廬陽區校級模擬)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中,雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光屏間的距離L=0.6m。實驗時,接通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)實驗中,選用紅色濾光片測量紅光波長,當分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對齊時,手輪上讀數為8.995mm,轉動手輪,使分劃線向一側移動,當分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對齊時,手輪上示數如圖2所示,其讀數為mm,由以上數據求得紅光的波長為m(結果保留3位有效數字)。(2)用單色光照射雙縫后,在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無誤,想對圖中的情形進行調整,則需要的操作是:(單選)。A.前后移動透鏡B.左右撥動撥桿C.其他不動,同步旋轉單縫和雙縫(3)關于本實驗,下列說法正確的是(多選)。A.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距,干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會有條紋D.去掉濾光片后,干涉現象消失9.(2024?東西湖區校級模擬)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發光:調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可;A.將單縫向雙縫靠近B.使用間距更小的雙縫C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.將屏向靠近雙縫的方向移動(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=;(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.200mm,測得屏與雙縫間的距離為1.00m,第1條暗條紋到第5條暗條紋之間的距離為9.56mm。則所測單色光的波長為nm(結果保留3位有效數字)。10.(2024?東城區校級模擬)(1)用打點計時器研究小車做勻變速直線運動的規律。如圖給出了小車拖動的紙帶上的某一段:已知相鄰兩個計數點間還有4個點未標出,打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。則小車的加速度大小為m/s2,打點計時器打3號計數點時小車的速度為m/s。(計算結果均保留兩位有效數字)(2)某同學利用雙縫干涉實驗裝置測定紅光的波長,已知雙縫性;間距d=0.20mm,雙縫到屏的距離L=700mm,將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊,并將該條紋記為第一亮條紋,其示數如圖所示,此時的示數為mm。然后轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第五亮條紋的中心對齊,測出第五亮條紋與第一亮條紋的中心線間距離為9.240mm。由以上數據可求得該紅光的波長為m(保留兩位有效數字)。

2025年高考物理復習之小題狂練600題(實驗題):用雙縫干涉測量光的波長(10題)參考答案與試題解析一.實驗題(共10小題)1.(2024?沙坪壩區校級模擬)某同學利用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置如圖甲所示,單色光在雙縫與毛玻璃之間發生干涉,在目鏡中可觀察到干涉條紋。(1)在實驗當中,該同學觀察到條紋很清晰但測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖乙所示,為了使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,最合理的操作是僅將C(填選項前的字母)旋轉一個適當角度。A.單縫B.雙縫C.測量頭(2)該同學正確操作后觀察到的干涉條紋如圖丙所示,轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準a位置,手輪的讀數如圖丁所示,此時手輪的讀數為15.578mm。(3)已知雙縫間距為d,雙縫到毛玻璃的距離為1,分劃板中心刻線對準a位置時手輪的讀數記作x1,繼續轉動手輪,分劃板中心刻線對準b位置時手輪的讀數記作x2(x2>x1),則所測單色光的波長λ=d(x2【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)C;(2)15.578;(3)d(x【分析】(1)根據正確的實驗操作步驟分析作答;(2)螺旋測微器的精確度為0.01mm,根據螺旋測微器的讀數規則讀數;(3)根據條紋寬度求解相鄰亮條紋之間的距離;根據雙縫干涉條紋間距求波長。【解答】解:(1)要得到清晰干涉圖樣需要單縫與雙縫平行,如果單獨旋轉單縫或雙縫,條紋不再清晰,所以應調節測量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,故C正確;(2)螺旋測微器的精確度為0.01mm,手輪的讀數為15.5mm+7.8×0.01mm=15.578mm。(3)相鄰亮條紋之間的距離Δx=根據雙縫干涉條紋公式Δx=聯立解得單色光波長λ=d(故答案為:(1)C;(2)15.578;(3)d(x【點評】本題考查了螺旋測微器的讀數和雙縫干涉測波長,要明確實驗的原理,掌握正確的實驗操作步驟。2.(2024?武漢模擬)圖(a)是用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置。(1)測量過程中,下列說法正確的是B。A.換用間距更大的雙縫,相鄰兩亮條紋中心的距離增大B.把綠色濾光片換成紅色濾光片,相鄰兩亮條紋中心的距離增大C.把屏向遠離雙縫的方向移動,相鄰兩亮條紋中心的距離減小(2)在某次測量中,測量頭如圖(b)所示,調節分劃板的位置,使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心,此時螺旋測微器的讀數為1.130mm;轉動手輪,使分劃板中心刻線向一側移動到另一條亮條紋的中心,由螺旋測微器再讀出一讀數。(3)若實驗測得第1條亮條紋到第4條亮條紋中心間的距離x=0.960mm,已知雙縫間距d=1.5mm,雙縫到屏的距離l=1.00m,則對應的光波波長λ=480nm(保留3位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長;螺旋測微器的使用與讀數.【專題】定量思想;推理法;單擺問題;實驗能力.【答案】(1)B;(2)1.130;(3)480【分析】(1)依據實驗原理,結合操作步驟,即可解答;(2)(3)螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數,需估讀。根據條紋的間距公式Δx=Ld【解答】解:(1)A.雙縫干涉條紋間距公式為Δx=Ldλ,換用間距更大的雙縫,相鄰兩亮條紋中心的距離減小,故B.由于紅光的波長大于綠光的波長,把綠色濾光片換成紅色濾光片,相鄰兩亮條紋中心的距離增大,故B正確;C.把屏向遠離雙縫的方向移動,相鄰兩亮條紋中心的距離增大,故C錯誤。故選:B。(2)螺旋測微器的精確度為0.01mm,讀數為1mm+0.01×13.0mm=1.130mm(3)相鄰亮條紋的間距為Δx=0.9604-1mm=0.320mm=0.320×10﹣由Δx=Ldλ=dL將d=1.5mm=1.5×10﹣3m代入解得λ=4.80×10﹣7m=480nm故答案為:(1)B;(2)1.130;(3)480【點評】解決本題的關鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ld3.(2024?廣東三模)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中(裝置如圖1所示)。(1)下列說法正確的是B。A.調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心前,應放上單縫和雙縫B.用測量頭測量時,應使分劃板中心刻線與亮條紋的中心對齊C.屏上的干涉條紋與雙縫垂直(2)如果用激光器做光源,該實驗照樣可以完成,這時可以去掉的部件是濾光片和單縫。(3)用測量頭測量相鄰兩個亮條紋中心間的距離,轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋中心,如圖2所示,記下手輪的讀數。繼續轉動手輪,使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋中心,如圖3所示,記下手輪的讀數,則相鄰兩個亮條紋的間距是1.61mm(結果保留三位有效數字)。(4)在(3)的前提下,如果已經測得雙縫的間距是0.300mm,雙縫和屏之間的距離是900mm,則待測光的波長是5.37×10﹣7m(結果保留三位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】定性思想;定量思想;實驗分析法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)B;(2)濾光片和單縫;(3)1.61;(4)5.37×10﹣7【分析】(1)(2)根據實驗要求作答;(3)根據螺旋測微器讀數方法解答;(4)根據相鄰條紋間距公式計算。【解答】解:(1)A、調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心前,不需放單縫和雙縫,故A錯誤;用測量頭測量時,應使分劃板中心刻線與亮條紋的中心對齊,故B正確;屏上的干涉條紋與雙縫平行,故C錯誤,故選:B(2)用激光器做光源,由于激光的單色性和相干性好,可以去掉濾光片和單縫。(3)圖2中固定刻度讀數為0,可動刻度讀數為4.5×0.01mm=0.045mm,所以讀數為:x1=0.045mm,圖3中固定刻度讀數為14.5mm,可動刻度讀數為3.5×0.01mm=0.035mm,所以讀數為:x2=14.535mm,相鄰兩個亮條紋間距為:Δx=x2-x1n-1=14.535-0.04510-1mm(4)雙縫間距:d=0.300mm=3×10﹣4m,雙縫和屏間距:L=900mm=0.9m由:Δx=Ldλ得:λ=Δx?dL=1.61×10故答案為:(1)B;(2)濾光片和單縫;(3)1.61;(4)5.37×10﹣7【點評】雙縫干涉實驗是證明光具有波動性的經典實驗,即定性又定量,放大法:測量相鄰亮紋間距。計算波長時要注意統一到國際單位。4.(2024?黃陂區校級一模)用如圖甲所示的雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。(1)上圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名稱依次是A。A.單縫、雙縫、毛玻璃屏、目鏡B.雙縫、單縫、毛玻璃屏、目鏡C.單縫、雙縫、目鏡、毛玻璃屏D.雙縫、單縫、目鏡、毛玻璃屏(2)在調節儀器時單縫和雙縫應該相互平行放置。(選填“垂直”或“平行”)(3)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50個分度。某同學調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數為1.16mm;接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,此時測量頭上游標卡尺如圖乙所示,則讀數為15.02mm。已知雙縫間距d=2.00×10﹣4m,測得雙縫到毛玻璃屏的距離L=0.800m,所測光的波長λ=6.93×10﹣7nm(保留三位有效數字)。(4)為減小誤差,該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離Δx,而是先測量多個條紋的間距再求出Δx。下列實驗采用了類似方法的有C。A.“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量B.“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧的形變量的測量C.“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)A;(2)平行;(3)15.02,6.93×10﹣7;(4)C。【分析】(1)根據實驗原理和實驗裝置分析判斷;(2)根據增強屏上條紋亮度分析判斷;(3)先確定游標卡尺的最小分度值再讀數;(4)根據條紋間距公式推導計算;(5)根據各實驗原理分析判斷。【解答】解:(1)光源后面為濾光片,使光源發出的光變為單色光,之后為單縫,使單色光的相干性較好,之后為雙縫,變為兩束相干光,在遮光筒中傳播,避免外界光線干擾,最后在毛玻璃上疊加形成干涉圖樣,我們再通過目鏡進行觀測。故A正確,BCD錯誤。故選:A。(2)在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互平行放置。(3)測量頭精度為0.02mm,故讀數為1.5cm+1×0.02mm=15.02mm由公式Δx=lλ=dΔx(4)A.“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量,采用等效替代的方法,故A錯誤;B.“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧形變量的測量,采用多次測量求平均值的方法,故B錯誤;C.“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量采用的放大測量取平均值的方法,故C正確。故選:C。故答案為:(1)A;(2)平行;(3)15.02,6.93×10﹣7;(4)C。【點評】本題關鍵掌握雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長的原理和游標卡尺的讀數方法。5.(2024?荊州區校級四模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.4mm的雙縫屏。從儀器注明的規格可知,像屏與雙縫屏間的距離l=0.5m。接通電源使光源正常工作。(1)由理論分析可知,波長為λ的單色光在雙縫干涉實驗中形成干涉條紋,其相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ldλ(2)用某種單色光照射雙縫得到如圖乙所示的干涉條紋,測量頭手輪示數如圖丙所示,則分劃板中心刻線在圖乙中B位置時手輪示數為x=15.078mm。(3)若已知分劃板中心刻線處于A位置時,手輪示數為10.578mm,則該單色光的波長λ=6.0×10﹣7m(結果保留2位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)ldλ;(2)15.078,6.0×10﹣【分析】(1)根據條紋間距公式計算;(2)先確定螺旋測微器的分度值,再讀數;(3)根據相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式推導出波長表達式,代入數據計算。【解答】解:(1)根據相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式:Δx=(2)螺旋測微器的分度值為0.01mm,固定刻度讀數為15mm,可動刻度的讀數為7.8×0.01mm,則分劃板中心刻線在圖乙中B位置時手輪示數為:x=15mm+7.8×0.01mm=15.078mm(3)相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距為:Δx=根據相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式可得:λ=故答案為:(1)ldλ;(2)15.078,6.0×10﹣【點評】本題關鍵掌握實驗原理、螺旋測微器的讀數方法和相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式。6.(2024?五華區校級模擬)某同學想要利用雙縫干涉測量光的波長,實驗裝置如圖甲所示,他選用了縫間d=0.4mm的雙縫,并從儀器注明的規格得知,光屏與雙縫間的距離l=0.5m。接通電源,光源可正常工作,發出白光。(1)在圖甲所示的實驗裝置中,a、b、c、d四個實驗器材依次是A(填選項前的字母)。A.濾光片、單縫、雙縫、光屏B.單縫、濾光片、雙縫、光屏C.單縫、雙縫、濾光片、光屏(2)在第一次實驗操作中,該同學從目鏡中看到了如圖乙所示的圖樣,出現該現象的原因可能是分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行,此情形下波長的測量值大于(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。(3)調整實驗裝置,糾正上述錯誤后,該同學使用紅色濾光片進行了第二次實驗操作,觀察到了明顯的與分劃板中心刻線平行的干涉條紋。該同學調節分劃板的位置,使得分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中心(記作第一條亮紋),此時手輪示數為10.578mm。轉動手輪,使分劃板中心向右側移動到第六條亮條紋的中心位置,手輪讀數如圖丙所示,此時手輪上的讀數為15.078mm,對應光的波長為7.2×10﹣7m(保留兩位有效數字)。(4)該同學換用藍色濾光片后又進行了第三次實驗,一切操作準確無誤,光屏與雙縫之間的距離不變,則從目鏡中觀察到的條紋數增多(填“增多”、“不變”或“減少”)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長;刻度尺的使用與讀數.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)A;(2)分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行、大于;(3)15.08(15.076~15.079均正確)、7.2×10﹣7;(4)增多。【分析】(1)根據揚氏雙縫干涉的實驗裝置和實驗原理分析各器材的順序;(2)條紋與刻度線有夾角,由實驗裝置的安裝方法分析原因及測量誤差;(3)根據螺旋測微器的精度和讀數方法讀數,求出相鄰兩條紋間距,根據條紋間距公式Δx=Ld(4)然后根據雙縫干涉條紋間距公式分析改用藍光后明條紋的條數。【解答】解:(1)實驗中,光先通過濾光片,得到單色光,再通過單縫,產生線光源,然后通過雙縫后在光屏上產生干涉條紋,故BC錯誤,A正確。故選:A。(2)乙圖中出現的問題是分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行,應調節測量頭使干涉條紋調成與分劃板中心刻線同一方向上。此情形將造成條紋間距的測量值偏大,根據雙縫干涉的條紋間距公式可知波長的測量值將偏大。(3)丙圖中手輪示數為15mm+7.8×0.01mm=15.078mm。x=15.078mm﹣10.578mm=4.500mm。因為Δx=ld聯立可得該單色光的波長為:λ=7.2×10﹣7m(4)換上藍色濾光片,則光的波長變小,干涉條紋間距變小,其余條件不變,則目鏡中可觀察到的干涉條紋條數增多故答案為:(1)A;(2)分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行、大于;(3)15.078(15.076~15.079均正確)、7.2×10﹣7;(4)增多。【點評】理解實驗原理是解題的前提,掌握基礎知識,應用雙縫干涉條紋間距公式即可解題,解題時注意單位換算。7.(2024?昆明一模)實驗小組用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如圖所示。實驗時光源正常發光,調節光路,在屏幕上觀察到明暗相間的條紋。據此回答下列問題:(1)為了使屏幕上的干涉條紋間距變寬,可以采用的方法是C。A.將單縫向右移動B.將紅色濾光片換為綠色濾光片C.換間距更小的雙縫(2)用紅色濾光片進行實驗時,測得雙縫到屏幕的距離為1.00m,雙縫之間的距離為0.30mm,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為2.10mm,紅光的波長為630nm(計算結果均保留3位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)C;(2)2.10、630。【分析】(1)根據實驗原理,依據雙縫干涉條紋間距公式Δx=L(2)根據能級間距公式Δx=L【解答】解:(1)雙縫干涉條紋間距Δx=Ldλ,故要增大屏上相鄰亮條紋之間的距離Δx,可以增加雙縫到屏的距離L,減小縫之間的距離d,或者增加光的波長λ。因紅光的波長比黃光長,而紫光的波長比黃光的短,故應改變紅色濾光片,故AB故選:C;(2)根據題意知,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為Δx=10.506-1mm=2.10mm。由間距公式變形可得:λ=dL故答案為:(1)C;(2)2.10、630。【點評】本題關鍵根據雙縫干涉條紋間距公式Δx=L8.(2024?廬陽區校級模擬)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中,雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光屏間的距離L=0.6m。實驗時,接通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)實驗中,選用紅色濾光片測量紅光波長,當分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對齊時,手輪上讀數為8.995mm,轉動手輪,使分劃線向一側移動,當分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對齊時,手輪上示數如圖2所示,其讀數為13.870mm,由以上數據求得紅光的波長為6.50×10﹣7m(結果保留3位有效數字)。(2)用單色光照射雙縫后,在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無誤,想對圖中的情形進行調整,則需要的操作是:C(單選)。A.前后移動透鏡B.左右撥動撥桿C.其他不動,同步旋轉單縫和雙縫(3)關于本實驗,下列說法正確的是AC(多選)。A.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距,干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會有條紋D.去掉濾光片后,干涉現象消失【考點】用雙縫干涉測量光的波長;刻度尺的使用與讀數.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)13.870(13.869~13.871均正確)、6.50×10﹣7;(2)C;(3)AC。【分析】(1)根據螺旋測微器的讀數方法讀數,并計算相鄰明紋的間距,再根據Δx=L(2)根據雙縫干涉的實驗裝置的特點分析各操作正確與否;(3)根據Δx=L【解答】解:(1)螺旋測微器固定刻度上的讀數為13.5mm,可動刻度第37格和固定刻度軸線對齊,因此可讀得讀數為13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm由題圖可知,條紋間距:Δx=根據Δx=Ldλ(2)AB、前后移動透鏡會影響進光量進而影響條紋亮度,撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行,獲得清晰的干涉圖樣,因為已有清晰圖樣,不用調節,故A、B錯誤;C、圖中成因是單雙縫與分劃板的中心刻線不平行,所以需要旋轉單雙縫使分劃線與干涉條紋平行,故C正確。故選:C。(3)A、增大雙縫到屏的距離L,干涉條紋間距將增大,故A正確;B、由Δx=Ldλ可知,減小雙縫間距dC、發生干涉現象時,若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會有條紋,是衍射條紋,故C正確;D、去掉濾光片后,干涉現象不會消失,會出現彩色的干涉條紋,故D錯誤。故選:AC。故答案為:(1)13.870(13.869~13.871均正確)、6.50×10﹣7;(2)C;(3)AC。【點評】本題考查用雙縫干涉測量光的波長,考查考生的理解能力、實驗探究能力,涉及螺旋測微器的讀數、干涉條紋間距和波長關系公式、實驗操作及有效數字等知識點。9.(2024?東西湖區校級模擬)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發光:調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可D;A.將單縫向雙縫靠近B.使用間距更小的雙縫C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.將屏向靠近雙縫的方向移動(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=Δx?d(n-1)l(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.200mm,測得屏與雙縫間的距離為1.00m,第1條暗條紋到第5條暗條紋之間的距離為9.56mm。則所測單色光的波長為478nm(結果保留3位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;分析綜合能力.【答案】(1)D;(2)Δx?d(n-1)l;(4)478【分析】(1)根據公式Δx=l(2)根據波長的計算公式完成分析;(3)根據波長的計算公式代入數據完成分析。【解答】解:(1)增加從目鏡中觀察到的條紋個數,則條紋的寬度減小,根據相鄰亮條紋間的距離Δx=ldλ,為減小相鄰亮條紋(暗條紋)間的寬度,則可以減小雙縫到屏的距離L,增大雙縫間的距離d,或換用波長λ短的光,故ABC故選:D。(2)根據題意可得,兩個相鄰亮條紋之間的距離:Δx′=根據雙縫公式條紋間距公式:Δx=代入數據聯立解得:λ=(3)代入數據可得待測單色光的波長:λ=Δx?d(n-1)l=0.200×10-3×9.56×10-3(5-1)×1m故答案為:(1)D;(2)Δx?d(n-1)l;(4)478【點評】本題主要考查了雙縫干涉測量光的波長的實驗,根據實驗原理掌握正確的實驗操作,結合波長的計算公式完成分析。10.(2024?東城區校級模擬)(1)用打點計時器研究小車做勻變速直線運動的規律。如圖給出了小車拖動的紙帶上的某一段:已知相鄰兩個計數點間還有4個點未標出,打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。則小車的加速度大小為8.0m/s2,打點計時器打3號計數點時小車的速度為4.1m/s。(計算結果均保留兩位有效數字)(2)某同學利用雙縫干涉實驗裝置測定紅光的波長,已知雙縫性;間距d=0.20mm,雙縫到屏的距離L=700mm,將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊,并將該條紋記為第一亮條紋,其示數如圖所示,此時的示數為2.430mm。然后轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第五亮條紋的中心對齊,測出第五亮條紋與第一亮條紋的中心線間距離為9.240mm。由以上數據可求得該紅光的波長為4.9×10﹣7m(保留兩位有效數字)。【考點】用雙縫干涉測量光的波長;刻度尺的使用與讀數;探究小車速度隨時間變化的規律.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;實驗能力.【答案】(1)8.0、4.1;(2)2.430、4.9×10﹣7。【分析】(1)根據勻變速直線運動的推論、逐差公式求加速度和瞬時速度;(2)根據測量頭的讀數規則讀取示數,由雙縫干涉公式變形后求波長。【解答】解:(1)由題意可知,相鄰計數點的時間間隔:T=5×0.02s=0.1s,根據勻變速直線運動的逐差公式可得:a=x36-x03在勻變速直線運動中,時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度,所以v3=v46=(36.51+44.49)×1(2)測量頭的精度為0.01mm,其讀數為固定刻度與可動刻度的示數之和。第一亮條紋,其示數如圖所示,此時的示數為:2mm+43.0×0.01mm=2.430mm。根據雙縫干涉的間距公式Δx=Ldλ可得:λ=Δx?dL=9.240-2.4305-1×1故答案為:(1)8.0、4.1;(2)2.430、4.9×10﹣7。【點評】本題是紙帶法處理勻變速直線運動問題、雙縫干涉問題。抓住勻變速直線運動的推論和雙縫間距公式是解決問題的關鍵。

考點卡片1.刻度尺的使用與讀數【知識點的認識】一般情況下使用的都是毫米刻度尺,讀數時需要估讀到毫米的下一位,也就是0.1mm。【命題方向】用毫米刻度尺測量物體的長度,下列哪些讀數符合有效數字要求()A、1.532mB、1.6514mC、19.40cmD、4.82mm分析:用刻度尺測量物體的長度,測量結果應準確到分度值,在分度值之下應再估讀一位.解答:用毫米刻度尺測量物體的長度,測量結果應準確到毫米,在毫米之后應估讀一位;A、1.532m=153.2cm,準確到1cm,故A錯誤;B、1.6514m=165.14cm,準確到1mm,故B正確;C、19.40cm,測量結果準確到1mm,故C正確;D、4.82mm,測量結果準確到0.1mm,故D錯誤;故選:BC。點評;要掌握刻度尺的讀數方法,刻度尺讀數要準確到刻度尺的分度值,在其后面應估讀一位.【解題思路點撥】使用刻度尺時要注意估讀到最小分度值的下一位,同時要注意單位的換算,0.1mm=0.01cm=0.0001m。2.螺旋測微器的使用與讀數【知識點的認識】1.構造:如圖所示,螺旋測微器的測砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的;可動刻度E、旋鈕D、微調旋鈕D'是與測微螺桿F連在一起的,通過精密螺紋套在B上。2.原理:可動刻度E上的刻度為50等份,當旋鈕D旋轉一周,螺桿F便沿著旋轉軸線方向前進或后退0.5mm,圓周上的可動刻度E有50個等分刻度,其旋轉一格,螺桿F前0.550mm,則螺旋測微器的測量可準確到0.01mm3.讀數:(1)測量時被測物體長度的半毫米數由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動刻度讀出。(2)測量值(mm)=固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(估讀到下一位)×0.01(mm)。(3)如圖所示,固定刻度示數為2.0mm,而從可動刻度上讀的示數為15.0,最后的讀數為2.0mm+15.0×0.0lmm=2.150mm。4.練習使用螺旋測微器(1)測量A4紙的厚度(2)測量頭發絲的直徑。【命題方向】用螺旋測微器(千分尺)測小球直徑時,示數如圖所示,這時讀出的數值是,單位是.分析:螺旋測微器測量金屬板的厚度時的讀數分兩步:先讀固定刻度,再讀可動刻度.注意讀可動刻度時要估讀.解答:螺旋測微器測量金屬板的厚度時的讀數分兩步:由固定刻度讀出整毫米為8mm(應注意半毫米刻線是否露出),然后由可動刻度讀出小數47.3×0.01mm=0.473mm(3為估讀位),兩個讀數相加為8.473mm.故答案為:8.473;mm.點評:解決本題的關鍵掌握螺旋測微器讀數的方法:固定刻度讀數+可動刻度讀數.注意讀固定刻度時看半毫米刻線是否露出,讀可動刻度讀數時要估讀.【解題思路點撥】1.使用螺旋測微器時的注意事項(1)螺旋測微器應估讀一位,亦即以mm作為單位,應讀到小數點后面的第三位。(2)讀數時,除了觀察固定刻度尺的整毫米刻度線外,特別要注意半毫米刻度線是否露出。2.螺旋測微器的讀數規則為測量值(mm)=固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(估讀到下一位)×0.01(mm)。3.因為螺旋測微器的讀數總是估讀到0.001mm,所以螺旋測微器又叫千分尺。3.探究小車速度隨時間變化的規律【知識點的認識】一、實驗目的用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動,探究小車速度隨時間的變化規律.二、實驗原理1.打點計時器打出的紙帶能記錄運動物體在不同時刻的位置.2.求紙帶上某點的瞬時速度一般用一小段時間內的平均速度代替.3.用描點法畫出小車的vt圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小,如果vt圖象是一條傾斜的直線

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