2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：54 用双缝干涉测光的波长

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：54 用双缝干涉测光的波长
教材版本：物理
试卷分类：物理高考
试卷大小：1.0 MB
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发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 多选题

如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则_________

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A . 在同种均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B . 在真空中，a光的波长大于b光的波长 C . 从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则b光的折射光线首先消失 D . 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和光电流一定大 E . 若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大

2. 填空题
在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10^－⁴m，则相邻两明条纹中心间距为m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的（选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的（选填“大”或“小”）。

3. 实验探究题

在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 d=0.25mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

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（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作最合理的是______ ；

A . 移动光源 B . 转动双缝 C . 调节拨杆 D . 转动遮光筒
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______ ；

A . 将单缝向双缝靠近 B . 将屏向靠近双缝的方向移动 C . 将屏向远离双缝的方向移动 D . 使用间距更小的双缝
（3）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标尺的读数 x₁=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡尺读数如图丁所示，则读数x₂=mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长 λ= nm（计算结果保留三位有效数字）。

4. 实验探究题

利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出，则：

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（1）相邻两条纹间距Δx＝mm；
（2）波长的表达式λ＝(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝m；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将(填“变大”“不变”或“变小”)

5. 实验探究题

在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。

（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为____________。

A . a代表单缝，b代表双缝 B . a代表双缝，b代表单缝 C . 二者相互平行放置 D . 二者相互垂直放置
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。

A . 条纹为横条纹 B . 条纹为竖条纹 C . 与红光相比条纹间距变窄 D . 与红光相比条纹间距变宽
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x₁、x₂ ，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=。
（4）图为上述实验装置示意图。S为单缝，S₁、S₂为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹________。

A . 向上移动 B . 向下移动 C . 间距变大 D . 间距变小

6. 实验探究题

（1）某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数x₁=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数x₂=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式λ=（用直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可计算得出光的波长λ=m。（结果保留两位有效数字）
（2）关于该实验，以下说法中正确的是（____）。

A . 将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B . 将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

7. 单选题

用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是（）

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A . 双缝干涉图样中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等 B . 若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C . 像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹 D . 图中双缝屏的作用是使通过双缝的光形成两列相干光波

8. 实验探究题

如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后，接通电源使光源正常工作。

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（1）由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=（字母表达式）；
（2）用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为x_B=mm；
（3）若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=m（结果保留2位有效数字）；
（4）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。

A . 仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B . 仅将单缝远离双缝移动少许 C . 仅将单缝与双缝的位置互换 D . 仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片

9. 实验探究题

“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。

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①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数 $\text{[math]}$ 。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x₂如图丙所示，则读数 $\text{[math]}$ mm；

②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式λ=；（用题目中给出的字母表示）

③在此实验中，下列说法正确的是

A．用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹

B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑条纹

C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹

D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹

10. 实验探究题

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。

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（1）如图所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件，其中a、b、c、d 各装置的名称依次是下列四个选项中的_________；

A . a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏 B . a 双缝、b 单缝、c 滤光片、d 光屏 C . a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏 D . a 双缝、b 滤光片、c 单缝、d 光屏
（2）已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到光屏的距离 L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为下列选项中的_________；

A . 111.10mm B . 11.12mm C . 110.2mm D . 11.2mm
（3）在 B 位置时游标卡尺如图丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长。下列选项中的数据最接近正确实验结果的是____________。

A . 6.0×10^-7 m B . 6.4×10^-7 m C . 6.8×10^-7m D . 7.2×10^-7 m

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