高中物理人教版4本冊(cè)總復(fù)習(xí)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)14

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十四)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖13-4-7甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示．他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()圖13-4-7A．減小光源到單縫的距離B．減小雙縫之間的距離C．增大雙縫到光屏之間的距離D．換用頻率更高的單色光源E．換用頻率更低的單色光源【解析】根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，其中l(wèi)是雙縫到光屏之間的距離，d是雙縫之間的距離，λ是波長(zhǎng)，又λ＝eq\f(c,f)，B、C、E選項(xiàng)正確．【答案】BCE2．用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在光屏上某點(diǎn)P，從中央O點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，P點(diǎn)恰好為第三條亮紋，現(xiàn)改用波長(zhǎng)較短的單色光照射，其他的條件不變，那么不可能的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570105】A．P處仍為第三條亮紋B．P處可能是第四條亮紋C．P處可能是第二條亮紋D．若將光屏向雙縫移近一些，在P處可能看到第二條亮紋E．中央O點(diǎn)仍為亮紋【解析】波長(zhǎng)短，雙縫到P點(diǎn)光程差不變，故A、C不可能；若將光屏向雙縫移近一些，條紋間距變小，故D不可能．【答案】ACD3．(1)備有下列儀器：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＝mm，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亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖13-4-8所示．則入射光的波長(zhǎng)λ＝________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．圖13-4-8(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【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為mm，A位置主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1，讀數(shù)為x1＝11mm＋1×mm＝mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝mm，則條紋間距Δx＝eq\f(x2－x1,7)≈mm.利用λ＝eq\f(d,L)Δx＝×10－7m．由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要增大條紋間距，可用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光或增大雙縫到屏的距離，故A，B正確．【答案】(1)ADCBE(2)×10－7(3)AB4．如圖13-4-9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，為增大相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取____________或____________的方法.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570106】圖13-4-9【解析】做該實(shí)驗(yàn)時(shí)用單色光，應(yīng)特別注意，②是濾光片，其他依次是單縫屏、雙縫屏、遮光筒和毛玻璃屏．由條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要增大相鄰條紋間距，應(yīng)該增大雙縫屏到光屏的距離或者減小兩縫間距離．【答案】濾光片單縫屏雙縫屏增大雙縫屏到光屏的距離減小雙縫屏兩縫間距離5．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上，如圖13-4-10甲所示，并選用縫間距d＝mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l＝700mm.然后，接通電源使光源正常工作．圖13-4-10(1)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個(gè)分度．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13-4-10乙(a)所示，圖13-4-10乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖13-4-10乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1＝mm；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖13-4-10丙(a)所示，此時(shí)圖13-4-10丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2＝________mm；(2)利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝________mm；這種色光的波長(zhǎng)λ＝________nm.【解析】(1)由游標(biāo)尺的讀數(shù)規(guī)則可知：x2＝＋1×mm＝mm；(2)題圖乙(a)中暗紋與題圖丙(a)中暗紋間的間隔為6個(gè)，故Δx＝eq\f(x2－x1,6)＝mm；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知λ＝eq\f(d·Δx,l)＝×102nm.【答案】(1)(2)×1026．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13-4-11所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng).【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570107】(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.圖13-4-11(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)注意單縫、雙縫應(yīng)________________________且________．(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13-4-12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)為________mm，求得相鄰亮紋的間距Δx＝________mm.圖13-4-12(4)已知雙縫間距d為×10－4m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為m，由計(jì)算式λ＝________，求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為________nm.【解析】(1)由左至右依次放置白色光源C、濾光片E、單縫D、雙縫B、毛玻璃屏A.(2)單縫、雙縫應(yīng)相互平行并跟遮光筒軸線垂直．(3)甲的示數(shù)為mm，乙的示數(shù)為mm，則Δx＝eq\f－