2021人教版选择性必修第一册第四章4实验：用双缝干涉测量光的波长同步检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021人教版选择性必修第一册第四章4实验：用双缝干涉测量光的波长同步检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:55:13 | ||
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文档简介
2021人教版选择性必修第一册 第四章 4 实验：用双缝干涉测量光的波长 同步检测
一、多选题
1．英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏．现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )
A．N应选用遮光屏1
B．N应选用遮光屏3
C．O应选用遮光屏2
D．O应选用遮光屏4
2．如图所示，直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，a、b为两束不同频率的单色光，分别以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点．下列说法正确的是( )
A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．同时增大入射角(始终小于90°)，则a光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽
3．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距
D．屏上的干涉条纹与双缝垂直
4．下列判断正确的是________
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
D．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用
E.在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
5．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
二、单选题
6．以下说法中正确的是（ ）
A．横波的纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象
B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距将变窄
三、实验题
7．(1)如图甲为双缝干涉的实验示意图。 某同学利用双缝干涉实验装置测一单色光的波长。 已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图乙所示，此时的示数x1=_________mm。 然后调节测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2.，由以上数据可求得该光的波长表达式_________（用题中的符号表示）。
(2)若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以__________。
A．将光屏移近双缝
B．改换间距更小的双缝
C．将光源向双缝移动一小段距离
D．更换滤光片，使通过单缝的光波长更长
8．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是__________（选填“C”、“D”、“E”、“F”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
9．某同学利用如图所示的装置来测量某种单色光的波长。接通电源，规范操作后，在目镜中观察到清晰的干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可（____）
A．将透镜向单缝靠近
B．使用间距更大的双缝
C．将单缝向靠近双缝方向移动
D．将毛玻璃向远离双缝的方向移动
（2）测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游尺位置如图所示，则读数为_________cm。
（3）该同学已测出图中装置中单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为L1、L2、L3，又测出她记录的第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为△x，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为_______（用题中所给字母表示）。
（4）只将单色红光源换成单色蓝光源，从目镜中观察到的条纹数量会_______（填“增加”、“减少”或“不变”）。
10．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样。图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是带有双缝的遮光筒，⑤是光屏。双缝之间的距离是0.2mm，用的是蓝色滤光片，从右侧目镜中可以看到蓝色干涉条纹。
(1)下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是__________。
A．增大双缝之间的距离B．把单缝向双缝的方向移动
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片D．把光屏向靠近双缝的方向移动
(2)转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，x1=_____mm然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_______mm。
(3)如果已经量得双缝和光屏之间的距离是1200mm，则待测光的波长是_________m。（取三位有效数字）
11．“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。
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。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________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
12．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1），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，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则______。
A．可观察到水平方向的干涉条纹B．可观察到竖直方向的干涉条纹
C．看不到干涉现象
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中__________。
A．观察不到干涉条纹B．可观察到明暗相向的白条纹
C．可观察到彩色条纹
（3）分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为__________mm。
13．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长：
(1)图甲中标示的器材“A”应为_________；
(2)图乙中测量头的读数为__________mm；
(3)下列操作正确的是_________。
A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
(4)下列图示中条纹间距表示正确是______。
A．B．C．D.
14．某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）该同学从目镜中观察到干涉条纹，若想使干涉条纹更宽一些，可以_______（填选项前面的字母）
A．减小单缝与双缝之间的距离
B．使用间距更小的双缝做实验
C．换用频率更大的单色光做实验
D．增大光源的光照强度
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，转动测量头的手轮当分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。写出计算波长的表达式λ=_______（利用给出的字母表示）。
（3）若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=0.9m，x1=2.000mm，x2的读数如图乙所示，则x2=_______mm。
（4）根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长λ=_______nm（结果保留三位有效数字）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
单缝衍射条纹宽度是中央亮纹最宽，双缝干涉的图线是明暗相间的条纹，条纹间距等宽，是双缝干涉．因此要先通过单缝后照到双缝上，形成相干光源，则N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2；故AC正确，BD错误；故选AC．
2．BD
【解析】所有单色光在真空中的传播速度都相同，都是c＝3×108 m/s，选项A错误；在玻璃砖的上表面，a、b两束光的入射角相等，根据题图由几何知识可知，a光的折射角大，由折射定律n＝知，玻璃对a光的折射率小，由v＝知，a光在玻璃中的传播速度大，选项B正确；a光射到玻璃砖的下表面时，其入射角等于在上表面的折射角，根据光路的可逆性知，a光一定会从下表面射出，不可能发生全反射，选项C错误；a光的折射率小，频率小，波长长，由公式Δx＝λ知，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽，选项D正确；故选BD．
点睛：根据光路图正确判断光的折射率大小，然后根据折射率、波长、频率、光速等之间的关系进行求解，这些知识点是对学生的基本要求，平时要加强练习．
3．BC
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不应放上单缝和双缝，故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐，故B正确；
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距
故C正确；
D．屏上的干涉条纹与双缝平行，故D错误。
故选BC。
4．BCD
【分析】
介质中质点振动的周期和相应的波的周期相等．波速公式v=λf适用于一切波．波都能产生干涉和衍射现象．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波．
【详解】
A、机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波；故A不正确.
B、干涉和衍射是波的特有性质，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象；故B正确.
C、波在传播过程中，介质中质点在波源驱动力作用下做受迫振动，振动周期都等于波的振动周期；故C正确.
D、机械波的频率、波长和波速三者满足的关系v=λf适用于一切波，对电磁波也适用；故D正确.
E、光的干涉条纹间距，若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变大，故条纹间距变大；故E错误.
故选BCD.
【点睛】
本题考查对波的基本知识的掌握情况．要知道质点振动的周期和频率就等于波的周期与频率，明确机械波与电磁波的共性和区别．
5．BC
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝．故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；
C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距
△x=
故C正确；
D．某同学用黄光作为入射光．根据
可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，选项D错误；
故选BC。
【点睛】
本题关键是明确“用双缝干涉测光的波长”的实验中的实验原理、操作步骤与注意事项，要会使用双缝干涉的条纹宽度的公式；
6．B
【详解】
横波和纵波都能发生干涉、衍射，但是只有横波能发生偏振现象，纵波不能发生偏振现象，选项A错误； 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B正确； 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误； 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，因红光的波长大于绿光，根据可知，条纹间距变宽，选项D错误；故选B.
7．0. 776-0. 779 BD
【详解】
（1）[1]示数x1=0.5mm+0.01mm×27.8=0.778mm；
[2]条纹间距
根据可知
(2)[3]若要使干涉条纹的间距变大，根据则：
A．将光屏移近双缝，则L减小， x减小，选项A错误；
B．改换间距更小的双缝，则d减小， x变大，选项B正确；
C．将光源向双缝移动一小段距离，对 x无影响，选项C错误；
D．更换滤光片，使通过单缝的光波长更长，则 x变大，选项D正确。
故选BD。
8．E 0.30 BD
【详解】
（1）[1]某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的拨杆E；
（2）[2]游标卡尺的读数x1=0.02mm×15=0.30mm。
[3]条纹间距
根据
则单色光波长的表达式为
（3）[4]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应该减小条纹间距，则根据
A.将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；
B.使用间距更大的双缝，可减小条纹间距，选项B正确；
C.将屏向远离双缝的方向移动，即L变大，条纹间距变大，选项C错误；
D.将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长减小，条纹间距减小，选项D正确。
故选BD。
9．B 1.07 增加
【详解】
（1）[1] A．透镜出射的光线为平行光，则移动透镜对实验结果无影响，故A错误；
B．根据双缝干涉间距公式
增大双缝间距，则减小，则条纹数量增多，故B正确；
C．将单缝向双缝靠近，不影响间距，故C错误；
D．将屏远离双缝，则L增大，双缝干涉间距公式可知，增大，则条纹数量减少，故D错误。
故选B。
（2）[2]游标卡尺的精度为0.1mm，读数为
（3）[3]由题意可知
所以波长可解
（4）[4]换成蓝光后，频率增大，波长变小，则条纹间距变小，条纹数量增加。
10．C 2.331 2.609
【详解】
(1)[1]A．根据可知，增大双缝之间的距离时，条纹间距变小，故A错误；
B．由上式可知，条纹间距与单双缝之间距离无关，故B错误；
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片，波长变长，所以条纹间距变大，C正确；
D．由上式可知，把光屏向靠近双缝的方向移动，则条纹间距变小，故D错误。
故选C。
(2)[2]由图甲可读出
[3]由图乙可读出
则相邻亮条纹间距为
(3)[4]由
11． AB
【详解】
(1)[1] 测微器的读数x2
(2)[2]条纹间距
根据
解得
(3)[3]A．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹，A正确；
B．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，B正确；
C．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，C错误；
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹，D错误。
故选AB。
12．B C 31.85
【详解】
(1)[1]因为该实验是双缝干涉实验，是单缝，是双缝，单缝是竖直放置，则双缝也需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹。故选B。
(2)[2]若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的。故选C。
(3)[3]此游标卡尺精度值为0.05mm，读数等于可动刻度读数与游标尺读数之和；故有
13．红光滤光片 4.695 AB C
【详解】
(1)[1]要得到红光，所以需要红光滤光片；
(2)[2]图乙中测量头的读数为
4.5mm+19.5×0.01mm=4.695mm
(3)[3]A．根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，A正确；
B．若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压，B正确；
C．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合，C错误。
故选AB。
(4)[4]干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误。
故选C。
14．B 8.257～8.259都对 348
【详解】
（1）[1] 根据相邻亮条纹间的距离为
可知
A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，故A错误；
B．使用间距更小的双缝，则d变小，条纹间距变宽，故B正确；
C．光的频率越大，波长越小，条纹间距变窄，故C错误；
D．增大光源的光照强度，对条纹间距无影响，故D错误。
故选B。
（2）[2] 对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离
则单色光的波长
（3）[3]如图所示，螺旋测微器的读数为
（4）[4] 根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏．现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )
A．N应选用遮光屏1
B．N应选用遮光屏3
C．O应选用遮光屏2
D．O应选用遮光屏4
2．如图所示，直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，a、b为两束不同频率的单色光，分别以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点．下列说法正确的是( )
A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．同时增大入射角(始终小于90°)，则a光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽
3．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距
D．屏上的干涉条纹与双缝垂直
4．下列判断正确的是________
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
D．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用
E.在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
5．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
二、单选题
6．以下说法中正确的是（ ）
A．横波的纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象
B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距将变窄
三、实验题
7．(1)如图甲为双缝干涉的实验示意图。 某同学利用双缝干涉实验装置测一单色光的波长。 已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图乙所示，此时的示数x1=_________mm。 然后调节测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2.，由以上数据可求得该光的波长表达式_________（用题中的符号表示）。
(2)若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以__________。
A．将光屏移近双缝
B．改换间距更小的双缝
C．将光源向双缝移动一小段距离
D．更换滤光片，使通过单缝的光波长更长
8．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是__________（选填“C”、“D”、“E”、“F”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
9．某同学利用如图所示的装置来测量某种单色光的波长。接通电源，规范操作后，在目镜中观察到清晰的干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可（____）
A．将透镜向单缝靠近
B．使用间距更大的双缝
C．将单缝向靠近双缝方向移动
D．将毛玻璃向远离双缝的方向移动
（2）测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游尺位置如图所示，则读数为_________cm。
（3）该同学已测出图中装置中单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为L1、L2、L3，又测出她记录的第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为△x，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为_______（用题中所给字母表示）。
（4）只将单色红光源换成单色蓝光源，从目镜中观察到的条纹数量会_______（填“增加”、“减少”或“不变”）。
10．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样。图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是带有双缝的遮光筒，⑤是光屏。双缝之间的距离是0.2mm，用的是蓝色滤光片，从右侧目镜中可以看到蓝色干涉条纹。
(1)下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是__________。
A．增大双缝之间的距离B．把单缝向双缝的方向移动
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片D．把光屏向靠近双缝的方向移动
(2)转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，x1=_____mm然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_______mm。
(3)如果已经量得双缝和光屏之间的距离是1200mm，则待测光的波长是_________m。（取三位有效数字）
11．“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。
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。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________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
12．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1），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，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则______。
A．可观察到水平方向的干涉条纹B．可观察到竖直方向的干涉条纹
C．看不到干涉现象
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中__________。
A．观察不到干涉条纹B．可观察到明暗相向的白条纹
C．可观察到彩色条纹
（3）分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为__________mm。
13．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长：
(1)图甲中标示的器材“A”应为_________；
(2)图乙中测量头的读数为__________mm；
(3)下列操作正确的是_________。
A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
(4)下列图示中条纹间距表示正确是______。
A．B．C．D.
14．某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）该同学从目镜中观察到干涉条纹，若想使干涉条纹更宽一些，可以_______（填选项前面的字母）
A．减小单缝与双缝之间的距离
B．使用间距更小的双缝做实验
C．换用频率更大的单色光做实验
D．增大光源的光照强度
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，转动测量头的手轮当分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。写出计算波长的表达式λ=_______（利用给出的字母表示）。
（3）若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=0.9m，x1=2.000mm，x2的读数如图乙所示，则x2=_______mm。
（4）根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长λ=_______nm（结果保留三位有效数字）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
单缝衍射条纹宽度是中央亮纹最宽，双缝干涉的图线是明暗相间的条纹，条纹间距等宽，是双缝干涉．因此要先通过单缝后照到双缝上，形成相干光源，则N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2；故AC正确，BD错误；故选AC．
2．BD
【解析】所有单色光在真空中的传播速度都相同，都是c＝3×108 m/s，选项A错误；在玻璃砖的上表面，a、b两束光的入射角相等，根据题图由几何知识可知，a光的折射角大，由折射定律n＝知，玻璃对a光的折射率小，由v＝知，a光在玻璃中的传播速度大，选项B正确；a光射到玻璃砖的下表面时，其入射角等于在上表面的折射角，根据光路的可逆性知，a光一定会从下表面射出，不可能发生全反射，选项C错误；a光的折射率小，频率小，波长长，由公式Δx＝λ知，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽，选项D正确；故选BD．
点睛：根据光路图正确判断光的折射率大小，然后根据折射率、波长、频率、光速等之间的关系进行求解，这些知识点是对学生的基本要求，平时要加强练习．
3．BC
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不应放上单缝和双缝，故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐，故B正确；
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距
故C正确；
D．屏上的干涉条纹与双缝平行，故D错误。
故选BC。
4．BCD
【分析】
介质中质点振动的周期和相应的波的周期相等．波速公式v=λf适用于一切波．波都能产生干涉和衍射现象．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波．
【详解】
A、机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波；故A不正确.
B、干涉和衍射是波的特有性质，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象；故B正确.
C、波在传播过程中，介质中质点在波源驱动力作用下做受迫振动，振动周期都等于波的振动周期；故C正确.
D、机械波的频率、波长和波速三者满足的关系v=λf适用于一切波，对电磁波也适用；故D正确.
E、光的干涉条纹间距，若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变大，故条纹间距变大；故E错误.
故选BCD.
【点睛】
本题考查对波的基本知识的掌握情况．要知道质点振动的周期和频率就等于波的周期与频率，明确机械波与电磁波的共性和区别．
5．BC
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝．故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；
C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距
△x=
故C正确；
D．某同学用黄光作为入射光．根据
可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，选项D错误；
故选BC。
【点睛】
本题关键是明确“用双缝干涉测光的波长”的实验中的实验原理、操作步骤与注意事项，要会使用双缝干涉的条纹宽度的公式；
6．B
【详解】
横波和纵波都能发生干涉、衍射，但是只有横波能发生偏振现象，纵波不能发生偏振现象，选项A错误； 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B正确； 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误； 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，因红光的波长大于绿光，根据可知，条纹间距变宽，选项D错误；故选B.
7．0. 776-0. 779 BD
【详解】
（1）[1]示数x1=0.5mm+0.01mm×27.8=0.778mm；
[2]条纹间距
根据可知
(2)[3]若要使干涉条纹的间距变大，根据则：
A．将光屏移近双缝，则L减小， x减小，选项A错误；
B．改换间距更小的双缝，则d减小， x变大，选项B正确；
C．将光源向双缝移动一小段距离，对 x无影响，选项C错误；
D．更换滤光片，使通过单缝的光波长更长，则 x变大，选项D正确。
故选BD。
8．E 0.30 BD
【详解】
（1）[1]某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的拨杆E；
（2）[2]游标卡尺的读数x1=0.02mm×15=0.30mm。
[3]条纹间距
根据
则单色光波长的表达式为
（3）[4]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应该减小条纹间距，则根据
A.将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；
B.使用间距更大的双缝，可减小条纹间距，选项B正确；
C.将屏向远离双缝的方向移动，即L变大，条纹间距变大，选项C错误；
D.将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长减小，条纹间距减小，选项D正确。
故选BD。
9．B 1.07 增加
【详解】
（1）[1] A．透镜出射的光线为平行光，则移动透镜对实验结果无影响，故A错误；
B．根据双缝干涉间距公式
增大双缝间距，则减小，则条纹数量增多，故B正确；
C．将单缝向双缝靠近，不影响间距，故C错误；
D．将屏远离双缝，则L增大，双缝干涉间距公式可知，增大，则条纹数量减少，故D错误。
故选B。
（2）[2]游标卡尺的精度为0.1mm，读数为
（3）[3]由题意可知
所以波长可解
（4）[4]换成蓝光后，频率增大，波长变小，则条纹间距变小，条纹数量增加。
10．C 2.331 2.609
【详解】
(1)[1]A．根据可知，增大双缝之间的距离时，条纹间距变小，故A错误；
B．由上式可知，条纹间距与单双缝之间距离无关，故B错误；
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片，波长变长，所以条纹间距变大，C正确；
D．由上式可知，把光屏向靠近双缝的方向移动，则条纹间距变小，故D错误。
故选C。
(2)[2]由图甲可读出
[3]由图乙可读出
则相邻亮条纹间距为
(3)[4]由
11． AB
【详解】
(1)[1] 测微器的读数x2
(2)[2]条纹间距
根据
解得
(3)[3]A．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹，A正确；
B．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，B正确；
C．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，C错误；
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹，D错误。
故选AB。
12．B C 31.85
【详解】
(1)[1]因为该实验是双缝干涉实验，是单缝，是双缝，单缝是竖直放置，则双缝也需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹。故选B。
(2)[2]若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的。故选C。
(3)[3]此游标卡尺精度值为0.05mm，读数等于可动刻度读数与游标尺读数之和；故有
13．红光滤光片 4.695 AB C
【详解】
(1)[1]要得到红光，所以需要红光滤光片；
(2)[2]图乙中测量头的读数为
4.5mm+19.5×0.01mm=4.695mm
(3)[3]A．根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，A正确；
B．若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压，B正确；
C．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合，C错误。
故选AB。
(4)[4]干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误。
故选C。
14．B 8.257～8.259都对 348
【详解】
（1）[1] 根据相邻亮条纹间的距离为
可知
A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，故A错误；
B．使用间距更小的双缝，则d变小，条纹间距变宽，故B正确；
C．光的频率越大，波长越小，条纹间距变窄，故C错误；
D．增大光源的光照强度，对条纹间距无影响，故D错误。
故选B。
（2）[2] 对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离
则单色光的波长
（3）[3]如图所示，螺旋测微器的读数为
（4）[4] 根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长
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