内蒙古新人教版物理高三单元知识点测试105:《光学实验》

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名称 内蒙古新人教版物理高三单元知识点测试105:《光学实验》
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文件大小 3.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2012-04-25 20:36:52

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内蒙古新人教版物理高三单元测试105:《光学实验》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
1.如图,标有直角坐标系Oxy的白纸放在水平桌面上,半圆形玻璃砖放在白纸上,圆心在坐标的原点,直径与x轴重合,OA是画在白纸上的直线, P1、P2是竖直插在直线OA上的两枚大头针,P3是竖直插在白纸上的第三枚大头针,α是直线OA与y轴正方向的夹角,β是直线OP3与y轴负方向的夹角,只要直线OA画得合适,且P3的位置取得正确,测得角α和β,便可求得玻璃的折射率n。某同学用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的直线OA上竖直插上了P1、 P2两枚大头针,但在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,部无法透过玻璃砖看到P1、P2的像。
(1)他应该采取的措施是 。
(2)若他己透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定了P3位置的方法是 。
(3)若他已正确地测得了的α、β的值,则玻璃的折射率n= 。
2.如图所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则
(1)出射光线与入射光线 .(填仍平行或不再平行).(2)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得Mn=1.68cm,EF=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=
3.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,他的实验方法和操作步骤正确无误,但事后发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行,那么下列说法中正确的是(  )
A.P1P2与P3P4两条直线不平行 B.P1P2与P3P4两条直线一定平行
C.他测出的n值一定偏大 D.他测出的n值不受影响
4.在《测定玻璃的折射率》实验中,某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO,连线的延长线于C点,过A点作法线MN,的垂线AB交MN,于B点,过C点作法线MN’的垂线CD,交MN,于D点,如图所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm,由此可得出玻璃的折射率n= 。
5.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝间的距离700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图甲(a)所示,图中数字是该同学给各暗纹的编号。(1)此时图甲(b)中游标尺上的读数     mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,此时图乙中游标尺上的读数    mm.
(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离   mm;这种色光的波长 nm。
6.利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5mm, 双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则图中A位置的游标卡尺读数为 ,B位置的游标卡尺读数为 ,单色光的波长为
m
7.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差d=0.6μm。若分别用频率为
f1=5.0×1014 Hz和频率为f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现条纹的情况是
A.用频率为f1的单色光照射时,P点出现暗条纹
B.用频率为f1的单色光照射时,P点出现明条纹
C.用频率为f2的单色光照射时,P点出现暗条纹
D.用频率为f2的单色光照射时,P点出现明条纹
8.在“用双缝干涉测光的波长”实验中:
(1)装置如图,①②③④⑤是器材编号,能够增大光屏上相邻亮纹之间距离的操作是 。
A.增大③和④之间的距离
B.增大④和⑤之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.增大双缝之间的距离
(2)实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图a),螺旋测微器的读数为0.4790cm.,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图b),螺旋测微器的读数如图c所示,己知双缝间距离为0.2 mm,从双缝到屏的距离为0.75m.则图c中螺旋测微器的读数为 mm,所测光波的波长为 nm。
9.某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置,如图所示.激光器发
出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光
筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图乙中的黑点代表亮点的中心位置.
(1)这个实验现象说明激光发生______现象.
(2)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.据资料介绍:若双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则光的波长=.
该同学测得L=1.0000 m,缝间距a=0.220mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时,尺与点的中心位置如图乙所示.
图乙中第1到第4个光点的距离是________ mm. 实验中激光的波长=______ m(保留两位有效数字).
10.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如图所示.双缝间的距离d=3 mm.
(1)若测定红光的波长,应选用________色的滤光片.实验时需要测定的物理量有:____________和____________.
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如图5(a)所示,观察第5条亮纹的位置如图5(b)所示.则可求出红光的波长λ=________ m.(保留一位有效数字).
11.在利用双缝干涉测定光波的波长时,首先调节光源、滤光片、
单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并单缝、双缝竖直且相互行,
当屏上出现干涉条纹时用测量头的螺旋测微器进行测量,转动手轮,移动分划板中心刻度线与某一明纹中心对齐,如甲图所示,将此明纹记为1,然后转动手轮,使分划板中心刻度线向右移动,依次经过2、3……等明条纹,最终与明条纹6 的中心对齐,如图乙所示,则明纹中心1和明纹中心6之间的距离为 mm,用刻度尺测得双缝到屏的距离为60.00cm,由双缝上的标示获得的双缝间距为0.20mm,则被测光的波长为 m。
12.利用双缝干涉测光的波长的实验中,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由图中所给出,则:
(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=________mm,
xB=________mm,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”).
13.某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1),游标卡尺的示数(如图3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图2),游标卡尺的示数(如图4)所示。已知双缝间距d=0.5mm,双缝到屏的距离L=1.0m。则:
①(图3)中游标卡尺的示数为 mm。
②(图4)中游标卡尺的示数为 mm。
③ 所测光波的波长为 m。(保留两位有效数字)
14.用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样,双缝之间的距离是0.3mm,用的是红色滤色片,在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹。
(1)毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行?____________
(2)如果把单缝向双缝移近一些,相邻两亮条纹中心的距离____________.(填“增大”、“不变”或“减小”)
(3)在某次实验中,双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则图中A位置的游标卡尺读数为11.1mm ,B位置的游标卡尺读数为   ,单色光的波长为 m.
15.利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5mm, 双缝与光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则单色光的波长为 m。(保留两位有效数字)
16.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。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,记下此时图3中手轮上的示数为__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
(3)已知双缝间距d=2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l=0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。
17.如图1所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐第1条亮纹的中心,此时螺旋测微器的读数如图2 所示为 ____mm。转动手轮,使分划线向一侧移动到第6条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数。若实验测得6条亮纹中心间的距离为△x=1.520mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ为 .
18.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,从左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C A.
(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒右侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意
和 .
(3)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.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,记下此时图乙手轮上的示数 mm,求得相邻亮纹的间距△x为
mm.
(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离L为0.700m,由计算式λ= ,求得所测红光波长为 nm.
19.在利用双缝干涉测定光波波长实验时,用直尺量得双缝到屏的距离为80.00cm,由双缝上标识获知双缝间距为0.200mm,光波波长为6.00×10-7m。若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头上的螺旋测微器去测量,转动手轮,移动分划板使分划板中心刻度线与某条明纹中心对齐,如右图所示,此时螺旋测微器的读数为 mm,此明条纹的序号为1,其右侧的明纹序号依次为第2、第3……条明纹。第6条明纹中心的读数应为 mm。
试卷答案
1.(1)减少α角;(2)让P3挡住P1、P2的像;(3)。
2.(1)不再平行 (2)1.5
3.AD
4.
5.(1)1.16 15.02   (2)2.31  6.6×102
6.
7.BC
8.(1)B;(2)13.870 ,605。
9.(1)______干涉________ (2)8.5 6.2×10-7
10.
11.8.900mm,5.93×10-7m 。
12.(1)11.1 15.6 0.75(2)dΔx/l 6.0*10-7(3)变小
13.①11.4; ②16.6; ③6.5×10-7
14.(1)平行(2)不变
(3)15.6mm 6.4×10-7m
15.
16.⑴E D B ⑵13.870;2.310; ⑶ ;6.6×102。
17.2.320mm(2.319-2.321mm) 4.56×10-7m (每空3分)
18.
(1)E、D、B (2)单缝和双缝间距5cm~10cm,使单缝与双缝相互平行
(3) 13.870 2.310 (4)
19.0.900 12.900
(3)
(4)
0
1
2
3
0
5
10
0
1
2
3
0
5
10
(1)
(2)
A
B
A
B
遮光筒
图1
图1
40
45
35