高中物理人教版4本冊總復習學業(yè)分層測評14

學業(yè)分層測評(十四)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．某同學用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖13-4-7甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示．他改變的實驗條件可能是()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，又λ＝eq\f(c,f)，B、C、E選項正確．【答案】BCE2．用單色光做雙縫干涉實驗，在光屏上某點P，從中央O點開始計數，P點恰好為第三條亮紋，現改用波長較短的單色光照射，其他的條件不變，那么不可能的是()【導學號：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點仍為亮紋【解析】波長短，雙縫到P點光程差不變，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，正確的排列順序應該是：________(填寫字母代號)．(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，某同學在用測量頭測量時，調整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數如圖13-4-8所示．則入射光的波長λ＝________m(結果保留兩位有效數字)．圖13-4-8(3)實驗中發(fā)現條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________．A．改用波長較長的光(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】游標卡尺讀數精確度為mm，A位置主尺讀數為11mm，游標尺讀數為1，讀數為x1＝11mm＋1×mm＝mm，同理B位置讀數為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，可用波長更長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“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為①光源、②__________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏．對于某種單色光，為增大相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取____________或____________的方法.【導學號：23570106】圖13-4-9【解析】做該實驗時用單色光，應特別注意，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“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗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．某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，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)中的數字是該同學給各暗紋的編號，此時圖13-4-10乙(b)中游標尺上的讀數x1＝mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖13-4-10丙(a)所示，此時圖13-4-10丙(b)中游標尺上的讀數x2＝________mm；(2)利用上述測量結果，經計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝________mm；這種色光的波長λ＝________nm.【解析】(1)由游標尺的讀數規(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，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，用以測量紅光的波長.【導學號：23570107】(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、A.圖13-4-11(2)本實驗的步驟有：①取下遮光筒左側的元件，調節(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元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮紋間的距離．在操作步驟②時還應注意單縫、雙縫應________________________且________．(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖13-4-12甲所示．然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數為________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，測得雙縫到屏的距離l為m，由計算式λ＝________，求得所測紅光波長為________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、雙縫應相互平行并跟遮光筒軸線垂直．(3)甲的示數為mm，乙的示數為mm，則Δx＝eq\f－