2024年高考河北卷物理真題T16變式題

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁1．某同學(xué)通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量單色光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，其中測(cè)量頭包括毛玻璃、游標(biāo)尺、分劃板、手輪、目鏡等。該同學(xué)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對(duì)干涉條紋進(jìn)行測(cè)量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對(duì)應(yīng)的游標(biāo)尺讀數(shù)，如表所示：單色光類別單色光110.6018.64單色光28.4418.08根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷單色光1為（填“紅光”或“綠光”）。2．“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）光具座上a、b、c處放置的光學(xué)元件依次為()A.濾光片、雙縫、單縫

B.濾光片、單縫、雙縫C.濾光片、單縫、單縫

D.濾光片、雙縫、雙縫（2）某同學(xué)用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，先將測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻度線對(duì)準(zhǔn)亮條紋A的中心，如圖乙所示，記錄手輪上的示數(shù)x1，然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻度線對(duì)準(zhǔn)亮條紋B的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)是x2，其中x1<x2，若測(cè)得雙縫與屏之間的距離為l，雙縫間距為d，則對(duì)應(yīng)光波的波長λ=3．如題圖甲所示，在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，光具座上位置A應(yīng)安裝（選填“單縫”或“雙縫”），位置B應(yīng)安裝（選填“單縫”或“雙縫”）；實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)手輪上的示數(shù)如題圖乙所示，此時(shí)的讀數(shù)為mm。4．如圖甲，讓一束紅色的激光通過雙縫，在光屏上觀察到的圖案應(yīng)該是圖（填乙或丙），如果只增大光屏與雙峰屏的間距，光屏上條紋寬度會(huì)。5．在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖甲所示，光具座放置的光學(xué)元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名稱依次是（填選項(xiàng)前的字母）：A．單縫、濾光片、雙縫、光屏B．單縫、雙縫、濾光片、光屏C．濾光片、單縫、雙縫、光屏D．濾光片、雙縫、單縫、光屏(2)以下操作中一定能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是（填選項(xiàng)前的字母）；A．將紅色濾光片改為綠色濾光片B．增大雙縫之間的距離C．增大圖中的b和c之間的距離D．增大圖中的c和d之間的距離(3)若在另一次實(shí)驗(yàn)操作中，發(fā)現(xiàn)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示，則（填選項(xiàng)前的字母）。A．此現(xiàn)象是單縫與雙縫不平行造成的B．此情形下波長的測(cè)量值大于真實(shí)值6．小麗用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某單色光的波長。（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按圖甲方式安裝在光具座上，圖中（填“A”、“B”或“C”）位置是雙縫的位置。（2）通過調(diào)整，小麗從目鏡中看到如圖乙所示的圖像，當(dāng)她將中心刻線對(duì)準(zhǔn)某一條亮條紋中心時(shí)，此時(shí)記為第1條，測(cè)量頭游標(biāo)卡尺讀數(shù)為，當(dāng)移至第n條亮條紋中央時(shí)，測(cè)量頭游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖丙所示，則此讀數(shù)為mm，已知單縫與雙縫的距離，雙縫與屏的距離，單縫寬，雙縫間距為，由以上物理量求得所測(cè)單色光的波長為（用已知物理量符號(hào)表示）7．在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，選用紅色濾光片和間距為0.20mm的雙縫，雙縫與屏的距離為600mm。某同學(xué)正確操作后，在目鏡中看到如圖甲所示的干涉條紋。換成紫色濾光片正確操作后，使測(cè)量頭分劃板刻線與第k級(jí)暗條紋中心對(duì)齊，在目鏡中觀測(cè)到的是圖乙中的（填字母），此時(shí)測(cè)量頭的讀數(shù)為25.70mm，沿同一方向繼續(xù)移動(dòng)測(cè)量頭使分劃板刻線與第k＋5級(jí)暗條紋中心對(duì)齊，此時(shí)測(cè)量頭標(biāo)尺如圖丙所示，其讀數(shù)是mm，紫光的波長等于mm。8．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”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（如圖甲），并選用縫間距為d的雙縫屏。毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。（1）組裝儀器時(shí)，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則；A.看不到干涉現(xiàn)象

B.可觀察到水平方向的干涉條紋C.可觀察到豎直方向的干涉條紋

（2）下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作與敘述正確的是；A.若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變可觀察到明暗相間的白條紋B.若取下紅色濾光片換上藍(lán)色濾光片，其他條件不變可觀察到干涉條紋間距減小C.換用間距稍大的雙縫，干涉條紋間距增大（3）若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖乙中A、B位置時(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計(jì)算表達(dá)式為λ=。分劃板刻線在某條明條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為cm。（4）如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丁所示，則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測(cè)量值真實(shí)值。（填“大于”、“小于”或“等于”）9．利用雙縫干涉測(cè)量光的波長實(shí)驗(yàn)中，雙縫相距d，雙縫到光屏的距離L，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，則：（1）分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為mm，mm，相鄰兩條紋間距mm；（2）波長的表達(dá)式（用、L、d表示）；（3）若將濾光片由紅色換為綠色，得到的干涉條紋間距將（選填“變大”“不變”或“變小”）；（4）若僅將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)?？梢裕ㄌ睢霸黾印被颉皽p少”）從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)。10．鄒同學(xué)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，單色光在雙縫與毛玻璃之間發(fā)生干涉，在目鏡中可觀察到干涉條紋。(1)在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，該同學(xué)觀察到的圖像如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，為了使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，下列操作中可行的有________。A．僅適當(dāng)調(diào)節(jié)撥桿方向 B．僅將遮光筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度C．僅將測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度 D．僅將雙縫旋轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度(2)若該同學(xué)觀察到的圖像如圖乙所示，在未進(jìn)行調(diào)整的情況下繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的光的波長（填“偏大”“偏小”或“不變”）。(3)該同學(xué)正確操作后觀察到的干涉條紋如圖丙所示，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置，手輪的示數(shù)如圖丁所示，此時(shí)手輪的讀數(shù)為。(4)已知雙縫間距為，雙縫到屏的距離為，分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的示數(shù)記作，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的示數(shù)記作，則所測(cè)單色光的波長（用題中物理量符號(hào)表示）。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．綠光【詳解】根據(jù)，可得由圖表帶入數(shù)據(jù)可知故則已知綠光的波長小于紅光波長，則單色光1是綠光。2．B【詳解】（1）[1]“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)裝置中，光具座上a、b、c處放置的光學(xué)元件依次為濾光片、單縫、雙縫。故選B。（2）[2]由圖可知，相鄰條紋間距為根據(jù)公式，聯(lián)立可得3．單縫雙縫2.333（2.332~2.334均可）【詳解】[1][2]光源產(chǎn)生的光先通過單縫發(fā)生衍射，將單縫看作光源，再通過雙縫發(fā)生干涉，讓雙縫干涉實(shí)驗(yàn)效果更明顯。故位置A應(yīng)安裝單縫，位置B應(yīng)安裝雙縫。[3]讀數(shù)為4．乙變寬【詳解】[1]雙縫干涉的條紋圖樣是等間距的，所以觀察到的圖樣是乙；[2]如果只增大光屏與雙峰屏的間距，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式光屏上條紋寬度會(huì)變寬。5．(1)C(2)D(3)B【詳解】（1）為了獲取單色的線光源，光源后面應(yīng)放置濾光片、單縫，單縫形成的相干線性光源經(jīng)過雙縫產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，因此a、b、c、d元件依次為濾光片、單縫、雙縫和光屏，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。故選C。（2）A．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，將紅色濾光片改為綠色濾光片，波長變小，則雙縫干涉條紋的間距變小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，增大雙縫之間的距離，雙縫干涉條紋間距變小，B錯(cuò)誤；CD．增大圖中的c和d的距離，即增大雙縫與光屏間的距離，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，雙縫干涉條紋間距變大；但增大圖中的b和c之間的距離，雙縫與光屏間的距離l不一定增大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知雙縫干涉條紋間距不一定變大，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（3）A．圖所示出現(xiàn)的問題是分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行，應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線同一方向上；若單縫與雙縫不平行，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，A錯(cuò)誤；B．此情形將造成條紋間距的測(cè)量值偏大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知波長的測(cè)量值將偏大，B正確；故選B。6．C9.00【詳解】（1）[1]圖中C位置是雙縫的位置；（2）[2]由圖可知游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為[3]由雙縫干涉條紋的間距公式所以有7．D19.40420【詳解】換成紫色濾光片后，光的波長變小，條紋間距變小，B錯(cuò)，條紋方向不變，C錯(cuò)，分劃板中心刻線的位置是不變的，A錯(cuò)，D對(duì)；游標(biāo)尺的讀數(shù)為19mm＋8×0.05mm=19.40mm；根據(jù)Δx=×（25.70-19.40）mm=1.26mm。根據(jù)Δx=λ，解得λ==4.2×10-7m=420nm。8．CB1.11大于【詳解】（1）[1]縫和雙縫均沿豎直方向，因此得到的干涉條紋為豎直方向的干涉條紋。故選C。（2）[2]A．若取下紅色濾光片，在毛玻璃屏上觀察到的是白光（復(fù)色光）的干涉條件，因此觀察到的是彩色條紋，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)若取下紅色濾光片換上藍(lán)色濾光片，則光的波長變小，干涉條紋間距變小，故B正確；C．根據(jù)換用間距稍大的雙縫，則干涉條紋間距變小，故C錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]根據(jù)題意，相鄰亮條紋之間的距離為根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式單色光波長[4]10分度值的游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，讀數(shù)11mm+1×0.1mm=11.1mm=1.11cm（4）[5]從圖中可以看出，若條紋傾斜，測(cè)得的間距將比實(shí)際的大。9．11.115.60.75變小減少【詳解】（1）[1][2]游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為[3]相鄰兩條紋間距（2）[4]由得（3）[5]由知頻率高的單色光波長短，所以根據(jù)判斷出干涉條紋間距將變小。（4）[6]若僅將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，根據(jù)可知條紋間距變大，則從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)減少。10．(1)C(2)偏大(3)15.078##15.076#