高考物理答题技巧《杨氏干涉实验》试题特训(2017年最新版)(二)
2017-09-25 07:25:02
来源:91考试网
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1、实验题 (1)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路如图所示,对实验中的一些具体问题,下列意见正确的是( ) A.若P1、P2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B.为减少测量误差,P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些 C.为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些 D.若P1、P2连线与法线NN′夹角较大时,有可能在bb′面发生全反射,所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像
|  (2)图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的光学面面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图2所示。计算折射率时,用________(填“d”或“e”)点得到的值较小,用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。
参考答案:(1)C?(2) d e
本题解析:(1)若P1、P2的距离较大时,仍然能通过玻璃砖看到像,A错误,实验时入射角不能太小(接近零度),否则会使测量误差加大;也不能太大(接近90°),否则会不易观察到P1、P2的像,B错误,为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些,以减小确定光路方向时出现的误差。C正确,根据光路的可逆性,无论P1、P2连线与法线NN′夹角多大,都不会发生全反射,D错误 故选C (2)连接dc,ec,并延长至玻璃砖的光学面与白纸的交线,交点为出射点,入射点和出射点的连线即为折射光线,入射角一定,用d点时,折射角大,折射率小,对应两光学面平行的玻璃砖,入射光线和出射光线平行时,ec连线与入射光平行,误差小 点评:解决本题的关键掌握实验的原理,根据实验原理分析误差.
本题难度:一般
2、实验题 “利用双缝干涉测定光的波长”实验中,双缝间距d=0.4 mm,双缝到光屏的距离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如图中所示,则:
 (1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=11.1mm,则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”)。
参考答案:(1)15.6,0.75;(2) ,6.0×10-7;(3)变小。
本题解析::(1)B位置游标卡尺的读数为: .相邻亮条纹的间距为: (2)根据 知,波长的表达式 ,解得波长为: . (3)根据 知,频率变高,波长变小,则干涉条纹的间距变小.
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,下部是在实验室观察光的干涉、衍射的实验装置,上部是通过该装置获得的红光双缝干涉和单缝衍射图样,可以看出,干涉图样与衍射图样之间有许多共同点、和不同点,请通过比较各写出其中的一点: 相同点:______; 不同点:______.
参考答案:两种条纹的相同点是:都是明暗相间的条纹.不同点:衍射的中央条纹特别宽、特别亮,而干涉条纹宽度相等、亮度相等.故答案为:都有明暗相间的条纹 衍射的中央条纹特别宽、特别亮,而干涉条纹宽度相等、亮度相等.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 在用双缝干涉测光的波长的实验中,准备了下列仪器: A.白炽灯B.双缝片C.单缝片D.滤光片E.毛玻璃光屏 (1)把以上仪器安装在光具座上,自光源起合理的顺序是______(填字母). (2)如图所示为主尺最小分度是1mm、游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量条纹的间距,图示的长度是______cm. (3)在屏上观察到了干涉条纹.如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距变______;如果增大双缝与屏之间的距离,则屏上的干涉条纹的间距将变______.(填“大”或“小”)

参考答案:(1)为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,最后为毛玻璃屏.所以自光源起各光学元件的字母排列顺序应为D、C、B、E. (2)游标卡尺的主尺刻度为9mm,游标尺的第12个刻度与上边的刻度对齐,读数为:12×0.05=0.60mm,总读数为:9mm+0.60mm=9.60mm=0.960cm; (3)根据干涉条纹的宽度公式△x=Ldλ,所以若将双缝的间距d变大,则屏上的干涉条纹的间距变小;若增大双缝与屏之间的距离L,则屏上的干涉条纹的间距将变大. 故答案为:(1)DCBE;(2)0.960;(3)小,大
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 某居住地A位于某山脉的一边,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站,如图所示.该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s,求: (1)该中波和微波的波长各是多少; (2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处; (3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好?为什么?
参考答案:(1)波长、波速、频率之间的关系,即:c=λf,可得λ=cf 则有中波的波长λ1=3×108400×103m=7.5×102m 而微波的波长λ2=3×108400×106m=0.75m (2)发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处,若是干涉则必须频率相同,明显不可能是干涉现象. 所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山,到达居住地A处. (3)要发生明显的波衍射现象,则波长必须与阻碍物尺寸差不比,所以两种波的接收效果明显不同,波长越长的波接收效果更好.因此中波接收效果更好. 答:(1)该中波和微波的波长各是750m,0.75m; (2)发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处; (3)中波的接收效果更好,因为中波的波长较长,衍射现象明显.
本题解析:
本题难度:一般
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