2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：54 用双缝干涉测光的波长_试卷库

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：54 用双缝干涉测光的波长

年级：学科：类型：来源：91题库

一、单选题（共2小题）

1、用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是（）

A . 双缝干涉图样中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等 B . 若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C . 像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹 D . 图中双缝屏的作用是使通过双缝的光形成两列相干光波

2、某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法中正确的是（）

A . 将屏远离双缝，干涉条纹间距变小 B . 将滤光片由红色的换蓝色的，干涉条纹间距变大 C . 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变小 D . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变大

二、多选题（共1小题）

1、如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则_________

A . 在同种均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B . 在真空中，a光的波长大于b光的波长 C . 从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则b光的折射光线首先消失 D . 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和光电流一定大 E . 若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大

三、填空题（共2小题）

1、在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10^－⁴m，则相邻两明条纹中心间距为m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的（选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的（选填“大”或“小”）。

2、如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置。图（a）中所示的读数是mm。若双缝相距为d，双缝到屏间的距离为l，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ＝（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d＝0.20mm，l＝700mm，测量Δx的情况如图（b）所示。由此可计算出该光的波长为：λ＝m。

四、实验探究题（共13小题）

1、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 d=0.25mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

(1)在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作最合理的是______ ； (1)

A . 移动光源 B . 转动双缝 C . 调节拨杆 D . 转动遮光筒

(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______ ； (2)

A . 将单缝向双缝靠近 B . 将屏向靠近双缝的方向移动 C . 将屏向远离双缝的方向移动 D . 使用间距更小的双缝

(3)某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标尺的读数 x₁=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡尺读数如图丁所示，则读数x₂=mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长 λ= nm（计算结果保留三位有效数字）。

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2、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如图中(a)、(b)所示给出，则：

(1)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”)

3、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），单缝保持竖直方向，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。

(1)组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为____________。

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(1)

A . a代表单缝，b代表双缝 B . a代表双缝，b代表单缝 C . 二者相互平行放置 D . 二者相互垂直放置

(2)将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。 (2)

A . 条纹为横条纹 B . 条纹为竖条纹 C . 与红光相比条纹间距变窄 D . 与红光相比条纹间距变宽

(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x₁、x₂ ，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=。

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(4)图为上述实验装置示意图。S为单缝，S₁、S₂为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹________。

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(4)

A . 向上移动 B . 向下移动 C . 间距变大 D . 间距变小

4、

(1)某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数x₁=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数x₂=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式λ=（用直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可计算得出光的波长λ=m。（结果保留两位有效数字）

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(2)关于该实验，以下说法中正确的是（____）。 (2)

A . 将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B . 将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

5、如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后，接通电源使光源正常工作。

(1)由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=（字母表达式）；

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(2)用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为x_B=mm；

(3)若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=m（结果保留2位有效数字）；

(4)另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。 (4)

A . 仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B . 仅将单缝远离双缝移动少许 C . 仅将单缝与双缝的位置互换 D . 仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片

6、“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 $\text{[math]}$ 。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 $\text{[math]}$ 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

7、在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。

(1)如图所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件，其中a、b、c、d 各装置的名称依次是下列四个选项中的_________；

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(1)

A . a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏 B . a 双缝、b 单缝、c 滤光片、d 光屏 C . a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏 D . a 双缝、b 滤光片、c 单缝、d 光屏

(2)已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到光屏的距离 L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为下列选项中的_________； (2)

A . 111.10mm B . 11.12mm C . 110.2mm D . 11.2mm

(3)在 B 位置时游标卡尺如图丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长。下列选项中的数据最接近正确实验结果的是____________。 (3)

A . 6.0×10^-7 m B . 6.4×10^-7 m C . 6.8×10^-7m D . 7.2×10^-7 m

8、在“双缝干涉测波长的实验”中：

(1)在光具座上安装的仪器按顺序依次是：A滤光片、B、C、D光屏。

(2)以下操作正确的是__________。 (2)

A . 单缝和双缝必须平行 B . 测量条纹间距时应将分划板中心刻线对准亮条纹的一侧边界 C . 为了减少测量误差，用测微目镜测出第1条亮条纹到第N条亮条纹间距a，求出相邻亮条纹间距 $\text{[math]}$ D . 为了增大相邻亮条纹间距，可将绿色滤光片换成红色滤光片

9、某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验，为了测量红光的波长，他将实验器材按要求安装在光具座上，如图甲所示。

(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 $\text{[math]}$ 处的实验器材是；

(2)实验过程中，该同学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，此时手轮上的示数为 $\text{[math]}$ ；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮示数如图乙所示，示数为 $\text{[math]}$ ，已知双缝到屏的距离为 $\text{[math]}$ ，使用的双缝间距为 $\text{[math]}$ ，由此可求得所测红光波长 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。

10、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；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)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____。 (1)

A . 将单缝向双缝靠近 B . 将屏向靠近双缝的方向移动 C . 将屏向远离双缝的方向移动 D . 使用间距更大的双缝

(2)某次测量时，选用的双缝的间距为 $\text{[math]}$ ，测得屏与双缝间的距离为 $\text{[math]}$ ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为 $\text{[math]}$ ，则所测单色光的波长为m。（结果保留3位有效数字）

11、同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使白炽灯正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是__________ (1)

A . 将单缝向双缝靠近 B . 使用间距更小的双缝 C . 将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动 D . 将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动

(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间的距离为x，则单色光的波长λ=

(3)若只将滤光片去掉，下列说法正确的是________________ (3)

A . 屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹 B . 屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 C . 屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹 D . 屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹

12、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为 $\text{[math]}$ ，双缝到屏的距离为 $\text{[math]}$ 。

(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 $\text{[math]}$ 处的实验器材是。

(2)分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______（填选项前面的字母代号）。 (2)

A .

B .

C .

D .

(3)当用红色滤光片做实验时，经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为 $\text{[math]}$ ，则此红光波长大小的表达式 $\text{[math]}$ 。

13、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：

(1)实验中双缝干涉实验仪如图甲所示，双缝的间距为d，双缝到光屏的距离为l ，透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则计算入射单色光波长的表达式为 $\text{[math]}$ 。

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(2)光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，在光屏上得到的是__________。 (2)

A . 明暗相间的白色干涉条纹 B . 红黑相间的干涉条纹 C . 绿黑相间的干涉条纹

(3)实验中干涉条纹太密，难以测量。下列做法可以增大条纹间距的有__________。 (3)

A . 增大双缝与单缝间距离 B . 减小双缝与单缝间距离 C . 增大双缝与光屏间距离 D . 减小双缝与光屏间距离