2024年高考河北卷物理真题T16变式题

1．某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。 该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示： 单色光类别 单色光1 10.60 18.64 单色光2 8.44 18.08 根据表中数据，判断单色光1为 （填“红光”或“绿光”）。 2．“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图甲所示。 （1）光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为( ) A.滤光片、双缝、单缝                B.滤光片、单缝、双缝 C.滤光片、单缝、单缝                D.滤光片、双缝、双缝 （2）某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，记录手轮上的示数x1，然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准亮条纹B的中心，这时手轮上的示数是x2，其中x1<x2，若测得双缝与屏之间的距离为l，双缝间距为d，则对应光波的波长λ= 3．如题图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上位置A应安装 （选填“单缝”或“双缝”），位置B应安装 （选填“单缝”或“双缝”）；实验时，某同学手轮上的示数如题图乙所示，此时的读数为 mm。 4．如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是图 （填乙或丙），如果只增大光屏与双峰屏的间距，光屏上条纹宽度会 。 5．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中： (1)如图甲所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是 （填选项前的字母）： A．单缝、滤光片、双缝、光屏 B．单缝、双缝、滤光片、光屏 C．滤光片、单缝、双缝、光屏 D．滤光片、双缝、单缝、光屏 (2)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是 （填选项前的字母）； A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离 C．增大图中的b和c之间的距离 D．增大图中的c和d之间的距离 (3)若在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则 （填选项前的字母）。 A．此现象是单缝与双缝不平行造成的 B．此情形下波长的测量值大于真实值 6．小丽用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长。 （1）将实验仪器按图甲方式安装在光具座上，图中 （填“A”、“B”或“C”）位置是双缝的位置。 （2）通过调整，小丽从目镜中看到如图乙所示的图像，当她将中心刻线对准某一条亮条纹中心时，此时记为第1条，测量头游标卡尺读数为，当移至第n条亮条纹中央时，测量头游标卡尺读数如图丙所示，则此读数为 mm，已知单缝与双缝的距离，双缝与屏的距离，单缝宽，双缝间距为，由以上物理量求得所测单色光的波长为 （用已知物理量符号表示） 7．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm。某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹。换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的 （填字母），此时测量头的读数为25.70 mm，沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是 mm，紫光的波长等于 mm。 8．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（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。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，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A.看不到干涉现象          B.可观察到水平方向的干涉条纹 C.可观察到竖直方向的干涉条纹     （2）下列关于本实验的操作与叙述正确的是 ； A.若取下红色滤光片，其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹 B.若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小 C.换用间距稍大的双缝，干涉条纹间距增大 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为 cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值 真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 9．利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，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如图所示，则： （1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为 mm， mm，相邻两条纹间距 mm； （2）波长的表达式 （用、L、d表示）； （3）若将滤光片由红色换为绿色，得到的干涉条纹间距将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （4）若仅将屏向远离双缝的方向移动。可以 （填“增加”或“减少”）从目镜中观察到的条纹个数。 10．邹同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。 (1)在实验当中，该同学观察到的图像如图乙所示，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，为了使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下列操作中可行的有________。 A．仅适当调节拨杆方向 B．仅将遮光筒旋转一个适当角度 C．仅将测量头旋转一个适当角度 D．仅将双缝旋转一个适当角度 (2)若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，则会导致测得的光的波长 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准位置，手轮的示数如图丁所示，此时手轮的读数为 。 (4)已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，继续转动手轮，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，则所测单色光的波长 （用题中物理量符号表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．绿光 【详解】根据，可得 由图表带入数据可知 故 则 已知绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光。 2． B 【详解】（1）[1]“用双缝干涉测量光的波长”实验装置中，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 （2）[2]由图可知，相邻条纹间距为 根据公式，联立可得 3． 单缝 双缝 2.333（2.332~2.334均可） 【详解】[1][2]光源产生的光先通过单缝发生衍射，将单缝看作光源，再通过双缝发生干涉，让双缝干涉实验效果更明显。故位置A应安装单缝，位置B应安装双缝。 [3]读数为 4． 乙 变宽 【详解】[1]双缝干涉的条纹图样是等间距的，所以观察到的图样是乙； [2]如果只增大光屏与双峰屏的间距，根据双缝干涉条纹的间距公式 光屏上条纹宽度会变宽。 5．(1)C (2)D (3)B 【详解】（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此a、b、c、d元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，故C正确，A、B、D错误。 故选C。 （2）A．根据双缝干涉的条纹间距公式可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变小，则双缝干涉条纹的间距变小，A错误； B．根据双缝干涉的条纹间距公式可知，增大双缝之间的距离，双缝干涉条纹间距变小，B错误； CD．增大图中的c和d的距离，即增大双缝与光屏间的距离，根据双缝干涉的条纹间距公式可知，双缝干涉条纹间距变大；但增大图中的b和c之间的距离，双缝与光屏间的距离l不一定增大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知双缝干涉条纹间距不一定变大，C错误，D正确。 故选D。 （3）A．图所示出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上；若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，A错误； B．此情形将造成条纹间距的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大，B正确； 故选B。 6． C 9.00 【详解】（1）[1]图中C位置是双缝的位置； （2）[2]由图可知游标卡尺的读数为 [3]由双缝干涉条纹的间距公式 所以有 7． D 19.40 420 【详解】换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B错，条纹方向不变，C错，分划板中心刻线的位置是不变的，A错，D对；游标尺的读数为19 mm＋8×0.05 mm=19.40 mm； 根据Δx=×（25.70-19.40）mm=1.26 mm。 根据Δx=λ，解得λ==4.2×10-7 m=420 nm。 8． C B 1.11 大于 【详解】（1）[1]缝和双缝均沿竖直方向，因此得到的干涉条纹为竖直方向的干涉条纹。 故选C。 （2）[2]A．若取下红色滤光片，在毛玻璃屏上观察到的是白光（复色光）的干涉条件，因此观察到的是彩色条纹，故A错误； B．根据 若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，则光的波长变小，干涉条纹间距变小，故B正确； C．根据 换用间距稍大的双缝，则干涉条纹间距变小，故C错误。 故选B。 （3）[3]根据题意，相邻亮条纹之间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 单色光波长 [4]10分度值的游标卡尺的精确度为0.1mm，读数11mm+1×0.1mm=11.1mm=1.11cm （4）[5]从图中可以看出，若条纹倾斜，测得的间距将比实际的大。 9． 11.1 15.6 0.75 变小 减少 【详解】（1）[1][2]游标卡尺读数分别为 [3]相邻两条纹间距 （2）[4]由 得 （3）[5]由 知频率高的单色光波长短，所以根据 判断出干涉条纹间距将变小。 （4）[6]若仅将屏向远离双缝的方向移动，根据可知条纹间距变大，则从目镜中观察到的条纹个数减少。 10．(1)C (2)偏大 (3)15.078##15.076##15.079##15.077 (4) 【详解】（1）因为有清晰的干涉图样，所以不用调节拨杆方向，也不用调节双缝的角度，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个适当角度，或者其他不动，将遮光筒转一个适当角度。 故选BC。 （2）若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，测得的条纹间距偏大，由公式 可知若其他操作无误，上述情形下测得的波长偏大。 （3）手轮的读数为 （4）根据公式 其中 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$