- 双缝干涉的条纹间距与波长的关系
- 共21题
2．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则
正确答案
解析
A、单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小，则知a光的折射率小，通过三棱镜时，单色光a的偏折程度小,故A正确;
B、由
C、频率越小，波长越长，发生双缝干涉时，干涉条纹的间距与波长成正比，则知用单色光a照射时相邻亮纹间距大,故C错误;
D、发生光电效应时，光电子的最大初动能为
考查方向
光的折射定律；双缝干涉的条纹间距与波长的关系
解题思路
单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小．折射率越小，临界角越大．波长越长，干涉条纹的间距越大．频率越大，发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能越大.
易错点
关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系以及全反射临界角公式、干涉和衍射的条件.
教师点评
本题考查了光的折射定律，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与全反射、光电效应等知识点交汇命题.
知识点
7．一群处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以入射角θ照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图则下列说法正确的是（）（全对的得6分，选不全得3分，选错或不答得0分）
正确答案
解析
A、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行．从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大，则折射率最大，偏折最厉害，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最大．故A错误．
B、根据
C、经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全反射．故C错误．
D、从n=3能级向低能级跃迁时，跃迁到n=2能级放出的光子频率最小，该光子刚好能使金属板B发生光电效应，从n=2能级跃迁到基态放出的光子大于n=3→n=2跃迁时放出光子的能量，故一定能使金属板B发生光电效应．故D正确．
故选：BD．
考查方向
光的折射定律．
解题思路
通过光子频率的大小得出折射率的大小、波长的大小、临界角的大小，从而判断出出射光线与入射光线间的距离、条纹间距大小，以及是否发生全反射和是否能产生光电效应．
易错点
关键通过频率的大小得出折射率、波长等大小．
知识点
实验题. 本大题共4小题．
26.（多选）（3分）一束平行光照射在双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列判断正确的是（ ）A.改变双缝到屏的距离，条纹间距不变B.入射光波长变短，光强不变，条纹间距
不变C.入射光频率变化时条纹间距跟着变化D.在水里做双缝干涉实验，同样条件下的条纹间距会变小
27.（6分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小格的边长为1cm。
（1）该油酸薄膜的面积约为______cm2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL，油酸分子直径约为_______m（结果保留小数点后两位）。（2）（单选）为了减少测量的误差，下列方法可行的是（ ）．A.配置浓度较高的油酸酒精溶液B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
28.（6分）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_______；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为_____________；（3）（多选）以下会引起实验误差的
是（ ）a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板有时间差
29.（9分）为测量一电阻Rx的阻值，某物理兴趣小组同学设计了如图所示的测量电路，其中电源的电动势为E＝3.0V，电压表的量程为0～5V，电流表满偏电流为0.6A，电流计G为理想电流表，该同学的实验步骤如下：①按图示的电路原理图连接好实验电路，分别将滑动变阻器R0的滑片置于图中的A端、滑动变阻器R3的滑片置于Q端，闭合电键S。②将变阻器R0的滑片缓慢向上移动，同时注意灵敏电流计G的读数，当灵敏电流计的示数接近满偏时，立即停止移动滑动变阻器R0的滑片，然后再将滑动变阻器R3的滑片缓慢向上移动直到灵敏电流计的示数为零为止，分别记下此时电流表和电压表的示数。③重复步骤②多次，记录下每次实验中电压表和电流表的读数。
请回答下列问题：（1）利用上表的测量数据,直接计算出被测电阻的电阻值Rx＝____Ω（保留两位小数）；（2）该组的另一名同学认为该实验也可利用图象法来求被测电阻的阻值，于是他根据表中的实验数据在如图所示的坐标中标明各点。现请你根据画出的数据点，在图中作
出U-I图象，并根据你所作的U-I图象求得该电阻的阻值Rx＝____Ω（结果保留小数点后两位）；（3）由以上两种实验数据处理方法，你认为哪种方法更有利于处理实验数据，说出你的理由________________________________________________________________________；
。
正确答案
CD
正确答案
112~118， 8×10-6，7.15×10-10～6.78×10-10（2）B
正确答案
略
正确答案
（1）4.43（2）4.25～4.51 （3）图像法更好，可以消除偏离比较大的数据带来的偶然误差（4）当灵敏电流计示数为零时，ab两点电势差为零，即伏特表示数即为Rx两端电压，流经安培表的电流即为流过Rx的电流。
33．[物理-选修3-4] 如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况，则下列说法正确的是________(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得0分)。
正确答案
解析
A，利用公式
频率一定，光速和波长成正比例，图中b 的折射率较大，所以b 的速度较小，a的速度较大,波长较大，
B，
C , a 波长较大，所以发生全反射的时候，临界角较大。
D，由A可知，波长a较大，
E，波长较大，相干现象更明显。
故答案为：ADE
考查方向
考察光的折射率，以及与折射相关的知识点。
解题思路
利用折射率公式进行计算，得出光速问题的答案，利用光学的实验，红紫光的结论 判断条纹。
易错点
波长，频率与折射率和干涉的关系容易搞混。
教师点评
光学中， 光的折射和光的波动干涉现象都是光学里面非常基础，考试经常涉及的知识点。
知识点
正确答案
解析
A、由图知，玻璃砖对a光的偏折角较小，由折射定律
B、玻璃对a光的折射率较小，由
C、玻璃对a光的折射率较小，a光的波长较长，而干涉条纹的间距与波长成正比，则a光干涉条纹的间距较大,故C错误;
D、由
考查方向
光的折射定律
解题思路
由图看出，玻璃砖对b光的偏折角较大，b光的折射率较大，频率较大，波长短．由
易错点
关键由光路图结合折射定律分析折射率的大小，再根据频率、波长、临界角与折射率的关系解答.
知识点
【物理—选修3-4】（15分）
20.（6分）以下说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）A．地面附近有一高速（接近光速）水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要
比火箭上的人观察到的短一些B．两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇，波峰与波峰相遇处
质点离开平衡位置的位移始终为
的波长为
21.（9分）如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝
正确答案
ACE
解析
A.根据相对论可知，地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些,故A正确;
B.波峰与波峰相遇处质点，离开平衡位置的振幅始终为A1+A2，而位移小于等于振幅，故B错误；
C.分别用黄光和绿光在同一装置上做双缝干涉实验，黄光的波长较大，根据条纹间距
D.当敌机靠近时，战机携带的雷达接收到的反射波的频率大于发射频率，故D错误；
E.根据
考查方向
长度的相对性；波的干涉和衍射现象；双缝干涉的条纹间距与波长的关系；多普勒效应
解题思路
根据相对论分析火箭的长度的变化；两列波的叠加：当波峰与波峰、或者波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的；根据双缝干涉条纹间距公式
易错点
关键正确理解振幅与位移概念.
正确答案
①40 cm ② 80 cm
解析
①画出光路图如图所示．在界面AC，入射角i＝60°，
解得折射角 r＝30°,由光的反射定律得反射角θ＝60°
由几何关系得，△ODC是边长为
②作出入射点在A、B两点的光线的光路图，如图所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离
L ＝PQ＝2
考查方向
光的折射定律
解题思路
①激光a垂直于AB边射向AC边的中点O时，由于光的反射和折射，在屏幕MN上出现两个光斑，由折射定律和折射定律作出光路图，由几何知识求出a光的入射角，由折射定律求出折射角，根据反射定律求出反射角．由几何知识求解两个光斑之间的距离x．②据上题分析可知，当光线从A、B入射时在屏幕上形成相距最远的两个光斑，由几何知识求解.
易错点
关键正确作出光路图，根据几何关系求解.
2．如图所示，A、B两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均由圆心O点沿OC方向射出，则（ ）
正确答案
解析
A、由图看出，A光通过玻璃砖时偏折程度大，由折射率公式
B、A光的折射率较大，由公式
C、A光的频率较大，波长较短，由干涉条纹的间距公式
D、根据光电效应方程
考查方向
光的折射定律；爱因斯坦光电效应方程
解题思路
根据光线的偏折程度分析的折射率的大小，从而判断光的频率大小；由公式
易错点
本题关键掌握光的波长、频率、干涉条纹间距等等与折射率的间接关系.
知识点
2.先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中两条亮纹间距较大的单色光比两条亮纹间距较小的单色光（ ）
正确答案
解析
AC、根据双缝干涉条纹的间距公式
BD、频率较小,则折射率较小,根据
考查方向
双缝干涉的条纹间距与波长的关系
解题思路
根据双缝干涉条纹的间距公式
易错点
理解双缝干涉条纹的间距公式，从而确定出单色光波长的大小关系是解题关键.
知识点
37．选考题二 【物理-选修3-4】
下列说法正确的是
正确答案
解析
AE、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光在标准平面与被检查的平面之间的空气薄膜的前后表面上的两束反射光的干涉现象，故A错误，E正确；
B、根据狭义相对论的两个基本假设可知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故B正确;
C、电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故C错误；
D、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，光的波长变大，根据：
考查方向
光的干涉；爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；双缝干涉的条纹间距与波长的关系；
解题思路
用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象；
易错点
关键要理解并掌握干涉条纹的宽度公式.
知识点
36．选考题二
下列说法正确的是__________（填正确答案标号。选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
正确答案
解析
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减小反射光的强度,故A错误；
B.全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，B正确；
C.根据光的干涉条纹间距公式
D.光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波,故D正确；
E.根据狭义相对论的两个基本假设可知，狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故E正确；
考查方向
光的偏振；双缝干涉的条纹间距与波长的关系; 狭义相对论
解题思路
从光现象形成的原因出发，把光现象与说明的问题对应起来.
易错点
关键知道干涉和衍射都说明光具有波动性，知道什么叫光的干涉、光的衍射、光的偏振.
知识点
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