高中物理用双缝干涉测光的波长试题

[物理——选修3－4] (15分)
（1）以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是

A．在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最大位移处开始计时

B．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C．两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替变化

D．光的偏振现象说明光波是横波

E．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为，如果增大双缝到光屏之间的距离，将减小
（2）如图所示，一束截面为圆形（半径R=1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为，不考虑光的干涉和衍射，试问：
①若玻璃半球对紫色光的折射率为，请你求出圆形亮区的半径。
②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

模块3-4试题
（1）一光线以很小的入射角射入一厚度为、折射率为的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时，）.
（2）右图为某一报告厅主席台的平面图，是讲台，、是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个嗽叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为。若报告人声音的频率为，问讲台上这样的位置有多少个？

利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到如图所示的图样．为使衍射现象更明显，可采用的办法有（   ）

A．缩小挡板间距

B．增大挡板间距

C．增大波源频率

D．减小水波的振幅

如图所示，实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波(各只有半个波形)，两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播，某一时刻两列波的位置如图所示．P、Q、S表示弹性绳上的三个质点的平衡位置，下列说法中正确的是
 

A．该时刻，的速度向上，Q的速度为零，S的速度向下

B．该时刻P的速度向下，Q的速度为零，S的速度向卜

C．该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，各点振动速度相同

D．该时刻P、Q、S都处丁各自的平衡位置，但Q的速度最大

(1)有频率相同、振动方向相同的两个声源S₁和S₂，如图所示．一人站在声源北方的A点，此人此时听到的声音很响，这个人向东慢慢移动，声音逐渐减弱，到B点时几乎听不到声音，测得A、B间距离为1.5 m．则：

①S₁、S₂声波的波长λ为多少？
②若此人由B点再向正南方向移动，声音逐渐变响，那么，此人沿正南方向至少走多远，声音又变得很响？
(2)如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成．一束频率为5.3×10¹⁴ Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角α＝60°.已知光在真空中的传播速度c＝3×10⁸ m/s，玻璃的折射率n＝1.5，求：

①该束入射光线的入射角；
②该束光线第一次从玻璃棱镜中出射时的折射角．(结果可用三角函数表示)

图示为t=0时刻两波源间的波形图像，波源S₁和S₂分别位于坐标原点和x=1.2m处，质点M位于x=0.6m处，此时图中x=0.4m和x=0.8m处的P、Q两质点刚开始振动。已知两列波的波速均为v=0.4m/s、振幅均为A=2cm，其中S₁只振动了一个周期，下列判断正确的是（　）

A．t=0.5s时，质点P、Q都刚好运动到M点

B．t=1s时，x=0.4m与x=0.8m之间的质点速度均为零

C．t=2.25s时，质点M的位移为4cm

D．t=4s时，x=0.3m处质点的位移为2cm

如图所示是水面上两列频率相同的波在某一时刻的叠加情况，图中实线为波的波峰，虚线为波谷面。已知两列振幅均为2㎝，波速2m/s，波长8㎝，E点是BD和AC连线的交点。下列说法正确的是                  （   ）

A．A、C处两质点是振动加强的点
B．B、D处两质点在该时刻的竖直高度差异是4㎝
C．E点处质点是振动加强的点
D．再经0.02s，B点处质点通过路程是8㎝

如下图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中一些质点的平衡位置，相邻两质点的平衡位置间的距离都是0.1m。质点A从t＝0时刻开始沿y轴正方向（竖直向上）做简谐运动，振幅为5cm，经过0.1s，质点A第一次到达最大位移处，此时波恰好传到质点C，则下列说法正确的是

A．t＝0.4s时刻，质点E已经运动的路程为10cm

B．t＝0.4s时刻的波形图如图所示

C．t＝0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正上方

D．若质点A起振的同时，质点K也以相同的频率向y轴正方向开始做简谐运动，则振动稳定后，质点E为振动加强点

如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线。则下列说法错误的是

A．（a）图中，若驱动力周期变小共振动曲线的峰将向频率f大的方向移动

B．（b）图中，波速一定为1.2m/s

C．（b）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5s

D．（b）图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象

声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（）

A．	声波是纵波，光波是横波	B．	声波振幅大，光波振幅小
C．	声波波长较长，光波波长很短	D．	声波波速较小，光波波速很大

如图所示，S₁、S₂是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有

A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱

B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强

C．a质点的振动始终是最弱的， b、c、d质点的振动始终是最强的

D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱

如图所示，实线是某时刻的波形图像，虚线是0.2s后的波形图。

若波向左传播，求波传播的可能距离
若波向右传播，求波的最大周期
若波速为35m/s，求波的传播方向

利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则（）

A．	图 均显示了波的干涉现象
B．	图 均显示了波的衍射现象
C．	图 显示了波的干涉现象，图 显示了波的衍射现象
D．	图 显示了波的衍射现象，图 显示了波的干涉现象

如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传. 请根据图中信息判断以下说法正确的是：（ ）

A．两列波的波长一样大

B．甲波的频率f1比乙波的频率f2大

C．由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象

D．两列波同时传到坐标原点

E.x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向+y方向
F.两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点

（1）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方 $\frac{3}{4}$ l的 $O^{\text{'}}$ 处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ， 向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。

A. B.

C. D.

（2）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：

（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；

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

（ii）若双缝的间距为 d ， 屏与双缝间的距离为 l ， 测得第1条暗条纹到第 n条暗条纹之间的距离为Δ x，则单色光的波长λ=________；

（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。