2011届高考第一轮总复习满分练兵场选修3-4 第5讲
一、选择题
1．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是 A．相邻干涉条纹之间的距离相等
B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 [答案] A
( )
[解析] 因为相邻两条亮线(或暗线)间的距离Δx＝λ，其中d为两个缝间的距离，L为缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等．A正确，B错误，C错误．因为λ红>λ蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D也错误．
2．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则 ( ) A．Δx1<Δx2 B．Δx1>Δx2
C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大 D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变 [答案] BC
[解析] 由公式Δx＝λ，因为λ红>λ紫，故红光的条纹间距大于紫光的，B正确；当双缝间距d减小，其他条件不变时，条纹间距应增大，故C正确．
3．某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sinθ1－sinθ2图象如图所示，下列判断正确的是 ( )
A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B．玻璃的折射率为0.67 C．玻璃的折射率为1.5
D．玻璃临界角的正弦值为0.67 [答案] ACD [解析]
sinθ11
＝＝1.5＝n，所以选项C对，B错．又θ1>θ2，所以，光线从空气射入sinθ20.67
Ldld1
介质，A对．由sinC＝＝0.67，可知D正确．
n4．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹 ( ) A．h＝1cm d＝0.1mm l＝1m B．h＝1cm d＝0.1mm l＝10m C．h＝1cm d＝10mm l＝1m D．h＝1mm d＝0.1mm l＝1m [答案] D
用心 爱心 专心
[解析] 在双缝干涉实验中，要得到清晰的干涉条纹，由Δx＝λ可知，必须满足单缝宽度和双缝之间的距离都很小，双缝到屏的距离足够大，故正确选项为D.
5．用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是 ( ) A．摆球在水平面内做圆周运动 B．测量摆长时，漏测摆球直径
C．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历时间t，得周期T＝t/30，来进行计算 D．单摆的最大摆角远大于10° [答案] AC
ldlcosθ，说明摆球做圆锥摆动时，g22
它的周期小于同样摆长的单摆的周期，代入公式g＝4πl/T，因为T减小，g增大，故A正确．漏测摆球直径和摆角偏大时，都会使得g的测量值偏小，故B、D不对．而C的周期算错了，按C中方法T＝t/15，所以测量的周期偏小，也使g值偏大，C也正确．
[解析] 摆球在水平面内做圆锥摆动时，周期T＝2π二、非选择题
6．在用单摆测定重力加速度的实验中，单摆的摆角φ应________，从摆球经过________开始计时，测出n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球的直径为d.
(1)用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g＝________.
(2)实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是 ( ) A．实验室处在高山上，离海平面太高 B．单摆所用的摆球太重
C．测出n次全振动的时间为t，误作为(n＋1)次全振动的时间进行计算 D．以摆球直径和摆线之和作为摆长来计算
4π(L＋)n2
[答案] 小于10° 平衡位置 (1) (2)CD 2
2
d2
t[解析] 根据单摆做简谐运动条件知φ<10°；因平衡位置易判断，且经平衡位置速度大，用时少，误差小． (1)根据T＝2π又T＝ l＝L＋
n24π(L＋)n2
得g＝ 2
2
l gdtd2
t(2)由(1)知g偏大的原因可能是T偏小，l偏大．
7．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d的大小恰好是下图中游标卡尺的读数如图丁，双缝到毛玻璃屏间距离l的大小也由下图中毫米刻度尺读出，如图丙．实验时先移动测量头如图甲上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹如图乙所示，并记下螺旋测微器的读数x1如图戊所示，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7如图己所示，由以上测量数据求得该单色光的波长为
用心 爱心 专心
________．
－7
[答案] 8.01×10m
[解析] 根据条纹宽度公式Δx＝λ可知：波长λ＝Δx.只要根据题目提供的数据就可求解，据图丁可直接读出d＝0.25mm，双缝到屏的距离由图丙读出l＝749.0mm.条纹宽度可先读出7条条纹间距为(14.700－0.300)mm，注意此为6个条纹宽度，即6Δx＝14.400mm，每条条纹宽度Δx＝2.400mm.将以上数据代入得：
lddldΔx0.25×2.400－7
λ＝＝mm＝8.01×10m
l749.0
8．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃柱的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为O，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃柱一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两个大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，
大头针P3、P4和P2、P1的像恰在一直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到图示，在上图中画出：
(1)沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向． (2)光线在玻璃内的传播方向
(3)在光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r. (4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算)． sini[答案] (1)(2)(3)略 (4)n＝
sinr[解析] 根据实验过程可知连结P3、P4点画直线，即光线P1P2经圆形玻璃后的传播光线．连sini结圆心O和入射点作直线即入射点处的法线．根据折射定律可写出n＝.
sinr9．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示．双缝间的距离d＝3mm.
(1)若测定红光的波长，应选用______色的滤光片．实验时需要测定的物理量有：______和________．
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮纹的位置如图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如图(b)所示．则可求出红光的波长λ＝________m．(保留一位有效数字) [答案] (1)红 双缝到屏的距离L n条亮(或暗)纹间距离a
－7
(2)7×10
[解析] (1)测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片只能透过红光．
(2)据Δx＝λ知，需测双缝到屏的距离L和n条亮(或暗)纹间距离a，从而计算出条纹间距离Δx，最后算出λ.
10．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________．
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃的折射率的公式是________．
sinθ1
[答案] (1)A (2)D n＝
sinθ2
Ld用心 爱心 专心
高考物理第一轮总复习满分练兵场 第5讲 选修3-4
