2022-2024北京高三一模物理匯編：光學(xué)實(shí)驗(yàn)

第1頁/共1頁2022-2024北京高三一模物理匯編光學(xué)實(shí)驗(yàn)一、單選題1．（2023北京房山高三一模）如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，實(shí)驗(yàn)時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，把單縫照亮。單縫相當(dāng)于一個(gè)線光源，它又把雙縫照亮。來自雙縫的光在雙縫右邊的空間發(fā)生干涉，則下列說法正確的是（）A．組裝實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，應(yīng)將單縫和雙縫垂直放置B．若想增加在目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，應(yīng)將單縫向雙縫靠近C．若將濾光片去掉，則毛玻璃上將呈現(xiàn)黑白相間條紋D．若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則毛玻璃上的干涉條紋間距將變窄2．（2022北京朝陽高三一模）在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，能增大條紋間距的做法是A．改用頻率更高的光波 B．改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光波C．增大雙縫間距 D．減小雙縫與光屏間距3．（2022北京東城高三一模）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，用綠色濾光片時(shí)從目鏡中可以看到綠色的干涉條紋。在其他條件不變的情況下，下列操作可以使條紋間距變大的是（）A．換成紅色濾光片B．換成縫寬更大的單縫C．換成雙縫間距更大的雙縫D．換成更短的遮光筒二、實(shí)驗(yàn)題4．（2022北京豐臺(tái)高三一模）物理實(shí)驗(yàn)一般涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器：在“練習(xí)使用多用表”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)用多用表的電阻“×10”擋測(cè)定值電阻阻值，表盤的示數(shù)如圖所示，則該阻值。（2）數(shù)據(jù)分析：某同學(xué)用插針法測(cè)定一個(gè)半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。O為圓心，已知AB的長(zhǎng)度為，AO的長(zhǎng)度為，CD的長(zhǎng)度為，DO的長(zhǎng)度為，則此玻璃磚的折射率可表示為。（3）實(shí)驗(yàn)原理：用橡皮筋、細(xì)繩套和彈簧測(cè)力計(jì)完成“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。兩同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別做出的力的圖示如圖甲、乙所示。你認(rèn)為哪位同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程有問題？請(qǐng)說明你的理由。5．（2022北京東城高三一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如誤差分析，某同學(xué)在“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，為了防止筆尖碰到玻璃磚面而損傷玻璃磚，該同學(xué)畫出的玻璃磚界面、，如圖所示。若其他操作正確，請(qǐng)通過作圖和必要的文字說明玻璃磚折射率的測(cè)量值比真實(shí)值偏大、偏小還是不變_______。6．（2023北京豐臺(tái)高三一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，光具座上a、b、c處放置的光學(xué)元件依次為。A．濾光片

雙縫

單縫

B．濾光片

單縫

雙縫C．單縫

濾光片

雙縫

D．雙縫

濾光片

單縫（2）某同學(xué)用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，先將測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻度線對(duì)準(zhǔn)亮條紋A的中心，記錄手輪上的示數(shù)，然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻度線對(duì)準(zhǔn)亮條紋B的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)是，若測(cè)得雙縫與屏之間的距離為l，雙縫間距為d，則對(duì)應(yīng)光波的波長(zhǎng)λ＝。7．（2023北京延慶高三一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)量：用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則該金屬絲的直徑為mm。（2）實(shí)驗(yàn)操作。如圖所示，某同學(xué)探究?jī)蓚€(gè)互成角度力的合成規(guī)律，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，與為細(xì)線。下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是。A．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零B．實(shí)驗(yàn)中兩根細(xì)線要與木板平行C．與應(yīng)關(guān)于對(duì)稱D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置（3）數(shù)據(jù)分析。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射雙縫，在屏幕上形成雙縫干涉圖樣。若已知雙縫之間的距離為，測(cè)得雙縫到屏幕的距離為，第1條到第6條亮條紋中心的距離為，則該單色光的波長(zhǎng)為m（保留2位有效數(shù)字）。實(shí)驗(yàn)中并未直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，而是測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，請(qǐng)分析說明這樣做的理由。8．（2022北京海淀高三一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器?，F(xiàn)有一個(gè)阻值約為的定值電阻，用多用電表測(cè)其電阻，應(yīng)選用歐姆表擋（選填“”或“”）；圖1為正在測(cè)量中的多用電表表盤，該電阻的阻值為。（2）實(shí)驗(yàn)操作。某同學(xué)用如圖2所示的裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。為完成實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下（實(shí)驗(yàn)中保證彈簧始終在彈性限度內(nèi)）：A．將鐵架臺(tái)放在水平桌面上，把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上；B．將彈簧彈力大小F（其數(shù)值等于彈簧下端所掛鉤碼的重力大小）以及對(duì)應(yīng)的彈簧伸長(zhǎng)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，描在的坐標(biāo)系中，畫出彈力大小F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線；C．觀察彈簧自由下垂時(shí)下端所到達(dá)的刻度位置，并記錄下端在刻度尺上的刻度；D．依次在彈簧下端掛上質(zhì)量均為的1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，待鉤碼靜止后，分別記錄彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度L，然后取下鉤碼；E.依據(jù)圖像，寫出彈簧彈力大小F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系式，并解釋該關(guān)系式中常數(shù)的物理意義；上述步驟按正確操作的先后順序應(yīng)為A、、E（填寫步驟的序號(hào)）。（3）數(shù)據(jù)分析。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅色激光照射雙縫，在屏幕上形成雙縫干涉圖樣。若已知雙縫之間的距離為，測(cè)得雙縫到屏幕的距離為，第1條到第6條亮條紋中心的距離為，則紅光的波長(zhǎng)為m（保留2位有效數(shù)字）。實(shí)驗(yàn)中并未直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，而是測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，請(qǐng)分析說明這樣做的理由。9．（2022北京順義高三一模）某同學(xué)利用圖所示裝置性測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：（1）以下實(shí)驗(yàn)器材在圖中未標(biāo)出：A．毛玻璃屏、B．雙縫、C．光源、D．單縫、E.濾光片。在圖中從左至右合理的順序?yàn)镃、E、、、A。（2）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可；A．將單縫向雙縫靠近

B．將毛玻璃屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C．使用間距更大的雙縫

D．將毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)三、填空題10．（2024北京延慶高三一模）某同學(xué)用插針法測(cè)定一個(gè)半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。O為圓心，已知CD的長(zhǎng)度為l1，AB的長(zhǎng)度為l2，則此玻璃磚的折射率可表示為。

參考答案1．D【詳解】A．組裝實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，單縫與雙縫應(yīng)該相互平行放置，故A錯(cuò)誤；B．若想增加在目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，則條紋的寬度將減小，根據(jù)相鄰條紋間的距離為可知，可以減小L或者增大d，所以應(yīng)該將屏幕、向雙縫方向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．若將濾光片去掉，能觀察到干涉圖樣，只是這時(shí)觀察到的是各色光重疊產(chǎn)生的彩色條紋，故C錯(cuò)誤；D．若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則波長(zhǎng)變小，根據(jù)可知，則毛玻璃上的干涉條紋間距將變窄，故D正確。故選D。2．B【詳解】根據(jù)條紋間距表達(dá)式可知，改用頻率更高的光波，波長(zhǎng)更小，則條紋間距減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光波，則條紋間距變大，選項(xiàng)B正確；增大雙縫間距d，則條紋間距減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；減小雙縫與光屏間距l(xiāng)，則條紋間距減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．A【詳解】ACD．根據(jù)雙縫干涉條紋間將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，波長(zhǎng)變大，干涉條紋間距變寬；換一個(gè)兩縫間距較大的雙縫片，干涉條紋間距變窄；換成更短的遮光筒，減小了雙縫到屏的距離L，干涉條紋間距變窄，A正確，CD錯(cuò)誤；B．換一個(gè)縫寬較大的單縫片，干涉條紋間距不變，B錯(cuò)誤。故選A。4．180乙同學(xué)；由甲乙兩幅力的圖示可知，F(xiàn)‘是實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)力單獨(dú)拉橡皮筋到達(dá)O點(diǎn)的實(shí)際作用力，此力應(yīng)與橡皮筋伸長(zhǎng)的方向一致，圖乙中方向不在一條直線上，因此乙同學(xué)做的實(shí)驗(yàn)過程有問題【詳解】（1）[1]如圖歐姆表讀數(shù)為（2）[2]如圖設(shè)圓的半徑為R，入射角為i，折射角為r，由幾何關(guān)系故折射率為（3）[3]乙同學(xué)有問題。由甲乙兩幅力的圖示可知，是實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)力單獨(dú)拉橡皮筋到達(dá)O點(diǎn)的實(shí)際作用力，此力應(yīng)與橡皮筋伸長(zhǎng)的方向一致，圖乙中方向不在一條直線上，因此乙同學(xué)做的實(shí)驗(yàn)過程有問題。5．偏小【詳解】若按該同學(xué)的操作進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，則測(cè)量的入射角為實(shí)際入射角，但測(cè)量的折射角比實(shí)際值偏大，根據(jù)折射率公式則折射率的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。6．B【詳解】（1）[1]“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，光具座上a、b、c處放置的光學(xué)元件依次為濾光片、單縫、雙縫。故選B。（2）[2]由圖可知，條紋間距為根據(jù)條紋間距公式聯(lián)立可得7．/0.704/0.705C若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后再除以5，得到相鄰條紋間距的平均值，測(cè)量誤差較小【詳解】（1）[1]由圖可知，該金屬絲的直徑為（2）[2]AB．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零，拉線方向應(yīng)與木板平面平行，故AB正確；CD．兩彈簧測(cè)力計(jì)的方向不必對(duì)稱，只需達(dá)到作用效果就行；改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使點(diǎn)靜止在同一位置，故C錯(cuò)誤，D正確。本題選不必要的，故選C。（3）[3]根據(jù)題意可知，條紋間距為由公式可得，該單色光的波長(zhǎng)為[4]若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后再除以5，得到相鄰條紋間距的平均值，測(cè)量誤差較小。8．1100CDB若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后再除以5，得到相鄰亮條紋間距的平均值，測(cè)量誤差較小【詳解】（1）[1]應(yīng)選用歐姆表擋位，這時(shí)指針停在刻度10附近，指針處在表盤中間區(qū)域，誤差較小。[2]電阻值為讀數(shù)乘以倍率，則該電阻的測(cè)量值為。（2）[3]按正確操作的先后順序應(yīng)為A、C、D、B、E。（3）[4]雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條兩條紋的間距為整理得其中代入數(shù)據(jù)解得紅光的波長(zhǎng)為[5]若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后再除以5，得到相鄰亮條紋間距的平均值，測(cè)量誤差較小。9．DBBC【詳解】（1）[1][2]以下實(shí)驗(yàn)器材在圖中未標(biāo)出：A.毛玻璃屏、B.雙縫、C.光源、D.單縫、E.濾光片。在圖中從