《2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理》

11. (5分)某学校实验小组用双缝干涉实验装置测光的波长,装置如图甲所示。

(1)下列说法中正确的是()。
A. 滤光片应置于单缝与双缝之间
B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度
C. 保持双缝位置不变,增大单缝与双缝间距,干涉条纹变密
D. 保持双缝位置不变,增大双缝与毛玻璃屏间距,干涉条纹变疏
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为$2.320 mm$;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示,该示数为$\underline{\hspace{2cm}}$mm,求得相邻亮纹的间距$\Delta x$。已知双缝间距$d = 2.0 × 10^{-4} m$,测得双缝到屏的距离$L = 1.000$$ m$,则所测单色光的波长为 $\underline{\hspace{2cm}}$m (本空结果保留2位有效数字)。

(3)若图丙为上述实验装置简图。$S$为单缝,$S_1、S_2$为双缝,屏上$O$点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到原来$O$点处的亮条纹 $\underline{\hspace{2cm}}$(填“向上移动”“向下移动”或“仍在$O$点”)。

(4)若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验,发现相邻两条亮纹中心间距变为原来的一半,则该绝缘透明均匀介质的折射率$n =$$\underline{\hspace{2cm}}$。

答案： 11.解析　
(1)滤光片的作用是将复色光变为单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是将单色光分解成频率相同、振动情况相同的相干光，因此滤光片应该放在单缝之前，故A错误；拨杆的作用是为了调节单缝和双缝平行，故B错误；根据干涉条纹间距公式$\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$可知，干涉条纹间距与单缝到双缝的距离无关，故C错误；干涉条纹间距公式$\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$，其中L是双缝与毛玻璃屏的距离，当L增大时，干涉条纹间距$\Delta x$也增大，干涉条纹变疏，故D正确。故选D。
(2)螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，题图乙读数为$15.5mm + 42.0× 0.01mm = 15.920mm$；相邻亮纹的间距为$\Delta x = \frac{15.920 - 2.320}{4}× 10^{-3}m = 3.4× 10^{-3}m$，又因为$d = 2.0× 10^{-4}m$，$L = 1.000m$，代入$\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$可得$\lambda = 6.8× 10^{-7}m$。
(3)O处亮条纹是中央亮条纹，对应光程差为零，单缝向下移动，则光程差为零的位置向上移动，故观察到原来O点处的亮条纹向上移动。
(4)根据双缝间距的表达式，在空气中$\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$，光在介质中的波长为$\lambda' = \frac{\lambda}{n}$，所以在介质中$\Delta x' = \frac{L\lambda}{nd}$，由此可得光在空气中和绝缘透明介质中$\frac{\Delta x}{\Delta x'} = n = 2$，所以折射率$n = 2$。
答案　
(1)D
(2)15.919/15.920/15.921 $6.8× 10^{-7}$
(3)向上移动
(4)2