D．将滤光片移走则无干涉现象产生
(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图戊所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图戊中游标卡尺的示数为____________mm，所测光波的波长为________m．(保留三位有效数字)
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图己所示，则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________实际值．(填“大于”“小于”或“等于”)
图10
答案 (1)AC (2分) (2)16.7 (1分) 6.63×10 (1分) (3)大于 (2分)
解析 (1)单缝和双缝必须平行放置才能观察到明显的干涉条纹．故A正确；各元件的中心必须在遮光筒的轴线上，故B错误；干涉条纹的间距公式为Δx＝λ，那么双缝间距离越大，则干涉条纹间距越小，故C正确；去掉滤光片，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误．
(2)题图丙中游标卡尺的主尺读数为11 mm，游标尺读数为0.1×4 mm＝0.4 mm，所以最终读数为11.4 mm.
题图戊中游标卡尺的主尺读数为16 mm，游标尺读数为0.1×7 mm＝0.7 mm，所以最终读数为16.7 mm.
16.7－11.4相邻干涉条纹的中心间距为：Δx＝ mm＝1.325 mm.
4
－7
ld－3－3
lΔxd1.325×10×0.5×10
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ得：λ＝＝
dl1
m≈6.63×10 m.
(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值Δx偏大，则波长测量值偏大．
12．(8分)(2017·台州市选考科目教学质量评估)(1)在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、凸透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)．如图11所示，其中M、N、P三个光学元件最合理的排列依次为________．
－7
图11
A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
(2)某同学在“插针法测定玻璃折射率”实验中按照如图12所示进行如下操作：
图12
①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线；
②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一界面；
③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、
P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两
枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；
④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面(界面)交于一点O′，过O′点画出界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ1与折射角
θ2.
以上操作中存在严重错误的有________(填操作序号)．
答案 (1)A (2)②④ (每空4分)
解析 (1)为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，选项A正确．(2)步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；步骤④中应以P3、P4的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折射光线． 13.(10分)如图13所示，一个立方体玻璃砖的边长为a，折射率n＝1.5，立方体中心有一个小气泡，为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，则每张纸片的最小面积为多少？
图13
πa答案
5
解析 设纸片的最小半径为r，玻璃砖的临界角为C，如图所示，则(1分)
2
1asinC＝，r＝tanC，(4分)
n2
a5解得r＝＝a，(2分) 2
2n－15
πa则最小面积S＝πr＝.(3分)
5
2
2
14．(10分)图14中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.2s.
图14
(1)由图中读出波的振幅和波长；
(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？
答案 (1)10cm 0.24m (2)0.9m/s
4s 15
解析 (1)由题图可知，振幅A＝10cm，波长λ＝0.24m；(4分) (2)波向右传播，传播距离为0.18m，故波速为：
v＝
Δx0.18＝m/s＝0.9m/s.(2分) t0.2
3
波在一个周期内匀速平移一个波长，故T＝t.(2分)
4444
故周期：T＝t＝×0.2s＝s．(2分)
3315
15.(12分)一半圆柱形透明物体横截面如图15所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.已知sin15°＝
6－2
.试求： 4
图15
(1)光线在M点的折射角；
(2)透明物体的折射率．(计算结果可用根式表示) 答案 (1)15° (2)
6＋2
2
解析 (1)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和
N三点共线．设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意
有α＝30°①(2分)
由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°②(2分) 由光的反射定律可推知α＋r＝β③(2分) 由①②③式得r＝15°④(2分)
(2)根据折射定律有sin i＝nsin r⑤(2分) 由④⑤式得n＝
6＋2
.(2分) 2
16．(14分)如图16所示为一列简谐横波在t＝0时刻的图象．此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t＝0.35s时质点P恰好从t＝0时开始第2次到达y轴正方向最大位移处．求：
图16
(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何；
(2)从t＝0至t＝1.2s，质点Q运动的路程L是多少； (3)当t＝1s时，质点Q相对于平衡位置的位移的大小是多少． 答案 见解析
解析 (1)此时质点P的运动方向沿y轴负方向，所以此波沿x轴负方向传播，在t1＝0到
t2＝0.35s这段时间里，质点P恰好第2次到达y轴正方向最大位移处，
3
则有(1＋)T＝0.35s，(3分)
4解得T＝0.2s，(1分)
由题图可得简谐波的波长为λ＝0.4m，(1分)
λ0.4
则波速为：v＝＝m/s＝2m/s；(1分)
T0.2
(2)从t＝0至t＝1.2s，质点Q恰经过了6个周期，由于振幅A＝5cm，(3分) 所以质点Q运动的路程为：
L＝4A×6＝4×5×6cm＝120cm＝1.2m；(2分)
(3)当t＝1s＝5T时，质点Q经过5个周期后恰好回到t＝0时刻的位置，则相对于平衡位置的位移大小为x＝2.5cm.(3分)
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