2026版《全品高考》選考復(fù)習方案生物04 實驗十五　用雙縫干涉實驗測量光的波長含答案

《全品選考復(fù)習方案》2026版《全品高考》選考復(fù)習方案生物04實驗十五用雙縫干涉實驗測量光的波長實驗十五用雙縫干涉實驗測量光的波長1.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲所示),并選用縫中心間距為d的雙縫屏.從儀器注明的規(guī)格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L.接通電源使光源正常工作,發(fā)出白光.(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處,則B(填選項前的字母).

A.可觀察到水平方向的干涉條紋B.可觀察到豎直方向的干涉條紋C.看不到干涉現(xiàn)象(2)若取下濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中C(填選項前的字母).

A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋(3)若實驗中得到的干涉圖樣如圖乙所示,毛玻璃屏上的分劃板中心刻線在圖乙中A、B位置時,手輪上的讀數(shù)分別為x1、x2,則計算入射的單色光波長的表達式為λ=

x2?x1d6L.分劃板中心刻線在某條亮條紋位置時手輪上的示數(shù)如圖丙所示,則讀數(shù)為[解析](1)因為該實驗是雙縫干涉實驗,a是單縫,b是雙縫,單縫是豎直放置,則雙縫也需要豎直放置,觀察到的是豎直方向的干涉條紋,故B正確,A、C錯誤.(2)因為白光是各種色光混合而成的,當它們發(fā)生雙縫干涉時,其干涉圖樣明暗部分間距不同,不能重新混合成白光,所以若取下濾光片,則觀察到的條紋是彩色的,故C正確,A、B錯誤.(3)從圖乙可以看出,條紋間距Δx=x2?x16,干涉條紋間距與單色光波長的關(guān)系為Δx=Ldλ,解得λ=x2?x1d6L.圖丙中螺旋測微器固定刻度為13mm,半刻度為0.5mm,可動刻度為0.370mm,所以其讀數(shù)為1.我國成功進行了多次高超音速導(dǎo)彈試驗,目的是保持強大的威懾能力,有效遏制戰(zhàn)爭、保護自身安全.假設(shè)頻率一定的點波源隨導(dǎo)彈以超音速做勻速直線運動,且以相等的時間間隔向各個方向同時發(fā)出聲波,圖中各圓形均表示點波源振動產(chǎn)生的波面.關(guān)于該過程,下列圖中正確的是(D)[解析]A表示波源靜止,波面以聲波的速度向外傳播,A錯誤;B表示波面以聲波的速度向外傳播,波源向右運動的速度小于聲波的速度,B錯誤;C表示波面以聲波的速度向外傳播,波源向右運動的速度等于聲波的速度,C錯誤;D表示波面以聲波的速度向外傳播,波源向右運動的速度大于聲波的速度,D正確.2.如圖所示是一單擺裝置,懸點O正下方某處有一小釘,當擺球經(jīng)過平衡位置向左擺動時,擺線的上部被小釘擋住,使擺長發(fā)生變化.現(xiàn)使擺球做小幅度擺動,P為擺動中的最低點,選項中給出了擺球從右邊最高點M至左邊最高點N運動過程的頻閃照片(懸點和小釘未被拍入).已知每相鄰兩次閃光的時間間隔相等,則可能正確的頻閃照片是(B)[解析]根據(jù)單擺周期公式T=2πLg,因擺球在P點右方時的擺長較長,則周期較大,則從M點到P點擺動T4的時間較長,因相鄰兩照片的時間間隔相同,則在P、M兩點之間小球的位置比P、N兩點之間分布密集,因小球越偏離最低點擺動速度越小,則擺球位置分布越密集,可知正確的頻閃照片可能是3.如圖,左邊為豎直彈簧振動系統(tǒng),振子連接一根水平很長的軟繩,沿繩方向取x軸,振子從平衡位置O以某一初速度向A端開始運動,經(jīng)t=1s,x=5cm處的繩開始振動,則下列說法正確的是(D)A.此繩的周期為4sB.繩上各質(zhì)點都沿x軸方向運動,因此繩波為橫波C.繩上產(chǎn)生的波的傳播速度決定于彈簧振子振動的頻率D.若振子振動頻率f=10Hz,則繩波波長為0.5cm[解析]由題意可知v=xt=0.051m/s=0.05m/s,由于不知波長,所以無法求出周期,故A錯誤;繩上各質(zhì)點只會在各自平衡位置振動,并不會沿繩運動,故B錯誤;波在介質(zhì)中的傳播速度取決于介質(zhì),與波源頻率無關(guān),故C錯誤;由公式v=λf得λ=vf=0.0510m=0.5cm,專題二十二電磁感應(yīng)中的動力學和能量問題電磁感應(yīng)中的動力學問題1.[2023·浙江6月選考]如圖所示,質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的導(dǎo)體棒通過兩根長均為l、質(zhì)量不計的導(dǎo)電細桿連在等高的兩固定點上,固定點間距也為L.細桿通過開關(guān)S可與直流電源E0或理想二極管串接.在導(dǎo)體棒所在空間存在磁感應(yīng)強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場,不計空氣阻力和其他電阻,重力加速度為g.開關(guān)S接1,當導(dǎo)體棒靜止時,細桿與豎直方向的夾角θ=π4;然后開關(guān)S接2,棒從右側(cè)開始運動完成一次振動的過程中(C)A.電源電動勢E0=2MgB.棒消耗的焦耳熱Q=1?2C.從左向右運動時,最大擺角小于πD.棒兩次過最低點時感應(yīng)電動勢大小相等[解析]開關(guān)接1時,導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài),其受力分析如圖甲所示,由平衡條件可知BIL=Mgtanπ4,而I=E0R,解得E0=MgRBL,選項A錯誤;開關(guān)接2,導(dǎo)體棒從圖示位置向左運動到左側(cè)最高點過程(從A到B),如圖乙所示,根據(jù)右手定則可知,電流方向向里,即有電流通過理想二極管,則向左擺動過程中,有安培力的阻礙作用,不能到達左側(cè)等高處,而從左向右擺動過程中(從B到C),根據(jù)右手定則可知沒有電流經(jīng)過二極管,即沒有安培力的阻礙作用,則B、C等高,且最大擺角小于π4,選項C正確;根據(jù)能量守恒定律可知,從A向B經(jīng)過最低點時的速度要大于從B向C經(jīng)過最低點時的速度,因此棒兩次過最低點時感應(yīng)電動勢大小不相等,選項D錯誤;棒從開始完成一次振動的過程,由能量守恒定律得,棒消耗的焦耳熱Q=Mgl(cosα-cos45°),其中cosα<1,則Q<1?2 2.如圖所示,水平平面內(nèi)固定兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌,左邊導(dǎo)軌間的距離為2L,右邊導(dǎo)軌間的距離為L,左右兩部分用導(dǎo)電材料連接,兩導(dǎo)軌間都存在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場.ab、cd兩均勻的導(dǎo)體棒分別垂直放在左邊和右邊導(dǎo)軌間,ab棒的質(zhì)量為2m,長度為2L,電阻為2r,cd棒的質(zhì)量為m,長度為L,電阻為r,其他部分電阻不計.原來兩棒均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)cd棒在沿導(dǎo)軌向右的水平恒力F作用下開始運動,設(shè)兩導(dǎo)軌足夠長,兩棒都不會滑出各自的軌道.(1)兩棒最終達到何種穩(wěn)定狀態(tài)?此狀態(tài)下兩棒的加速度分別為多大?(2)在達到穩(wěn)定狀態(tài)時ab棒產(chǎn)生的熱功率為多大?[答案](1)均做勻加速直線運動2F3mF3m[解析](1)cd棒由靜止開始向右運動,產(chǎn)生如圖所示的感應(yīng)電流,設(shè)感應(yīng)電流大小為I,cd棒和ab棒受到的安培力為分別F1、F2,速度分別為v1、v2,加速度分別為a1、a2,則I=E3r=BLv1F1=BILF2=2BILa1=F?BILa2=2BIL2m=BIL開始階段安培力小,有a1?a2,cd棒比ab棒加速度大,隨著(v1-2v2)的增大,F1、F2增大,a1減小、a2增大.當a1=2a2時,(v1-2v2)不變,F1、F2也不變,兩棒以不同的加速度做勻加速直線運動,加速度a1=2F3m,a2=(2)兩棒最終均處于勻加速直線運動狀態(tài),此時a1=2a2,解得I=F3BL此時ab棒產(chǎn)生的熱功率為P=I2·2r=2電磁感應(yīng)中的能量問題3.(多選)[2021·湖南卷]兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框邊長為L,通過長為L的絕緣輕質(zhì)桿相連,構(gòu)成如圖所示的組合體.距離組合體下底邊H處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場.磁場區(qū)域上下邊界水平,高度為L,左右寬度足夠大.把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出,設(shè)置合適的磁感應(yīng)強度大小B使其勻速通過磁場,不計空氣阻力.下列說法正確的是(CD)A.B與v0無關(guān),與H成反比B.通過磁場的過程中,金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過磁場的過程中,組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D.調(diào)節(jié)H、v0和B,只要組合體仍能勻速通過磁場,則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變[解析]由mg=BIL,I=BLvyR,vy2=2gH,可得B=mgRL22gH,選項A錯誤;金屬框進磁場和出磁場過程中電流方向相反,選項B錯誤;由功能關(guān)系可知,組合體克服安培力做功的功率等于回路中的電功率,由于組合體的動能不變,由能量守恒定律可知,產(chǎn)生的電能等于減少的重力勢能,所以組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等,只要組合體仍能勻速通過磁場,4.(多選)如圖所示,水平桌面上固定有光滑的U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,輕繩一端與導(dǎo)體棒相連,另一端通過定滑輪與重力為G的鐵塊相連.導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g.將導(dǎo)體棒由靜止釋放,經(jīng)過距離s后,導(dǎo)體棒做勻速運動,下列說法正確的是(AB)A.當導(dǎo)體棒勻速運動時,通過導(dǎo)體棒的電流為GB.導(dǎo)體棒勻速運動的速率為GRC.運動距離s后,鐵塊損失的機械能為Gs+GD.導(dǎo)體棒與鐵塊整個系統(tǒng)損失的能量比鐵塊損失的機械能大[解析]當導(dǎo)體棒勻速運動時,其受力平衡,此時繩的拉力大小等于安培力,即G=BIL,故通過導(dǎo)體棒的電流I=GBL,A正確;當導(dǎo)體棒勻速運動時,有G=BIL,其中I=ER,E=BLv,故導(dǎo)體棒勻速運動的速率為v=GRB2L2,B正確;運動s距離的過程中,鐵塊損失的機械能為E損=Gs-12×Gg×v2=Gs-G3R22gB5.[2023·廣東卷]光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強磁場,磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均為h,其俯視圖如圖甲所示,兩磁場的磁感應(yīng)強度隨時間t的變化如圖乙所示,0~τ時間內(nèi),兩區(qū)域磁場恒定,方向相反,磁感應(yīng)強度大小分別為2B0和B0,一電阻為R、邊長為h的剛性正方形金屬框abcd平放在水平面上,ab、cd邊與磁場邊界平行.t=0時,線框ab邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度v向右運動.在τ時刻,ab邊運動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界?2處,線框的速度近似為零,此時線框被固定,如圖甲中的虛線框所示.隨后在τ~2τ時間內(nèi),Ⅰ區(qū)域磁感應(yīng)強度線性減小到0,Ⅱ區(qū)域磁場保持不變;2τ~3τ時間內(nèi),Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強度也線性減小到0.求(1)t=0時,線框所受的安培力F;(2)t=1.2τ時,穿過線框的磁通量Φ;(3)2τ~3τ時間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量Q.[答案](1)9B02?2vR,方向向左(2)0.3[解析](1)t=0時,線框左右兩邊切割磁感線產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為E=2B0hv+B0hv=3B0hv線框中感應(yīng)電流為I=E