高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 題型研究7 加試實驗（二）

題型研究7 加試實驗（二）考綱解讀實驗名稱考試屬性說明必考加試探究單擺周期與擺長的關(guān)系1.不要求對探究單擺周期與擺長的關(guān)系實驗進行誤差分析2不要求推導(dǎo)相鄰兩個明條紋或暗條紋中心間距的計算公式測定玻璃的折射率用雙縫干涉測量光的波長(同時練習(xí)使用測量頭)探究碰撞中的不變量探究單擺周期與擺長的關(guān)系1實驗原理由單擺的周期公式T2，可得出gl，測出單擺的擺長l和振動周期T，就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.2實驗器材單擺、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、停表3實驗步驟(1)做單擺：取約1 m長的細絲線穿過帶中心孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上，讓擺球自然下垂，如圖1所示圖1(2)測擺長：用毫米刻度尺量出擺線長L(精確到毫米)，用游標(biāo)卡尺測出小球直徑D，則單擺的擺長lL.(3)測周期：將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于5)，然后釋放擺球，記下單擺擺動3050次的總時間，算出平均每擺動一次的時間，即為單擺的振動周期(4)改變擺長，重做幾次實驗(5)數(shù)據(jù)處理的兩種方法方法一：計算法根據(jù)公式T2，g.將測得的幾次周期T和擺長l代入公式g中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹捣椒ǘ簣D象法由單擺的周期公式T2可得lT2，因此以擺長l為縱軸，以T2為橫軸作出的lT2圖象是一條過原點的直線，如圖2所示，求出圖線的斜率k，即可求出g值g42k，k.圖24注意事項(1)懸線頂端不能晃動，需用夾子夾住，保證懸點固定(2)單擺必須在同一平面內(nèi)擺動，且偏角小于5.(3)選擇在擺球擺到平衡位置處開始計時，并數(shù)準(zhǔn)全振動的次數(shù)(4)小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長L，用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長lLr.(5)選用一米左右的細線例1實驗小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實驗(1)實驗前他們根據(jù)單擺周期公式導(dǎo)出了重力加速度的表達式g，其中L表示擺長，T表示周期對于此式的理解，四位同學(xué)說出了自己的觀點：同學(xué)甲：T一定時，g與L成正比；同學(xué)乙：L一定時，g與T2成反比；同學(xué)丙：L變化時，T2是不變的；同學(xué)?。篖變化時，L與T2的比值是定值其中觀點正確的是同學(xué)_(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)(2)實驗室有如下器材可供選用：A長約1 m的細線B長約1 m的橡皮繩C直徑約2 cm的均勻鐵球D直徑約5 cm的均勻木球E停表F時鐘G分度值為1 mm的米尺實驗小組的同學(xué)選用了分度值為1 mm的米尺，他們還需要從上述器材中選擇：_(填寫器材前面的字母)(3)他們將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂(如圖3所示)用米尺測量懸點到_之間的距離記為單擺的擺長L.圖3(4)在小球平穩(wěn)擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時間t，則單擺的周期T_.(5)如果實驗得到的結(jié)果是g10.29 m/s2，比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎荡?，分析可能是哪些不?dāng)?shù)膶嶋H操作造成這種結(jié)果，并寫出其中一種：_.答案(1)丁(2)ACE(3)小球球心(4)(5)可能是振動次數(shù)n計多了；可能是測量擺長時從懸點量到了小球底部(其他答案合理也給分)解析(1)由于重力加速度g是確定的，故丁同學(xué)理解正確(2)根據(jù)實驗原理g，應(yīng)測量L和T，故選A、C、E.(3)擺長是指懸點到球心的距離，不是擺線長(4)nTt.(5)由g知可能是L測量偏大，或T測量偏小變式訓(xùn)練1下表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：擺長l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.43.24.4(1)利用上述數(shù)據(jù)，在圖4的坐標(biāo)系中描繪出lT2圖象圖4(2)利用圖象，取T24.2 s2時，l_ m，重力加速度g_ m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)見解析圖(2)1.059.86解析由T2得lT2，所以圖象是過原點且斜率為的一條直線(1)lT2圖象如圖所示(2)T24.2 s2時，從圖中可讀出其擺長l1.05 m，將T2和l代入公式g，得g9.86 m/s2.測定玻璃的折射率1實驗原理用插針法找出與入射光線AO對應(yīng)的出射光線OB，確定出O點，畫出折射光線OO，然后測量出角1和2，代入公式計算玻璃的折射率2實驗器材白紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛筆、量角器、平木板、長方形玻璃磚3實驗過程(1)鋪白紙、畫線如圖5所示，將白紙用圖釘按在平木板上，先在白紙上畫出一條直線aa作為界面，過aa上的一點O畫出界面的法線MN，并畫一條線段AO作為入射光線圖5把玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟aa對齊，畫出玻璃磚的另一條長邊bb.(2)插針與測量在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2的像擋住，再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置移去玻璃磚，連接P3、P4并延長交bb于O，連接OO即為折射光線，入射角1AOM，折射角2OON.用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中改變?nèi)肷浣?，重復(fù)實驗步驟，列表記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)4數(shù)據(jù)處理計算每次的折射率n，求出平均值.5注意事項(1)玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的(2)大頭針要插得豎直，且間隔要大些(3)入射角不宜過大或過小，一般在1575之間(4)玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線(5)實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變例2某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖6所示圖6(1)此玻璃的折射率計算式為n_(用圖中的1、2表示)；(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度_(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量答案(1)(2)大解析(1)光線由空氣射入玻璃的入射角i901，折射角r902，由折射率的定義可得：n；(2)根據(jù)平行玻璃磚對光線的影響可知，玻璃磚寬度越大，側(cè)移量越大，折射角的測量誤差越小變式訓(xùn)練2如圖7所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率，在平鋪的白紙上垂直紙面插上大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點圖7(1)設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將_(填“偏大”“偏小”或“不變”)答案(1)l1和l3(2)偏大解析(1)設(shè)圓形玻璃磚的半徑是R，則入射角為iAOB，sin i，折射角rCOD，sin r，n，即需要測量l1和l3.(2)P3順時針轉(zhuǎn)過一小角度，相當(dāng)于減小l3，折射率n將偏大用雙縫干涉測量光的波長(同時練習(xí)使用測量頭)1實驗原理相鄰兩條亮條紋間距x與入射光波長，雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關(guān)系式為x.2實驗器材雙縫干涉儀、光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺3實驗步驟(1)安裝儀器如圖8所示圖8將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上接好光源，打開開關(guān)，使白熾燈正常發(fā)光調(diào)節(jié)各部件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫的縫平行(2)觀察與記錄調(diào)單縫與雙縫間距為510 cm時，觀察白光的干涉條紋在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋調(diào)節(jié)測量頭，使分劃板中心刻度線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板向一側(cè)移動，當(dāng)分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對齊時，記下手輪上的刻度數(shù)a2，則相鄰兩條亮條紋間的距離x.換用不同的濾光片，測量其他色光的波長(3)數(shù)據(jù)處理：用刻度尺測量出雙縫到光屏間的距離l，由公式x計算波長，重復(fù)測量、計算，求出波長的平均值4注意事項(1)調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時，要注意調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的一束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮(2)放置單縫和雙縫時，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上(3)調(diào)節(jié)測量頭時，應(yīng)使分劃板中心刻線和條紋的中心對齊，記清此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩個條紋間的距離(4)不要直接測x，要測幾個條紋的間距，計算得x，這樣可以減小誤差(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外邊例3(20164月浙江選考21)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，選用紅色濾光片和間距為0.20 mm的雙縫，雙縫與屏的距離為600 mm.某同學(xué)正確操作后，在目鏡中看到如圖9甲所示的干涉條紋換成紫色濾光片正確操作后，使測量頭分劃板刻線與第k級暗條紋中心對齊，在目鏡中觀測到的是圖乙中的_(填字母)，此時測量頭的讀數(shù)為25.70 mm.沿同一方向繼續(xù)移動測量頭使分劃板刻線與第k5級暗條紋中心對齊，此時測量頭標(biāo)尺如圖丙所示，其讀數(shù)是_mm.紫光的波長等于_nm.圖9答案D19.40420解析換成紫色濾光片后，光的波長變小，條紋間距變小，B錯，條紋方向不變，C錯，分劃板中心刻線的位置是不變的，A錯，D對；游標(biāo)尺的讀數(shù)為19 mm80.05 mm19.40 mm；根據(jù)波長計算公式x，可得420 nm.變式訓(xùn)練3現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖10所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長圖10(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左到右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_、_、_、A.(2)本實驗的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用刻度尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離在操作步驟時還應(yīng)注意_、_和_答案(1)EDB(2)放置單縫、雙縫時，必須使縫平行單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在同一軸線上解析(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上所以排列順序為：C、E、D、B、A.(2)在操作步驟時應(yīng)注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在同一軸線上探究碰撞中的不變量1實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前、后物體的速度v、v，算出碰撞前的動量pm1v1m2v2及碰撞后的動量pm1v1m2v2，看碰撞前后動量是否相等2實驗器材斜槽、小球(兩個)、天平、直尺、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)等圖113實驗步驟(1)用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球為入射小球(2)按照如圖11所示實驗原理圖甲安裝實驗裝置調(diào)整、固定斜槽使斜槽末端水平(3)白紙在下，復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點都圈在里面圓心P就是小球落點的平均位置如實驗原理圖乙所示(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.(6)連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度將測量數(shù)據(jù)填入表中最后代入m1m1m2，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立(7)整理好實驗器材放回原處(8)實驗結(jié)論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，碰撞系統(tǒng)的動量守恒4數(shù)據(jù)處理驗證表達式：m1m1m25注意事項(1)斜槽末端的切線必須水平；(2)入射小球每次都必須從斜槽的同一高度由靜止釋放；(3)選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；(4)實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變例4某同學(xué)用如圖12所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端上，讓a球仍從固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次圖12(1)本實驗必須測量的物理量有_A斜槽軌道末端距水平地面的高度HB小球a、b的質(zhì)量ma、mbC小球a、b的半徑rD小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tE記錄紙上O點到A、B、C各點的距離、Fa球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(2)放上被碰小球b，兩球(ma>mb)相碰后，小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的_點和_點(3)某同學(xué)在做實驗時，測量了過程中的各個物理量，利用上述數(shù)據(jù)驗證碰撞中的動量守恒，那么判斷的依據(jù)是看_和_在誤差允許范圍內(nèi)是否相等答案(1)BE(2)AC(3)mamamb解析(1)B點是不發(fā)生碰撞時a球的落地點，A點是發(fā)生碰撞后a球的落地點，C點是碰后b球的落地點設(shè)小球a運動到軌道末端時的速度大小為vB，與球b發(fā)生碰撞后的瞬時速度大小為vA，碰后b球的速度大小為vC，本實驗就是要驗證關(guān)系式mavBmavAmbvC是否成立因為小球做平拋運動的高度相同，下落時間相同，它們在水平方向上位移與水平方向上的速度成正比，所以本實驗也可以變換成驗證mamamb是否成立，B、E正確(2)兩球碰撞后，a球在水平方向上的分速度較小，下落時間相同時，落地時的水平位移也較小，所以小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的A點和C點(3)根據(jù)(1)的分析，判斷兩球碰撞過程中的動量是否守恒的依據(jù)是看ma和mamb在誤差允許范圍內(nèi)是否相等變式訓(xùn)練4如圖13所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖圖13(1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則()Am1>m2，r1>r2Bm1>m2，r1>r2Cm1>m2，r1r2Dm1<m2，r1r2(2)為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是_(填下列對應(yīng)的字母)A直尺B游標(biāo)卡尺C天平D彈簧秤E秒表(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，若關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)_成立，即表示碰撞中動量守恒答案(1)C(2)AC(3)m1m1m2解析(1)在小球碰撞過程中，對水平方向用動量守恒定律有：m1v0m1v1m2v2在碰撞過程中，碰后入射小球的速度方向保持不變，就要求m1>m2，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑要相同，即r1r2；故選C.(2)P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球落點的平均位置，N為碰后被碰小球落點的平均位置，碰撞前入射小球的速度為：v1碰撞后入射小球的速度為：v2碰撞后被碰小球的速度為：v3.若m1v1m1v2m2v3，則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數(shù)據(jù)得：m1m1m2；所以需要測量質(zhì)量和水平位移，必需用到的儀器是直尺、天平故選A、C兩項(3)由(2)中的分析可知，實驗中需驗證的表達式為：m1m1m2.1用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖1所示圖1(1)組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用_(選填選項前的字母)A長度為1 m左右的細線B長度為30 cm左右的細線C直徑為1.8 cm的塑料球D直徑為1.8 cm的鐵球(2)測出懸點O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g_(用L、n、t表示)(3)下表是某同學(xué)記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理.組次123擺長L/cm80.0090.00100.0050次全振動時間t/s90.095.5100.5振動周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73請計算出第3組實驗中的T_s，g_m/s2.答案(1)AD(2)(3)2.019.76解析(1)單擺模型需要滿足的兩個基本條件：擺線長遠大于小球的直徑；小球的密度越大越好所以應(yīng)選A、D.(2)由T，T2得g(3)T s2.01 sg m/s29.76 m/s2.2(2016杭州模擬)某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素圖2(1)他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖2甲所示這樣做的目的是_(填選項前的字母代號)A保證擺動過程中擺長不變B可使周期測量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L0.999 0 m，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖乙所示，則該擺球的直徑為_mm，單擺擺長為_m.(3)下列振動圖象真實地描述了對擺長約為1 m的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開始，A、B、C、D均為30次全振動的圖象，已知sin 50.087，sin 150.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是_(填字母代號)答案(1)AC(2)12.00.993 0(3)A解析(1)在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止運動過程中擺長發(fā)生變化，如果需要改變擺長來探究擺長與周期關(guān)系時，方便調(diào)節(jié)擺長，故A、C正確(2)游標(biāo)卡尺示數(shù)為：d12 mm00.1 mm12.0 mm；單擺擺長為：LLd0.999 0 m0.006 0 m0.993 0 m(3)當(dāng)擺角小于等于5時，我們認為小球做單擺運動，所以振幅約為：10.087 m8.7 cm，當(dāng)小球擺到最低點時開始計時，誤差較小，測量周期時要讓小球做3050次全振動，求平均值，所以A合乎實驗要求且誤差最小3用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖3所示圖3(1)在題圖上畫出所需的光路(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是_，_，在圖上標(biāo)出它們(3)計算折射率的公式是_答案見解析解析(1)如圖所示，畫出通過P1、P2的入射光線，交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O，則光線OO就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線(2)在所畫的圖上注明入射角1和折射角2，并畫出虛線部分，用量角器量出1和2(或用直尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度)(3)n(或因為sin 1，sin 2，則n)4某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率開始時玻璃磚的位置如圖4中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且使P2的像擋住P1的像如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失此時只需測量出_，即可計算出玻璃磚的折射率請用你的測量值表示出折射率_圖4答案玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度n解析由題意可知，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過某一角度時，剛好發(fā)生全反射，在直徑邊一側(cè)觀察不到P1、P2的像，作出如圖所示的光路圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)過角度時有sin ，則n.5(2016寧波市聯(lián)考)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，某同學(xué)安裝實驗裝置如圖5甲所示，調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋圖5(1)根據(jù)實驗裝置知，、依次是_、_、_.(2)某次實驗時，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心，如圖乙所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為_(3)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動到另一條亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數(shù)若實驗測得4條亮紋中心間的距離為x0.960 mm，已知雙縫間距為d1.5 mm，雙縫到屏的距離為L1.00 m，則對應(yīng)的光波波長_.答案(1)濾光片單縫雙縫(2)1.180 mm(3)4.8107 m解析(1)該實驗是讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為1 mm，可動刻度讀數(shù)為0.0118.0 mm0.180 mm，所以最終讀數(shù)為1.180 mm(3)x0.320 mm，根據(jù)x得，1.51030.320103 m4.8107 m.6“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖6甲所示測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，已知雙縫與屏的距離為L，雙縫間距為d.圖6(1)如圖乙所示，移動測量頭上的手輪，使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心，記下此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)x1.轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板的中心刻線向右移動對準(zhǔn)第4條亮紋的中心，此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)x2如圖丙所示，則讀數(shù)x2_mm.(2)已知雙縫與屏的距離為L，雙縫間距為d.計算波長的公式_.(用題目中給出的字母表示)(3)對于某種單色光，為增加相鄰亮紋間的距離，可采取_或_的方法答案(1)0.350(2)(3)減小雙縫間距離增大雙縫到屏的距離解析(1)圖丙中固定刻度讀數(shù)為0 mm，可動刻度讀數(shù)為0.0135.0 mm0.350 mm，所以最終讀數(shù)為：00.350 mm0.350 mm.(2)根據(jù)x得：.(3)根據(jù)x知，對于某種單色光，要增大雙縫間距x，可以采用的辦法是：減小雙縫間距離或增大雙縫到屏的距離7氣墊導(dǎo)軌是一種常用的實驗儀器它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖7所示(彈簧的長度忽略不計)，實驗步驟如下：圖7a用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mBb調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平c在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，由電動卡鎖鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上d用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1e按下電鈕放開卡鎖，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2(1)實驗中還應(yīng)測量的物理量是_(2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是_，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_(寫出一條即可)答案(1)B的右端至D板的距離L2(2)mAmB0(或)測量時間、距離等存在誤差(或氣墊導(dǎo)軌不水平，合理即正確)8(2016嘉興市模擬)某同學(xué)用如圖8所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接處平滑，O點為重垂線所指的位置實驗時先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次，然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞，碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N、P.圖8(1)在該實驗中，應(yīng)選用的器材是下列器材中_A天平B游標(biāo)卡尺C刻度尺D大小相同的鋼球兩個E大小相同的鋼球和硬橡膠球各一個(2)在此實驗中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1_m2(填“大于”“小于”或“等于”)(3)被碰球2飛行的水平距離由圖中線段_表示(4)若實驗結(jié)果滿足m1_，就可以驗證碰撞過程中動量守恒答案(1)ACE(2)大于(3)(4)m1m2解析(1)實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，測量小球落地點的位置需要刻度尺，還需要大小相同的鋼球和硬橡膠球各一個，故選項A、C、E正確；(2)要碰后入射小球的速度還是沿原來的方向，就要求球1的質(zhì)量大于球2的質(zhì)量；(3)球1和球2相撞后，球2的速度增大，球1的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，所以碰撞后球2的落地點是P點，所以被碰球2飛行的水平距離由圖中線段表示；(4)N為碰前入射小球落點的位置，M為碰后入射小球落點的位置，P為碰后被碰小球落點的位置碰撞前入射小球的速度v1碰撞后入射小球的速度v2碰撞后被碰小球的速度v3若m1v1m2v3m1v2，則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數(shù)據(jù)得：m1m1m2.