《选修3 4 第5讲实验(一)用单摆测定重力加速度 实验(二)测定玻璃的折射率 实验(三)用双缝干涉测光的波长》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修3 4 第5讲实验(一)用单摆测定重力加速度 实验(二)测定玻璃的折射率 实验(三)用双缝干涉测光的波长（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选考内容选修 3-4第 5 讲一、选择题1用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是()A相邻干涉条纹之间的距离相等B中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的 2 倍C屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距答案A解析因为相邻两条亮线( 或暗线) 间的距离 x ，其中 d 为两个缝间的距离， L 为Ld缝到屏的距离， 为光波波长 ，可 见相邻干涉条纹之间的距离相等。A 正确， B 错误，C 错误。因为 红 蓝 ，所以 x 红 x 蓝 ，故 D 也错误。2(2014杭州质检)一位同学做 “用单摆测定重力加速度”的实验，在把摆球悬挂好后，以下步骤
2、正确的是()A悬挂好单摆后，用米尺量出摆线的长度，得摆长 LB测周期 T：把摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时把这次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按停表停止计时，读出这段时间 t，算出单摆的周期 Tt60C把所测得的 L 和 T 代入单摆周期公式算出 g，并写入实验报告D处理数据时，可以画 T2L 图象也可以画 LT 2图象答案D解析用游标卡尺测出摆球直径 D，摆长等于摆线长 L ，A 错误；按下停表开始计D2时，并且把这次过最低点计为 第一次，在 时间 t 内，单摆经过了 59 个半周期，周期应为 Ts，B 错误； g 应测量
3、多次，然后取 g 的平均值作为实验结果，C 错误；处理数据时，可以t29.5画 T2L 图象也可以画出 L T2图象，但要注意两种 图象的斜率不同，D 正确。3.某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角 1与折射角 2作出 sin1sin 2图象如图所示，下列判断正确的是( )A他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象B玻璃的折射率为 0.67C玻璃的折射率为 1.5D玻璃临界角的正弦值为 0.67答案ACD解析 1.5n，所以 选项 C 对，B 错。又 12，所以光线从空气射入介质，sin1sin2 10.67A 对。由 sinC 0.67，可知 D 正确。1n4在用两面
4、平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是()A为了减少作图误差，P 3和 P4的距离应适当取大些B为减少测量误差，P 1、P 2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些C若 P1、P 2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 P1、P 2的象D若 P1、P 2连线与法线 NN夹角较大时，有可能在 bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到 P1、P 2的象答案A解析 P1和 P2的距离、P 3和 P4的距离应适当取大些，以减小作图时的误差。P 1、P2的光线进入玻璃砖后，在 bb面不能达到 发生全反射的临界角，A 项正确。5如图所示的双缝干涉实验，用绿
5、光照射单缝 S 时，在光屏 P 上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()A增大 S1与 S2的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光答案C解析由 x 知，增大 S1与 S2的间距 d 或减小双缝屏到光屏的距离 l 时，条纹间ld距变小，选项 A、B 错误；将绿光换为红光，波长变大，条纹间距变大，选项 C 正确；将绿光换为紫光，波长变小，条纹间距变小，选项 D 错误。6在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：其中对提高测量结果精确度有利的是()A适当加长摆线B质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的C单摆偏离平衡位置的角度不能太大D
6、当单摆经过平衡位置开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期答案AC解析单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的 测量精度。适当加大摆线长度，有利于把摆 球看成质点，在 摆角小于 10的条件下， 摆球的空间位置变化较大，便于观察，A 对。摆球体积越大，所受空气阻力越大，对质量相同的摆球其影响越大，B 错。 摆 角应小于 10，C 对。本 实验采用累积法测量周期，若仅测量一次全振动，由于球 过平衡位置时速度较大，难以准确 记录，且一次全振 动的时间 太短，偶然误差较大，D 错。二、非选择题7某同学测得 g 值比当地标准值偏大，其原因可能是_。A测量摆长时忘
7、记加上小球半径B振幅过小C将摆长当成了摆线长和球直径之和D摆球次数多记了一次E小球不是在竖直平面内摆动F摆球质量过大，空气阻力影响所致答案CDE解析因为 T2 ，所以 g ，由 g 的表达式可知 g 测 偏大的原因可能是 l 测 偏大lg 42lT2或 T 测 偏小，可知 C、D 正确，A 错；小球做圆锥摆的周期 T2 T 摆 ，故 E 正确；因为lcosg单摆周期和振幅与摆球质量无关，故 B、F 错。8(2014福建名校模拟)在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的_。(2)换用两缝间距离更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏
8、上观察到的条纹宽度将_；保持双缝间距离不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_。(以上均选填 “变宽” “变窄”或“不变”)答案(1)A(2)变宽变窄解析(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确。(2)根据 x 知，双缝间的距离 d 减小时，条 纹间距变宽；双缝到屏的距离 l 减小时，ld条纹间距变窄。9(2014北京房山区一模)(1)某实验小组在用单摆测定重力加速度实验中，使用游标卡尺测摆球直径，测量结果如图所示，则该摆球直径为_mm 。(2)某小组在实验中如果测得 g 值偏大，原因可能是( )A把摆线长与小球直径之和作为摆长B摆线上端悬点未固定，振动中出现
9、松动，使摆线长度增加了C开始计时时，停表过迟按下D实验中误将 49 次全振动次数记为 50 次答案(1)11.4(2)ACD解析(1)游标卡尺的主尺读数为 11mm，游标尺读数为 0.14mm0.4mm ，则最终读数为 11.4mm。(2)根据 T2 得，g 。把 摆线长与小球直径之和作为摆长，则摆长的测量值偏Lg 42LT2大，则重力加速度的测量值偏大，A 正确；摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，重力加速度测量值偏大，B 错误；开始计时时，停表过迟按下，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，C 正确；实验中误将 49 次全振动次数记为 50 次，
10、则周期测量值偏小，重力加速度测量值偏大；D 正确。10.某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心 O 作两条相互垂直的直径BC、EF 。在半径 OA 上，垂直盘面插上两枚大头针 P1、P 2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，而且总使得液面与直径 BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 P1、P 2。同学们通过计算，预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。(1)若AOF30，OP 3与 OC 之间的夹角为 45，则在 P3处刻的
11、刻度值为_。(2)若在同一液体中沿 AO 方向射入一束白光，最靠近 OC 边的是_色的光，增大入射角度，_色的光在刻度盘上先消失。答案(1) (2)紫；紫2解析(1)由图可知，AOF 是入射角，EOP 3是折射角，但在定义折射率时光是从真空或空气射向介质的，所以用光路的可逆性 转化可得 n ，代入数据可得 n 。sinEOP3sinAOF 2(2)由于介质对紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最靠近 OC 边的是紫光。增大入射角，所有单色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盘上先消失。11某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，他用带有游标尺的测量头(
12、如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离 x。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹) 的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第 6 条亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数 x2_mm 。如果实验所用双缝之间的距离 d0.20mm，双缝到屏的距离 L60cm，根据以上数据可得出光的波长_nm( 保留 1 位小数 )。答案8.95590.0解析由游标卡尺的读数规则以及干涉条纹与波长的关系分析求解。x28mm19 0.05mm8.95mm。由 x ，x ，x120.05mm 0.10mm ，所
13、以Ld x2 x15590.0nm。12某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)此玻璃的折射率计算式为 n_( 用图中的 1、 2表示)；(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_(填“大”或“小” )的玻璃砖来测量。答案(1) (或 )(2)大cos1cos2 sin90 1sin90 2解析(1)由折射率公式可得 n sin90 1sin90 2 cos1cos2(2)玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中折射光线的误差越小，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。13在做“用单
14、摆测定重力加速度”的实验时，用摆长 l 和周期 T 计算重力加速度的公式是 g 。42lT2(1)如果已知摆球直径为 2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是_m ，如果测定了 40 次全振动的时间如图乙中停表所示，那么停表读数是_s。单摆的振动周期是_s。(2)如果测得的 g 值偏小，可能的原因是_( 填写代号)。A测摆长时，忘记了摆球的半径B摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，停表过早按下D实验中误将 39 次全振动次数记为 40 次(3)某同学在实验中，测量 6 种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：l/m
15、 0.4 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s2 1.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84以 l 为横坐标、T 2为纵坐标，作出 T2l 图线，并利用此图线求重力加速度 g。答案(1)0.875075.21.88(2)ABC(3)图见解析9.86m/s 2解析(1)刻度尺的零点对准摆线的悬点，故 单摆的摆长 l(88.50 )2.002cm 87.50cm0.8750m。停表的读数 t(6015.2)s 75.2s。单摆的周期 T 1.88s 。tn(2)由公式 g 可知，g 偏小的原因可能是测量摆长 l 时， 测量值比真实值偏小或测42lT2量周期偏大，故选项 A、B、C 正确。(3)由单摆周期公式可得 T2 ，所以 T2
