实验十四、十五、十六非选择题 1．根据单摆周期公式T＝2π，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图KS141甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm．图KS141(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________． A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期TE．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T＝2．(2015年天津卷)某同学利用单摆测量重力加速度．①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是( )图KS142A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大②如图KS142所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m的单摆，实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝____________．3．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图KS143所示，他进行的主要步骤是：A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC.C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置．D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.则：(1)小明利用实验数据计算此玻璃砖折射率的表达式为n＝________．(2)关于上述实验，以下说法正确的是________．A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角 图KS143 图KS1444．如图KS144所示，在双缝干涉实验中，已知SS1＝SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs＝1.5×10－6 m．(1)当S为λ＝0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹．(2)当S为λ＝0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹．(均选填“亮”或“暗”)5．在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图KS145乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________． A B C D甲乙图KS145(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________．(填“变宽”“变窄”或“不变”)．6．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图KS146甲、乙所示．测量方法正确的是________(填“甲”或“乙”)． 甲 乙图KS146(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图KS147甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”)． 甲 乙图KS1477．某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始时玻璃砖的位置如图KS148中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只需测量出__________________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量值表示出折射率：________．图KS1488．利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图KS149所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：图KS149(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝__________mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm．(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m．(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．9．下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.43.24.4(1)利用上述数据，在图KS1410的坐标系中描绘出lT2图象．图KS1410(2)利用图象，取T2＝4.2 s2时，l＝__________m，重力加速度g＝__________m/s2．(计算结果保留3位有效数字)10．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图KS1411所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．图KS1411(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离．在操作步骤②时还应注意________________________、________________________和______________________．实验十四、十五、十六1．(1)18.6 (2)ABE2．①BC ②解析：①为了减小空气阻力的误差选用密度大，体积小的小球，A错误．如果振幅过大(大于10°)小球的运动不是简谐运动，所以误差较大，D错误．要求小球在运动过程中摆长不变，且是单摆，而不能是圆锥摆，故选BC.②T＝4π2同理得T＝4π2两式相减可得g＝3．(1) (2)ABD解析：(1)设光线在AB面上的入射角为α，折射角为β，根据几何关系有：sin α＝，sin β＝，则折射率n＝＝.(2)当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射没有折射，则直尺MN上只出现一个亮点，故A正确．光从玻璃射入真空，折射角大于入射角，通过几何关系知，x1