Question

【題目】（1）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將所用器材按要求安裝在如圖所示的光具座上，然后接通電源使光源正常工作。已知實驗中選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。圖中的a、b、c三個位置對應的器材分別為_______、_______、_______。（選填：單縫、雙縫、濾光片）

①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，像屏上出現的干涉條紋如圖7甲所示，圖甲中的數字是該同學給各暗紋的編號，此時圖乙中游標尺上的讀數x1=1.16mm；接著再轉動手輪，像屏上出現的干涉條紋如圖甲所示，此時圖乙中游標尺上的讀數x2=________mm；

②若通過第①中的測量可計算出干涉條紋的間距Δx，利用題目中的已知量和測量結果可計算出這種色光的波長，其字母表達式為λ=_________（用題目中的已知量和測量量的字母表示）；代入數據，可計算出λ=________nm。

（2）甲、乙兩位同學在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置。

①實驗時他們先調整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動，這樣做的目的是_______________。

②此后，甲同學把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片。在小車質量一定的情況下，多次改變配重片數量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點計時器打出記錄小車運動情況的多條紙帶。圖是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有4個打出的點沒有畫出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小為_______m/s2（保留2位有效數字）。

③根據多條紙帶的數據，甲同學繪制了小車加速度與小車所受拉力（測量出配重的重力作為小車所受拉力大小）的a-F圖象，如圖所示。由圖象可知_______。（選填選項前的字母）

　　

A．當小車質量一定時，其加速度與所受合外力成正比

B．當小車所受合外力一定時，其加速度與質量成反比

C．小車的質量約等于0.3kg

D．小車的質量約等于3.3kg

④乙同學在實驗時，因配重片數量不足改用5個質量為20g的鉤碼進行實驗。平衡摩擦后，他首先將鉤碼全部掛上，用打點計時器打出記錄小車運動情況的紙帶，并計算出小車運動的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個并固定在小車上，重復多次實驗。根據測得的數據，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關系圖線。關于這一圖線下列說法錯誤的是_______。（選填選項前的字母）

A．可由該圖線計算出小車和5個鉤碼質量之和

B．只有當小車質量遠大于懸掛鉤碼的質量時，該圖線才是一條直線

C．無論小車質量是否遠大于懸掛鉤碼的質量，該圖線都是一條直線

Answer 1

【答案】 （1）濾光片 單縫 雙縫 ①15.02 ②或 ① 為了平衡小車運動過程中所受摩擦力 ② 0.50(或0.49) ③ AC ④B

【解析】（1）圖中的a、b、c三個位置對應的器材分別為：濾光片、單縫、雙縫；

①圖中，游標卡尺的主尺讀數為15mm，游標讀數為0.02mm×1=0.02mm，所以最終讀數為：x2=15.02mm．
②兩個相鄰明紋（或暗紋）間的距離為：

根據△x=λ，得： =6.6×10-7m=660nm．

（2）①實驗時他們先調整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動，這樣做的目的是為了平衡小車運動過程中所受摩擦力；

②相鄰的兩個計數點之間還有4個打出的點沒有畫出，則T=0.1s，△x=at2可知，
加速度：；
③圖象為a-F圖象，則由圖象可知，質量一定時，加速度與拉力成正比，故A正確，因圖象中無法顯示質量，故無法確定加速度與質量的關系；故B錯誤；由牛頓第二定律得： ，a-F圖象的斜率：，小車的質量：m==0.3kg，故C正確，D錯誤；故選AC；

④對鉤碼和小車整體分析可知，整體受到的拉力為鉤碼的重力，質量是整體的質量；由F=ma可知，作出的圖象一定為直線；且圖象的斜率一定為整體的質量；故AC正確，B錯誤；本題選錯誤的；故選B．