Question

【題目】（1）如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光源正常工作。

①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數情況如圖丙所示，此示數為_______mm；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結果，經計算可得經濾光片射向雙縫的色光的波長λ=________m（保留2位有效數字）。

②另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數目有所增加。以下改動可能實現這個效果的是________。

A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間

B．僅將單縫遠離雙縫移動少許

C．僅將單縫與雙縫的位置互換

D．僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片

（2）在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖所示的裝置。實驗操作的主要步驟如下：

A．在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直

B．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A

C．將木板沿水平方向向右平移一段動距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B

D．將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，再在白紙上得到痕跡C

若測得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2，已知當地的重力加速度為g。

①關于該實驗，下列說法中正確的是_______

A．斜槽軌道必須盡可能光滑

B．每次釋放小球的位置可以不同

C．每次小球均須由靜止釋放

D．小球的初速度可通過測量小球的釋放點與拋出點之間的高度h，之后再由機械能守恒定律求出

②根據上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式為v0＝________。(用題中所給字母表示)

③實驗完成后，該同學對上述實驗過程進行了深入的研究，并得出如下的結論，其中正確的是______。

A．小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為Δp1，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為Δp2，則應有Δp1：Δp2=1:1

B．小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為Δp1，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為Δp2，則應有Δp1：Δp2=1:2

C．小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為ΔEk1，小球打在C點時的動能與打在B點時動能的差值為ΔEk2，則應有ΔEk1：ΔEk2=1:1

D．小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為ΔEk1，小球打在C點時的動能與打在B點時動能的差值為ΔEk2，則應有ΔEk1：ΔEk2=1:3

④另外一位同學根據測量出的不同x情況下的y1和y2，令y= y2－y1，并描繪出了如圖所示的y－x2圖象。若已知圖線的斜率為k，則小球平拋的初速度大小v0與k的關系式為____。(用題中所給字母表示)

Answer 1

【答案】 0.25 4.8×10-7 D C A v0=

【解析】（1）①主尺刻度為0，游標尺第5條刻度線與主尺某條刻度對其，故讀數為0+0.05mm×5=0.25mm；AB之間有5條明紋，則條紋間距 ；根據 ，解得

②對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數目有所增加，可知各條紋的寬度減小．由公式可知：

A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間，λ、L與d都不變，則△x不變．故A錯誤；B．僅將單縫遠離雙縫移動少許，λ、L與d都不變，則△x不變．故B錯誤；C．僅將單縫與雙縫的位置互換，將不能正常觀察雙縫干涉．故C錯誤；D．僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片，λ減小，L與d都不變，則△x減小．故D正確．故選：D

（2）①實驗時只要保證小球到達底端的速度相同即可，斜槽軌道沒必要必須光滑，選項A錯誤；為保證小球到達底端的速度相同，則每次釋放小球的位置必須相同，選項B錯誤；每次小球均須由靜止釋放，選項C正確；小球的初速度可通過小球做平拋運動的軌跡，根據平拋運動的規律求得，選項D錯誤；故選C.

②豎直方向： ；水平方向： ，解得；

③小球打到B點和打到A點速度的變化量為Δv1=gT；同理小球打到C點和打到B點速度的變化量也為Δv2=gT；小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為Δp1=mΔv1=mgT，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為Δp2=mΔv2=mgT，則應有Δp1：Δp2=1:1，選項A正確，B錯誤；根據動能定理，小球打在B點與打在A點時動能的增量為 ;同理小球打在C點與打在B點時動能的增量為 ;由于開始時木板與槽口之間有一段距離，故打A點時的豎直速度不為零，則 ,故ΔEk1：ΔEk2不等于1:3，故選項CD錯誤；故選A.

④根據可得，則或 ;