Question

【題目】(1)學習小組的同學在實驗室用如圖(1)所示的裝置研究單擺的運動。將單擺掛在力傳感器的下端，通過計算機來記錄力傳感器測定單擺擺動過程中擺線受到拉力大小的變化情況，以及單擺擺動的時間。實驗過程中，保持單擺的最大擺角小于5°。

①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數如圖(2)甲所示，該擺球的直徑d=____mm；

②實驗測得擺長為L，傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖(2)乙所示，則重力加速度的表達式為：g=________(用題目中物理量的字母表示)。

(2)同學利用雙縫干涉實驗儀測量光的波長，按要求將儀器安裝在光具座上，如圖(3)甲所示，接通電源使光源正常工作。

①關于這個實驗下列幾種說法，你認為正確的是_____

A．增加光源到單縫的距離，干涉條紋間距變大

B．將濾光片由藍色換成紅色，干涉條紋間距變寬

C．將單縫向雙縫移動一小段距離，干涉條紋間距變寬

D．去掉濾光片，干涉現象消失

②若測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖(3)乙所示。通過裝置中的“撥桿”的撥動____(填“能”或“不能”)把干涉條紋調成與分劃板中心刻線同一方向上。

Answer 1

【答案】 14.50 B 不能

【解析】(1) 由圖丙所示游標卡尺可知，小球的直徑為：1.4cm+10×0.05 mm=14.50mm；

(2) 由單擺周期公式： ，由圖乙可知，單擺周期為，解得；

(3)A項：根據雙縫干涉條紋的間距公式，增加光源與雙縫的距離，干涉條紋間距不變，故A錯誤；

B項：將濾光片由藍色換成紅色，波長變大，則干涉條紋間距變寬，故B正確；

C項：將單縫向雙縫移動一小段距離，干涉條紋間距不變，故C錯誤；

D項：去掉濾光片，將出現彩色的干涉條紋，故D錯誤。

(4) 裝置中的“撥桿”只能調整分劃板中心刻線左、右，上、下移動，所以不能把干涉條紋調成與分劃板中心刻線同一方向上。

點晴：應用單擺周期公式，根據實驗數據求出重力加速度，掌握雙縫干涉條紋的間距公式，并理解各物理量的物理意義。