10．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P₁、P₂、P₃和P₄是四个学生实验插针的结果

(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________．

(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃的折射率的公式是________．

[答案]　(1)A　(2)D　n＝

[解析]　(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，A错．

(2)测量较准确的是图D，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差．测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n＝.

9．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示．双缝间的距离d＝3mm.

(1)若测定红光的波长，应选用______色的滤光片．实验时需要测定的物理量有：______和________．

(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮纹的位置如图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如图(b)所示．则可求出红光的波长λ＝________m．(保留一位有效数字)

[答案]　(1)红　双缝到屏的距离L　n条亮(或暗)纹间距离a

(2)7×10^－7

[解析]　(1)测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片只能透过红光．

(2)据Δx＝λ知，需测双缝到屏的距离L和n条亮(或暗)纹间距离a，从而计算出条纹间距离Δx，最后算出λ.

8．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃柱的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为O，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃柱一侧竖直插两枚大头针P₁和P₂，在另一侧再先后插两个大头针P₃和P₄，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P₃、P₄和P₂、P₁的像恰在一直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到图示，在上图中画出：

(1)沿P₁、P₂连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向．

(2)光线在玻璃内的传播方向

(3)在光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r.

(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算)．

[答案]　(1)(2)(3)略　(4)n＝

[解析]　根据实验过程可知连结P₃、P₄点画直线，即光线P₁P₂经圆形玻璃后的传播光线．连结圆心O和入射点作直线即入射点处的法线．根据折射定律可写出n＝.

7．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d的大小恰好是下图中游标卡尺的读数如图丁，双缝到毛玻璃屏间距离l的大小也由下图中毫米刻度尺读出，如图丙．实验时先移动测量头如图甲上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹如图乙所示，并记下螺旋测微器的读数x₁如图戊所示，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x₇如图己所示，由以上测量数据求得该单色光的波长为________．

[答案]　8.01×10^－7m

[解析]　根据条纹宽度公式Δx＝λ可知：波长λ＝Δx.只要根据题目提供的数据就可求解，据图丁可直接读出d＝0.25mm，双缝到屏的距离由图丙读出l＝749.0mm.条纹宽度可先读出7条条纹间距为(14.700－0.300)mm，注意此为6个条纹宽度，即6Δx＝14.400mm，每条条纹宽度Δx＝2.400mm.将以上数据代入得：

λ＝＝mm＝8.01×10^－7m

6．在用单摆测定重力加速度的实验中，单摆的摆角φ应________，从摆球经过________开始计时，测出n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球的直径为d.

(1)用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g＝________.

(2)实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是　　　　　　　　　　 (　)

A．实验室处在高山上，离海平面太高

B．单摆所用的摆球太重

C．测出n次全振动的时间为t，误作为(n+1)次全振动的时间进行计算

D．以摆球直径和摆线之和作为摆长来计算

[答案]　小于10°　平衡位置　(1)　(2)CD

[解析]　根据单摆做简谐运动条件知φ<10°；因平衡位置易判断，且经平衡位置速度大，用时少，误差小．

(1)根据T＝2π

又T＝　l＝L+

得g＝

(2)由(1)知g偏大的原因可能是T偏小，l偏大．

5．用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．摆球在水平面内做圆周运动

B．测量摆长时，漏测摆球直径

C．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历时间t，得周期T＝t/30，来进行计算

D．单摆的最大摆角远大于10°

[答案]　AC

[解析]　摆球在水平面内做圆锥摆动时，周期T＝2π，说明摆球做圆锥摆动时，它的周期小于同样摆长的单摆的周期，代入公式g＝4π²l/T²，因为T减小，g增大，故A正确．漏测摆球直径和摆角偏大时，都会使得g的测量值偏小，故B、D不对．而C的周期算错了，按C中方法T＝t/15，所以测量的周期偏小，也使g值偏大，C也正确．

4．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．h＝1cm　d＝0.1mm　l＝1m

B．h＝1cm　d＝0.1mm　l＝10m

C．h＝1cm　d＝10mm　l＝1m

D．h＝1mm　d＝0.1mm　l＝1m

[答案]　D

[解析]　在双缝干涉实验中，要得到清晰的干涉条纹，由Δx＝λ可知，必须满足单缝宽度和双缝之间的距离都很小，双缝到屏的距离足够大，故正确选项为D.

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θ₁与折射角θ₂作出sinθ₁－sinθ₂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0.67

C．玻璃的折射率为1.5

D．玻璃临界角的正弦值为0.67

[答案]　ACD

[解析]　＝＝1.5＝n，所以选项C对，B错．又θ₁>θ₂，所以，光线从空气射入介质，A对．由sinC＝＝0.67，可知D正确．

2．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx₁和Δx₂，则　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．Δx₁<Δx₂

B．Δx₁>Δx₂

C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx₁增大

D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx₁不变

[答案]　BC

[解析]　由公式Δx＝λ，因为λ_红>λ_紫，故红光的条纹间距大于紫光的，B正确；当双缝间距d减小，其他条件不变时，条纹间距应增大，故C正确．

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Δx＝λ，其中d为两个缝间的距离，L为缝到屏的距离，λ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λ_红>λ_蓝，所以Δx_红>Δx_蓝，故D也错误．