题目内容

做测定玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中某两个实验小组的实验情况：
（1）甲组在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角γ作出sini~sinγ图像如17图-甲所示，请你判断下列说法哪些是正确的（  ）
A．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
（2）乙组同学通过实验在图-乙所示的坐标系中标出三个点的位置坐标，其中A（8,3）、B（1，-4）、C（7，-4）分别为折射光线、入射光线、反射光线通过的三点，且坐标系中，y≥0处为真空，y＜0处为某介质。

①请在图中画出三条光线
②入射点O`的坐标为            ；
③通过数据和光路图可以求得该介质的折射率n=           。
（1）ACD（3分） ①如右图所示。（3分）（（如果任意一条光线错误或无箭头均不得分）

②（4,0）（3分）③（3分）
略
练习册系列答案
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（18分）
Ⅰ．（6分）图中为“双棱镜干涉”实验装置，其中 s 为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏。s位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是由于光源s发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图中s1和s2位置的相干波源所发出的光的叠加。（s1和s2的连线与棱镜底边平行。）
已知s1和s2的位置可由其它实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源s发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是：
                  ，                  和                  。

Ⅱ．（12）图Ⅰ中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k。电源的电动势为E，内阻可忽略不计：滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表。当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k。

（1）写出m、U与k之间所满足的关系式。
（2）已知E = 1.50V，l =" 12.0" cm，g =" 9.80" m/s2。测量结果如下表：
m（kg）
1.00
1.50
3.00
4.50
6.00
7.50
U（V）
0.108
0.154
0.290
0.446
0.608
0.740
 

①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线。
②m－U直线的斜率为              kg/V。
③弹簧的劲度系数k=              N/m。（保留3位有效数字）
用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：
（1）若实验中所用重锤的质量为m=0.1kg．打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，取B点分析，重锤动能E­kB＝___________J，从开始下落起至B点时重锤的重力势能减少量是___________J。（计算结果保留三位有效数字）

（2）根据纸带算出相关各点的速度v，量出对应下落的距离h，则以为纵轴、以h为横轴作出的图象应是下图中的_______。
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图8（甲）的实验装置。

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时，实验时首先要做的步骤是               。
（2）如图9（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为                                。（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。
四、计算题（本题共3小题，共36分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
在用双缝干涉测单色光波长的实验中，当分划板中心刻线从视场中的第2条亮纹移到第7条亮纹时，测量头（甲）上的两次读数图乙（a）（b）所示，a、b位置时游标卡尺读数如图，则a位置时游标卡尺的读数为_____________，b位置时游标卡尺的读数为_________   ____，若双缝到屏的距离是1.2m，双缝间距是0.4mm，则该单色光波长是    nm（保留3位有效数字）。
利用图示装置来验证机械能守恒定律时，由于摩擦和空气阻力的影响，物体减小的重力势能总会    物体增加的动能。（  ）
A．大于B．等于C．小于D．不能确定
（6分）卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。

（1）（多选题）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施
A．减小石英丝的直径
B．增大T型架横梁的长度
C．利用平面镜对光线的反射
D．增大刻度尺与平面镜的距离
（2）已知T型架水平横梁长度为1,质量分别为m、的球，位于同一水平面，当横梁处于力矩平衡状态，测得m、连线长度r，且与水平横梁垂直；同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩k（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G=_____。
如图所示是研究匀变速直线运动的实验中得到的一条纸带，交流电的频率是50HZ。舍去前面比较密集的点，从0点开始将每5个点取做1个计数点，量得s1＝1.20cm，s2＝2.60cm，s3＝4.00cm，那么小车的加速度a＝_________m／s2；第2点的瞬时速度大小v2＝__________m／s。
有同学想通过实验来体验向心力公式，设计的实验方案如下：如图所示，线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同（可从喊1、2、3、4…的节奏相同加以控制）时，根据你所学的知识，你认为线长易断，还是线短易断？_____________（填“长”或“短”）。如果重物运动时细线被桌上的一个针子挡住，随后重物以不变的速率在细线的牵引下绕钉子做圆周运动。细线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？________________（填“远”或“近”）。

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