資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題11.3 光學相關實驗
科學實驗：
1、通過實驗，理解光的折射定律。會測量材料的折射率。
2、會用雙縫干涉實驗測量光的波長
【知識點一】實驗：測定玻璃的折射率
1.實驗原理
如圖所示，當光線AO以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線AO對應的出射光線O′B，從而畫出折射光線OO′，求出折射角θ2，再根據n＝或n＝計算出玻璃的折射率。
2.實驗器材
木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆。
3.實驗步驟
（1）用圖釘把白紙固定在木板上。
（2）在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線MM′。
（3）畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。
（4）在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′。
（5）眼睛在bb′的一側透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像。
（6）移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′。
（7）用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。
（8）改變入射角，重復實驗，算出不同入射角時的，并取平均值。
4.數據處理
（1）計算法：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。算出不同入射角時的，并取平均值。
（2）作sin θ1－sin θ2圖像：改變不同的入射角θ1，測出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2的圖像，由n＝可知圖像應是過原點的直線，如圖所示，其斜率為折射率。
（3）“單位圓”法確定sin θ1、sin θ2，計算折射率n。
以入射點O為圓心，以一定的長度R為半徑畫圓，交入射光線AO于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′，如圖3所示，sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′＝R，則n＝＝。只要用刻度尺量出EH、E′H′的長度就可以求出n。
（2023 南崗區校級四模）如圖所示的陰影部分ABC為一透明光學元件的橫截面，AC為圓心在O的圓弧面，ABCO構成正方形。現要測定該元件的折射率，可供選用的器材還有：大頭針、筆、刻度尺、圓規、平整的木板、圖釘、白紙。
Ⅰ.某小組進行了如下的實驗操作，請將步驟補充完整。
（1）將白紙用圖釘固定在平整木板上，在白紙上畫出光學元件的橫截面圖，標好對應關系，把光學元件放在白紙上，使它的橫截面與圖中畫線對齊；
（2）在O點豎直插大頭針P。
（3）在D點豎直插大頭針P1，發現在AB外側無論怎樣調整視線都不能觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上，則應使連線OD與OA的角度 （填“變大”或“變小”），才能在AB外側觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上；
（4）選擇合適的點豎直插大頭針P2，在BC外側調整視線觀察到大頭針P和P2的像在一條直線上，再豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住 ，P4擋住 ；
（5）移去大頭針和光學元件，記錄好P2、P3和P4的孔洞位置，在固定好的白紙上作出直角坐標系xOy，Ox軸與OC重合，Oy軸與OA重合，用刻度尺測出P2、P3和P4在直角坐標系xOy中的坐標P2（x2，y2），P3（x3，y3），P4（x4，y4）。
則此光學元件折射率測量值的表達式為n＝ ；（用測量的坐標值表示）
Ⅱ.根據小組的實驗過程，下列哪些措施能夠提高實驗準確程度 。
A.應選用較粗的大頭針完成實驗
B.應選用較細的大頭針完成實驗
C.插在光學元件同側的兩枚大頭針間的距離應適當小些
D.插在光學元件同側的兩枚大頭針間的距離應適當大些
Ⅲ.小組測得該元件折射率為2，光學元件圓弧面的半徑為R。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB和BC的光線，從插在O點的大頭針P射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，則這部分光照射圓弧AC的弧長為 。
（2023 海淀區校級模擬）用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關角度如圖甲所示。
（1）如果玻璃磚上下表面平行，則可以選擇上表面的兩個對應角度（入射角和折射角）來求折射率，也可以選擇下表面的兩個對應角度來求折射率，這兩種是等效的。如果所選擇的玻璃磚上下表面不平行，正確操作后得到圖乙所示的光路圖，此時應選擇 對應的兩個角度來求折射率。
A．上表面
B．下表面
C．上表面或者下表面都沒問題
D．上表面或者下表面都會有系統誤差
（2）如果有幾塊寬度d不同的玻璃磚可供選擇，則 。
A．選擇寬度較大的玻璃磚來做實驗可以減少誤差
B．選擇寬度較小的玻璃磚來做實驗可以減少誤差
C．玻璃磚的寬度對誤差沒有影響
（2023春 寶安區校級期中）（1）某同學在實驗室利用雙縫干涉測量光的波長實驗中，雙縫相距d，雙縫到光屏的距離L，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖所示，則：

①分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA＝ mm，xB＝ mm，相鄰兩條紋間距Δx＝ mm；
②波長的表達式λ＝ （用Δx、L、d表示）；
③若將濾光片由紅色換為綠色，得到的干涉條紋間距將 （選填“變大”“不變”或“變小”）。
（2）該同學轉身一看，旁邊有玻璃磚，于是他開始做“測定玻璃的折射率”的實驗。
④為了取得較好的實驗效果，下列操作正確的是 。
A．選擇的入射角應盡量小些
B．大頭針應垂直地插在紙面上
C．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離盡量小些
D．在觀察時，大頭針P4只需要將P3擋住即可
⑤該同學在測量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，他以O點為圓心，OA為半徑畫圓，交OO'延長線于C點，過A點和C點作垂直法線的直線分別交于B點和D點，如圖2甲所示，他測得AB＝6cm，CD＝4cm，則可求出玻璃的折射率n＝ 。
⑥他在畫界面時，不小心將兩界面aa'、bb'間距畫得比玻璃磚的寬度稍大些，如圖2乙所示，則他測得的折射率 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【知識點二】實驗：用雙縫干涉測光的波長
1.實驗原理
單色光通過單縫后，經雙縫產生穩定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）條紋間距Δx與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長λ之間滿足λ＝Δx.
2.實驗過程
（1）觀察雙縫干涉圖樣
①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.
②接好光源，打開開關，使燈絲正常發光.
③調節各器件的高度，使光源燈絲發出的光能沿遮光筒軸線到達光屏.
④安裝單縫和雙縫，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫平行，二者間距約為5～10 cm.
⑤在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.
（2）測定單色光的波長
①安裝測量頭，調節至可清晰觀察到干涉條紋.
②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數，將該條紋記為第1條亮條紋；轉動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數，將該條紋記為第n條亮條紋.
③用刻度尺測量雙縫與光屏間距離l（d是已知的）.
④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復測量.
3.數據處理
（1）條紋間距Δx＝.
（2）波長λ＝Δx.
（3）計算多組數據，求λ的平均值.
4.注意事項
（1）安裝時，注意調節光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當.
（2）光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近.
（3）調節的基本依據：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰，一般原因是單縫與雙縫不平行所致.
（2023 東城區校級三模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。
某同學利用如圖所示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發光：調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題：
（1）以下實驗器材在圖中未標出：A.毛玻璃、B.雙縫、C.光源、D.單縫、E.濾光片。在圖1中從左至右合理的順序為C、E、 、 、A。
（2）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，該同學可 ；
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.使用間距更大的雙縫
D.將屏向遠離雙縫的方向移動
（2023 皇姑區校級模擬）在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示。
（1）某同學以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調節并觀察了實驗現象后，總結出以下幾點，下列說法中正確的是 ；
A．干涉條紋與雙縫垂直
B．單縫和雙縫應相互平行放置
C．若取下濾光片，光屏上可觀察到白光的干涉圖樣
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，可以將單縫向雙縫靠近
（2）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上螺旋測微器示數如圖甲所示。然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數為 mm；
（3）已知雙縫間距d為2.0×10﹣4m，測得雙縫到屏的距離L為0.600m，求所測量光的波長為 m（結果保留三位有效數字）。
（2023 馬鞍山二模）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，如圖甲所示。
（1）關于該實驗，下列說法正確的是 ；
A．A處為單縫，B處為雙縫
B．單縫與雙縫應相互垂直放置
C．干涉條紋與雙縫垂直
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，可以將單縫向雙縫靠近
（2）某同學在做該實驗時，轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，此時測量頭的游標卡尺示數為12.1mm。繼續轉動手輪，使分劃板中心刻線對準第5條亮條紋，此時測量頭的游標卡尺示數如圖乙所示，讀數為 mm。已知雙縫的間距是0.50mm，雙縫和光屏之間的距離是1.00m，則所測單色光的波長是 m。（保留3位有效數字）
（2023 海南）用激光測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側用激光筆以一定角度照射，此時在屏上的S1處有激光點，移走玻璃磚，光點移到S2處。
（1）請畫出激光束經玻璃折射后完整的光路圖；
（2）已經測出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，則折射率n＝ （用l1、l2、l3表示）；
（3）若改用寬ab更小的玻璃磚做實驗，則S1S2間的距離會 （填“變大”，“變小”或“不變”）。
（2023 全國）一玻璃磚上下底面為相互平行的平面，兩個側面中一個為平面，另一個為圓柱面的一部分。現要用插針法測量該玻璃磚的折射率，可用的器材還有：木板，白紙，鉛筆，四枚大頭針和帶刻度的三角板（一個角為直角，兩個銳角均為45°）。
完成下列實驗步驟中的填空并完成光路示意圖：
（1）將鋪有白紙的木板平放在桌面上，玻璃磚放在白紙上面（圖中紙面為玻璃磚底面），用鉛筆描下其輪廓線，如圖所示。
（2）將玻璃磚移開，過其輪廓直線段的中點O作垂線（圖中點劃線）與圓弧交于a點，在輪廓外過a點做一條與點劃線夾角為45°的直線ab；然后將玻璃磚放回原處。
（3）將第一、第二兩枚大頭針插在 。
（4）在玻璃磚的另一側插上第三枚大頭針和第四枚大頭針，使得 。
（5）再次移開玻璃磚，過第三、第四枚大頭針在紙上的插孔作直線，與輪廓線交于O′點，測量線段 和 的長度。
（6）完成光路示意圖。
（7）可以求出玻璃磚的折射率的表達式為n＝ 。
（2021 浙江）小明同學在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發現只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測出了玻璃的折射率。請在畫出光路圖，標出入射角i和折射角r，并寫出折射率n的計算式。
（2022 海南）（1）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則：
①a、b分別是：（ ）
A.單縫和雙縫
B.雙縫和單縫
C.單縫和單縫
D.雙縫和雙縫
②如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則光的波長是： （用x、d、L表示）；
（2023 哈爾濱模擬）如圖所示，某實驗小組的同學在“測量玻璃的折射率”實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，將玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′，O為直線AO與aa的交點，在直線AO上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。
（1）選出實驗接下來要完成的必要步驟并按順序填寫選項前的序號 。
A.在玻璃磚另一側插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像
B.在玻璃磚另一側插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像
C.在玻璃磚另一側插上大頭針P4，使P4僅擋住P3
D.在玻璃磚另一側插上大頭針P4，使P4擋住P3、P1的像和P2的像
（2）過P3、P4做直線交bb′與O′，連接OO′。完成以上步驟后，實驗小組內的同學采用不同的方式測量玻璃的折射率；
①甲同學過O做直線NN′垂直于OO′。多次改變入射角θ1，測出對應的折射角θ2，建立平面直角坐標系，作圖像如圖2所示，若圖像的斜率表示玻璃的折射率，則圖像的y軸、x軸表示的物理量依次為 。
A.θ1、θ2
B.sinθ1、sinθ2
C.sinθ2、sinθ1
D.tanθ2tanθ1
②乙同學如圖3所示，以O為圓心作圓，與入射光線AO、折射光線OO′分別交于E、F點，再過E、F點作NN′的垂線，垂足分別為G、H點，用刻度尺測得EG＝2.32cm，FH＝1.60cm，則該玻璃磚的折射率數值為 （計算結果保留三位有效數字）。
（3）一位同學在某次實驗中，準確地畫好玻璃磚的界面aa′和bb′后，不慎將玻璃磚向下平移了一些，如圖4所示，而實驗的其他操作均正確，則折射率的測量值準確值 （選填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2023 豐臺區二模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。
例如：
（1）用游標卡尺測金屬小球的直徑，示數如圖1所示，該小球的直徑為 mm。
（2）某同學用插針法測定玻璃磚的折射率，做出光路圖如圖2所示。光線與玻璃磚表面和分別交于O點和P點，他以O點為圓心、線段OP長度為半徑做圓，該圓與入射光線交于A點。過A點和P點做法線的垂線，垂足分別為B點和Q點。則該玻璃磚的折射率為 （選填選項前字母）。
A.n
B.n
C.n
D.n
（3）某同學利用如圖3甲所示裝置測量物塊與木板之間的動摩擦因數。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物塊，物塊放置在水平的長木板上。水平向左拉動木板，物塊相對實驗臺靜止，記錄下傳感器的示數在物塊上放置數量不同的砝碼，改變物塊和砝碼的總質量m，得到多組數據，做出F﹣m圖像如圖3乙所示。已知直線的斜率為k，重力加速度為g。
①水平向左拉動木板，在物塊相對實驗臺靜止的過程中，下列說法正確的是 。
A.物塊受到的是靜摩擦力
B.物塊受到的是滑動摩擦力
C.實驗時可以加速拉動木板
D.傳感器測量的就是物塊所受的摩擦力
②物塊和長木板之間的動摩擦因數μ＝ （用k和g表示）。
（2023 貴陽三模）某同學測量玻璃磚的折射率。
①圖甲、圖乙是實驗過程中玻璃磚放置的兩種方式，其中正確的是 （選填“圖甲”或“圖乙”）。
②圖丙是實驗過程中拍攝的一張照片，其中O是入射光線與玻璃磚界面的交點，a、b兩點到O點的距離相等，根據圖丙，并利用刻度尺量出兩個量即可算出玻璃磚折射率，這兩個量是 。
③該玻璃磚折射率為 （保留2位有效數字，用三角函數表示不得分）。
（2023 道里區校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：
（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。
元件代號 A B C D
元件名稱 雙縫 光屏 單縫 濾光片
將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為 （填寫元件代號）。
（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數xB＝ mm。由以上所測數據可以得出該單色光的波長為 m（結果保留三位有效數字）。
（2023 嘉興二模）實驗題。
（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質量m＝0.30kg，當地重力加速度g＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為 ，A點到B點過程中重力勢能變化量為 （結果保留2位有效數字）。
（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。
①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是 。
A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止
B．兩個滑塊碰撞后必須結合在一起
C．兩個滑塊碰撞后可結合在一起，也可分開
D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開
②實驗中測得滑塊A的質量為222.0g，滑塊B的質量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數如圖3所示，則讀數為 cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數分別如圖4、圖5所示（圖中數值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為 kg m/s（計算結果保留2位小數）。
（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：
①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將 （選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
②若想對圖的情形進行調整，則需要的操作是 。
A．旋轉毛玻璃屏
B．左右撥動撥桿
C．旋轉測量頭上的手輪
D．旋轉遮光筒和測量頭
（2023 西城區校級模擬）利用雙縫干涉測量光的波長實驗中，雙縫相距d，雙縫到光屏的距離L，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖所示，則：
（1）分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA＝ mm，xB＝ mm，相鄰兩條紋間距Δx＝ mm；
（2）波長的表達式λ＝ （用Δx、L、d表示）；
（3）若將濾光片由紅色換為綠色，得到的干涉條紋間距將 （選填“變大”“不變”或“變小”）；
（4）若僅將屏向遠離雙縫的方向移動。可以 （填“增加”或“減少”）從目鏡中觀察到的條紋個數。
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專題11.3 光學相關實驗
科學實驗：
1、通過實驗，理解光的折射定律。會測量材料的折射率。
2、會用雙縫干涉實驗測量光的波長
【知識點一】實驗：測定玻璃的折射率
1.實驗原理
如圖所示，當光線AO以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線AO對應的出射光線O′B，從而畫出折射光線OO′，求出折射角θ2，再根據n＝或n＝計算出玻璃的折射率。
2.實驗器材
木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆。
3.實驗步驟
（1）用圖釘把白紙固定在木板上。
（2）在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線MM′。
（3）畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。
（4）在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′。
（5）眼睛在bb′的一側透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像。
（6）移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′。
（7）用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。
（8）改變入射角，重復實驗，算出不同入射角時的，并取平均值。
4.數據處理
（1）計算法：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。算出不同入射角時的，并取平均值。
（2）作sin θ1－sin θ2圖像：改變不同的入射角θ1，測出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2的圖像，由n＝可知圖像應是過原點的直線，如圖所示，其斜率為折射率。
（3）“單位圓”法確定sin θ1、sin θ2，計算折射率n。
以入射點O為圓心，以一定的長度R為半徑畫圓，交入射光線AO于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′，如圖3所示，sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′＝R，則n＝＝。只要用刻度尺量出EH、E′H′的長度就可以求出n。
（2023 南崗區校級四模）如圖所示的陰影部分ABC為一透明光學元件的橫截面，AC為圓心在O的圓弧面，ABCO構成正方形。現要測定該元件的折射率，可供選用的器材還有：大頭針、筆、刻度尺、圓規、平整的木板、圖釘、白紙。
Ⅰ.某小組進行了如下的實驗操作，請將步驟補充完整。
（1）將白紙用圖釘固定在平整木板上，在白紙上畫出光學元件的橫截面圖，標好對應關系，把光學元件放在白紙上，使它的橫截面與圖中畫線對齊；
（2）在O點豎直插大頭針P。
（3）在D點豎直插大頭針P1，發現在AB外側無論怎樣調整視線都不能觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上，則應使連線OD與OA的角度 （填“變大”或“變小”），才能在AB外側觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上；
（4）選擇合適的點豎直插大頭針P2，在BC外側調整視線觀察到大頭針P和P2的像在一條直線上，再豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住 ，P4擋住 ；
（5）移去大頭針和光學元件，記錄好P2、P3和P4的孔洞位置，在固定好的白紙上作出直角坐標系xOy，Ox軸與OC重合，Oy軸與OA重合，用刻度尺測出P2、P3和P4在直角坐標系xOy中的坐標P2（x2，y2），P3（x3，y3），P4（x4，y4）。
則此光學元件折射率測量值的表達式為n＝ ；（用測量的坐標值表示）
Ⅱ.根據小組的實驗過程，下列哪些措施能夠提高實驗準確程度 。
A.應選用較粗的大頭針完成實驗
B.應選用較細的大頭針完成實驗
C.插在光學元件同側的兩枚大頭針間的距離應適當小些
D.插在光學元件同側的兩枚大頭針間的距離應適當大些
Ⅲ.小組測得該元件折射率為2，光學元件圓弧面的半徑為R。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB和BC的光線，從插在O點的大頭針P射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，則這部分光照射圓弧AC的弧長為 。
【解答】Ⅰ.（3）發現在AB外側無論怎樣調整視線都不能觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上，說明沿PP1射到AB界面的光線發生了全反射，入射角大于臨界角，要觀察到大頭針P和P1的像在一條直線上，需要減小入射角，根據幾何知識可知要使連線OD與OA的角度減小；
（4）選擇合適的點豎直插大頭針P2，在BC外側調整視線觀察到大頭針P和P2的像在一條直線上，再豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住大頭針P和P2的像，P4擋住大頭針P、P2和P3的像；由P3和P4確定出射光線；
（5）光學元件折射率測量值的表達式為n
Ⅱ.AB.應選用較細的大頭針完成實驗，連線時可以減小誤差，故A錯誤，B正確；
CD.插在光學元件同側的兩枚大頭針間的距離適當大些，連線時可以減小誤差，故C錯誤，D正確。
故選：BD。
Ⅲ.由題意可知n＝2，則，解得C＝30°，由幾何知識可知光不能從AB、BC面直接射出，則這部分光照射圓弧AC的弧對應的圓心角為30°，
則這部分光照射圓弧AC的弧長為s。
故答案為：Ⅰ.（3）變小；（4）大頭針P和P2的像，大頭針P、P2和P3的像；（5）；Ⅱ.BD；Ⅲ.。
（2023 海淀區校級模擬）用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關角度如圖甲所示。
（1）如果玻璃磚上下表面平行，則可以選擇上表面的兩個對應角度（入射角和折射角）來求折射率，也可以選擇下表面的兩個對應角度來求折射率，這兩種是等效的。如果所選擇的玻璃磚上下表面不平行，正確操作后得到圖乙所示的光路圖，此時應選擇 對應的兩個角度來求折射率。
A．上表面
B．下表面
C．上表面或者下表面都沒問題
D．上表面或者下表面都會有系統誤差
（2）如果有幾塊寬度d不同的玻璃磚可供選擇，則 。
A．選擇寬度較大的玻璃磚來做實驗可以減少誤差
B．選擇寬度較小的玻璃磚來做實驗可以減少誤差
C．玻璃磚的寬度對誤差沒有影響
【解答】解：（1）只要入射角和折射角測量準確，根據折射定律就可以求出玻璃的折射率；因此無論玻璃磚上、下表明是否平行，光在上下表面都發生折射，用上表面或者下表面對應的兩個角度來求折射率都沒問題，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
（2）若選擇寬度較大的玻璃磚來做實驗，可以增大光線在玻璃磚內的光線的長度，更精確地測定折射角，從而減少誤差，故A正確，BC錯誤。
故選：A。
故答案為：（1）C；（2）A。
（2023春 寶安區校級期中）（1）某同學在實驗室利用雙縫干涉測量光的波長實驗中，雙縫相距d，雙縫到光屏的距離L，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖所示，則：

①分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA＝ mm，xB＝ mm，相鄰兩條紋間距Δx＝ mm；
②波長的表達式λ＝ （用Δx、L、d表示）；
③若將濾光片由紅色換為綠色，得到的干涉條紋間距將 （選填“變大”“不變”或“變小”）。
（2）該同學轉身一看，旁邊有玻璃磚，于是他開始做“測定玻璃的折射率”的實驗。
④為了取得較好的實驗效果，下列操作正確的是 。
A．選擇的入射角應盡量小些
B．大頭針應垂直地插在紙面上
C．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離盡量小些
D．在觀察時，大頭針P4只需要將P3擋住即可
⑤該同學在測量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，他以O點為圓心，OA為半徑畫圓，交OO'延長線于C點，過A點和C點作垂直法線的直線分別交于B點和D點，如圖2甲所示，他測得AB＝6cm，CD＝4cm，則可求出玻璃的折射率n＝ 。
⑥他在畫界面時，不小心將兩界面aa'、bb'間距畫得比玻璃磚的寬度稍大些，如圖2乙所示，則他測得的折射率 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【解答】解：（1）①游標卡尺的最小分度值為0.1mm，A位置時主尺讀數為11mm，游標尺讀數為1×0.1mm＝0.1mm，則xA＝11mm+0.1mm＝11.1mm
B置時主尺讀數為15mm，游標尺讀數為6×0.1mm＝0.6mm，則xA＝15mm+0.6mm＝15.6mm
相鄰兩條紋間距
②根據相鄰明條紋間距公式：
解得：
③若將濾光片由紅色換為綠色，波長減小，干涉條紋間距將變小。
（2）④A．選擇的入射角應盡量大些，以減小誤差，故A錯誤；
B．大頭針垂直地插在紙面上，故B正確；
C．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離盡量大些，在確定入射光線和折射光線時誤差小，故C錯誤；
D．在觀察時，大頭針P4要擋住P1和P2及P3，故D錯誤。
故選：B。
⑤根據折射定律和幾何知識有
⑥做出光路圖如圖所示
不小心將兩界面aa'、bb'間距畫得比玻璃磚的寬度稍大些后，折射角比實際折射角偏大，根據折射定律可知他測得的折射率偏小。
故答案為：（1）①11.1，15.6，0.75；②；③變小；（2）④B；⑤1.5；⑥偏小。
【知識點二】實驗：用雙縫干涉測光的波長
1.實驗原理
單色光通過單縫后，經雙縫產生穩定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）條紋間距Δx與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長λ之間滿足λ＝Δx.
2.實驗過程
（1）觀察雙縫干涉圖樣
①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.
②接好光源，打開開關，使燈絲正常發光.
③調節各器件的高度，使光源燈絲發出的光能沿遮光筒軸線到達光屏.
④安裝單縫和雙縫，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫平行，二者間距約為5～10 cm.
⑤在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.
（2）測定單色光的波長
①安裝測量頭，調節至可清晰觀察到干涉條紋.
②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數，將該條紋記為第1條亮條紋；轉動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數，將該條紋記為第n條亮條紋.
③用刻度尺測量雙縫與光屏間距離l（d是已知的）.
④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復測量.
3.數據處理
（1）條紋間距Δx＝.
（2）波長λ＝Δx.
（3）計算多組數據，求λ的平均值.
4.注意事項
（1）安裝時，注意調節光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當.
（2）光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近.
（3）調節的基本依據：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰，一般原因是單縫與雙縫不平行所致.
（2023 東城區校級三模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。
某同學利用如圖所示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發光：調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題：
（1）以下實驗器材在圖中未標出：A.毛玻璃、B.雙縫、C.光源、D.單縫、E.濾光片。在圖1中從左至右合理的順序為C、E、 、 、A。
（2）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，該同學可 ；
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.使用間距更大的雙縫
D.將屏向遠離雙縫的方向移動
【解答】解：（1）干涉實驗光具座上從左向右的順序為：光源、濾光片、單縫、雙縫，正確順序為：CEDBA；
（2）根據條紋間距公式：可知想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，需要減小L和增大d，故BC正確，AD錯誤。
故選：BC。
故答案為：（1）DB； （2）BC。
（2023 皇姑區校級模擬）在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示。
（1）某同學以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調節并觀察了實驗現象后，總結出以下幾點，下列說法中正確的是 ；
A．干涉條紋與雙縫垂直
B．單縫和雙縫應相互平行放置
C．若取下濾光片，光屏上可觀察到白光的干涉圖樣
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，可以將單縫向雙縫靠近
（2）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上螺旋測微器示數如圖甲所示。然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數為 mm；
（3）已知雙縫間距d為2.0×10﹣4m，測得雙縫到屏的距離L為0.600m，求所測量光的波長為 m（結果保留三位有效數字）。
【解答】解：（1）A．干涉條紋與雙縫平行，故A錯誤；
B．單縫和雙縫應相互平行放置，故B正確；
C．若取下濾光片，光屏上可觀察到白光的干涉圖樣，故C正確；
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，則條紋間距減小；根據條紋間距公式Δxλ可知，可以將雙縫的距離d增大，或將雙縫到屏的距離L減小，或換用波長更小的光做該實驗；單縫向雙縫靠近，不會改變條紋間距，不會改變目鏡中觀察到的條紋個數，故D錯誤。
故選：BC。
（2）螺旋測微器的分度值為0.01mm，圖乙中手輪上的示數為x2＝13.5mm+36.5×0.01mm＝13.865mm
（3）圖甲所示螺旋測微器示數x1＝2mm+32.0×0.01mm＝2.320mm
條相鄰紋間距Δxmm＝2.310mm＝2.31×10﹣3m
由Δxλ得，所測光的波長為λ＝7.70×10﹣7m
故答案為：（1）BC；（2）13.865；（3）7.70×10﹣7
（2023 馬鞍山二模）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，如圖甲所示。
（1）關于該實驗，下列說法正確的是 ；
A．A處為單縫，B處為雙縫
B．單縫與雙縫應相互垂直放置
C．干涉條紋與雙縫垂直
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，可以將單縫向雙縫靠近
（2）某同學在做該實驗時，轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，此時測量頭的游標卡尺示數為12.1mm。繼續轉動手輪，使分劃板中心刻線對準第5條亮條紋，此時測量頭的游標卡尺示數如圖乙所示，讀數為 mm。已知雙縫的間距是0.50mm，雙縫和光屏之間的距離是1.00m，則所測單色光的波長是 m。（保留3位有效數字）
【解答】解：（1）ABC．在本實驗中，光源發出的光經濾光片（裝在單縫前）成為單色光，把單縫照亮。單縫相當于一個線光源，它又把雙縫照亮。來自雙縫的光在雙縫右側的空間發生干涉，所以A處為單縫，B處為雙縫，且單縫與雙縫應相互平行放置，而干涉條紋與雙縫平行，故A正確，BC錯誤；
D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，即減小條紋間距，根據雙縫公式條紋間距公式可知，應將雙縫靠近光屏，將單縫向雙縫靠近無法改變條紋間距，故D錯誤。
故選：A。
（2）10分度的游標卡尺精確度為0.1mm，第5條亮條紋的讀數d5＝16mm+7×0.1mm＝16.7mm；
相鄰條紋間距為
根據雙縫公式條紋間距公式，所測單色光的波長
故答案為：（1）A；（2）16.7；5.75×10﹣7。
（2023 海南）用激光測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側用激光筆以一定角度照射，此時在屏上的S1處有激光點，移走玻璃磚，光點移到S2處。
（1）請畫出激光束經玻璃折射后完整的光路圖；
（2）已經測出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，則折射率n＝ （用l1、l2、l3表示）；
（3）若改用寬ab更小的玻璃磚做實驗，則S1S2間的距離會 （填“變大”，“變小”或“不變”）。
【解答】解：（1）根據題意結合光的傳播情況作出光路圖如圖所示：
（2）根據光的折射定律可得：n
根據幾何關系可得：
sini
sinr
聯立解得：n
（3）若玻璃磚寬度變小，相當于把ad邊下移，與兩條光線的交點距離變小，即BC就小，那S1S2也會變小。
故答案為：（1）光路圖見解析；（2）；（3）變小。
（2023 全國）一玻璃磚上下底面為相互平行的平面，兩個側面中一個為平面，另一個為圓柱面的一部分。現要用插針法測量該玻璃磚的折射率，可用的器材還有：木板，白紙，鉛筆，四枚大頭針和帶刻度的三角板（一個角為直角，兩個銳角均為45°）。
完成下列實驗步驟中的填空并完成光路示意圖：
（1）將鋪有白紙的木板平放在桌面上，玻璃磚放在白紙上面（圖中紙面為玻璃磚底面），用鉛筆描下其輪廓線，如圖所示。
（2）將玻璃磚移開，過其輪廓直線段的中點O作垂線（圖中點劃線）與圓弧交于a點，在輪廓外過a點做一條與點劃線夾角為45°的直線ab；然后將玻璃磚放回原處。
（3）將第一、第二兩枚大頭針插在 。
（4）在玻璃磚的另一側插上第三枚大頭針和第四枚大頭針，使得 。
（5）再次移開玻璃磚，過第三、第四枚大頭針在紙上的插孔作直線，與輪廓線交于O′點，測量線段 和 的長度。
（6）完成光路示意圖。
（7）可以求出玻璃磚的折射率的表達式為n＝ 。
【解答】解：（3）將第一、第二兩枚大頭針插在線段ab上；
（4）在玻璃磚的另一側插上第三枚大頭針和第四枚大頭針，使得第三枚大頭針擋住第一枚和第二枚大頭針的像，使第四枚大頭針擋住第三枚大頭針和第一枚和第二枚大頭針的像；
（5）設aO′與Oa的夾角為θ，則折射率n
為測量折射率，則應測量線段OO′和aO′的長度；
（6）光路圖如圖
（7）玻璃磚的折射率n
故答案為：（3）線段ab上；（4）第三枚大頭針擋住第一枚和第二枚大頭針的像，使第四枚大頭針擋住第三枚大頭針和第一枚和第二枚大頭針的像；（5）OO′，aO′；（6）見解析；（7）。
（2021 浙江）小明同學在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發現只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測出了玻璃的折射率。請在畫出光路圖，標出入射角i和折射角r，并寫出折射率n的計算式。
【解答】解：光路圖如圖所示：
根據折射定律可知：n
答：光路圖及入射角i和折射角r的標注如上圖所示；折射率n的計算式為n。
（2022 海南）（1）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則：
①a、b分別是：（ ）
A.單縫和雙縫
B.雙縫和單縫
C.單縫和單縫
D.雙縫和雙縫
②如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則光的波長是： （用x、d、L表示）；
【解答】解：（1）①根據實驗裝置的擺放特點可知，a、b分別是單縫和雙縫，故A正確，BCD錯誤，故選：A。
②根據題意可得：
根據波長的計算公式可得：
λ
（2023 哈爾濱模擬）如圖所示，某實驗小組的同學在“測量玻璃的折射率”實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，將玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′，O為直線AO與aa的交點，在直線AO上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。
（1）選出實驗接下來要完成的必要步驟并按順序填寫選項前的序號 。
A.在玻璃磚另一側插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像
B.在玻璃磚另一側插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像
C.在玻璃磚另一側插上大頭針P4，使P4僅擋住P3
D.在玻璃磚另一側插上大頭針P4，使P4擋住P3、P1的像和P2的像
（2）過P3、P4做直線交bb′與O′，連接OO′。完成以上步驟后，實驗小組內的同學采用不同的方式測量玻璃的折射率；
①甲同學過O做直線NN′垂直于OO′。多次改變入射角θ1，測出對應的折射角θ2，建立平面直角坐標系，作圖像如圖2所示，若圖像的斜率表示玻璃的折射率，則圖像的y軸、x軸表示的物理量依次為 。
A.θ1、θ2
B.sinθ1、sinθ2
C.sinθ2、sinθ1
D.tanθ2tanθ1
②乙同學如圖3所示，以O為圓心作圓，與入射光線AO、折射光線OO′分別交于E、F點，再過E、F點作NN′的垂線，垂足分別為G、H點，用刻度尺測得EG＝2.32cm，FH＝1.60cm，則該玻璃磚的折射率數值為 （計算結果保留三位有效數字）。
（3）一位同學在某次實驗中，準確地畫好玻璃磚的界面aa′和bb′后，不慎將玻璃磚向下平移了一些，如圖4所示，而實驗的其他操作均正確，則折射率的測量值準確值 （選填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解答】（1）在直線AO上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針確定入射光線，在玻璃磚另一側插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像，在玻璃磚另一側插上大頭針P4，使P4擋住P3、P1的像和P2的像，確定出射光線，故必要步驟順序為：BD。
（2）①根據折射率公式有：
整理得：sinθ1＝nsinθ2
可知上述函數為正比例函數，圖像為過原點的一條直線，故圖像的y軸表示sinθ1、x軸表示sinθ2
故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
②根據折射率公式有：
（3）光路如圖所示
“黑線”表示做出的光路圖，“紅線”表示實際光路圖，可知光線在上界面的入射角和折射角不變，則折射率的測量值等于準確值。
故答案為：（1）BD；（2）①B；②1.45；（3）等于。
（2023 豐臺區二模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。
例如：
（1）用游標卡尺測金屬小球的直徑，示數如圖1所示，該小球的直徑為 mm。
（2）某同學用插針法測定玻璃磚的折射率，做出光路圖如圖2所示。光線與玻璃磚表面和分別交于O點和P點，他以O點為圓心、線段OP長度為半徑做圓，該圓與入射光線交于A點。過A點和P點做法線的垂線，垂足分別為B點和Q點。則該玻璃磚的折射率為 （選填選項前字母）。
A.n
B.n
C.n
D.n
（3）某同學利用如圖3甲所示裝置測量物塊與木板之間的動摩擦因數。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物塊，物塊放置在水平的長木板上。水平向左拉動木板，物塊相對實驗臺靜止，記錄下傳感器的示數在物塊上放置數量不同的砝碼，改變物塊和砝碼的總質量m，得到多組數據，做出F﹣m圖像如圖3乙所示。已知直線的斜率為k，重力加速度為g。
①水平向左拉動木板，在物塊相對實驗臺靜止的過程中，下列說法正確的是 。
A.物塊受到的是靜摩擦力
B.物塊受到的是滑動摩擦力
C.實驗時可以加速拉動木板
D.傳感器測量的就是物塊所受的摩擦力
②物塊和長木板之間的動摩擦因數μ＝ （用k和g表示）。
【解答】解：（1）10等分游標卡尺的精確度為0.1mm，小球直徑d＝13mm+7×0.1mm＝13.7mm；
（2）由圖2結合數學知識，入射角的正弦
折射角的正弦
根據折射定律
綜上分析，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（3）①AB.物塊與木板之間有相對運動，因此物塊受到的是滑動摩擦力，故A錯誤，B正確；
C.根據滑動摩擦力公式，物塊受到的摩擦力f＝μmg，可見物塊受到的摩擦力與木板的運動速度無關，故C正確；
D.傳感器測量的就是物塊所受繩子的拉力，故D錯誤。
故選：BC。
②物塊始終相對于實驗臺面處于靜止狀態，根據平衡條件F＝μmg＝μg m
結合F﹣m圖像可知，圖像的斜率k＝μg
因此動摩擦因數
故答案為：（1）13.7；（2）A；（3）①BC；②。
（2023 貴陽三模）某同學測量玻璃磚的折射率。
①圖甲、圖乙是實驗過程中玻璃磚放置的兩種方式，其中正確的是 （選填“圖甲”或“圖乙”）。
②圖丙是實驗過程中拍攝的一張照片，其中O是入射光線與玻璃磚界面的交點，a、b兩點到O點的距離相等，根據圖丙，并利用刻度尺量出兩個量即可算出玻璃磚折射率，這兩個量是 。
③該玻璃磚折射率為 （保留2位有效數字，用三角函數表示不得分）。
【解答】解：①玻璃磚應該平放在水平桌面上面，則正確的是圖乙；
②由ab兩點分別向虛線（法線）引垂線，則用刻度尺量的兩條垂線ac和bd的長度；
③該玻璃磚折射率為
故答案為：①圖乙；②兩條垂線ac和bd的長度；③1.5。
（2023 道里區校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：
（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。
元件代號 A B C D
元件名稱 雙縫 光屏 單縫 濾光片
將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為 （填寫元件代號）。
（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數xB＝ mm。由以上所測數據可以得出該單色光的波長為 m（結果保留三位有效數字）。
【解答】解：（1）實驗室用雙縫干涉測光的波長實驗，由左至右，各光學元件的排列順序應為濾光片、單縫、雙縫、光屏，故順序為DCAB；
（2）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，圖中B位置時固定刻度讀數為5.5mm，可動刻度讀數為38.0×0.01mm，螺旋測微器的讀數為xB＝5.5mm+38.0×0.01mm＝5.880mm
圖中A位置時固定刻度讀數為1mm，可動刻度讀數為12.8×0.01mm，螺旋測微器的讀數為xA＝1mm+12.8×0.01mm＝1.128mm
則相鄰條紋間距為
根據條紋間距公式
可得
代入數據聯立解得λ≈4.75×10﹣7m
故答案為：（1）DCAB；（2）5.880，4.75×10﹣7。
（2023 嘉興二模）實驗題。
（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質量m＝0.30kg，當地重力加速度g＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為 ，A點到B點過程中重力勢能變化量為 （結果保留2位有效數字）。
（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。
①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是 。
A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止
B．兩個滑塊碰撞后必須結合在一起
C．兩個滑塊碰撞后可結合在一起，也可分開
D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開
②實驗中測得滑塊A的質量為222.0g，滑塊B的質量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數如圖3所示，則讀數為 cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數分別如圖4、圖5所示（圖中數值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為 kg m/s（計算結果保留2位小數）。
（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：
①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將 （選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
②若想對圖的情形進行調整，則需要的操作是 。
A．旋轉毛玻璃屏
B．左右撥動撥桿
C．旋轉測量頭上的手輪
D．旋轉遮光筒和測量頭
【解答】解：（1）根據中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度，打點計時器電源頻率為50Hz，故0.02s打一個點，則打A點時紙帶速度為
由紙帶讀數可知xAB＝10.69﹣0.80cm＝9.89cm
所以A點到B點過程中重力勢能變化量ΔEP＝mgxAB＝0.30kg×9.79m/s2×9.89×10﹣2m≈0.29J
（2）①在驗證碰撞過程中的動量守恒定律時，對兩個物體碰撞前后的速度沒有要求，可以都是運動的，也可以其中一個是靜止的，還可以兩滑塊從原來靜止到相互分開；同時對碰撞后的速度也沒有要求，可以碰后粘在一起，也可以碰撞后分開，故AB錯誤，CD正確；
故選：CD。
②50等分的游標卡尺最小分度值為0.02mm，主尺讀數5mm，游標尺讀數5×0.02mm，游標卡尺不估讀，則游標卡尺的讀數為5mm+5×0.02mm＝5.10mm＝0.510cm
遮光條A通過光電門2所對應的計時器讀數為18.77mm，則碰后的速度為
則碰后滑塊A、B的總動量為p＝（mA+mB）v＝0.438kg×0.272m/s≈0.12kg m/s
（3）①在目鏡中觀察到如圖所示的情形，會導致條紋間距測量偏大，由公式，可知導致測得的單色光波長偏大；
②A．毛玻璃屏在本實驗中的作用是產生漫反射，使圖樣更明顯，故A錯誤；
B．撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，因為已有清晰圖樣，不用調節，故B錯誤；
C．旋轉測量頭上的手輪是為了測距，故C錯誤；
D．旋轉遮光筒和測量頭使分劃線與干涉條紋平行，故D正確；
故選：D。
故答案為：（1）0.50，0.29；（2）①CD；②0.510，0.12；（3）①偏大；②D。
（2023 西城區校級模擬）利用雙縫干涉測量光的波長實驗中，雙縫相距d，雙縫到光屏的距離L，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖所示，則：
（1）分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA＝ mm，xB＝ mm，相鄰兩條紋間距Δx＝ mm；
（2）波長的表達式λ＝ （用Δx、L、d表示）；
（3）若將濾光片由紅色換為綠色，得到的干涉條紋間距將 （選填“變大”“不變”或“變小”）；
（4）若僅將屏向遠離雙縫的方向移動。可以 （填“增加”或“減少”）從目鏡中觀察到的條紋個數。
【解答】解：（1）圖示游標卡尺精確度為0.1mm，讀數分別為xA＝11mm+1×0.1mm＝11.1mm，xB＝15mm+6×0.1mm＝15.6mm，AB位置之間有6個條紋間距，故相鄰兩條紋間距為
（2）由得
（3）由v＝λf知頻率高的單色光波長短，紅光的波長比綠光長，所以根據判斷出干涉條紋間距將變小。
（4）若僅將屏向遠離雙縫的方向移動，根據可知條紋間距L變大，導致Δx變大，則從目鏡中觀察到的條紋個數減少。
故答案為：（1）11.1，15.6，0.75（2）（3）變小（4）減少
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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