题目

请完成以下题目(1)"测定玻璃的折射率"的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P_(1)和P_(2),用"+"表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P_(3)和P_(4).在插P_(3)和P_(4)时,应使( )(选填选项前的字母).米-|||-P 1-|||-P 2-|||-a a`-|||-,-|||-b __ b`A:P_(3)只挡住P_(1)的像B:P_(4)只挡住P_(2)的像C:P_(3)同时挡住P_(1)、P_(2)的像(2)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.米-|||-P 1-|||-P 2-|||-a a`-|||-,-|||-b b`①组装单摆时,应在下列器材中选用( )(选填选项前的字母).A:长度为(1)(m)左右的细线B:长度为(30)(cm)左右的细线C:直径为(1.8)(cm)的塑料球D:直径为(1.8)(cm)的铁球②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=_(用L、n、t表示).③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理.米-|||-P 1-|||-P 2-|||-a a`-|||-,-|||-b b`请计算出第3组实验中的T=_(s),g=_(m/s^2).④用多组实验数据作出T^2-L图像,也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T^2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线b,下列分析正确的是( )(选填选项前的字母).米-|||-P 1-|||-P 2-|||-a a`-|||-,-|||-b b`A:出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB:出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C:图线c对应的g值小于图线b对应的g值⑤某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示.由于家里只有一根量程为(30)(cm)的刻度尺,于是他在细线上的A点作了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长.实验中,当O、A间细线的长度分别为l_(1)、l_(2)时,测得相应单摆的周期为T_(1)、T_(2).由此可得重力加速度g=___(用l_(1)、l_(2)、T_(1)、T_(2)表示).米-|||-P 1-|||-P 2-|||-a a`-|||-,-|||-b __ b`

请完成以下题目

(1)"测定玻璃的折射率"的实验中,在白纸上放好玻璃砖,$aa'$和$bb'$分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针$P_{1}$和$P_{2}$,用"$+$"表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针$P_{3}$和$P_{4}$.在插$P_{3}$和$P_{4}$时,应使( )(选填选项前的字母).

A:$P_{3}$只挡住$P_{1}$的像
B:$P_{4}$只挡住$P_{2}$的像
C:$P_{3}$同时挡住$P_{1}$、$P_{2}$的像

(2)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.

①组装单摆时,应在下列器材中选用( )(选填选项前的字母).

A:长度为${1}{m}$左右的细线
B:长度为${30}{cm}$左右的细线
C:直径为${1.8}{cm}$的塑料球
D:直径为${1.8}{cm}$的铁球

②测出悬点$O$到小球球心的距离(摆长)$L$及单摆完成$n$次全振动所用的时间$t$,则重力加速度$g=$___(用$L$、$n$、$t$表示).

③下表是某同学记录的$3$组实验数据,并做了部分计算处理.

请计算出第$3$组实验中的$T=$___${s}$,$g=$___${m/s^{2}}$.

④用多组实验数据作出$T^{2}-L$图像,也可以求出重力加速度$g$.已知三位同学作出的$T^{2}-L$图线的示意图如图中的$a$、$b$、$c$所示,其中$a$和$b$平行,$b$和$c$都过原点,图线$b$对应的$g$值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线$b$,下列分析正确的是( )(选填选项前的字母).

A:出现图线$a$的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长$L$
B:出现图线$c$的原因可能是误将$49$次全振动记为$50$次
C:图线$c$对应的$g$值小于图线$b$对应的$g$值

⑤某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示.由于家里只有一根量程为${30}{cm}$的刻度尺,于是他在细线上的$A$点作了一个标记,使得悬点$O$到$A$点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变$O$、$A$间细线长度以改变摆长.实验中,当$O$、$A$间细线的长度分别为$l_{1}$、$l_{2}$时,测得相应单摆的周期为$T_{1}$、$T_{2}$.由此可得重力加速度$g=$___(用$l_{1}$、$l_{2}$、$T_{1}$、$T_{2}$表示).

题目解答

答案

(1)C

(2)

①AD

②$\dfrac{4\pi ^{2}n^{2}L}{t^{2}}$

③$2.01$ $9.76$

④B

⑤$\dfrac{4\pi ^{2}(l_{1}-l_{2})}{T^{2}_{1}-T^{2}_{2}}$

解析

步骤 1：确定光路
在玻璃砖的一侧插上两枚大头针$P_{1}$和$P_{2}$，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针$P_{3}$和$P_{4}$。在插$P_{3}$和$P_{4}$时，应使$P_{3}$同时挡住$P_{1}$、$P_{2}$的像，这样可以确保光路的正确性。
【答案】
C
(2) 用单摆测定重力加速度的实验装置。
【解析】
步骤 1：选择合适的器材
组装单摆时，应选择长度为${1}{m}$左右的细线和直径为${1.8}{cm}$的铁球，因为细线长度过短或过长都会影响实验的准确性，而铁球的密度较大，可以减小空气阻力的影响。
步骤 2：计算重力加速度
测出悬点$O$到小球球心的距离(摆长)$L$及单摆完成$n$次全振动所用的时间$t$，则重力加速度$g=\dfrac{4\pi ^{2}n^{2}L}{t^{2}}$。
步骤 3：计算振动周期和重力加速度
第$3$组实验中的$T=\dfrac{100.5}{50}=2.01s$，$g=\dfrac{4\pi ^{2}L}{T^{2}}=\dfrac{4\pi ^{2}\times 100.00}{2.01^{2}}=9.76m/s^{2}$。
步骤 4：分析$T^{2}-L$图像
图线$a$和$b$平行，说明它们的斜率相同，但$a$的截距大于$b$，说明$a$的摆长测量值偏大，可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长$L$。图线$c$的斜率小于$b$，说明$c$的重力加速度测量值偏小，可能是误将$49$次全振动记为$50$次。
步骤 5：计算重力加速度
当$O$、$A$间细线的长度分别为$l_{1}$、$l_{2}$时，测得相应单摆的周期为$T_{1}$、$T_{2}$，则有$T_{1}^{2}=\dfrac{4\pi ^{2}(l_{1}+l_{0})}{g}$，$T_{2}^{2}=\dfrac{4\pi ^{2}(l_{2}+l_{0})}{g}$，联立解得$g=\dfrac{4\pi ^{2}(l_{1}-l_{2})}{T^{2}_{1}-T^{2}_{2}}$。