【精选+详解】高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题20 电磁学、热学和光学实验.doc

【精选+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）实验一 电磁学实验1（江西省师大附中2012届高三下学期开学考试物理试题）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是（ ）a在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想b伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法 c在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法 d法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法2（上海市闸北区2012届高三第一学期物理学科期末练习卷）为了研究磁通量变化时感应电流的方向，先通过左图确定电流通过检流计时指针的偏转方向。下面四图为实验过程的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中方向关系正确的是 （ ）3（上海市静安区2012届高三上学期期末调研测试卷）在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路。（1）将线圈a插入线圈b中，闭合开关的瞬间，线圈b中感应电流与线圈a中电流的绕行方向_（填“相同”或“相反”）。（2）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是a.抽出线圈l1 b.插入软铁棒 c.使变阻器滑片p左移 d.断开开关 4.（上海市金山区2011届高三上学期期末考试）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整。（2）（不定项选择）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后（ ）a将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下b将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧c原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下d原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下5（上海市浦东区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示为“用dis研究通电螺线管的磁感应强度”实验装置的示意图，e1和e2是两个电动势不同的电源，且e2e1。将螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节磁传感器的高度，使磁传感器的探管正好在螺线管的轴线上。正确进行实验操作后，启动“绘图”功能在显示屏上作出b-d图线。（1）（多选题）某同学第一次实验作出图线1，第二次实验作出图线2，第二次实验得到的图线与第一次图线不同的原因可能是（ ）a滑动变阻器的滑动片位置不变，电键s由位置a改接到位置b后测量b滑动变阻器的滑动片位置不变，电键s由位置b改接到位置a后测量c电键s接在b位置，滑动变阻器的滑动片向右移动一段后测量d电键s接在b位置，滑动变阻器的滑动片向左移动一段后测量（2）若螺线管的匝数为200匝，横截面积为1.5010-4 m2，由图线1可求出穿过螺线管中部的磁通量大约为 wb。实验二 用油膜法估测分子的大小6. （甘肃省甘谷一中2012届高三第二学期第一次周检理综卷）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是_。（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_m。（结果保留l位有效数字）7.（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）某同学在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算出的分子直径结果明显偏大，可能是由于（ ）a油酸未完全散开 b油酸中含有大量酒精c计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格d求每滴体积时，lml的溶液的滴数误多计了10滴8.（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）在“油膜法估测分子大小”实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估算出油酸分子直径为 。（假设油酸分子为球形，分子间间隔忽略，在水面形成厚度只有一个分子层的油膜）8.510-10m 解析：1cm3溶液含有油酸，1滴溶液含有油酸体积为0.0001cm3=110-10m3，1滴溶液滴到水面上形成的油膜面积s=0.2m2，所以=510-10m。9（上海市松江区2012届高三第一学期期末质量监控物理试卷）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为v的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为s，这种油的摩尔质量为m，密度为，则阿伏加德罗常数na可表示为（ ）ab c d9.a 解析：油分子直径为d=v/s，单个分子的体积为v=，摩尔体积vmol=m/，阿伏加德罗常数na=vmol/v，联立各式，可得na=。本题答案为a。10（上海市卢湾区2012届高三第一学期期末测试）体积为v的油滴，滴在平静的水面上，扩展成面积为s的单分子油膜，则该油滴的分子直径为 ；已知阿伏伽德罗常数为na，油的摩尔质量为m，则一个油分子的质量为 _。10； 解析：油滴的分子直径d=；一个油分子的质量m=。12.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如下图所示。t/p/105pa0-2730.501.002.001.50（1）根据图像及坐标，该图像的函数表达式为_；（2）若将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0时缓慢地压缩为原来体积的，然后保持这一体积不变，改变温度，又获得一条等容线，试在上图中画出该等容线。（2）根据理想气体状态方程（常量），可知，在0时，将该理想气体缓慢地压缩为原来体积的时，压强将变为原来的，即压强变为1.5105pa，该理想气体做等容变化时，其p-t图象是经过（-273，0）和（0，1.5105pa）两点的倾斜直线，如答案图所示。13（湖北省黄冈中学2011届高三月考）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：向体积v油=1 ml的油酸中加酒精，直至总量达到v总500 ml；用注射器吸取中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是v0=1 ml；先往边长为30 cm40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将_均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数n，小方格的边长l=20 mm.根据以上信息，回答下列问题：（1）步骤中应填写：_；（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积v是_ml；（3）油酸分子直径是_m.14.（湖北省松滋一中城南校区2011届高三物理复习单元卷）利用油膜法估测油酸分子的大小：（1）下面是实验步骤，试填写所缺的步骤c。a.用滴管将浓度为0.05%的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml酒精油酸溶液时的滴数nb.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的酒精油酸溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nc. d.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积scm2（2）油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.6cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为20mm，则油酸薄膜的面积约为_m2；根据上述数据，估算油酸分子的的直径为_m。15（西藏拉萨中学2011届高三第三次月考）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中：（1）若一滴纯油酸的体积是0.01ml，实验时为什么不直接把一滴纯油酸滴到水面上来进行呢？ a.直接滴油酸，油酸不可能散开，无法形成油膜 b.直接滴油酸能形成油膜，但通常情况下无法形成符合要求的油膜 c.直接滴油酸能形成油膜，但膜的形状往往不够规范，不便于测量其面积（2）实验时每10l油酸酒精溶液中有纯油酸6ml，用注射器测得100滴这样的溶液其体积为1.2ml。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，接着用描图法测出油膜的面积为90cm2，据此估算出油酸分子的直径为 m。（2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：，故油酸分子直径d=。 16. （河南省新郑州二中分校高三模拟）利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05 %（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 ml的量筒、盛有适量清水的4550 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸下面是实验步骤：a.用滴管将浓度为0.05 %的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 ml油酸酒精溶液时的滴数nb.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nc. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上d.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积s cm2用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_（单位：cm）实验三 测定玻璃的折射率17（山东省临朐第六中学2012届高三月考、贵州省凯里一中2012届高三上学期月考试卷）某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针p1和p2，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使p1的像被p2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针p3、p4，使p3挡住p1、p2的像，使p4挡住p3和p1、p2的像，在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如下图所示（2）作出经过入射点的切线和法线，标出入射角i和折射角r，如上图所示，实验需要测出这两个角。（3）根据折射定律，n=。18.在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，对一块两面平行的玻璃砖用“插针法”找出入射光线对应的折射光线，现在有甲、乙、丙、丁四位同学分别作出如下图左图所示的四组插针结果。19.（2011年高考天津理综卷）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针p1、p2与圆心o在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心o缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察p1、p2的像，且p2的像挡住p1的像，如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的测量量表示出折射率n= 。20. 如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图。玻璃砖的入射面ab和射出面cd并不平行，则：（1）出射光线与入射光线还平行吗？（2）以入射点o为圆心，以r=5cm长度为半径画圆，与入射光线po交于m点，与折射光线oo，的延长线交于f点，过m、f点分别向法以线作垂线，测得，该玻璃砖的折射率n是多少？21.（2006年高考江苏卷）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图、和所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其它操作均正确,且均以aa、bb为界面画光路图,则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）.乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）.丙同学测得的折射率与真实值相比 .21.偏小；不变；可能偏大、可能偏小、可能不变 aabboo21解析：甲同学测得的折射率与真实值相比偏小；由于所画玻璃砖的宽度比实际宽度大，测量的o点比实际的o向右移，使所画的折射角2比实际的偏大，如上图右图所示，由于入射角不变，根据n=可知测得折射率偏小。乙同学测得的折射率与真实值相比不变；由于入射面aa，和射出面bb，不平行，使的上、下面两法线不平行，所以出射光线与入射光线不再平行，但不影响折射点o，所以所画的折射角2与实际的相同。实验四 用双缝干涉测量光的波长22.（2009年高考北京理综卷）在用双缝干涉测光的波长实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1所示），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2= ；（2）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离x= mm；这种色光的波长= nm。23.（2008年高考四川延考卷）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 。24.（2006年高考全国理综卷）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法正确的是（ ）a.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄b.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽c.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽d.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄e.去掉滤光片后，干涉现象消失24.abd 解析：根据双缝干涉图样条纹间距公式可知，将屏移近双缝时，屏到双缝的距离l减小，而双缝间距d和入射光的波长均不变，所以干涉条纹间距x减小，即干涉条纹间距变窄，所以选项a正确；同理，b选项中将滤光片由蓝色的换成红色的，入射光的波长增大，l和d不变，所以x变大，即干涉条纹间距变宽，选