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第73页(共73页)2026年高考物理复习热搜题速递之其他实验一.选择题(共5小题)1.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压取之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示,则可判断出()A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能2.关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验,下列说法正确的是()A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B.乙图是研究布朗运动实验时,观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹 C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的 D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验,说明云母片的导热性能各向同性3.杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹③在距双缝的路程差为nλ2④在距双缝的路程差为12(2n+1)λA.①② B.②③ C.③④ D.②④4.用“油膜法”来粗略估测分子的大小,认为油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上,下列哪项是不正确的()A.分子都是球形的 B.所有分子都能形成单分子油膜 C.分子都是一个一个挨着一个排列的 D.滴入的油酸溶液是高纯度的溶液5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;②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;③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,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小;④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;⑤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.上述步骤中,正确的顺序是()A.④①②⑤③ B.④②①⑤③ C.⑤④①②③ D.⑤④②①③二.多选题(共5小题)(多选)6.小明同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验后,发现他测量出的分子直径明显偏大,出现这种情况的可能原因是()A.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开 B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多计了5滴 D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化(多选)7.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹,如果将入射的单色光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则下列说法正确的是()A.O点是红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不是蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方(多选)8.某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于()A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量的酒精 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,1mL的溶液的滴数误多记了10滴(多选)9.用油膜法测量分子直径大小实验的科学依据是()A.将油膜看成单分子油膜 B.不考虑各个油酸分子间的间隙 C.考虑各个油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 E.将油酸分子看成立方体(多选)10.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上Pl、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是()A.插上大头针P3,使P3挡住P2和Pl的像 B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和Pl的像 C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些 D.为减小测量误差,Pl、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖,仍可用此方法测玻璃的折射率三.实验题(共10小题)11.(1)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),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Δx=mm;这种色光的波长λ=nm.(2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用)一只电流表(量程IR=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.①请根据测定电动势E内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数1I;再制作R-1I坐标图,如图6所示,图中已标注出了(R,1③在图6上把描绘出的坐标点练成图线.④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=V,内电阻r=Ω12.用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;③用V﹣1/p图象处理实验数据,得到如图2所示图线。(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是。(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是和。(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1p图线不过原点,则代表13.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可。A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=。(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm,则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字)。14.在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb'边不平行,某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′边与bb′,如图所示。①实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着,眼睛应在玻璃砖的(选填“同一侧”、“另一侧”),观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。②实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上。(填“是”或“否”)③下列操作可以减小实验误差的是(填字母代号)。A.适当增大大头针P1、P2的间距B.选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量C.选用尽可能细的笔画线D.使AO的入射角接近于90°。15.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图甲中实线所示)。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy,实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点,实验正确操作后,移去玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1,C点到x、y轴的距离分别为l2、d2。(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式n=;(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像,其原因最可能是。(3)该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图所示。则他测出的折射率将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。16.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),并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L.接通电源使光源正常工作,发出白光。(1)组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,则。A.可观察到水平方向的干涉条纹B.可观察到竖直方向的干涉条纹C.看不到干涉现象(2)若取下红色滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中。A.观察不到干涉条纹B.可观察到明暗相间的白条纹C.可观察到彩色条纹(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时,游标尺的读数分别为x1、x2,则入射的单色光波长的计算表达式为λ=。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示,则其读数为mm。17.如图1所示,用插针法测定玻璃砖折射率:(1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图2所示,从图线可知玻璃砖的折射率是。(3)该实验小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线P1O、折射光线OO'的延长线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图3所示,则玻璃的折射率n=(用图中线段的字母表示)。(4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙二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4中①、②所示,其中甲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”)。18.(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中:(实验装置如图)①下列说法哪一个是错误的.(填选项前的字母)A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为mm.(2)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.①先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为V.②然后,用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1R与1U的值.请用表中数据在坐标纸上描点,并作出(ⅲ)从图线中可求得E=V.R(Ω)166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91R(×10﹣2Ω﹣10.601.402.003.004.005.001U(V﹣10.120.170.210.240.310.3519.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.20mm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已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=m(保留2位有效数字)。②另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是。A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间B.仅将单缝远离双缝移动少许C.仅将单缝与双缝的位置互换D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片。20.(1)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示.①此玻璃的折射率计算式为n=(用图1中的θ1、θ2表示);②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系.实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图2所示.从图象中可以得出.(填选项前的字母)A.增挂钩码时Δl与F成正比,而减挂钩码时Δl与F不成正比B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度(3)如图3所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S,导线若干阻值在900Ω﹣1000Ω之间具有一定内阻,电动势约9.0V量程2.0V,内阻r1=1000Ω量程5.0V,内阻r2=2500Ω量程3.0A,内阻r=0.10Ω最大阻值约100Ω,额定电流0.5A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.
2026年高考物理复习热搜题速递之其他实验(2025年10月)参考答案与试题解析一.选择题(共5小题)题号12345答案BADDA二.多选题(共5小题)题号678910答案ABABACABDABCE一.选择题(共5小题)1.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压取之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示,则可判断出()A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【考点】研究光电效应现象(实验).【专题】比较思想;图析法;光电效应专题.【答案】B【分析】本题要结合光电效应实验分析。如图所示,光电管加正向电压情况:P右移时,参与导电的光电子数增加;P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚参与了导电,光电流恰达最大值;P再右移时,光电流不能再增大。光电管加反向电压情况:P右移时,参与导电的光电子数减少;P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为遏止电压,对应的光的频率为截止频率;P再右移时,光电流始终为零。eU截=12mvm2=hγ﹣W,入射光的频率越高,对应的遏止电压U遏越大。从图象中看出,丙光对应的遏止电压U遏【解答】解:A、同一光电管逸出功W相等,根据eU遏=12mvm2=hγ﹣B、丙光的截止电压大于乙光的遏止电压,所以丙光的频率大于乙光的频率,则乙光的波长大于丙光的波长;故B正确。C、同一光电管逸出功W相等,由W=hγ截,知乙、丙的截止频率相等,故C错误。D、甲光的遏止电压小于丙光的遏止电压,根据eU遏=12mvm故选:B。【点评】解决本题的关键要掌握截止电压、截止频率,以及理解光电效应方程eU遏=12mvm2.关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验,下列说法正确的是()A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B.乙图是研究布朗运动实验时,观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹 C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的 D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验,说明云母片的导热性能各向同性【考点】用油膜法估测油酸分子的大小;布朗运动的图像问题;气体压强的微观解释;晶体和非晶体;各向异性和各向同性.【专题】定性思想;归纳法;实验分析法;布朗运动专题;理解能力.【答案】A【分析】油膜法测分子直径时,将油酸分子看成球形分子,水面上的油酸薄膜看成单分子油膜。研究布朗运动时,每隔一段时间描出花粉颗粒所在的位置点,然后将这些位置点连接起来,才形成了乙图。气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的。各向异性:物体的物理性质(导电、导热以及光学性质)不同的方向上有区别。【解答】解:A、油膜法测分子直径时,将油酸分子看成球形分子,水面上的油酸薄膜看成单分子油膜,油酸薄膜的厚度等于油酸分子直径。故A正确。B、研究布朗运动时,每隔一段时间描出花粉颗粒所在的位置点,然后将这些位置点连接起来,才形成了乙图,两连接点间时间,花粉可能去了水面上的任何地方。故B错误。C、丙图模拟气体压强产生原理,气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的,与重力无关。故C错误。D、丁图中形状为椭圆,说明云母晶体具有各向异性。故D错误故选:A。【点评】本题考查的是热学中几个记忆类的知识点,对于这类题目,应该注意加强理解记忆3.杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹③在距双缝的路程差为nλ2④在距双缝的路程差为12(2n+1)λA.①② B.②③ C.③④ D.②④【考点】用双缝干涉测量光的波长;光的波长与干涉条纹间距的关系.【专题】光的干涉专题.【答案】D【分析】单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源,双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源;当光屏上距两缝的路程差等于半个波长的奇数倍处出现暗条纹,偶数倍出出现亮条纹.【解答】解:①在距双缝的路程相等的点振动总是加强,形成亮条纹,故①错误;②在距双缝的路程差为nλ的点振动总是加强,形成亮条纹,故②正确;③在距双缝的路程差为半波长偶数倍的点形成亮条纹,故③错误;④在距双缝的路程差为半波长奇数倍的点(即Δx=(2n+1)⋅故选:D。【点评】本题考查了光的干涉现象中明暗条纹形成的原因,对于光的干涉还需掌握条纹间距公式Δx=4.用“油膜法”来粗略估测分子的大小,认为油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上,下列哪项是不正确的()A.分子都是球形的 B.所有分子都能形成单分子油膜 C.分子都是一个一个挨着一个排列的 D.滴入的油酸溶液是高纯度的溶液【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】定性思想;推理法;阿伏加德罗常数的应用专题.【答案】D【分析】明确“用油膜法估测分子的大小”的实验原理:油酸以单分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而由油酸的体积与油膜的面积相除求出油膜的厚度,即可正确解答.【解答】解:在“用油膜法估测分子的大小”实验中,做这样的近似:①油膜是呈单分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙,紧密排列;为了获取单分子油膜,则将油酸滴入酒精溶液,形成低纯度的油酸溶液,故ABC正确,D不正确;本题选择不正确的,故选:D。【点评】在用油膜法估测分子的大小”实验中,我们要建立理想化的模型,认为油酸分子之间无间隙,油膜为单层分子.5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;②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;③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,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小;④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;⑤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.上述步骤中,正确的顺序是()A.④①②⑤③ B.④②①⑤③ C.⑤④①②③ D.⑤④②①③【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】实验题.【答案】A【分析】将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此溶液的体积.然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积.则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积,恰好就是油酸分子的直径.【解答】解:“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:求得一滴油酸的体积(④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→计算分子直径(③),故A正确,BCD错误。故选:A。【点评】本题关键要懂得实验原理,知道实验步骤,能建立物理模型:以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨着一个紧密排列,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度.二.多选题(共5小题)(多选)6.小明同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验后,发现他测量出的分子直径明显偏大,出现这种情况的可能原因是()A.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开 B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多计了5滴 D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】定性思想;归纳法;分子运动论专题;理解能力.【答案】AB【分析】利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d=VS计算出油膜的厚度,其中V【解答】解:A.水面上痱子粉撒得较多,会导致油膜没有充分展开,则测量的油酸面积S偏小,则分子直径为d=VSB.纯油酸的体积等于滴入的油酸酒精溶液体积乘以浓度,计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸,则计算用的体积偏大,则测得的分子直径偏大,故B正确;C.设1mL的溶液有n滴,则纯油酸体积为V=1mLn×D.如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中,酒精挥发,导致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大,1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大,则分子直径的测量结果偏小,故D错误。故选:AB。【点评】本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验,实验中认为油酸分子是一个个紧挨着排列开的,同时要掌握油膜法测分子直径的实验数据处理,难度不大,是一道基础题;解题时要注意各物理量的单位。(多选)7.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹,如果将入射的单色光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则下列说法正确的是()A.O点是红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不是蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】实验题;定性思想;推理法;光的干涉专题.【答案】AB【分析】当距离双缝的路程差等于半波长的偶数倍时,出现亮条纹,路程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹。【解答】解:AC、O点距离双缝的路程差为0,该点为明条纹,当用红光或蓝光照射时,产生红光的亮条纹或蓝光的亮条纹。故A正确,C错误。B、根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ得,红光的波长大于绿光,所以红光的条纹间距大于绿光的条纹间距,所以红光的第一条亮条纹在P点的上方。故D、蓝光的波长小于绿光的波长,则蓝光的条纹间距小于绿光的条纹间距,所以蓝光的第一条亮条纹在P点的下方。故D错误。故选:AB。【点评】解决本题的关键知道形成明暗条纹的条件。以及掌握双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ld(多选)8.某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于()A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量的酒精 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,1mL的溶液的滴数误多记了10滴【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】实验题.【答案】AC【分析】用油膜法估测分子直径实验原理是:让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面积,从而求出分子直径.根据此原理分析误差.【解答】解:计算油酸分子直径的公式是d=VS,V是纯油酸的体积,A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A正确;B.计算时利用的是纯油酸的体积,酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜,自身溶于水或挥发掉,使测量结果更精确,故B错误;C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C正确;D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴,由V0=Vn可知,纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故故选:AC。【点评】解答本题关键要理解并掌握单分子油膜法估测分子直径的原理d=V(多选)9.用油膜法测量分子直径大小实验的科学依据是()A.将油膜看成单分子油膜 B.不考虑各个油酸分子间的间隙 C.考虑各个油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 E.将油酸分子看成立方体【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】实验题;定性思想;推理法;阿伏加德罗常数的应用专题.【答案】ABD【分析】明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理:油酸以单分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,即可正确解答。【解答】解:在“用油膜法估测分子的大小”实验中,我们的实验依据是:①油膜是呈单分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙,故ABD正确,CE错误;故选:ABD。【点评】在用油膜法估测分子的大小”实验中,我们做了些理想化处理,认为油酸分子之间无间隙,油酸膜为单层分子。(多选)10.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上Pl、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是()A.插上大头针P3,使P3挡住P2和Pl的像 B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和Pl的像 C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些 D.为减小测量误差,Pl、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖,仍可用此方法测玻璃的折射率【考点】测量玻璃的折射率.【专题】定性思想;推理法;光的折射专题.【答案】ABCE【分析】用挡像法确定P3、P4的位置,同时误差情况,知道减小误差的基本方法即可正确求解。【解答】解:AB、确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像。故AB正确;C、折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的角度会较大,故P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度。故C正确;D、入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些,即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小。故D错误。E、本实验中采用挡像法进行测量,对于半圆形玻璃砖同样可以确定入射光线和折射光线,故可以确定折射率,故E正确。故选:ABCE。【点评】用插针法测定玻璃砖折射率时,大头针间的距离和入射角都应适当大些,可减小角度引起的相对误差,提高精度。三.实验题(共10小题)11.(1)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),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=15.02;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Δx=2.31mm;这种色光的波长λ=6.6×102nm.(2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用)一只电流表(量程IR=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.①请根据测定电动势E内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数1I;再制作R-1I坐标图,如图6所示,图中已标注出了(R,1③在图6上把描绘出的坐标点练成图线.④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=1.5V,内电阻r=0.3Ω【考点】用双缝干涉测量光的波长;闭合电路欧姆定律的内容和表达式;光的干涉现象;刻度尺的使用与读数;测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;压轴题;恒定电流专题;光的干涉专题.【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据Δx=Lλd可知要求波长λ,已知L和d,则必需知道条纹间距Δx,根据图2(b)指示的为第0条亮条纹中央所在的位置,而图3(b)指示的为第6条亮条纹中间所在的位置.故图2(a)中亮条纹与图3(a)中亮纹间的间隔为6个,从而求出Δx,最后求出(2)要测出电源的电动势E和内阻r,应根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir来解决,故要测量路端电压和干路电流,而路端电压U=IR外,R外=R+rg,从而求出R=【解答】解:(1)由游标卡尺的读数规则可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm;图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个,故Δx=Δx由Δx=Lλλ=dΔxL=0.20mm×2.31(2)①根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如图甲所示(如图甲).②将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上,如图乙所示图乙③在图6上把描绘出的坐标点练成图线如图乙所示④由闭合电路欧姆定律有:E=I(R+r+rg),解得:R=根据R-1代入数据解得E=1.5Vr=0.3Ω.故本题的答案为:(1)①15.02,②2.31;6.6×102;(2)①见图甲,②见图乙,③④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35).【点评】一定要掌握每一个实验的基本原理,这是我们顺利完成实验操作或设计或数据处理的出发点.12.用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;③用V﹣1/p图象处理实验数据,得到如图2所示图线。(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油。(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;和不能用手握住注射器封闭气体部分。(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1p图线不过原点,则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积【考点】理想气体的实验规律.【专题】压轴题;气体的状态参量和实验定律专题.【答案】(1)在注射器活塞上涂润滑油;(2)移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分;(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【分析】能够运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系。注意实验中的操作步骤和一些注意事项。【解答】解:(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油。这样可以保持气密性。(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分。这样能保证装置与外界温度一样。(3)体积读数值比实际值大V0.根据P(V+V0)=C,C为定值,则V=CP-V0.如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1故答案为:(1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分。(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【点评】解答本题的错点是(1)保证气体质量不变的措施(2)图象分析中变量的选取不当会出错。13.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可B。A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=dΔx(n-(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm,则所测单色光的波长为630nm(结果保留3位有效数字)。【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;光的干涉专题;实验探究能力.【答案】(1)B;(2)dΔx(n-1)l【分析】(1)由公式Δx=ld(2)根据公式Δx=ld(3)将数据代入(2)结论计算波长。【解答】解:(1)由公式Δx=ldλ,条纹间距与缝间距、缝到屏的距离和光的波长决定,所以若想增加从目镜中观察到的条纹个数,就要减小条纹宽度,则可通过减小缝到屏的距离、增大缝间距、选用波长短的光来实现,故B正确,故选:B。(2)ld得所测单色光的波长为λ=(3)代入数据可得λ=0.3×7.56(4-1)×1200mm=0.00063mm故答案为:(1)B;(2)dΔx(n-1)l【点评】本题考查光的干涉现象,学生需熟练掌握波长相关公式综合求解。14.在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb'边不平行,某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′边与bb′,如图所示。①实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着,眼睛应在玻璃砖的另一侧(选填“同一侧”、“另一侧”),观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。②实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上否。(填“是”或“否”)③下列操作可以减小实验误差的是(填字母代号)AC。A.适当增大大头针P1、P2的间距B.选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量C.选用尽可能细的笔画线D.使AO的入射角接近于90°。【考点】测量玻璃的折射率.【专题】实验题;定性思想;推理法;光的折射专题.【答案】见试题解答内容【分析】①在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2;②要求四枚大头针的针尖在同一视线上;③为了取得较好的实验效果,根据实验原理分析可知:玻璃砖上下表面不一定要平行,选择的入射角应尽量大些;大头针应垂直地插在纸面上;大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些,这样可以减小测量的相对误差。【解答】解:①实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO;接着,眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线;②实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上,而不是针帽;③A、大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时,相同的距离误差,引起的角度误差会减小,角度的测量误差会小些,故A正确。B、作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故B错误。C、为了准确确定入射光线和折射光线,选用尽可能细的笔画线,故C正确。D、为了减小测量的相对误差,选择的入射角应尽量大些,效果会更好,但不是接近90°,故D错误。故答案为:①另一侧;②否;③AC。【点评】本题是插针法测定玻璃砖的折射率,实验原理是折射定律,采用单位圆法处理数据比较方便,同时掌握实验原理,注意实验操作事项。15.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图甲中实线所示)。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy,实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点,实验正确操作后,移去玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1,C点到x、y轴的距离分别为l2、d2。(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式n=d2d1(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像,其原因最可能是P1P2确定的光在aa′介面上入射角太大发生了全反射。(3)该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图所示。则他测出的折射率将不变(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【考点】测量玻璃的折射率.【专题】实验题;实验探究题;实验分析法;光的折射专题;理解能力.【答案】见试题解答内容【分析】(1)用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射率的定义式n=sinisinr(2)在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2,是由于光线在底边aa′上发生了全反射;(3)作出光路图,分析入射角与折射角的误差,来确定折射率的误差。【解答】解:(1)设光线在x轴上的入射角为i,折射角为r,玻璃砖的半径为R,根据数学知识得:sini=dsinr=则此玻璃折射率测量值的表达式为:n=sinr(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2像,其原因可能是:P1P2确定的光在aa′介面上入射角太大,发生了全反射。(3)如下左图所示,红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而黑线是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,由折射率的定义式n=sini故答案为:(1)d2d1;(2)P1P2确定的光在aa′【点评】对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差。16.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),并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L.接通电源使光源正常工作,发出白光。(1)组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,则B。A.可观察到水平方向的干涉条纹B.可观察到竖直方向的干涉条纹C.看不到干涉现象(2)若取下红色滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中C。A.观察不到干涉条纹B.可观察到明暗相间的白条纹C.可观察到彩色条纹(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时,游标尺的读数分别为x1、x2,则入射的单色光波长的计算表达式为λ=(x2-x1)d6L【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】定量思想;推理法;光的干涉专题;实验探究能力.【答案】见试题解答内容【分析】(1)因为该实验是双缝干涉实验,a是单缝,b是双缝,单缝是竖直放置,则双缝也需要竖直放置,观察到的是竖直方向的干涉条纹;(2)若取下红色滤光片,白光干涉条纹为彩色的;(3)根据条纹间距Δx=Ldλ【解答】解:(1)因为该实验是双缝干涉实验,a是单缝,b是双缝,单缝是竖直放置,观察到的是竖直方向的干涉条纹,故B正确,ACD错误。(2)若取下红色滤光片,白光干涉条纹为彩色的,故C正确,ABD错误。(3)条纹间距Δx=x2-x此游标卡尺精度值为0.05mm,读数等于可动刻度读数与游标尺读数之和;故有:x=31mm+0.05mm×2=31.10mm;故答案为:(1)B;(2)C;(3)(x2-【点评】题考查了双缝干涉实验的原理图,影响条纹间距的因素,解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式Δx=L17.如图1所示,用插针法测定玻璃砖折射率:(1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度大(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图2所示,从图线可知玻璃砖的折射率是1.5。(3)该实验小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线P1O、折射光线OO'的延长线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图3所示,则玻璃的折射率n=ACBD(4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙二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4中①、②所示,其中甲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偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”);乙同学测得的折射率与真实值相比不变(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【考点】测量玻璃的折射率.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;光的折射专题;实验探究能力.【答案】(1)大;(2)1.5;(3)ACBD;(4【分析】(1)从减小折射角测量误差的角度分析玻璃砖宽度的选择;(2)根据折射定律求解sinθ2﹣sinθ1函数,结合sinθ2﹣sinθ1函数斜率的含义分析作答;(3)根据数学知识分别求解入射角的正弦、折射角的正弦,再根据折射定律分析作答;(4)分别作出甲、乙同学的光路图,再根据折射定律分析作答。【解答】解:(1)宽度越大的玻璃砖,折射角的测量越准确,因此为了减小实验的误差,应选用宽度较大的玻璃砖来测量;(2)根据折射定律n化简得sin图像的斜率k结合sinθ2﹣sinθ1函数,斜率k因此,折射率n(3)设单位圆的半径为R,根据数学知识,入射角的正弦sin折射角的正弦sin根据折射定律,折射率n(4)甲同学的光路图如图1所示:根据图1可知,折射角的测量值r′>r根据折射定律,折射率的测量值n即甲同学测得的折射率与真实值相比偏小;乙同学的光路图如图2所示:虽然乙同学使用的是梯形玻砖,由于入射角,折射角均无误差,因此测定的折射率不变。故答案为:(1)大;(2)1.5;(3)ACBD;(4【点评】解决本题的关键掌握用插针法测量玻璃砖折射率的原理,结合折射定律求解折射率的大小。18.(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中:(实验装置如图)①下列说法哪一个是错误的A.(填选项前的字母)A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为1.970mm.(2)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.①先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为9.0V.②然后,用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1R与1U的值.请用表中数据在坐标纸上描点,并作出(ⅲ)从图线中可求得E=10V.R(Ω)166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91R(×10﹣2Ω﹣10.601.402.003.004.005.001U(V﹣10.120.170.210.240.310.35【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】实验题;光的干涉专题.【答案】见试题解答内容【分析】(1)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,让光源通过滤光片获得单色光,让单色光通过单缝,获得线光源,让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉条纹.根据条纹的间距公式,求出光的波长.螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读.(2)本实验采用伏阻法测量电源的电动势,根据E=U+Ir推导出1U-1R的关系式,【解答】解:(1)①A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放单缝和双缝.故A错误.B、测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐.故B正确.C、n条亮纹之间有n﹣1个间距,相邻条纹的间距Δx=an本题选错误的,故选A.②螺旋测微器的读数等于1.5mm+0.01×47.0mm=1.970mm.(2)①电压表量程为10V,共50格,故读数为9.0V;②(ⅰ)根据电路图连接实物图,如图所示:(ⅰⅰ)作出1U(ⅰⅰⅰ)根据闭合电路欧姆定律,有:E=得到:1图象的纵轴截距表示1E,故1E=0.10,解得故答案为:(1)①A;②1.970;(2)①9.0;②(ⅰ)如图所示;(ⅱ)如图所示;(ⅲ)9.5~11.1.【点评】本题第一小题关键会用螺旋测微器读数;第二小问关键根据闭合电路欧姆定律推导出1U-1R19.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.20mm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已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为0.25mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=4.8×10﹣7m(保留2位有效数字)。②另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是D。A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间B.仅将单缝远离双缝移动少许C.仅将单缝与双缝的位置互换D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片。【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;方程法;光的干涉专题.【答案】见试题解答内容【分析】(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读;单测量相邻两根条纹的间距误差比较大,往往采取测量多条干涉条纹的间距,然后求平均值,减小测量的偶然误差。根据Δx=Ld(2)对实验装置作了一下改动后,条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小,然后由λ=d【解答】解:(1)图中游标卡尺的主尺的刻度为0,游标尺的第5刻度与上边对齐,则读数为:0mm+0.05×5=0.25mm,A到B条纹间的距离为8.40mm,由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度,则:Δx=8.405mm根据公式Δx=Ldλ得:λ=d⋅(2)对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小。由公式λ=d⋅A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间,λ、L与d都不变,则Δx不变。故A错误;B.仅将单缝远离双缝移动少许,λ、L与d都不变,则Δx不变。故B错误;C.仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉。故C错误;D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片,λ减小,L与d都不变,则Δx减小。故D正确。故选:D故答案为:①0.254.8×10﹣7②D【点评】本题考查光波的干涉条纹的间距公式,应牢记条纹间距的决定因素,一般不要求定量计算,但要求定性分析。20.(1)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示.①此玻璃的折射率计算式为n=cosθ1cosθ2(用图1中的θ1、θ2表示);②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度大(填“大”(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系.实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图2所示.从图象中可以得出D.(填选项前的字母)A.增挂钩码时Δl与F成正比,而减挂钩码时Δl与F不成正比B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度(3)如图3所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S,导线若干阻值在900Ω﹣1000Ω之间具有一定内阻,电动势约9.0V量程2.0V,内阻r1=1000Ω量程5.0V,内阻r2=2500Ω量程3.0A,内阻r=0.10Ω最大阻值约100Ω,额定电流0.5A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.【考点】测量玻璃的折射率;折射率及其测定;探究弹簧弹力与形变量的关系;伏安法测电阻.【专题】实验题;压轴题;光的折射专题.【答案】见试题解答内容【分析】通过实验来测定玻璃的折射率,利用光的折射定律先确定入射光线且在其上插入大头针,然后在玻璃另一侧观看入射光线上的大头针并用大头针来确定其位置.从而作出光路图,算出入射角与折射角的正弦之比即为玻璃的折射率.研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系时,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象.若在弹性限度内,则减少钩码与增加钩码橡皮筋形变量应该相同,但从图象发现两者不等.因此橡皮筋的已超出弹性限度.通过实验测量待测电阻Rx阻值,由电压表与电流表读数求出待测电阻阻值.但这涉及到电表量程的选取,原则是电表指针在中间附近.由电源的电动势算出电流表的量程太大,因此必须用电压表来替代电流表的作用.【解答】解:(1)①由折射定律可知:n=sinθ入sinθ折由图可得θ入=90°﹣θ1而θ所以n②由实验测量玻璃的折射率时,光路图中有一条关键直线,就是将第一次折射时的入射点与第二次折射时的出射点相连的直线.所以当玻璃厚度越大时,此直线越准确.(2)由增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象,发现减少钩码与增加钩码橡皮筋形变量不相同,则说明橡皮筋的已超出弹性限度.所以选择D选项.(3)通过对电源的电动势,得通过待测电阻的最大电流为0.01A,而电流表的量程却是3A,所以电流表不能用.由于电压表的电阻阻值已知,因此可以通过电压表来替代电流表求出电流.将小量程的电压表与待测电阻串联后,再与大量程的电压表并联,最后以变阻器分压式接入电路.连线如图所示.故答案为:(1)cosθ(2)D(3)如上图所示【点评】在光的折射时,注意看清入射角与折射角.电表的选择通常情况下,电流表测电流,电压表测电压,当遇到电表的量程不够时,只有通过此处方法,原因是电压表相当于能读出电压的电阻,而电流表相当于能读出电流的电阻.
考点卡片1.闭合电路欧姆定律的内容和表达式【知识点的认识】1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内、外电路的电阻之和成反比。2.表达式:I=ER+r,E表示电动势,I表示干路总电流,3.闭合电路中的电压关系:闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E=U外+U内。4.由E=U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外=E﹣Ir。【命题方向】在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A、如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B、如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C、如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D、如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量分析:闭合电路里,电源的电动势等于内电压与外电压之和.外电压变化时,内电压也随之变化,但电源的电动势不变.解答:A、如外电压增大,则内电压减小,电源电动势保持不变。故A错误。B、如外电压减小,内电阻不变,内电压将增大,电源电动势保持不变。故B错误。C、如外电压不变,则内电压也不变。故C错误。D、根据闭合电路欧姆定律得到,电源的电动势等于内电压与外电压之和,如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势保持恒量。故D正确。故选:D。点评:本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量,与外电压无关.【解题思路点拨】闭合电路的几个关系式的对比2.折射率及其测定【知识点的认识】一、光的折射1.折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比,叫做介质的绝对折射率,简称折射率.表示为n=sin实验证明,介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比,即n=c大于1,.两种介质相比较,折射率较大的介质叫做光密介质,折射率较小的介质叫做光疏介质.2.相对折射率光从介质Ⅰ(折射率为n1、光在此介质中速率为v1)斜射入介质Ⅱ(折射率为n2、光在此介质中的速率为v2)发生折射时,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率.用n21表示.n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比,即n21=n由以上两式,可得到光的折射定律的一般表达式是:n1sin∠1=n2sin∠2或n1v1=n2v2.【命题方向】一个圆柱形筒,如图所示,直径d=12cm,高H=16cm,人眼在筒侧上方某处观察,所见筒左侧的深度为h=9cm,当筒中装满液体时,则恰能看到筒左侧的最低点。光在真空中传播速度c=3.0×108m/s。求:(1)此液体的折射率n.(2)光在此液体中的传播速度v。分析:(1)画出光路图,根据几何知识求出入射角正弦和折射角正弦,运用折射定律求出液体的折射率n。(2)根据v=cn求出光在液体中的传播速度解答:(1)光路图如图所示根据几何知识有sinθ1根据折射定律有n(2)光在此液体中的传播速度为v答:(1)此液体的折射率n为43(2)光在此液体中的传播速度v为2.25×108m/s。点评:解决本题的关键是画出光路图,运用几何知识求出入射角正弦和折射角正弦,要掌握折射率的定义式和光速与折射率关系公式。【解题思路点拨】折射率的定义式n=sinθ1sinθ23.光的干涉现象【知识点的认识】1.光的干涉现象的发现:光的干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象。1801年,英国物理学家托马斯•杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。2.光的干涉现象的定义:两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,证实了光具有波动性。3.光的干涉现象的意义:光能发生干涉现象说明光是一种波。【命题方向】下列几种应用或技术中,用到光的干涉原理的是()A、照相机镜头上的增透膜B、透过羽毛看到白炽灯呈现彩色C、在磨制平面时,检查加工表面的平整度D、在医疗中用X射线进行透视分析:波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时,会出现稳定的干涉现象.而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象.解答:A、照相机镜头上的增透膜,利用薄膜得到频率相同的两列光波,进行相互叠加,出现干涉现象,故A正确;B、透过羽毛看到白炽灯呈现彩色,这是单缝衍射现象,故B错误;C、在磨制平面时,检查加工表面的平整度,这是利用磨制平面与标准平面形成频率相同的两列光波,相互叠加进行干涉,从而由明暗条纹的平行性,来确定加工表面的平整度,故C正确;D、在医疗中用X射线进行透视,则是利用X射线的穿透性。故D错误;故选:AC。点评:干涉与衍射均是波的特性,稳定的干涉现象必须是频率完全相同,而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大.而在干涉图样中,振动加强区位移时大时小.【解题思路点拨】高中阶段主要介绍光的双缝干涉和薄膜干涉,光的干涉现象再生产和生活中都有广泛的应用。4.光的波长与干涉条纹间距的关系【知识点的认识】1.实验装置如下图所示2.单缝屏的作用获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。如果用激光直接照射双缝,可省去单缝屏(托马斯•杨所处年代没有激光)。3.双缝屏的作用平行光照射到单缝S上,又照到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光。4.相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离△x与入射光波长λ之间的定量关系推导如下图所示,双缝间距为d,双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P,两缝与P的距离PS1=r1,PS2=r2。在线段PS2上作PM=PS1,则S2M=r2﹣r1,因d≪l,三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1=dsinθ(令∠S2S1M=θ)又x=ltanθ≈lsinθ联立可得r2﹣r1=dx若P处为亮条纹,则dxl=±kλ(k=0,1,解得x=±kldλ(k=0,1,2•••所以相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=ld【命题方向】如图所示为双缝干涉实验装置,当用波长为600nm的光照射单缝S时,在屏上观察到相邻亮条纹中心的距离为Δx,若改用波长为400nm的光照射单缝S,若使相邻亮条纹中心的距离仍为Δx,下列措施可行的是()A、增大双缝和光屏之间的距离B、增大单缝和双缝之间的距离C、增大双缝S1和S2之间的距离D、增大单缝和光屏之间的距离分析:根据亮条纹间的距离求解相邻亮条纹之间的间距Δx,根据两条亮纹间的距离Δx=Ld解答:由相邻亮条纹之间的间距公式Δx=Ldλ,当Δx一定,而波长λ减小时,要使条纹间距可以增大双缝到屏的距离L,或减小双缝间距d,A、增大双缝和光屏之间的距离L,符合题设条件,故A正确;B、增大单缝和双缝之间的距离,对条纹间距没影响,故B错误;C、增大双缝S1和双缝S2之间的距离,会使条条纹间距变得更小,故C错误;D、增大单缝和屏之间的距离,可能只是增大单双缝的距离,而双缝和屏的距离不变,则条纹间距也会变小,故D错误。故选:A。点评:解决本题的关键知道双缝干涉实验的原理及干涉条纹间距公式,并注意正确计算条纹间距数。【解题思路点拨】条纹间距Δx与双缝距离d、光的波长λ及双缝到屏的距离l之间的关系为Δx=ld5.布朗运动的图像问题【知识点的认识】一、布朗运动的图像可以通过绘制粒子在不同时间点的位置来展示。布朗运动是一种物理现象,其中微小粒子在液体或气体中由于受到分子撞击而做无规则运动。要绘制布朗运动的图像,可以通过记录粒子在不同时间点的位置,并将这些位置点连接起来,形成粒子的运动轨迹。由于布朗运动具有随机性,每次实验或模拟都会得到不同的轨迹,但总体上这些轨迹会呈现出一种随机游走的模式。在绘制布朗运动的图像时,可以考虑以下几点:1.时间轴和空间轴:首先确定时间范围和空间范围,以便在图表上准确表示粒子的位置变化。2.数据点:记录粒子在不同时间点的位置,这些位置点将构成布朗运动的轨迹。3.轨迹绘制:通过连接这些数据点,可以形成粒子的运动轨迹。由于布朗运动的随机性,轨迹会呈现出一种随机游走的模式。4.时间尺度和空间尺度的选择:根据实验或模拟的精度要求,选择合适的时间尺度和空间尺度,以便更清晰地展示布朗运动的特征。此外,还可以通过计算和分析布朗运动的统计特性,如均值和方差,来更深入地理解这一现象。例如,根据中心极限定理,当时间趋于无穷大时,布朗运动的分布将趋向于正态分布。这意味着,随着时间的变化,粒子的位置分布将越来越接近正态曲线。综上所述,绘制布朗运动的图像需要记录粒子在不同时间点的位置,并通过连接这些位置点来展示粒子的运动轨迹。通过这种方式,可以直观地看到布朗运动的随机性和统计特性。二、布朗运动图像的物理意义布朗运动的图像可以定性的表现分子的运动情况,彰显了分子运动的无规则性,但图中的连线并不能认为是分子的运动轨迹,连接点表示的是连续相等时间时分子所处的位置。【命题方向】布朗运动实验中记录的折线表示()A、花粉颗粒运动的轨迹B、液体分子运动的轨迹C、花粉颗粒各时刻位置的连线D、花粉颗粒的位置—时间图像分析:布朗运动实验记录的是花粉颗粒每经过一定时间的位置。解答:布朗运动实验中记录的不是花粉颗粒的运动轨迹,而是花粉颗粒每经过一定时间的位置,则实验中记录的折线表示的是花粉颗粒各时刻位置的连线,故C正确,ABD错误。故选:C。点评:本题重点考查了分子动理论的内容,关键明确布朗运动特点和意义。【解题思路点拨】对于布朗运动的图像问题,要从图像的绘制方法上去理解图像代表的物理意义;从而理解图像不等同于分子的运动轨迹这一概念。6.气体压强的微观解释【知识点的认识】1.气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生了持续,均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看,气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2.决定气体压强大小的因素(l)微观因素①气体分子的数密度:气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大。②气体分子的平均动能:气体的温度高,气体分子的平均动能就大,气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)对器壁的冲力就大;从另一方面讲,分子的平均速率大,在单
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