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第67页(共67页)2026年高考物理复习新题速递之其他实验一.选择题(共4小题)1.如图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验装置,实验中要增大观察到的条纹间距,正确的做法是()A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离 C.增大透镜与单缝间的距离 D.换用更长的遮光筒2.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时,手轮读数为1.1mm;转动手轮,分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时,手轮读数为5.6mm。已知双缝到光屏的距离为500mm,双缝间距为0.4mm,则该单色光的波长为()A.600nm B.720nm C.750nm D.896nm3.利用如图所示的实验装置探究气体等温变化的规律时,下列说法正确的是()A.需要用手握住注射器使装置保持稳定 B.需要让空气柱的体积快速发生变化 C.不需要测量出空气柱的横截面积 D.采集到的p、V数据描点连线,数据点位于p﹣V图像中过原点的一条直线上4.在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法正确的是()A.为便于形成单分子油膜,配制的油酸酒精溶液浓度要高一些 B.水面上痱子粉撒得越多,形成的油膜轮廓越清晰,实验误差越小 C.计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去,会导致实验结果偏小 D.如果将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,会导致测量结果偏大二.多选题(共5小题)(多选)5.下列实验操作,正确的有()A.“用单摆测重力加速度”时,在最高点释放摆球并同时开始计时 B.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时,使用多用电表的交流电压挡测电压 C.“用油膜法估测油酸分子直径的大小”是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法 D.“双缝干涉测波长”实验中,单缝与光源之间不放滤光片,观察不到干涉条纹(多选)6.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为μ。一滴油酸酒精溶液的体积为V,把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里,等油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。正方形小方格的边长为a,数得油膜占有的正方形小方格个数为n个,下列说法正确的是()A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的依据是将酒精看成单分子酒精 B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验测量得到的分子大小数量级一般为10﹣15 C.油酸分子直径约为d=D.若在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,会导致油酸分子直径的测量值偏大(多选)7.以下实验中,说法正确的是()A.“测定玻璃折射率”的实验中,入射角越大,则反射光强,折射光弱,越容易观察 B.在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中,干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用 C.在“油膜法估测分子大小”的实验中,配好的油酸酒精溶液搁置很久才做实验会使测量结果偏小 D.在“用双缝干涉测光波长实验”中,增大透镜与单缝的间距可观察到条纹间距增大(多选)8.《刑法修正案(八)》将醉驾入刑。法律规定每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲,ab两端电压6V,RP是酒精气体传感器,其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙,R是定值电阻,其阻值恒定为20Ω,电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B.电压表示数与电流表示数比值保持不变 C.若测试仪中电流表示数低于0.15A,说明驾驶员处于醉驾状态 D.若测试仪中电压表示数超过3V,说明驾驶员处于醉驾状态(多选)9.某同学利用如图甲所示的实验装置,观察光的衍射现象;用图乙所示的实验装置演示光的偏振现象,白炽灯自O点发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上;彩虹的原理如图丙所示,太阳光以一定角度射入球形水滴,在水滴边缘发生两次折射和一次反射,a、b为光束的两种色光,O为水滴的中心;在插针法测量玻璃折射率的实验中,若该同学准确画好玻璃砖界面aa′和bb′后,实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些,如图丁所示。下列说法正确的是()A.图甲中,若仅减小单缝的宽度,则屏上的中央亮纹宽度变宽,亮度减弱 B.图乙中,将偏振片Q以光传播方向为轴转过45°,光屏处光的亮度比转动前变强 C.图丙中,a光的折射率大于b光,a光光子的动量小于b光光子的动量 D.图丁中,若其他操作正确,则折射率的测量值等于准确值三.实验题(共11小题)10.某实验小组研究甲、乙两个电阻的阻值随温度变化的规律。(1)他们将多用电表的选择开关调成欧姆挡的合适倍率,然后将红黑表笔短接,通过调节旋钮(填图1中的“A”或“B”)使指针指到(填“左侧”或“右侧”)的0刻度;然后将电阻甲与多用电表欧姆挡连接成如图2所示的电路,用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开,看到表盘指针偏角先变小后变大,在此过程中流过电阻甲的电流方向(填“向左”或“向右”),甲电阻的阻值随着温度的升高而(填“增大”或“减小”);(2)他们将电阻乙(阻值约为几千欧)接入如图3所示的电路,其中实验器材如下:A.电源(电动势4.5V,内阻不计)B.电压表(量程3V,内阻为2kΩ)C.定值电阻R0,阻值为2kΩD.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)E.单刀双掷开关和开关各一F.导线若干①闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最(填“左端”或“右端”),然后将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏;②将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,测得此时电压表的示数为0.75V,此时电阻乙的阻值为kΩ(结果保留2位有效数字);③升高电阻乙所处环境的温度,读取多组电压表示数,发现电压表示数逐渐增大,则电阻乙的阻值随温度的升高而(填“增大”或“减小”)。11.某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1所示。(1)下列说法中正确的是。A.要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现B.使用间距更小的双缝,可增加从目镜中观察到的条纹个数C.测量某条亮纹位置时,应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐(2)该同学调整好实验装置后,测出双缝间距d=0.25mm,双缝到屏的距离l=50cm,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示,则所测光的波长λ为nm。(3)该同学在实验操作中将一厚度为3λ、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的S1,如图3所示,他观察到的中点P处为(填正确答案前的字母)。A.亮纹B.暗纹12.图甲为电阻式触摸屏的简化原理:按压屏幕时,使相互绝缘的两层导电层在按压点位置“触点”有了接触,从而改变接入电路的电阻。(1)某研究小组找到一块电阻式触摸屏单元,将其接入电路中,简化电路如图乙。先将开关闭合到1让电容器充满电,再将开关切换到2,通过电流传感器观察电容器放电电流随时间变化的情况。若按压和不按压两种情况下放电初始时刻的电流大小分别记作IA、IB,则有IAIB(选填“>”“=”或“<”);(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。某同学想较准确测量此电阻,可供使用的器材有:A.电源E(电动势为3V,内阻忽略不计);B.电流表A1(量程为3mA,内阻为5Ω);C.电流表A2(量程为60mA,内阻约为2Ω);D.滑动变阻器R1(总阻值约为10Ω);E.电阻箱R2,最大阻值为99999Ω;F.开关S,导线若干。①该同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为4.5V的电压表,电阻箱R2的阻值应调为Ω;②该同学设计了图丙测量电路,为了尽量减小实验的系统误差,电阻箱右边的导线应该与接线柱(填“a”或“b”)相连;按正确选择连接好电路之后,改变滑动变阻器滑片位置,测得多组对应的电流表A1和电流表A2的示数I1、I2,得到了图丁的图像,由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为Ω(结果保留2位有效数字);③该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果(填“有”或“没有”)影响。13.物理是一门以实验为基础的科学,下面是某同学做实验过程中的部分步骤:(1)在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图甲所示。①观察变压器的铁芯,它的结构和材料是。A、整块硅钢铁芯B、整块不锈钢铁芯C、绝缘的硅钢片叠成②观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数。(2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验,将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒,100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉,把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜形状稳定后,在浅盘上盖上透明塑料盖板,并描出油酸膜的轮廓,如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm,则估测出油酸分子的直径为m(保留2位有效数字)。②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大,本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是()A、“用单摆测定重力加速度”实验中,测量单摆的周期B、“用双缝干涉测光的波长”实验中,测量相邻条纹间距C、“验证动量守恒定律”实验中,获得小球落点的平均位置D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,再求出直径平均值14.如图甲,某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,操作步骤如下:①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来;②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p;③重复上述步骤②,多次测量并记录;④根据记录的数据,作出相应图像,分析得出结论。回答下列问题:(1)为确保封闭气体温度恒定,应(“快速”或“缓慢”)移动活塞。原因是。(2)在温度不变的情况下,得到气体压强p与体积V成反比的结论,你对这一结论的微观解释是。(3)在不同环境温度下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2,且T1>T2。在如图所示的四幅图中,更能直观反映相关物理量之间关系的是()A.B.C.D.(4)某同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线如图,发现图线不通过坐标原点,造成这一结果的原因可能是。15.某同学利用等腰直角玻璃砖测玻璃的折射率。主要步骤如下:①将白纸平铺在木板上,在白纸上画直线MN,将玻璃砖底边与MN重合,在纸上标记玻璃砖顶点a;②将大头针P1竖直插在合适的位置,再移动大头针P2,用视线观察,在P2挡住P1和玻璃砖顶点a处竖直插入;③移走玻璃砖和大头针,过P1、P2作直线交MN于O点,用圆规以O为圆心、以Oa为半径画圆,交P1、P2于b点,如图。请接着完成后续实验步骤,算出玻璃的折射率n。(1)在图中画出所需的辅助线,并标注相应的字母。(2)玻璃折射率的计算公式为:n=(用相应字母符号表示)。(3)请提出一条减少实验误差的方案:。16.高精度电阻测温仪的核心部件是热敏电阻,热敏电阻是一种传感器,其电阻值随着温度的变化而改变,实验小组利用下列仪器探究传感器电阻随环境提度变化的规律。A.传感器电阻Rx(阻值200~800Ω)B.电源(电动势E=6V,内阻不计)C.电压表V1(量程0~3V,内阻为3kΩ)D.电压表V2(量程0~15V,内阻为15kΩ)E.电流表A1(量程0~0.6A,内阻不计)F.电流表A2(量程0~30mA,内阻不计)G.定值电阻R1=3kΩH.定值电阻R2=15kΩI.滑动变阻器R(0~20Ω)J.开关、导线若干(1)为准确测量传感器电阻在不同温度下的电阻值,设计如图甲所示测量电路,将实物如乙图连线成测量电路。(2)电路中电压表应选,电流表应选,定值电阻应选(均填写仪器前字母)。(3)在正确连接电路后,闭合开关S,当环境温度为27℃时,电压表读数U=2.6V,电流表读数13.0mA,此时传感器电阻的阻值Ω。(4)不断改变环境温度,测出对应电阻值,作出电阻Rx随摄氏温度t的图像如图丙所示,则传感器电阻Rx随摄氏温度t关系表达式:Rx=Ω。17.随着智能可穿戴设备的快速发展,柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。罗同学利用如图甲所示的电路对热敏电阻的温度特性进行探究,并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有:热敏电阻Rt,电源(电动势E=6V,内阻可忽略),电压表V1、V2(均可视为理想电表),定值电阻R0=120Ω,滑动变阻器R1,开关S和导线若干。(1)实验时,将热敏电阻Rt置于温度控制室中,按照图甲连接好电路,记录不同温度下电压表V1和电压表V2的示数,并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数如图乙所示,此时电压表V2的示数为V,此时热敏电阻的阻值为Ω(结果保留至整数位)。(2)罗同学多次实验,得到Rt在不同实验温度下的阻值,该同学将实验数据描在图丙上。请把这些实验点连成曲线,得到该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲线。(3)该同学利用上述实验器材和灵敏电流计G(量程为0∼20mA,内阻为70Ω)设计了一个简单的热敏电阻温度计,其电路如图丁所示,Rt做测温探头用,把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的热敏电阻温度计。则灵敏电流计G指针满偏时对应的温度为℃(结果保留至整数位)。18.饮酒后驾驶严重危害交通安全,“喝酒不开车”已经成为安全驾驶的行为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器,其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。利用酒精气体传感器设计一款酒精检测仪电路图如图乙所示。除了酒精气体传感器外,提供以下器材:A.干电池组(电动势E=3.0V,内阻很小,忽略不计)B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻rg=200Ω)C.电阻箱R1(最大阻值9999.9Ω)D.电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)E.多用电表F.开关及导线若干(1)为完成实验,先将表头G和电阻箱R1改装成量程为3V的电压表,作为改装酒精浓度表使用,则R1的阻值应调为Ω。(2)如将酒精气体浓度为零的位置标注在表头G上2mA处,则电阻箱R2的阻值应调为Ω(提示:电阻箱阻值应注意有效数字位数)。(3)完成步骤(2)后,某次测试酒精浓度时,表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶,即酒驾;酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶,即醉驾。则该次测试的酒精气体浓度在(选填“酒驾”或“醉驾”)范围内。(4)使用较长时间后,干电池组电动势不变,内阻增大不可忽略,若直接测量,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。19.某同学用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系,实验装置如图1所示,实验中通过注射器示数读出气体体积V,用气压传感器记录气体压强p,研究气体压强和体积的关系。(1)关于实验过程,说法正确的是。A.推拉活塞时,为了读数准确,动作要快B.推拉活塞时,为了稳定,手要握住注射器筒C.气压传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据D.活塞和注射器筒之间的摩擦并不影响压强的测量(2)某同学在做实验时,按实验要求组装好实验装置,然后按实验要求推动活塞,使注射器内空气体积发生变化,实验数据如表所示,请在图2中作出V与1p序号V/mLp/(×105Pa)1p/(×10﹣5Pa﹣11181.0380.9632161.1600.8623141.3110.7634121.5120.6615101.7840.561682.1780.459762.7930.358(3)本实验中,可以由V与1p的关系图像验证气体等温变化时p与V的关系,其依据是V与1p成(选填“正比”或“反比(4)由于在实验中未考虑软管中气体的体积,实验结果有一定的误差,此误差属于(选填“系统误差”或“偶然误差”)。(5)由图像可以求得软管中气体的体积为mL(保留两位有效数字)。20.雅明干涉仪可以利用光的干涉来测定气体在各种压强下的折射率,其光路图如图所示。图中S为光源,G1、G2为两块完全相同的平行玻璃板,彼此平行放置,每一块玻璃板都有一个镀银面。T1、T2为两个等长度的玻璃管,长度均为d。测量时,先将两管抽空,然后将气体徐徐充入玻璃管T2中,在E处观察干涉条纹的变化,即可测得该气体的折射率。兴趣小组成员设计了如下实验:(1)保持温度不变,将待测气体充入T2管中,从开始进气至到达标准状态的过程中,在E处看到恰好移过N条干涉亮条纹,已知待测光在真空中的波长为λ,该气体在标准状态下的折射率为。(2)该兴趣小组研究了波长为632.8nm的光通过气体,在温度一定的情况下气体的折射率与压强的关系,实验数据如表:压强p(atm)1.01.21.41.6亮条纹移动数N0244872①通过分析N﹣P关系,可判断折射率和压强的关系是(选填“线性”、“非线性”、“不确定”);②已知玻璃管长度为d=0.1m,当压强p=1.6atm时,气体的折射率为(结果保留4位小数)。

2026年高考物理复习新题速递之其他实验(2025年10月)参考答案与试题解析一.选择题(共4小题)题号1234答案DBCD二.多选题(共5小题)题号56789答案BCCDBCBDAD一.选择题(共4小题)1.如图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验装置,实验中要增大观察到的条纹间距,正确的做法是()A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离 C.增大透镜与单缝间的距离 D.换用更长的遮光筒【考点】用双缝干涉测量光的波长.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;推理论证能力.【答案】D【分析】根据双缝干涉实验条纹间距表达式分析。【解答】解:双缝干涉实验条纹间距为:Δx=Lλd,由表达式可知,对一定波长的光,条纹间距只与双缝间距和双缝与光屏的距离有关,要增大条纹间距,可以更换更长的遮光筒,故ABC故选:D。【点评】考查了双缝干涉实验条纹间距表达式,熟练记住表达式,并知道各符号的含义。2.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时,手轮读数为1.1mm;转动手轮,分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时,手轮读数为5.6mm。已知双缝到光屏的距离为500mm,双缝间距为0.4mm,则该单色光的波长为()A.600nm B.720nm C.750nm D.896nm【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;推理论证能力.【答案】B【分析】根据条纹宽度求解相邻亮条纹之间的距离,根据双缝干涉条纹间距公式求入射光的波长。【解答】解:相邻条纹间距为Δx已知双缝到光屏的距离为500mm,双缝间距为0.4mm,根据Δx=Ldλ,可得该单色光的波长为λ=故选:B。【点评】本题主要考查了双缝干涉测波长的实验,关键是要理解实验原理,掌握双缝干涉条纹间距公式。3.利用如图所示的实验装置探究气体等温变化的规律时,下列说法正确的是()A.需要用手握住注射器使装置保持稳定 B.需要让空气柱的体积快速发生变化 C.不需要测量出空气柱的横截面积 D.采集到的p、V数据描点连线,数据点位于p﹣V图像中过原点的一条直线上【考点】理想气体的实验规律.【专题】定性思想;推理法;理想气体状态方程专题;推理论证能力.【答案】C【分析】探究气体等温变化规律时,为保证温度不发生明显的变化,不能用手握住注射器,另一方面,空气柱体积变化不要太快,实验过程中,只需要测量出空气柱的长度和对应的气体压强。采集到的p、V数据描点连线类似于双曲线。【解答】解:AB.探究气体等温变化规律时,为保证温度不发生明显的变化,不能用手握住注射器,另一方面,空气柱体积变化不要太快,让气体能和外界达到热平衡,故AB错误;C.实验过程中,只需要测量出空气柱的长度和对应的气体压强即可,故C正确;D.采集到的p、V数据描点连线,数据点位于p﹣V图像类似于双曲线,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了理想气体实验规律,解题关键是探究气体等温变化的规律要保持温度不变。4.在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法正确的是()A.为便于形成单分子油膜,配制的油酸酒精溶液浓度要高一些 B.水面上痱子粉撒得越多,形成的油膜轮廓越清晰,实验误差越小 C.计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去,会导致实验结果偏小 D.如果将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,会导致测量结果偏大【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】定性思想;实验分析法;估算分子个数专题;实验探究能力.【答案】D【分析】根据实验原理分析判断;根据体积公式分析判断。【解答】解:A.油酸酒精溶液浓度过高会导致油膜过厚,无法形成单分子层,故A错误;B.痱子粉过多会阻碍油膜充分扩散,形成的油膜偏小,使油膜面积测量偏小,误差增大,故B错误;C.舍去不完整方格会使油膜面积S偏小,由d=VS可知,dD.若误将油酸酒精溶液体积作为油酸体积,油酸体积V偏大,导致d=VS故选:D。【点评】本题关键掌握用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验原理和误差分析。二.多选题(共5小题)(多选)5.下列实验操作,正确的有()A.“用单摆测重力加速度”时,在最高点释放摆球并同时开始计时 B.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时,使用多用电表的交流电压挡测电压 C.“用油膜法估测油酸分子直径的大小”是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法 D.“双缝干涉测波长”实验中,单缝与光源之间不放滤光片,观察不到干涉条纹【考点】用油膜法估测油酸分子的大小;用单摆测定重力加速度;探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系;用双缝干涉测量光的波长.【专题】定性思想;推理法;阿伏加德罗常数的应用专题;推理论证能力.【答案】BC【分析】在最高点小球速度为零,此位置摆球的摆动不明显,计时误差较大。摆球在最低点速度最大,在此位置开始计时误差较小;变压器原、副线圈两端的电压为交变电压;根据“用油膜法估测分子的大小”的实验原理分析作答;根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理分析作答。【解答】解:A.“用单摆测重力加速度”时,用单摆测重力加速度”时,应将摆球从平衡位置拉开一个小角度后释放,并从摆球经过平衡位置时开始计时,因为平衡位置速度最大,计时误差小,故A错误;B.在“探究变压器原副线圈电压与匝数的关系”实验中,测量电压时可以用多用电表的交流电压挡测量,故B正确;C.“用油膜法估测油酸分子直径的大小”,通过测量油膜面积(宏观量)等,计算分子直径(微观量),故C正确;D.“双缝干涉测波长”实验中,单缝与光源间不放滤光片,光源含多种色光,会出现彩色干涉条纹,不是观察不到,故D错误。故选:BC。【点评】本题考查了双缝干涉测波长、单摆周期公式测重力、速度和用油膜法估测分子的大小、探究变压器原副线圈电压与匝数的关系,解题的关键是掌握相关实验的原理、实验的方法,然后逐项分析作答。(多选)6.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为μ。一滴油酸酒精溶液的体积为V,把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里,等油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。正方形小方格的边长为a,数得油膜占有的正方形小方格个数为n个,下列说法正确的是()A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的依据是将酒精看成单分子酒精 B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验测量得到的分子大小数量级一般为10﹣15 C.油酸分子直径约为d=D.若在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,会导致油酸分子直径的测量值偏大【考点】用油膜法估测油酸分子的大小.【专题】定量思想;实验分析法;估算分子个数专题;实验探究能力.【答案】CD【分析】根据用油膜法估测分子大小的实验原理判断;根据分子大小数量级判断;根据几何知识计算;根据油酸酒精溶液的浓度对实验的影响判断。【解答】解:A.“用油膜法估测分子的大小”实验的依据是将油膜看成单分子油膜,故A错误。B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验测量得到的分子大小数量级一般为10﹣10m,故B错误。C.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为:V′=μV油酸分子直径约为d故C正确;D.若在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,则油酸酒精溶液的浓度降低,会导致油酸分子直径的测量值偏大,故D正确。故选:CD。【点评】本题关键掌握用油膜法估测油酸分子大小的实验原理和计算油酸分子直径的方法。(多选)7.以下实验中,说法正确的是()A.“测定玻璃折射率”的实验中,入射角越大,则反射光强,折射光弱,越容易观察 B.在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中,干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用 C.在“油膜法估测分子大小”的实验中,配好的油酸酒精溶液搁置很久才做实验会使测量结果偏小 D.在“用双缝干涉测光波长实验”中,增大透镜与单缝的间距可观察到条纹间距增大【考点】用油膜法估测油酸分子的大小;利用传感器制作简单的自动控制装置;测量玻璃的折射率;用双缝干涉测量光的波长.【专题】实验题;定性思想;分子运动论专题;光的干涉专题;理解能力.【答案】BC【分析】根据“测定玻璃折射率”的实验原理分析判断;根据干簧管在电路中作用分析判断;根据相邻明或暗条纹间距公式分析判断;根据“油膜法估测分子大小”的实验误差分析判断。【解答】解:A、“测定玻璃折射率”实验中,入射角过大时,折射光过弱,反而不易观察折射光线以测量,并非“越容易观察”。故A错误。B、干簧管能感知磁场,在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中,既充当传感器(感知磁场信号),又充当控制开关(控制电路通断)。故B正确。C、“油膜法估测分子大小”实验中,油酸酒精溶液搁置过久,酒精挥发使油酸浓度变大。实验时,按原浓度计算的油酸体积偏大,实际油膜面积偏小,根据d=VS,测量的分子直径(结果)会偏小。故CD、双缝干涉条纹间距公式为Δx=Lλd,“透镜与单缝的间距”不影响公式中的L、d、故选BC。【点评】本题关键掌握“测定玻璃折射率”的实验原理、干簧管在电路中作用、“用双缝干涉测光波长实验”原理和“油膜法估测分子大小”的实验原理。(多选)8.《刑法修正案(八)》将醉驾入刑。法律规定每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲,ab两端电压6V,RP是酒精气体传感器,其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙,R是定值电阻,其阻值恒定为20Ω,电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B.电压表示数与电流表示数比值保持不变 C.若测试仪中电流表示数低于0.15A,说明驾驶员处于醉驾状态 D.若测试仪中电压表示数超过3V,说明驾驶员处于醉驾状态【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.【答案】BD【分析】根据图像数据和闭合电路欧姆定律分析判断;根据电压表、电流表测量的对象和欧姆定律分析判断;根据欧姆定律计算结合图像判断;结合C中计算结果分析判断。【解答】解:A.由图像可知,随酒精浓度的增加,RP的阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中的总电流增大,R两端的电压增大,即电压表的示数增大,因此气体中酒精浓度与电压表示数不成反比,故A错误;B.因为R为定值电阻,电压表测R两端的电压,电流表测通过R的电流,则由欧姆定律R可知电压表示数与电流表示数比值保持不变,故B正确;C.当电流表的示数为0.15A时,由欧姆定律R可得RP=20Ω由图像可知对应的每100ml的气体中酒浓度为80mg,若电流小于0.15A,则RP大于20Ω,说明每100ml的气体中酒精浓度小于80mg,说明驾驶员可能处于酒驾状态,故C错误;D.若电压表的示数为3V,则此时R=RP=20Ω若电压表的示数大于3V,则RP<20Ω由图像可知此时每100ml的气体中酒精浓度大于80mg,说明驾驶员处于醉驾状态,故D正确。故选:BD。【点评】本题关键掌握酒精气体传感器的工作原理和闭合电路欧姆定律。(多选)9.某同学利用如图甲所示的实验装置,观察光的衍射现象;用图乙所示的实验装置演示光的偏振现象,白炽灯自O点发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上;彩虹的原理如图丙所示,太阳光以一定角度射入球形水滴,在水滴边缘发生两次折射和一次反射,a、b为光束的两种色光,O为水滴的中心;在插针法测量玻璃折射率的实验中,若该同学准确画好玻璃砖界面aa′和bb′后,实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些,如图丁所示。下列说法正确的是()A.图甲中,若仅减小单缝的宽度,则屏上的中央亮纹宽度变宽,亮度减弱 B.图乙中,将偏振片Q以光传播方向为轴转过45°,光屏处光的亮度比转动前变强 C.图丙中,a光的折射率大于b光,a光光子的动量小于b光光子的动量 D.图丁中,若其他操作正确,则折射率的测量值等于准确值【考点】测量玻璃的折射率;光的折射定律;改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化;光的偏振现象及原理.【专题】定性思想;推理法;光的折射专题;光的衍射、偏振和电磁本性专题;物理光学综合专题;理解能力.【答案】AD【分析】根据发生明显衍射的条件和衍射条纹的特点判断;根据光发生偏振现象的特点判断;根据光的折射率和德布罗意波长公式判断;分析入射角和折射角的变化情况判断。【解答】解:A.图甲中,若仅减小单缝的宽度,则衍射现象更加明显,则屏上的中央亮纹宽度变宽,因单缝变窄,透光量减小,则亮度减弱,故A正确;B.图乙中,因P、Q偏振片平行,则光屏上光亮度最强;将偏振片Q以光传播方向为轴转过45°,光屏处光的亮度比转动前变弱,故B错误;C.图丙中,因a光偏折程度比b光更大,可知a光的折射率大于b光,a光频率大于b光,a光波长小于b光,由德布罗意波长公式有p=hλ,可知a光光子的动量大于bD.图丁中,若实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些,其他操作正确,作出光路如下图所示,在玻璃砖实际偏折光线与实验所得到的偏折光线是平行的,入射角和折射角不发生变化,则折射率的测量值等于准确值,故D正确。故选:AD。【点评】本题关键掌握光发生折射、衍射和偏振现象的特点和规律。三.实验题(共11小题)10.某实验小组研究甲、乙两个电阻的阻值随温度变化的规律。(1)他们将多用电表的选择开关调成欧姆挡的合适倍率,然后将红黑表笔短接,通过调节旋钮B(填图1中的“A”或“B”)使指针指到右侧(填“左侧”或“右侧”)的0刻度;然后将电阻甲与多用电表欧姆挡连接成如图2所示的电路,用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开,看到表盘指针偏角先变小后变大,在此过程中流过电阻甲的电流方向向左(填“向左”或“向右”),甲电阻的阻值随着温度的升高而增大(填“增大”或“减小”);(2)他们将电阻乙(阻值约为几千欧)接入如图3所示的电路,其中实验器材如下:A.电源(电动势4.5V,内阻不计)B.电压表(量程3V,内阻为2kΩ)C.定值电阻R0,阻值为2kΩD.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)E.单刀双掷开关和开关各一F.导线若干①闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最左端(填“左端”或“右端”),然后将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏;②将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,测得此时电压表的示数为0.75V,此时电阻乙的阻值为3.0kΩ(结果保留2位有效数字);③升高电阻乙所处环境的温度,读取多组电压表示数,发现电压表示数逐渐增大,则电阻乙的阻值随温度的升高而减小(填“增大”或“减小”)。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性;练习使用多用电表(实验).【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)B,右侧,向左,增大;(2)①左端;②3.0;③减小。【分析】(1)根据欧姆调零方法判断;根据多用电表的电流从红表笔流入黑表笔流出判断;根据欧姆表的读数特点判断;(2)①根据分压式接法和保护电路判断;②根据串联电路的特点和欧姆定律计算;③根据串联电路特点推导电阻乙两端电压表达式判断。【解答】解:(1)欧姆调零时,需要调整欧姆调零旋钮,即B,使指针指到表盘右侧的欧姆0刻度;由于多用电表的电流从红表笔流入,黑表笔流出,所以通过电阻甲的电流方向向左,在“用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开”的过程中,电阻甲的阻值温度先升高后降低,指针的偏角先变小后变大,说明电阻甲的阻值先增大后减小,所以甲电阻的阻值随着温度的升高而增大。(2)①图3为滑动变阻器的分压式接法,闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最左端,以保证测量电路的电压为0;②由于滑动变阻器的阻值比较小,而并联支路的电阻比较大,所以在滑动变阻器的滑片位置不变的情况下,可以认为并联支路的电压不变,即U0=3.0V所以当电压表的示数为0.75V时,电阻乙两端的电压U乙=U0﹣U1=3.0V﹣0.75V=2.25V此时流过电阻乙的电流I所以此时电阻乙的阻值为R③电压表的示数逐渐增大,说明电阻乙的电压逐渐减小,由U可知电阻乙的阻值逐渐减小。故答案为:(1)B,右侧,向左,增大;(2)①左端;②3.0;③减小。【点评】本题关键掌握欧姆表的的读数特点、使用方法和串并联电路的规律11.某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1所示。(1)下列说法中正确的是C。A.要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现B.使用间距更小的双缝,可增加从目镜中观察到的条纹个数C.测量某条亮纹位置时,应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐(2)该同学调整好实验装置后,测出双缝间距d=0.25mm,双缝到屏的距离l=50cm,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示,则所测光的波长λ为713nm。(3)该同学在实验操作中将一厚度为3λ、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的S1,如图3所示,他观察到的中点P处为B(填正确答案前的字母)。A.亮纹B.暗纹【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)C;(2)713;(3)B。【分析】(1)根据干涉的条件分析判断;根据条纹间距分析判断;根据测量某条干涉亮纹位置的方法判断;(2)螺旋测微器读数为固定刻度与可动刻度读数之和;根据条纹间距公式计算波长;(3)根据光干涉的原理分析判断。【解答】解:(1)A.若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝不平行,要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行,故A错误;B.根据相邻两亮(暗)干涉条纹的间距Δx=λld可知要增加观察到的条纹数,即ΔxC.测量某条干涉亮纹位置时,应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐,故C正确。故选:C。(2)由题图2可知,螺旋测微器的读数分别为x1=1mm+41.5×0.01mm=1.415mm,x2=8.5mm+4.5×0.01mm=8.545mm相邻亮条纹的间距Δx根据Δx可得所测光波的波长λ=(3)S光源发出的光到S1、S2的距离相同,透明薄片相当于增加光程半波长的奇数倍,即S1、S2振动方向始终相反,P到S1、S2的距离相同,光程差Δx=0,P点为减弱点,即为暗条纹。故B正确,A错误。故选:B。故答案为:(1)C;(2)713;(3)B。【点评】本题关键掌握通过双缝干涉实验测量单色光的波长的实验原理和螺旋测微器的读数方法。12.图甲为电阻式触摸屏的简化原理:按压屏幕时,使相互绝缘的两层导电层在按压点位置“触点”有了接触,从而改变接入电路的电阻。(1)某研究小组找到一块电阻式触摸屏单元,将其接入电路中,简化电路如图乙。先将开关闭合到1让电容器充满电,再将开关切换到2,通过电流传感器观察电容器放电电流随时间变化的情况。若按压和不按压两种情况下放电初始时刻的电流大小分别记作IA、IB,则有IA>IB(选填“>”“=”或“<”);(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。某同学想较准确测量此电阻,可供使用的器材有:A.电源E(电动势为3V,内阻忽略不计);B.电流表A1(量程为3mA,内阻为5Ω);C.电流表A2(量程为60mA,内阻约为2Ω);D.滑动变阻器R1(总阻值约为10Ω);E.电阻箱R2,最大阻值为99999Ω;F.开关S,导线若干。①该同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为4.5V的电压表,电阻箱R2的阻值应调为1495Ω;②该同学设计了图丙测量电路,为了尽量减小实验的系统误差,电阻箱右边的导线应该与接线柱a(填“a”或“b”)相连;按正确选择连接好电路之后,改变滑动变阻器滑片位置,测得多组对应的电流表A1和电流表A2的示数I1、I2,得到了图丁的图像,由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为79Ω(结果保留2位有效数字);③该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果没有(填“有”或“没有”)影响。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)>;(2)①1495;②a,79;③没有。【分析】(1)根据电阻并联后总电阻减小,结合闭合电路欧姆定律判断;(2)①根据电压表的改装原理计算;②根据电压表的分流已知确定电流表的接法;③根据欧姆定律结合图像计算待测电阻并判断。【解答】解:(1)按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触,并联进去电阻,总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知放电电流增大,即IA>IB(2)①根据电压表的改装原理可知4.5=3×10﹣3(5+R2)解得R2=1495Ω②由于改装电压表的内阻已知,所以电压表的分流已知,则电流表A2应采用外接法,即电阻箱右边的导线应该与接线柱“a”连接;根据欧姆定律可得I1(RA1+R2)=(I2﹣I1)Rx所以I1结合图像可得Rx代入数据解得Rx=79Ω③由以上分析可知,该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果没有影响。故答案为:(1)>;(2)①1495;②a,79;③没有。【点评】本题关键掌握并联电阻的特点、电压表的改装原理和利用图像处理问题的方法。13.物理是一门以实验为基础的科学,下面是某同学做实验过程中的部分步骤:(1)在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图甲所示。①观察变压器的铁芯,它的结构和材料是C。A、整块硅钢铁芯B、整块不锈钢铁芯C、绝缘的硅钢片叠成②观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数少。(2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验,将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒,100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉,把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜形状稳定后,在浅盘上盖上透明塑料盖板,并描出油酸膜的轮廓,如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm,则估测出油酸分子的直径为1.8×10﹣9m(保留2位有效数字)。②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大,本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是(AB)A、“用单摆测定重力加速度”实验中,测量单摆的周期B、“用双缝干涉测光的波长”实验中,测量相邻条纹间距C、“验证动量守恒定律”实验中,获得小球落点的平均位置D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,再求出直径平均值【考点】用油膜法估测油酸分子的大小;探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;交流电专题;估算分子个数专题;实验探究能力.【答案】(1)①C;②少;(2)①1.8×10﹣9;②AB。【分析】(1)①根据减小涡流引起的磁损耗分析判断;②根据电阻定律和理想变压器电流与匝数关系判断;(2)①数出小方格数计算油膜面积,根据浓度计算1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积,根据体积公式计算分子直径;②根据单摆周期的概念计算;根据条纹间距公式计算;根据减小偶然误差取平均值的方法判断;【解答】解:(1)①为了减小涡流引起的磁损耗,变压器的铁芯,它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。故C正确,ABD错误。故选:C。②根据电阻定律有R导线越粗,导线电阻越小,根据电流匝数关系有I1n1=I2n2可知,匝数越少,电流越大,为了减小能量损耗,导线粗的线圈匝数少。(2)①每格边长为1cm,一个格子的面积为1cm2,按超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出55格,故油膜面积为S=55cm2=5.5×10﹣3m21滴油酸酒精溶液中含油酸的体积V分子直径为d②A.“用单摆测定重力加速度”实验中,测量单摆的周期时记录N次全振动的时间t,采用累计法,所以单摆周期T=tNB.“用双缝干涉测光的波长”实验中,测量第1亮条纹和第N亮条纹间距d,则测量相邻条纹间距Δx=dNC.“验证动量守恒定律”实验中,获得小球落点的平均位置,是为了减小偶然误差,故C错误;D.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,再求出直径平均值,是为了减小偶然误差,故D错误。故选:AB。故答案为:(1)①C;②少;(2)①1.8×10﹣9;②AB。【点评】本题关键掌握涡流形成原因和减小方法、用油膜法估测油酸分子大小实验数据的处理方法。14.如图甲,某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,操作步骤如下:①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来;②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p;③重复上述步骤②,多次测量并记录;④根据记录的数据,作出相应图像,分析得出结论。回答下列问题:(1)为确保封闭气体温度恒定,应缓慢(“快速”或“缓慢”)移动活塞。原因是缓慢移动气体可与外界充分热交换,维持温度恒定。(2)在温度不变的情况下,得到气体压强p与体积V成反比的结论,你对这一结论的微观解释是温度不变,分子平均动能一定,体积减小,分子数密度增大,压强增大。。(3)在不同环境温度下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2,且T1>T2。在如图所示的四幅图中,更能直观反映相关物理量之间关系的是(AC)A.B.C.D.(4)某同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线如图,发现图线不通过坐标原点,造成这一结果的原因可能是由于胶管内存在气体。【考点】理想气体的实验规律.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;气体的状态参量和实验定律专题;实验探究能力.【答案】(1)缓慢,缓慢移动气体可与外界充分热交换,维持温度恒定;(2)温度不变,分子平均动能一定,体积减小,分子数密度增大,压强增大;(3)AC;(4)由于胶管内存在气体。【分析】(1)根据实验中封闭气体温度恒定分析判断;(2)根据温度与分子平均动能的关系分析判断;(3)根据理想气体状态方程分析判断;(4)根据图像确定函数表达式判断。【解答】解:(1)为确保封闭气体温度恒定,应缓慢移动活塞。原因是缓慢移动气体可与外界充分热交换,维持温度恒定。(2)在温度不变的情况下,得到气体压强p与体积V成反比的结论,微观解释是温度不变,分子平均动能一定,体积减小,分子数密度增大,压强增大。(3)AB、由一定质量的理想气体状态方程pVT=C,可知C是常数,温度T越大,pV越大,分别在图线上找到两个点,则pV乘积较大的是T1对应的图线,故A正确,B错误;CD、由一定质量的理想气体状态方程pVT=p-1V的斜率C是常数,气体温度越高,图像斜率越大,故C正确,D错误。故选:AC。(4)由V-1则p(V+V0)=C所以造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。故答案为:(1)缓慢,缓慢移动气体可与外界充分热交换,维持温度恒定;(2)温度不变,分子平均动能一定,体积减小,分子数密度增大,压强增大;(3)AC;(4)由于胶管内存在气体。【点评】本题关键掌握探究气体等温变化规律的实验原理和利用图像处理问题的方法。15.某同学利用等腰直角玻璃砖测玻璃的折射率。主要步骤如下:①将白纸平铺在木板上,在白纸上画直线MN,将玻璃砖底边与MN重合,在纸上标记玻璃砖顶点a;②将大头针P1竖直插在合适的位置,再移动大头针P2,用视线观察,在P2挡住P1和玻璃砖顶点a处竖直插入;③移走玻璃砖和大头针,过P1、P2作直线交MN于O点,用圆规以O为圆心、以Oa为半径画圆,交P1、P2于b点,如图。请接着完成后续实验步骤,算出玻璃的折射率n。(1)在图中画出所需的辅助线,并标注相应的字母。(2)玻璃折射率的计算公式为:n=bb'aa'(3)请提出一条减少实验误差的方案:改变插针位置,重复实验,多次测量取平均值。【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)(2)bb'aa'【分析】(1)根据几何知识作图;(2)根据折射率定律和几何知识推导;(3)根据减小误差的方法判断。【解答】解:(1)如图所示,过O作MN的垂线CD,过a作CD的垂线,垂足为a′,过b作CD的垂线,垂足为b′。(2)玻璃折射率n=计算公式为n=(3)减少实验误差的方案:改变插针位置,重复实验,多次测量取平均值。故答案为:(1)(2)bb'aa'【点评】本题关键掌握利用等腰直角玻璃砖测玻璃折射率的实验原理和减小误差的方法。16.高精度电阻测温仪的核心部件是热敏电阻,热敏电阻是一种传感器,其电阻值随着温度的变化而改变,实验小组利用下列仪器探究传感器电阻随环境提度变化的规律。A.传感器电阻Rx(阻值200~800Ω)B.电源(电动势E=6V,内阻不计)C.电压表V1(量程0~3V,内阻为3kΩ)D.电压表V2(量程0~15V,内阻为15kΩ)E.电流表A1(量程0~0.6A,内阻不计)F.电流表A2(量程0~30mA,内阻不计)G.定值电阻R1=3kΩH.定值电阻R2=15kΩI.滑动变阻器R(0~20Ω)J.开关、导线若干(1)为准确测量传感器电阻在不同温度下的电阻值,设计如图甲所示测量电路,将实物如乙图连线成测量电路。(2)电路中电压表应选C,电流表应选F,定值电阻应选G(均填写仪器前字母)。(3)在正确连接电路后,闭合开关S,当环境温度为27℃时,电压表读数U=2.6V,电流表读数13.0mA,此时传感器电阻的阻值400Ω。(4)不断改变环境温度,测出对应电阻值,作出电阻Rx随摄氏温度t的图像如图丙所示,则传感器电阻Rx随摄氏温度t关系表达式:Rx=0.4t+389.2Ω。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性.【专题】实验题;定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.【答案】(1);(2)C;F;G;(3)400;(4)0.4t+389.2【分析】(1)根据实物图连接电路图;(2)根据电压表的量程,结合欧姆定律分析求解;(3)根据欧姆定律,结合电压表示数分析求解;(4)根据传感器电阻Rx随摄氏温度t关系表达式,结合图像的斜率分析求解。【解答】解:(1)将实物如乙图连线成测量电路如下图所示:(2)由于电动势E=6V,则电路中电压表应选量程为0~3V的V1,并将定值电阻R1=3kΩ与V1串联,改装成量程为0~6V的电压表,则电路中电压表应选C,定值电阻应选G;根据欧姆定律可得Imax=UmaxRx,解得:可知电流表应选F。(3)当环境温度为27℃时,电压表读数U=2.6V,电流表读数13.0mA,则此时传感器电阻的阻值为R(4)设传感器电阻Rx随摄氏温度t关系表达式为Rx=kt+bRx﹣t图像的斜率为k根据400Ω=0.4×27Ω+b解得b=389.2Ω则传感器电阻Rx随摄氏温度t关系表达式为Rx=0.4t+389.2(Ω)故答案为:(1);(2)C;F;G;(3)400;(4)0.4t+389.2【点评】本题考查了热敏电阻相关实验,理解实验的目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。17.随着智能可穿戴设备的快速发展,柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。罗同学利用如图甲所示的电路对热敏电阻的温度特性进行探究,并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有:热敏电阻Rt,电源(电动势E=6V,内阻可忽略),电压表V1、V2(均可视为理想电表),定值电阻R0=120Ω,滑动变阻器R1,开关S和导线若干。(1)实验时,将热敏电阻Rt置于温度控制室中,按照图甲连接好电路,记录不同温度下电压表V1和电压表V2的示数,并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数如图乙所示,此时电压表V2的示数为2.40V,此时热敏电阻的阻值为105Ω(结果保留至整数位)。(2)罗同学多次实验,得到Rt在不同实验温度下的阻值,该同学将实验数据描在图丙上。请把这些实验点连成曲线,得到该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲线。(3)该同学利用上述实验器材和灵敏电流计G(量程为0∼20mA,内阻为70Ω)设计了一个简单的热敏电阻温度计,其电路如图丁所示,Rt做测温探头用,把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的热敏电阻温度计。则灵敏电流计G指针满偏时对应的温度为40℃(结果保留至整数位)。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)2.40,105;(2)(3)40。【分析】(1)先确定电压表的最小分度值再读数;根据欧姆定律计算;(2)用平滑曲线连接画出图像;(3)根据闭合电路欧姆定律计算,结合图像判断。【解答】解:(1)电压表V2的最小刻度为0.1V,则示数为2.40V;此时热敏电阻的阻值为R(2)该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲线(3)灵敏电流计G指针满偏时根据I解得Rt=110Ω可知对应的温度为40℃。故答案为:(1)2.40,105;(2)(3)40。【点评】本题关键掌握制作温度报警装置的实验原理和利用图像处理问题的方法。18.饮酒后驾驶严重危害交通安全,“喝酒不开车”已经成为安全驾驶的行为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器,其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。利用酒精气体传感器设计一款酒精检测仪电路图如图乙所示。除了酒精气体传感器外,提供以下器材:A.干电池组(电动势E=3.0V,内阻很小,忽略不计)B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻rg=200Ω)C.电阻箱R1(最大阻值9999.9Ω)D.电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)E.多用电表F.开关及导线若干(1)为完成实验,先将表头G和电阻箱R1改装成量程为3V的电压表,作为改装酒精浓度表使用,则R1的阻值应调为300Ω。(2)如将酒精气体浓度为零的位置标注在表头G上2mA处,则电阻箱R2的阻值应调为43.5Ω(提示:电阻箱阻值应注意有效数字位数)。(3)完成步骤(2)后,某次测试酒精浓度时,表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶,即酒驾;酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶,即醉驾。则该次测试的酒精气体浓度在醉驾(选填“酒驾”或“醉驾”)范围内。(4)使用较长时间后,干电池组电动势不变,内阻增大不可忽略,若直接测量,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比偏小(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)300;(2)43.5;(3)醉驾;(4)偏小。【分析】(1)根据电压表的改装原理计算;(2)先计算表头G电流为2mA时电阻箱的电压,再计算传感器的电压,最后根据欧姆定律计算电路中电流和电阻箱阻值;(3)根据欧姆定律计算传感器的电阻并结合图像判断;(4)根据闭合电路欧姆定律分析判断。【解答】解:(1)要将表头G改装为3V电压表,需要串联电阻的阻值为R(2)由题意,表头G电流为2mA时,传感器电阻为80Ω,电阻箱R2电压为U=UV=IRV=2×10﹣3×(200+300)V=1.0V则传感器电压为U1=E﹣U=3.0V﹣1.0V=2.0V则电路中电流为I电阻箱阻值为R(3)此时表头G中的实际电流为4.0mA,则电阻箱R2电压为U2=UV′=I′RV=4.0×10﹣3×(200+300)V=2.0V传感器电压为U′=E﹣U2=3.0V﹣2.0V=1.0V此时传感器电阻为R由图甲可知,此时酒精气体浓度为0.8mg/mL,属于醉酒驾驶。(4)使用较长时间后,干电池电动势不变,内阻增大,同一酒精浓度下,电路中的总电流将偏小,传感器分压减小,故所测得的酒精浓度值偏小。故答案为:(1)300;(2)43.5;(3)醉驾;(4)偏小。【点评】本题关键掌握电压表的改装原理、分析电路的连接方式由欧姆定律计算传感器电阻,结合图像进行判断的方法。19.某同学用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系,实验装置如图1所示,实验中通过注射器示数读出气体体积V,用气压传感器记录气体压强p,研究气体压强和体积的关系。(1)关于实验过程,说法正确的是D。A.推拉活塞时,为了读数准确,动作要快B.推拉活塞时,为了稳定,手要握住注射器筒C.气压传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据D.活塞和注射器筒之间的摩擦并不影响压强的测量(2)某同学在做实验时,按实验要求组装好实验装置,然后按实验要求推动活塞,使注射器内空气体积发生变化,实验数据如表所示,请在图2中作出V与1p序号V/mLp/(×105Pa)1p/(×10﹣5Pa﹣11181.0380.9632161.1600.8623141.3110.7634121.5120.6615101.7840.561682.1780.459762.7930.358(3)本实验中,可以由V与1p的关系图像验证气体等温变化时p与V的关系,其依据是V与1p成正比(选填“正比”或“反比(4)由于在实验中未考虑软管中气体的体积,实验结果有一定的误差,此误差属于系统误差(选填“系统误差”或“偶然误差”)。(5)由图像可以求得软管中气体的体积为1.2mL(保留两位有效数字)。【考点】理想气体的实验规律;理想气体及理想气体的状态方程.【专题】实验题;定量思想;推理法;理想气体状态方程专题;应用数学处理物理问题的能力.【答案】(1)D;(2)(3)正比;(4)系统误差;(5)1.2【分析】根据实验中的操作步骤和一些注意事项,判断选项;根据表格坐标点画图;根据PV=C结合图像斜率,求V0的大小。【解答】解:(1)A.推拉活塞时,动作要慢,使气体温度与环境温度保持一致,故A错误;B、推拉活塞时,手不能握住注射器,防止气体温度发生变化,故B错误;C、压强传感器与注射器之间的软管脱落后,气体质量变化,需重新实验,故C错误;D、实验使用的是气压传感器,活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量,故D正确。故选:D。(2)将表格中的数据在坐标轴中描出来,然后用直线连接起来,连线的时候,使尽可能多的点分布在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,图像如下图所示(3)当温度不变时,压强p与体积V的乘积是一个常数,则有PV=C可得V=1PC,可知V与(4)由于在实验中未考虑软管中气体的体积,而且这部分体积是无法避免的,实验结果有一定的误差,此误差属于系统误差。(5)设软管中气体的体积为V0,由图可知体积V0的读数值比实际值小,根据P(V+V0)=CC为定值,则有V=CP图像的斜率为k=C=18-60.963-0.358ml•Pa由表格数据可得6ml=0.358×20ml﹣V0解得V0=1.2ml故答案为:(1)D;(2)(3)正比;(4)系统误差;(5)1.2【点评】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。20.雅明干涉仪可以利用光的干涉来测定气体在各种压强下的折射率,其光路图如图所示。图中S为光源,G1、G2为两块完全相同的平行玻璃板,彼此平行放置,每一块玻璃板都有一个镀银面。T1、T2为两个等长度的玻璃管,长度均为d。测量时,先将两管抽空,然后将气体徐徐充入玻璃管T2中,在E处观察干涉条纹的变化,即可测得该气体的折射率。兴趣小组成员设计了如下实验:(1)保持温度不变,将待测气体充入T2管中,从开始进气至到达标准状态的过程中,在E处看到恰好移过N条干涉亮条纹,已知待测光在真空中的波长为λ,该气体在标准状态下的折射率为Nλd+1(2)该兴趣小组研究了波长为632.8nm的光通过气体,在温度一定的情况下气体的折射率与压强的关系,实验数据如表:压强p(atm)1.01.21.41.6亮条纹移动数N0244872①通过分析N﹣P关系,可判断折射率和压强的关系是线性(选填“线性”、“非线性”、“不确定”);②已知玻璃管长度为d=0.1m,当压强p=1.6atm时,气体的折射率为1.0005(结果保留4位小数)。【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)Nλd+1;(2)线性,【分析】(1)根据光干涉的原理和折射率与光速关系式推导;(2)根据(1)中表达式分析判断和计算。【解答】解:(1)每看到一条亮条纹移过,一定是光程差增大了一个波长,时间差为一个周期T。由于移动N条干涉亮纹,时间差为NT,有d又n得d根据nd﹣d=NcT=Nλ解得n(2)从第一问中折射率的表达式和表格中数据可知,n﹣P图像是一条不过原点倾斜的直线。当压强为1.6atm时,移动条纹数为72,n故答案为:(1)Nλd+1;(2)线性,【点评】本题关键掌握利用光的干涉来测定气体在各种压强下的折射率的实验原理。

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.光的折射定律【知识点的认识】一、光的折射1.光的折射现象:光射到两种介质的分界面上时,一部分光进入到另一种介质中去,光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。2.光的折射定律:折射光线与入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3.在折射现象中,光路是可逆的。4.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。5.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】如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β.从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向,当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为()分析:由题意可知从AC面出射的光线与入射光线SO恰好重合,因此根据光路可逆可知SO的折射光线是垂直于BC的,然后根据折射定律即可求解折射率。解答:作出光路图,依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合,则光在AC面的入射角为90°﹣α,由几何关系可知折射角为:r=90°﹣β。根据折射定律:n=sin(90°-α)sin故选:A。点评:解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图,然后根据几何关系以及相关物理知识求解。【解题方法点拨】光的折射问题,解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系。解题的一般步骤如下:(1)根据题意正确画出光路图;(2)根据几何知识正确找出角度关系;(3)依光的折射定律列式求解。3.改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化【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】分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,已知λ红>λ紫,在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2,则()A、Δx1<Δx2B、Δx1>Δx2C、若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx增大D、若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx不变分析:根据公式Δx=Ld解答:AB、该题考查条纹间距的表达式Δx=Ldλ,由于Δx∝λ,λ红>λ紫,得Δx1>Δx2,故A错误,CD、当双缝间距d减小,其他条件不变时,条纹间距Δx应增大,故C正确,D错误。故选:BC。点评:解决本题的关键掌握出现明暗条纹的条件,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ld【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=ld4.光的偏振现象及原理【知识点的认识】1.自然光:太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光.2.偏

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