高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 作业19　热学和光学实验

作业19热学和光学实验高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025123456选择题1.某同学用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率。先用大头针P1、P2确定直线AB垂直于玻璃砖的直径MN,确定圆心的位置为O,然后在玻璃砖右侧插上两个大头针P3、P4,确定经过P1P2的光线通过玻璃砖后的光路CD,取走玻璃砖,AB和CD延长线的交点E为折射点。若确定出射光路前,不小心使玻璃砖沿NM方向发生了小的移动(移到图中虚线位置),如图所示。则测得的折射率与实际值相比(

)A.偏大

B.偏小C.相等

D.无法确定B123456【解析】

作出移动前、后的法线即OE、O'E,如图所示。根据光路图,写出n实与n测的表达式,按照移动后过圆心O'作法线得到的入射角i和折射角r,1234561234562.某同学做双缝干涉实验时,用波长为λ0的激光照射双缝,墙上的P点出现第3级亮条纹(中央亮条纹为第0级亮条纹)。当他改用另一种激光照射双缝时,P点变为第4级亮条纹,则该激光的波长为(

)A1234561234563.(5分)某实验小组使用如图甲所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体,柱塞下使用细绳悬挂一重物,整个装置置于控温箱内,控温箱内气体始终与外界相通,通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值,并作出V-T图像。甲

123456(1)实验过程中,下列说法正确的是

。

A.改变控温箱温度后,应等待足够长时间,温度计示数稳定后再读取空气柱体积B.柱塞处涂抹润滑油的目的是减小摩擦而非密封气体C.实验过程要保证空气柱密闭性良好(2)若实验操作规范无错误,作出V-T图像,如图乙所示,图像不过原点的原因是

。

乙

AC未考虑橡胶塞内气体体积123456丙

(3)改变重物质量,再次实验,得到两条直线,如图丙所示,两条直线斜率分别为k1、k2,重物及柱塞质量之和分别为m1、m2,若测得柱塞横截面积为S,重力加速度为g,大气压强p0可表示为:________________

(忽略柱塞与注射器之间的摩擦,使用题中所给字母表示)。

(4)某组员认为:若将控温箱密闭,与外界大气不相通,当控温箱内温度缓慢升高时,柱塞和重物的高度会不降反升。则其观点

(选填“正确”或“不正确”)。

正确

123456【解析】

(1)改变温控箱温度后,应该等待足够长时间,温度计示数稳定后再读取空气柱体积,故A项正确;柱塞处涂抹润滑油的目的是密封气体保证空气柱密闭性良好,故B项错误;该实验过程要保证空气柱密闭性良好,故C项正确。123456(4)若将控温箱密闭,当控温箱内温度升高时,假设柱塞不动,有

,注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同,结合之前的分析可知p空气柱<p控温箱,所以有Δp空气柱<Δp控温箱,即柱塞会上升,所以该观点正确。1234564.(5分)图甲为利用气体压强传感器探究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置。甲乙(1)小明同学组装好实验装置,每次实验测出6组数据,进行两次实验后,他根据两组实验数据作出图乙所示图像,但是仍然得不到压强与体积的关系,你认为他应该作出V-

123456(2)小明同学作出正确的图像(如图丙所示)后,他发现该图像与纵轴有截距,你认为这样的原因是

。(3)通过实验图像,我们可以得出结论:

。

丙丙未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积

一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比

123456【解析】

(1)由题图乙猜想一定质量的气体在温度不变时,压强与体积成反比,为验证猜想可以作出V-的图像,若V-的图像是过原点的倾斜直线,说明一定质量的气体在温度不变时,压强与体积成反比。(2)设注射器与气体压强传感器连接部位的气体体积为V0,注射器内的气体体积为V,则p(V+V0)=C,整理得V=-V0,V-图像与纵轴有截距的原因是未考虑注射器与气体压强传感器连接部位的气体体积。(3)通过实验图像,我们可以得出结论:一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。1234565.(7分)某同学对玻璃砖的折射率进行测量:先用视深法,再用插针法。(1)如图甲所示的矩形玻璃砖,有三面磨砂面和三面光学面,将玻璃砖最大的磨砂面压在白纸上,从玻璃砖边缘部分的正上方朝下看,白纸上的黑点S“上浮”,用彩色水笔从侧面在黑点变浅的位置点“点”,记为S'。用游标卡尺深度尺测出S'到下表面的距离h,如图乙所示,h=

cm,总深H=1.50cm,算出玻璃砖的折射率为

(保留2位有效数字)。

甲乙0.571.6123456(2)用插针法进行测量。如图丙所示,在软木板上固定白纸,上面放上矩形玻璃砖,a和a'分别是玻璃砖与空气的两个界面。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针A和B,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并插上大头针C,使其挡住A、B的像;接着插上大头针D,使其挡住C和B、A的像,用“·”表示大头针的位置,这样大头针A、B就确定了入射玻璃砖的光线。根据以上信息,指出图丁中M、N分别是

。

丙丁A.大头针A、BB.大头针B、AC.大头针A、B的像D.大头针B、A的像C123456(3)在图戊中画出光在玻璃中的传播光线。(4)图戊中用刻度尺量出OP=s1,OQ=s2,O'P=x1,O'Q=x2,则折射率n=

。(用s1、s2、x1、x2表示)

戊

见解析图123456【解析】

(1)游标卡尺读数为0.5

cm+7×0.1

mm=0.57

cm;作出光路图,如图所示,由于在玻璃砖边缘正上方朝下看,i与r均较小,(2)观察者一侧两大头针的连线与M、N的连线相比向左有一定的侧移,可知M、N分别是确定玻璃砖入射光线的两枚大头针A、B的像。故选C。123456(3)光在玻璃砖中的传播光线,如图所示。

1234566.(6分)某同学想要利用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图甲所示,他选用了缝间距d=0.4mm的双缝,并从仪器注明的规格得知,光屏与双缝间的距离l=0.5m。接通电源,光源可正常工作,发出白光。甲

(1)在图甲所示的实验装置中,a、b、c、d四个实验器材依次是

(填选项前的字母)。

A.滤光片、单缝、双缝、光屏B.单缝、滤光片、双缝、光屏C.单缝、双缝、滤光片、光屏A123456(2)在第一次实验操作中,该同学从目镜中看到了如图乙所示的图样,出现该现象的原因可能是

,此情形下波长的测量值

(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

乙

分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行

大于123456(3)调整实验装置,纠正上述错误后,该同学使用红色滤光片进行了第二次实验操作,观察到了明显的与分划板中心刻线平行的干涉条纹。该同学调节分划板的位置,使得分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心(记作第一条亮纹),此时手轮读数为10.578mm。转动手轮,使分划板中心向右侧移动到第六条亮条纹的中心位置,手轮读数如图丙所示,此时手轮上的读数为

mm,对应光的波长为

(保留两位有效数字)m。

(4)该同学换用蓝色滤光片后又进行了第三次实验,一切操作准确无误,光屏与双缝之间的距离不变,则从目镜中观察到的条纹数

(选填“增多”“不变”或“减少”)。

丙

15.078(15.077~15.079均可)7.2×10-7增多

123456【解析】

(1)实验中,光先通过滤光片,得到单色光,再通过单缝,产生线光源,然后通过双缝后在光屏上产生干涉条纹。故选A。(2)题图乙中出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行,应调节测量头使分划板中心刻线与干涉条纹平行。此情形将造成条纹间距的测量值偏大,根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大。(3)题图丙中手轮示数为15

mm+7.8×0.