（浙江专用）2020版高考物理一轮复习专题十八实验与探究（加试）课件.pptx

1、专题十八实验与探究（加试）,高考物理 (浙江专用),五年高考,A组 自主命题浙江卷题组,考点一力学实验,1.(2018浙江11月选考,21,4分)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续摆动,小球B做平抛运动。,(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示,则d=mm。又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。为完成实验,还需要测量的物理量有:。 (2)若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆,其周

2、期(选填“小于”“等于”或“大,于”)粘合前单摆的周期(摆角小于5)。,答案(1)14.40 (2)小球B质量m2,碰后小球A摆动的最大角 (3)大于,解析(1)球A的直径为d=14 mm+0.058 mm=14.40 mm;根据机械能守恒定律可得碰撞前瞬间球A的速度v1满足m1gl(1-cos )=m1,碰撞后仍需根据机械能守恒定律计算小球A的速度,所 以需要知道小球A碰后摆动的最大角;小球B碰撞后做平抛运动,根据平抛运动规律可得小球B的速度,需求B的动量,所以需要测量小球B的质量m2; (2)粘在一起后,球的重心发生变化,可能的情况如图所示,摆长一定变大,故根据单摆周期T= 2可得周期变大

3、。,2.2016浙江10月选考,21(1),2分在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆的周期时,图中(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些。,答案乙,解析测量单摆周期时,一般选取平衡位置作为计时开始与终止的位置,所以选择乙。,1.(2019浙江4月选考,21,4分)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,实验连线后如图1所示,感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示。 (1)接通电源,闭合开关,G表指针会有大的偏转,几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,G表指针(“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”);迅速抽出铁芯时,G表指针(“不动”、

4、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。 (2)断开开关和电源,将铁芯重新插入内线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变。接通电源,闭合开关,G表指针(“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。,考点二电磁感应实验,(3)仅用一根导线,如何判断G表内部线圈是否断了?,答案(1)左偏右偏(2)不停振动(3)短接G表前后各摇动G表一次,比较指针变化,如果指针有明显偏转,则线圈未断;没有明显偏转,则内部线圈断路。,解析(1)将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,回路电流变大,根据线圈中导线的绕向可知通过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,A线圈中产生的感应电流使G表指

5、针左偏;迅速抽出铁芯时,通过线圈的磁通量减小,产生的感应电流方向与上述方向相反,则G表指针右偏。 (2)断开开关和电源,将铁芯重新插入内线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变。接通电源,闭合开关,由于穿过线圈的磁通量大小方向都不断变化,在线圈A中产生的感应电流大小方向不断变化,则G表指针不停振动。 (3)根据阻尼原理,短接G表,前后各摇动G表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈未断;没有明显偏转,则内部线圈断路。,2.2016浙江10月选考,21(2),2分(多选)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是() A.用可拆变压器,能方便地从

6、不同接连柱上选取不同匝数的线圈 B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表 C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压 D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响,答案AD变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,实验时采用控制变量法,选项A、D正确。不能用直流电压表测量原、副线圈的电压,所以选项B错误。根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,那么副线圈两端的电压小于原线圈两端的电压,所以C错

7、误。,3.(2014浙江7月学考,28)用如图所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验,下列说法正确的是() A.甲图中当磁铁静止在线圈中时,电流表的指针偏向右侧 B.甲图中N极或S极插入线圈时,电流表的指针均偏向右侧 C.乙图中开关处于闭合状态,移动变阻器的滑片时电流表指针发生偏转 D.乙图中开关处于打开状态,拔出线圈A时电流表的指针偏向右侧,答案C甲图中当磁铁静止在线圈中时,磁通量没有变化,没有感应电流,灵敏电流计的指针不动,故A错误。甲图中N极或S极插入线圈时,与线圈相连的回路磁通量发生变化,产生感应电流,指针发生偏转;但N极或S极插入线圈时,磁通量增大的方向相反,根据楞次定律可知,两

8、次感应电流的方向一定相反,故B错误。乙图中开关处于闭合状态,移动变阻器的滑片时,穿过B线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故C正确。乙图中开关处于打开状态,不是闭合电路,线圈B中无磁通量,不产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转,故D错误。,4.(2017浙江4月选考,21,4分)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是(多选)。 A.有闭合铁芯的原副线圈; B.无铁芯的原副线圈; C.交流电源; D.直流电源; E.多用电表(交流电压挡); F.多用电表(交流电流挡)。 用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如下表,根据

9、测量数据可判断连接电源的线圈是(填“na”或“nb”)。,(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从(填 “a到b”或“b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流i随时间t的图像应该是。,答案(1)ACEnb(2)b到aA,解析(1)为了完成变压器的探究,需要使用交流电源,多用电表的交流电压挡。为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原副线圈,因此选用A、C、E。 由于有漏磁,所以副线圈测量电压应该小于理论变压值,即nb为输入端,na为输出端。 (2)根据楞次定律可知图示位置时,感应电流

10、方向由b到a;进入时电流方向与离开时电流方向相反,排除C选项;由于离开时比进入时速度快,即切割磁感线产生感应电流要大,选项A正确,选项B、D错误。,5.2015浙江10月选考,21(1),2分在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是(填“图1”或“图2”)。变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝,测得的电压分别为8.2 V和3.6 V,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是。 图1,图2,答案图2漏磁、铁芯发热、导线发热,解析变压器须接交流电源。,1.(2018浙江4月选考,21,4分)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样。在相同条件下,小明

11、用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝和细丝,在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示。已知细丝的直径为0.605 mm,现用螺旋测微器测量细丝的直径,如图2所示,细丝的直径为mm。图1中的(填“a”或“b”)是细丝的衍射图样。 图1图2 (2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图3所示,白炽灯发出的光经滤光片成为波长为的单色光照射单缝,能在光屏,考点三光学实验,上观察到明暗相间的干涉条纹。小明测得单缝与镜面延长线的距离为h、与光屏的距离为D,则条纹间距x=。随后小明撤去平面镜,在单缝下方A处放置同样的另一单缝,形成双缝结构,则在光屏上

12、(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。 图3,答案(1)0.999a(2)不能,解析(1)螺旋测微器主尺的半格露出,读数为0.5 mm,螺旋转轮的读数为0.499 mm,故细丝的直径为0.999 mm; 衍射单缝越小,衍射越明显,条纹间距越大;衍射单缝越大,衍射越不明显,条纹间距越小。同理,a图的条纹间距小,对应的细丝比较粗,b图的条纹间距大,对应的细丝比较细,因为0.999 mm 0.605 mm,所以选a。 (2)本题中,单缝在平面镜中的镜像与原来的单缝共同构成一组双缝(如图),所以双缝间距为d=2h,故x=。 撤去平面镜后,只剩双缝和白炽灯,缺少单缝,无法形成干涉条纹。,点拨光干涉的本质

13、是两束相干光发生叠加,会出现一些地方光强增大,一些地方光强减弱的情况,也就是我们所看到的明暗条纹。怎样得到相干光呢?白炽灯、自然光这类非激光光源,直接照射到双缝上,是两束非相干光,不会出现干涉条纹。除非在前面加上单缝,这样能够把白炽灯、自然光等从一个面光源变成一个线光源,而这个线光源和双缝平行时,就是相干光了。这也是我们做实验时,为什么一定要调节单缝和双缝平行的原因。,2.(2017浙江11月选考,21,4分)在“测定玻璃的折射率”实验时, (1)下列做法正确的是; A.入射角越大,误差越小 B.在白纸上放好玻璃砖后,用铅笔贴着光学面画出界面 C.实验时既可用量角器,也可用圆规和直尺等工具进行

14、测量 D.判断像与针是否在同一直线时,应该观察大头针的头部 (2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示。根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点,依据上述操作所测得的折射率(填“偏大”、“偏小”或“不变”); 图1 (3)小明同学经正确操作后,在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4,AB和CD是描出的玻,璃砖的两个边,如图2所示。请画出光路图。 图2,答案(1)C(2)偏小(3)见解析,解析(1)本实验在用插针法时,角度不宜过大,选项A错;在白纸上放好玻璃砖后,不能用铅笔贴着光学面画出界面,所以选项B错误;本实验通过n=求折射率,也可以过入射点画圆,通过 sin =将角度之比转化

15、为长度之比,进而求折射率,所以选项C正确;在观察像与针是否在一条 直线时,应该观察大头针底部,所以D错误。 (2)在玻璃砖上表面的入射角测量值准确,折射角测量值偏大,根据折射率公式可知折射率测量值偏小。 (3)如图所示,3.(2016浙江4月选考,21,4分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝,双缝与屏的距离为600 mm。某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹。换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的(填字母),此时测量头的读数为25.70 mm。沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线

16、与第k+5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是mm,紫光的波长等于nm。 甲,丙,答案D19.40420,解析x=,紫光的波长小于红光的波长,所以条纹间距变小,又要使分划板刻线与第k级暗 条纹中心对齐,则选D。主尺读数为19 mm,游标尺第8条刻线与主尺刻线对齐,所以读数为19 mm+80.05 mm=19.40 mm。代入x=,得波长为42010-9 m=420 nm。,B组统一命题、省(区、市)卷题组,考点一力学实验,1.2015北京理综,21(2)用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。,图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

17、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 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)。 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/s2。,图2,用多组实验数据作出T2-L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图2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

18、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 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3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l1、l2时,测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g=(用l1、l2、T1、T2表示)。 图3,答案AD2.019.76B,解析用单摆测定重力加速度的实验中,要求小球可看成

19、质点,因此摆线长度要远大于球的直径,故选用长度为1 m左右的细线;为减小空气阻力的影响,摆球应选用质量大体积小的,故选用铁球,选项A、D正确。 由单摆周期公式T=2及T= 可知g= 由T=可知T3= s=2.01 s g= m/s29.76 m/s2 由T=2可得T2=L,T2-L图线应为过坐标原点的直线,图线a和图线b平行,且在T2一定 时,图线a对应的L小于图线b对应的L,因此出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L,选项A错;图线c的斜率小于图线b的斜率,由T2=L及g=可知图线c对应 的g值应大于图线b对应的g值,B正确,C错误。,设标记以下的细线长度为l0 则有=(l

20、0+l1) =(l0+l2) 联立得g=,考查点用单摆测重力加速度。,解题指导(1)单摆在摆角很小的条件下,才能近似为简谐运动。组建单摆时,应选用摆线细而长,摆球重而小的。 (2)要注意t是完成n次全振动的总时间。 (3)在用图像处理数据时,要注意图线的函数关系式。,以下为教师用书专用(23),2.2015天津理综,9(2)某同学利用单摆测量重力加速度。 为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是。 A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D.摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大 如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约

21、1 m的单摆。实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆的周期T2;最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L。用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g=。,答案BC,解析应选用密度较大且直径较小的摆球,A错。在摆动中要尽力保证摆长不变,故应选用不易伸长的细线,B对。摆动中要避免单摆成为圆锥摆,摆球要在同一竖直面内摆动,C对。摆动中摆角要控制在5以内,所以D错。

22、 设两次摆动时单摆的摆长分别为L1和L2,则T1=2,T2=2,则L=(-),因此,g= 。,3.2014课标,35(2),10分现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。 图(a) 实验测得滑块A的质量m1=0.310 kg,滑块B的质量m2=0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f=50.0 Hz。 将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑

23、块A一向右的初速度,使它与B相碰。碰后,光电计时器显示的时间为tB=3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。 图(b) 若实验允许的相对误差绝对值(100%)最大为5%,本实验是否在误差范 围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。,答案见解析,解析按定义,滑块运动的瞬时速度大小v为 v= 式中s为滑块在很短时间t内经过的路程。 设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA,则 tA=0.02 s tA可视为很短。 设A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1。将式和图给实验数据代入式得 v0=2.00 m/s v1=0.970 m/s 设B在碰撞后的速度大小为v2,由式有 v2= 代入题给实

24、验数据得 v2=2.86 m/s,设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和p,则 p=m1v0 p=m1v1+m2v2 两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 p=100% 联立式并代入有关数据,得 p=1.7%5% 因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。,1.(2016课标,22,5分)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 (1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金

25、属棒沿箭头所示的方向移动。,考点二电磁感应实验,(2)(多选)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议: A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是(填入正确选项前的标号)。,答案(1)如图所示(2分) (2)AC(3分。选对一个给2分,选对两个给3分,有选错的不给这3分),解析(1)根据左手定则得金属棒中电流为从a流向a1。要求滑动变阻器以限流方式接入电路中,故滑动变阻器接线柱上下各用一个。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,应使它所受安培力F=BIL增大,所以适当增加两导轨间的距离时有效长度L增大,F变大,A项正确;只

26、换更长的金属棒时有效长度L不变,B项错;增大电流,F也增大,C项正确。,考查点电路连接问题、设计实验,思路分析将金属棒与电源及其他器材组成闭合回路,利用左手定则判定电流的方向,确定电源与电流表正负接线柱的连接方式。,以下为教师用书专用(2),2.(2015江苏单科,11,10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50 Hz的交流电。 图1 (1)下列实验操作中,不正确的有。 A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的

27、电源 (2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,8。用刻度尺,量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示。 图2 计算相邻计时点间的平均速度,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表。请将表中的数据补 充完整。,(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是;磁铁受到阻尼作用的变化情况是。 (4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。

28、请问实验是为了说明什么?对比实验和的结果可得到什么结论?,答案(1)CD (2)39.0 (3)逐渐增大到39.8 cm/s逐渐增大到等于重力 (4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。,解析(1)本实验的目的是研究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,故实验中必须保证小磁铁除受重力、磁力外不受其他力的作用,故铜管需竖直地固定在限位孔正下方以保证磁铁在下落过程中不与铜管摩擦与碰撞,A正确。纸带穿过限位孔可以保证纸带的正确方位,置于复写纸下面可以保证打点清晰,B正确。释放纸带前应手提纸带上 端使纸带竖直,小磁铁静止,故C错误。释放小磁铁前

29、应先接通打点计时器的电源,待其工作稳定后方可放开纸带,D错误。(2)由图2可得= cm/s=39.0 cm/s。(3)由表中数据可以 看出,磁铁运动的速度在相等时间内的增量逐渐减小,最终保持39.8 cm/s的速度不变,即磁铁运动中加速度逐渐减小,最终为零,则由mg-f=ma知阻尼作用逐渐增大,直到等于重力。(4)见答案。,考查点本题考查实验仪器的理解,实验数据处理,以及对实验方案和结论进行分析、评价等内容,属于中等难度题。,学习指导平时的学习过程中,当有了做实验的机会,一定要紧紧抓住,亲自动手做一做,受益就在动手之时。学习过程中还应注意培养观察能力、分析能力和语言表述能力。,1.(2019课

30、标,34(2),10分)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: ()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 ()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x,则单色光的波长=; ()某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹,考点三光学实验,到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为

31、nm(结果保留3位有效数字)。,答案()B()()630,解析本题是“利用双缝干涉测光的波长”实验。考查了学生的实验能力,培养了学生实事求是的科学态度,建立了结果来源于实验的价值观。 ()增加目镜中观察到的条纹个数必须要减小条纹间距,由公式x=可知B正确。 ()由于第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x,则相邻两条暗条纹的中心间距x=,单色光的波长=。 ()= m=6.3010-7 m=630 nm。,易错警示第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为相邻两条暗条纹中心间距的n-1倍。注意单位换算,1 nm=10-9 m。,2.2019天津理综,9(2),6分某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器

32、材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。 下列哪些措施能够提高实验准确程度。 A.选用两光学表面间距大的玻璃砖 B.选用两光学表面平行的玻璃砖 C.选用粗的大头针完成实验 D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是。,该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、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=。(用图中线段的字母表示),答案ADD,解析本实验考查光学中测定玻璃折射

33、率的操作方法、误差分析、数据处理,培养考生的实验能力,体现实验探究中证据、解释的素养要素。 所用玻璃砖两表面是否平行,与提高实验精确度无关,故B错。选用细的大头针有利于提高精确度,故C错。所用玻璃砖两表面及插在玻璃砖同侧的两枚大头针的间距尽量大些,可以减小测量的相对误差,故A、D均正确。 利用平行玻璃砖做本实验时,入射光线进入玻璃砖后折射光线靠近法线,而穿出玻璃砖的光线与入射光线平行,故根据孔洞作出的两条光线应平行且下面的光线应向左错开一小段距离。故A、B、C错误,D正确。 由折射率的定义式可知,n=。,方法技巧测定玻璃的折射率实验中处理数据的方法是转化法,将角度的测量巧妙地转化为长度的测量,

34、既便于测量,又可以提高实验的精确度,妙哉!,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,考点一力学实验,1.(2019浙江七彩阳光联盟二模,21)将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的小球,将小球向下拉离平衡位置后松开,小球上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则 (1)小球做简谐运动的周期T=。,(2)为验证周期T与质量m的关系,需多次改变m值并测得相应的T值,并通过作图法得到周期与质量的关系。在实验过程中: 若在弹性限度内,弹簧的最大伸长量为L,则实验时最大振幅A为; 用停表测量周期T,在图示的哪个位置作为计

35、时的开始与终止更好?选填“(a)”、“(b)”或“(c)” 为方便用作图法处理数据,横坐标表示,纵坐标表示。,答案(1)2(2)L-(b)mT2(或T),解析(1)弹簧振子振动的周期为:T=2。 (2)振幅是小球离开平衡位置的最大距离,当小球平衡时弹簧的伸长量为:x=,所以实验 时最大振幅为:A=L-。 用停表测量周期T,选取平衡位置作为计时的开始和终止,故选(b)。 根据振子的周期公式T=2,为方便用作图法处理数据,应作一次函数图线,故横坐标表示 ,纵坐标表示T,或横坐标表示m,纵坐标表示T2。,2.(2019浙江宁波十校期末联考,21)如图1为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径

36、相同、质量不等的小球,并按下面步骤进行实验: 图1 用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2;用游标卡尺测小球A的直径如图2所示,则d=cm。,图2 安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使斜槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端; 先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P; 将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置;,用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,M、P、N到B点的距离分别为sM、sP、sN

37、。 依据上述实验步骤,请回答下面问题: (1)两小球的质量m1、m2应满足m1m2(填写“”“=”或“”); (2)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;,答案1.412(1)(2)m1=m1+m2,解析由图2所示游标卡尺可知,主尺示数是14 mm,游标尺示数是60.02 mm=0.12 mm,则游标卡尺的示数是14 mm+0.12 m=14.12 mm=1.412 cm。 (1)为了防止A球碰后反弹,一定要保证A球的质量大于被碰球的质量,即m1m2。 (2)步骤,小球m1落在图中的P点,设其水平初速度为v1。小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点在图中的M

38、点,设其水平初速度为v1,m2的落点是图中的N点,设其水平初速度为v2。设斜面BC与水平面的倾角为,由平抛运动规律得:sM sin =gt2,sM cos =v1t,解得v1=,v1= ,v2=,所以只要满足m1v1=m2v2+m1v1,即:m1=m1+m2,则说明两 球碰撞过程中动量守恒。,3.(2019浙江嘉兴、丽水3月联考,21)小詹同学在家里利用单摆来测定当地的重力加速度,他设计的实验步骤是: A.选择体积小、密度大的球 B.用刻度尺测量细线的长度l作为摆长 C.把单摆从平衡位置拉开30的摆角,然后由静止释放 D.从摆球摆到最低点时开始计时,测出石块经过最低点30次的总时间t,由T=得

39、出周期 (1)则该同学以上实验步骤中有错误的是(填写选项)。 (2)小詹同学某次测量后停表示数如图所示,请读出时间s。,(3)以细线的长度l作为摆长,改变摆长,进行多次测量,先通过描点法作出T2-l图像,再利用图像的斜率来求解重力加速度,则用细线的长度作为摆长将使重力加速度的测量值(填“大小”“小于”或“等于”)真实值。根据图像能不能求解出小球的直径(填“能”或“不能”),答案(4分)(1)BCD(2)66.5 s(3)等于能,解析(1)摆长是细线的结点到球心的距离,B错;摆角30过大,不符合单摆测定重力加速度的条件,C错;经过最低点30次,应该为15个周期,故D错;(2)停表不需要估读,故为

40、66.5 s;(3)没有考虑小球半径来作图,不改变斜率,只改变截距,故重力加速度测量值等于真实值,通过截距可以测得小球直径。,1.(2019浙江温州九校联考,21)(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列器材在实验中不必用到有(填字母即可)。 (2)若在实验中用匝数N1=400和N2=800的变压器,对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据,下列说法正确的是。,考点二电磁感应实验,A.N1一定是原线圈匝数 B.N2一定是原线圈匝数 C.N1可能是副线圈匝数 D.N2可能是副线圈匝数,答案(1)AC(2)B,解析(1)变压器不能选用直流电源,滑动变阻器与本实验无关,所以不用

41、A和C; (2)根据=和表中数据可知,由于变压器有一定的能量损失,所以N2一定为原线圈匝数。,2.(2019浙江嘉兴选考测试,21)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,采用如图所示的装置进行实验。 (1)请用笔画线代替导线在答题卷相应位置将图连线补充完整,确保实验现象明显。 (2)某小组电路连接正确后,在滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,发现灵敏电流计的指针持续向右偏,则当开关闭合时,灵敏电流计的指针将。 A.向左偏一下B.向右偏一下,C.持续向左偏D.持续向右偏,答案(1) (2)A,解析(1)电源、开关、滑动变阻器和上面的线圈组成回路,滑动变阻器可以改变电路中的电流,灵敏电流表检验下面的

42、线圈是否会产生感应电流,故下面的线圈和灵敏电流表相连,电路如图: (2)滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通过大线圈的磁通量变小,灵敏电流计指针向右偏,而当闭合开关时,电路中的电流变大,通过大线圈的磁通量变大,则灵敏电流计的指针向左偏一下,故A正确。,3.(2019浙江温州二模,21)在用可拆变压器探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中 (1)原线圈所接的电源应选图1中的(填字母代号) 图1,(2)实验中为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响。如图2所示,可拆变压器中若原线圈接0、4接线柱,改变副线圈

43、的匝数最多可以测量几组不同数据:组。 图2 (3)当原线圈接线柱0、4间接上12 V的电压后,用多用电表接副线圈0、8接线柱时,指针示数如图3所示,则读数为V。此时原副线圈两端电压之比原副线圈匝数之 比(选填“大于”、“小于”或“等于”)。,图3,答案(1)B(2)5(3)18.118.5大于,解析(1)探究变压器电压匝数关系,应该使用交流电。(2)可拆变压器上的数字差值可代表匝数,副线圈共有5种差值2、8、14、6、12。(3)交流电压挡位在50 V,故看表盘均匀刻度的第二排数字,指向18.018.5 V之间,需要估读,可读18.118.5 V。,1.2019浙江温州九校联考,4(3)实验室

44、有一梯形玻璃砖,某同学想用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有4个光学面A、B、C、D,如图所示,其中A、C两面相互平行,实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是。 A.只能选用A、C两面 B.可以选用A、B两面 C.不能选用B、D两面 (4)该同学在选用A、C两面进行实验时,正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。此玻璃的折射率表达式为n=(用图中的1、2表示)。,考点三光学实验,答案(3)B(4),解析(3)用“插针法”测定玻璃的折射率,任何两面都可以作为入射面和出射面,故只有选B; (4)由折射率可知,n=,其中为入射角,为折射角,所以n=。,2.(2019浙江金丽衢二次联考

45、,21)小显和小涛同学“用插针法测玻璃棱镜的折射率”。 图(1) 图(2),(1)小显同学按实验步骤,先在纸上插下两枚大头针P1、P2,然后在玻璃棱镜的另一侧插下另外两枚大头针,如图(1)所示。则插针一定错误的是(填“P3、P4”或“P5、P6”)按实验要求完成光路图,并标出相应的符号,所测出的玻璃棱镜的折射率n=。 (2)小涛同学突发奇想,用两块同样的玻璃直角三棱镜ABC来做实验,两者的AC面是平行放置的,如图(2)所示。插针P1、P2的连线垂直于AB面,若操作正确的话,则在图(2)中右边的插针应该是(选填“P3、P4”“P3、P6”“P5、P4”或“P5、P6”),答案(1)P5、P6光路

46、如图所示: (2)P5、P6,解析(1)光线经三棱镜折射后应该偏向底边,故插针一定错误的是“P5、P6”; 光路如答案图; 根据光的折射定律:n1=。 (2)根据光路图可知,经过P1、P2的光线经两块玻璃砖的分界处后向下偏,然后射入右侧玻璃砖后平行射出,则图(2)中右边的插针应该是P5、P6。,3.(2019浙江名校协作体二模,21)某同学用双缝干涉实验装置测量光的波长,如图(a)所示。 (1)实验中选用的双缝间距为d=0.50 mm,双缝到像屏的距离为L=0.70 m,在像屏上得到的干涉图样如图(b)所示,分划板刻线在图中B位置时,如图(c)游标卡尺的读数为mm,则入射的单色光波长=m。(计

47、算结果保留三位有效数字) 图(a) 图(b),图(c) 图(d) (2)关于该实验,下列说法正确的是。 A.如果去掉滤光片,则无法发生干涉现象 B.如果去掉凸透镜,也能在屏上得到干涉条纹,C.如果用激光作为光源,则无需凸透镜和单缝,也能在屏上得到干涉条纹 D.如图(d)所示,分划板中心刻线与干涉条纹不平行,可通过调节拨杆使它们平行,答案(1)115.505.3610-7 m(2)BC,解析(1)主尺为11.5 cm,副尺为100.05 mm,故读数为11.5 cm+100.05 mm=115.50 mm,A位置读数为111.00 mm,因此波长为=x=536 mm。(2)去掉滤光片,不再是单色

48、光, 但干涉同样存在,并且会出现彩色条纹,故A错;凸透镜起汇聚光线作用,若去掉凸透镜只会使得光线变暗,B对;激光相干性强,光照强度大,不需要凸透镜汇聚也不需要单缝来提高相干性,C对;拨杆作用是改变双缝取向,调整条纹的清晰度,图示情景是单缝与测量头的中心线不平行导致的,应调节单缝或者测量头取向,故D错。,B组20172019年高考模拟专题综合题组 (时间:45分钟分值:44分) 非选择题(共44分),1.(2019浙江镇海中学一模,23)(4分)在“探究碰撞中的不变量”实验中,某同学利用气垫导轨,结合光电门来研究碰撞前后的不变量。如图所示,滑块上面的遮光片宽度为2.00 cm,滑块1的质量为12

49、0 g,滑块2的质量为220 g。他先让滑块2静止放置在两个光电门之间,滑块1向右碰撞滑块2,碰撞后滑块1反弹,滑块2向右通过光电门,其中光电门1显示的两个时间先后分别为t1=0.034 s和t1=0.144 s,光电门2显示的时间t2=0.050 s,则碰撞后的滑块1和滑块2总动量的大小为kgm/s(结果保留两位有效数字)。,答案0.071,解析滑块1碰撞后的速度:v1= m/s0.14 m/s,滑块2碰撞后的速度:v2= m/s= 0.4 m/s,滑块1和滑块2碰撞之后的总动量大小:p=m2v2-m1v1=0.220.4 kgm/s-0.120.14 kgm/s=0.071 kgm/s。,

50、2.(2019浙江杭州模拟八,21)(8分)某同学在做“用单摆测量重力加速度”的实验中,实验装置如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆。 图(a),图(d) (1)实验过程有两组同学分别用了图(b)、(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为图选填“(b)”或“(c)”悬挂方式较好。他通过多次实验后以摆长L为横坐标,T2为纵坐标,作出T2-L图线,若该同学计算摆长的时误用细线长度加上小球的直径,则所作图线为图(d)中的。 (2)利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5 mm,双缝与光屏间距离L=0.5 m,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图,分划板在

51、图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则单色光的波长约为m;若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将(填“变大”“变小”或“不变”)。,答案(1)(c)(2)6.4310-7 m变小,解析(1)实验时,运用图(b)中的悬挂方式,单摆在摆动的过程中,摆长在变化,对测量有影响;图(c)中的悬挂方式,摆长不变,故图(c)中的悬挂方式较好。由单摆周期公式T=2可得:T2= L,若该同学计算摆长时加的是小球直径,则有T2=(L-),图线正确。 (2)A的读数为11 mm+0.11 mm=11.1 mm,B的读数为15 mm+0.16 mm=15.6 mm,故x= mm= mm,根据x=得= m6.4

52、310-7 m,频率较高的 单色光的波长小,故由x=可知:得到的干涉条纹间距将变小。,3.(2019浙江超级全能生联考,21)(4分)(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中: 请在图中用铅笔代替导线,将原线圈(0、1接线柱)与电源、副线圈(0、8接线柱)与负载(白炽灯)连成完整的实验电路; 图甲 小方同学在完成实验后,他把构成回路的一段铁芯拆除(如图乙),在相同条件下重做一次实验,将会发现。,图乙 A.输出电压不变,灯光亮度不变 B.输出电压升高,灯泡亮度变亮 C.输出电压压降低,灯泡亮度变暗 (2)“用双缝干涉测量光的波长”实验中: 小英同学在某一次实验操作中,将分划板中心刻

53、度线对齐某一条纹中心时,游标卡尺的示数如图丙所示,则其读数为mm。,图丙 若她在另一次实验操作中,发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则。 图丁,A.此现象是单缝与双缝不平行造成的 B.此情形下波长的测量值大于真实值 C.通过调节拨杆能使中心刻度线与干涉条纹方向一致,答案(1)如图所示C (2)12.36 mmB,解析本题考查“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”“用双缝干涉测量光的波长”实验。 (1)将变压器的原线圈(0、1接线柱)与学生电源的交流输出端连接,变压器的副线圈(0、8接线柱)与白炽灯连接,如答案图所示;变压器的工作原理是互感现象,铁芯是由硅钢片叠

54、合而成,小方同学把铁芯从变压器回路中拆除一段,将出现漏磁现象,电能损耗,这会导致变压器的输出电压变低,输出电流变小,输出功率变小,灯泡亮度变暗,故选C。 (2)游标卡尺的示数为12 mm+180.02 mm=12.36 mm;分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,应转动分划板使其方向一致;拨动拨杆不能使分划板转动,拨杆的作用是通过调节拨杆使单缝片与双缝片相互平行,此情形将造成条纹间距x的测量值偏大,根据x=,得= x,可得波长将偏大,波长的测量值大于真实值,故选B。,4.(2019浙江绿色联盟3月联考,21)(8分)用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律,实验步骤如下:

55、用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB; 安装好实验装置,使斜槽的末端所在的平面保持水平; 先不在斜槽的末端放小球B,从斜槽上位置P由静止开始释放小球A,小球A离开斜槽后,频闪照相机连续拍摄小球A的两位置(如图乙所示); 将小球B放在斜槽的末端,再从位置P处由静止释放小球A,使它们碰撞,频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示); 测出所需的物理量。,请回答: (1)实验中A、B的两球质量应满足mAmB(填“”、“=”或“”); (2)在步骤中,需要在照片中直接测量的物理量有(请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”); (3)两球在碰撞过程中若动量守恒,满足的方程是:;若两球发生正面的弹性碰撞,则还应满足的方程是:(用所测物理量表示)。,答案(1)(2)x0,xA,xB(3)mAx0=mAxA+mBxB mA=mA+mB,解析(1)A、B发生弹性碰撞,只有满足mAmB,小球A才不会回弹,而向右水平抛出。(2)因为是频闪照相,故水平位移之比等于速度之比,因此只需要测量x0、xA、xB(3)满足动量守恒有mAvA0=mAvA+mBvBmAx0=mAxA+mB+xB,弹性碰撞,机械能守恒,则mA=mA+mBmA=mA+mB 。,5.(2019浙江宁波适应性考试,21)