专题08 实验（考题猜想）-2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题08 实验 考题猜想（原卷版） 考点1：验证动量守恒定律 1 考点2：用单摆测量重力加速度的大小 4 考点3：探究电磁感应的产生条件 7 考点4：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 8 考点5：油膜法估测分子直径 11 考点5：探究气体等溫变化的规律 13 考点5：测定玻璃的折射率 15 考点5：用双缝干涉测量光的波长 17 考点1：验证动量守恒定律 1．学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，同定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下： ①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为、，挡光片的宽度为d； ③接通光电计时器（光电门）； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧： ⑥释放滑块1，通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动； ⑦读出与光电门1相连的光电计时器记录的时间，与光电门2相连的光电计时器记录的两次时间先后分别为、。 回答下列问题（用题中已给出的物理量符号表示）： (1)碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为 ，规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为 。 (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。 2．如图（a）所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 (1)本实验必须测量的物理量有___________ A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的质量 C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h (2)小球a、b的质量应该满足 。（填“大于”、“小于”或“等于”）： (3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下述正确的是___________ A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同 B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑 C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点 D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点 (4)把米尺的零刻度跟记录纸上的O点对齐，图（b）可得OB距离为 (5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是 （用题目提供的符号表示） 3．“天宫”中和地面上的实验 用相同的器材分别在地面和“天宫”中做实验，能观察到完全不同的现象。地球表面重力加速度为g。 实验一：如图a所示，用固定细杆悬挂一个质量为m的小球，轻绳长为L。给小球一个垂直于绳、较小的初速度v。 实验二：如图b所示，静止释放质量为3m的球A，同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动，通过背景中小方格观察两球运动情况。 在“天宫”中进行实验二，经过时间Δt两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下如图c所示的不同时刻的两球位置照片。 (1)在碰撞后A球的速度u= v； (2)（简答）两球间的碰撞是否为弹性碰撞？ 判断依据是什么？ 4．某同学找来一个牛顿摆，用它来进行如下实验： I.利用单摆测当地重力加速度 （1）测摆长：他先用刻度尺量出连接金属球的细线长x，测得两等长细线的夹角θ，再用螺旋测微器测出金属球直径d，示数如图丙所示，读数d= mm，则摆长表达式为l= （用x、θ、d表示）。 （2）测周期：如图甲，在牛顿摆上只留下1号小球，让该小球小幅度摆动，记录小球摆动n个完整周期所用总时间t。 （3）计算重力加速度，其表达式g= （用l、n、t表示）。 II。验证动量守恒定律 （4）如图乙，在牛顿摆上留下两个小球，并在1号小球上粘上少量橡皮泥，将1号小球（连同橡皮泥）拉起一定角度α，并静止释放，在最低点与2号球发生碰撞，碰后两个小球粘在一起，摆起最大角度为β，则碰后瞬间两小球速度大小为v2= （用g、l、β表示）。 （5）取下两个小球，测出1号小球（含橡皮泥）质量为m1，2号小球质量为m2，若两球碰撞过程动量守恒，则需要验证的表达式为 （用m1、m2、α、β表示） 考点2：用单摆测量重力加速度的大小 5．一学生小组用图（a）装置做“测量重力加速度的大小”实验。 (1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图 方式（填甲或乙），用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为 cm。 (2)实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为60.60s，则此单摆周期为 s，多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出l-T2图像，如图（b）所示，根据图线斜率可计算重力加速度g = m/ s2（保留3位有效数字，π2取9.87）。 (3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 （仅用本小题中的字母或数据表示）。 6．如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力F。 (1)图（b）为F随时间t变化的图像，在0~1s内，摆球在最低点的时刻为 s，该单摆的周期T= s。 (2)该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出T2–L图线，如图（c），图线的横、纵截距为−p和q。在图线上选取A、B两点，坐标为（LA，TA2）和（LB，TB2），则重力加速度g= ；摆球的直径d= 。 7．手机上的“磁传感器”能实时记录手机附近磁感应强度的大小。现用手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置测量重力加速度，实验步骤如下： ①把手机正面朝上放在悬点正下方，往侧边拉开小球（最大摆角不超过），用夹子夹住； ②打开夹子释放小球； ③运行软件，记录磁感应强度的变化； ④改变摆线长，测量出各次摆线长L及相应周期T。 (1)测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t，单摆周期T= 。 (2)实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出T2-L图线如图乙所示，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，由此得到当地重力加速度g= ，小球半径r= 。（用k、b表示） 考点3：探究电磁感应的产生条件 8．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 (1)如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道 。 (2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向 偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向 偏转。（均选填“左”或“右”） (3)某同学按图丙所示电路完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除 （选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 9．利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。 (2)下列操作不能产生感应电流的是______。 A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A．拔出线圈A B．将滑动变阻器的滑片向左移动 C．将滑动变阻器的滑片向右移动 10．某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是______。（选填选项前的字母） A．检查各仪器及导线是否完好 B．推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 C．检查电流计量程是否合适 D．检查电流计测量电路的电流是否准确 (2)接下来用如图3所示的装置做实验，按实验要求在答题卡上补充连接电路。 (3)连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向 偏转。 (4)把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过B线圈的电荷量分别为和，则 （选填“”，“”或“”）。 考点4：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 11．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。 (1)下列说法正确的是_____。 A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些 (2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为 V。 (3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。 第一组 第二组 第三组 第四组 N1/匝 100 100 100 200 N2/匝 200 400 400 400 U1/V 1.85 0.91 1.81 3.65 U2/V 4.00 4.00 8.00 8.00 ①分析表中数据可知，N1应是 （选填“原”或“副”）线圈的匝数。 ②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是 。 A．原、副线圈的电压的频率不相等 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量 12．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有___________。  （填选项字母） A． B． C． D． (2)下列说法正确的是___________ A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (3)实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面___________。 A．abcd B．abfe C．abgh D．aehd (4)若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，则N1一定是 线圈。  （选填“原”或“副”） 实验次数 1 2 3 4 U1 0.90 1.40 1.90 2.40 U2 2.00 3.01 4.02 5.02 (5)如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开。原线圈c、d两端加正弦交流电，下列说法正确的是___________ A．将可变电阻R调大，则R两端电压变小 B．闭合开关S，则R1两端电压变小 C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小 D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输出功率变大 考点5：油膜法估测分子直径 13．同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， (1)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可） A．描绘油膜轮廓 B．撒粉 C．记录滴油酸酒精溶液的滴数 D．往浅盘中滴油酸酒精溶液 (2)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 m（保留2位有效数字） (3)在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________ A．痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面 B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D．未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 14．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______。 A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 mL（结果保留两位有效数字）。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A．甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 考点5：探究气体等溫变化的规律 15．用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)封闭气体的压强缓慢增大时，封闭气体 （填“从外界吸热”或“向外界放热”）； (3)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度 （填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量 （填“>”、“<”或“=”）。 16．某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。 (1)关于实验要点，下列说法正确的是（　　） A．活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响 B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动 C．推拉活塞的时间越短越好 D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值 (2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是 ； (3)另一同学也用该装置做实验，根据实验测得的多组p和V，作出图像如图丙所示，图像向下弯曲的可能原因有（　　） A．实验过程中有进气现象 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 D．实验过程中气体温度升高 考点5：测定玻璃的折射率 17.（23-24高二下·上海浦东新·期末）折射率的测定 利用插针法，可以测定亚克力砖的折射率。 1）如图所示，光线ab从空气入射到亚克力砖表面，经过砖块后出射。 （1）请画出经过c点以后的光路 。 （2）由此得到玻璃砖对该光束的折射率 。 2）若空气中光速为c，该砖的折射率为n，光在该砖中的传播速度为v，则满足（　　） A． B． C． D． 3）如图，在“题1”的条件下，若光线要在亚力克砖中发生全反射，则可以为（　　） A．37° B．45° C．53° D．60° 18．用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中 (1)在画玻璃砖边界时，请指出图1中操作不当之处 ； (2)已画好玻璃砖边界MN、PQ，插上大头针、，使连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率，入射光应从图2中玻璃砖 （选填“ae”、“ef”或“fd”）区域射入。（已知玻璃的折射率介于）； (3)接（2）问，插大头针、操作正确，测得、的连线与MN的夹角，如图3所示，则玻璃的折射率 。 19．（23-24高二下·上海嘉定·期末）某同学做了“测定玻璃的折射率”的实验。 (1)为了取得较好的实验效果，则（　　） A．选择的入射角应尽量小些 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些 (2)该同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图甲所示，他测得，，则可求出玻璃的折射率 。 (3)他在画界面时，不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 20．在“用插针法测定玻璃砖折射率”的实验中： (1)某同学画出的光路图如图甲所示，下列说法中正确的是______。 A．为减小测量误差，大头针、的连线与法线的夹角应尽量小些 B．若大头针、的连线与法线夹角较大，有可能在面发生全反射 C．插上大头针，应使挡住、的像和 D．为了减小作图误差，大头针和的距离应适当取大些 (2)根据图甲可知，该玻璃砖的折射率 （用图中角度表示）。 (3)若该同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则①中测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；②中测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 考点5：用双缝干涉测量光的波长 21．用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数、对准第4条时读数 mm； (2)根据以上条件，可算出这种光的波长 nm；（保留三位有效数字） (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 22．用光传感器进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。 (1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是________。 A．干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距 B．双缝挡板不动，下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小 C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距不变 D．减小双缝间距，干涉条纹间距也减小 (2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，下图中的乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是 （填“乙”或“丙”）。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 实验 考题猜想（解析版） 考点1：验证动量守恒定律 1 考点2：用单摆测量重力加速度的大小 7 考点3：探究电磁感应的产生条件 11 考点4：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 15 考点5：油膜法估测分子直径 20 考点5：探究气体等溫变化的规律 23 考点5：测定玻璃的折射率 26 考点5：用双缝干涉测量光的波长 32 考点1：验证动量守恒定律 1．学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，同定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下： ①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为、，挡光片的宽度为d； ③接通光电计时器（光电门）； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧： ⑥释放滑块1，通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动； ⑦读出与光电门1相连的光电计时器记录的时间，与光电门2相连的光电计时器记录的两次时间先后分别为、。 回答下列问题（用题中已给出的物理量符号表示）： (1)碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为 ，规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为 。 (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）[1]碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为 [2]碰撞后滑块1通过光电门的速度大小为 侧滑块1碰撞前后的动量变化量为 （2）碰撞后滑块2通过光电门的速度大小为 若两滑块碰撞过程中动量守恒，则需满足 整理可得 2．如图（a）所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 (1)本实验必须测量的物理量有___________ A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的质量 C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h (2)小球a、b的质量应该满足 。（填“大于”、“小于”或“等于”）： (3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下述正确的是___________ A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同 B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑 C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点 D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点 (4)把米尺的零刻度跟记录纸上的O点对齐，图（b）可得OB距离为 (5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是 （用题目提供的符号表示） 【答案】(1)BE (2)大于 (3)AC (4)（） (5) 【详解】（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。 故选BE。 （2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有 在碰撞过程中动能守恒，故有 解得 要碰后a的速度，即，。 故答案为“大于”。 （3）A．两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确； B．斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误； C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确； D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上C点，选项D错误。 故选AC。 （4）由图可知OB距离为（） （5）设落地时间为t，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度；碰撞后入射小球的速度；碰撞后被碰小球的速度；若 则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得 故答案为 3．“天宫”中和地面上的实验 用相同的器材分别在地面和“天宫”中做实验，能观察到完全不同的现象。地球表面重力加速度为g。 实验一：如图a所示，用固定细杆悬挂一个质量为m的小球，轻绳长为L。给小球一个垂直于绳、较小的初速度v。 实验二：如图b所示，静止释放质量为3m的球A，同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动，通过背景中小方格观察两球运动情况。 在“天宫”中进行实验二，经过时间Δt两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下如图c所示的不同时刻的两球位置照片。 (1)在碰撞后A球的速度u= v； (2)（简答）两球间的碰撞是否为弹性碰撞？ 判断依据是什么？ 【答案】(1) (2) 是 见解析 【详解】（1）在“天宫”中进行实验二，A球释放后静止，B球以v匀速，设每个小方格边长为，则B球碰前速度为 B球碰后速度大小为 所以 方向左为正方向，根据动量守恒定律，有 解得 （2）碰前两球的能量为 碰后两球的能量为 碰撞前后能量关系为 所以是弹性碰撞。 4．某同学找来一个牛顿摆，用它来进行如下实验： I.利用单摆测当地重力加速度 （1）测摆长：他先用刻度尺量出连接金属球的细线长x，测得两等长细线的夹角θ，再用螺旋测微器测出金属球直径d，示数如图丙所示，读数d= mm，则摆长表达式为l= （用x、θ、d表示）。 （2）测周期：如图甲，在牛顿摆上只留下1号小球，让该小球小幅度摆动，记录小球摆动n个完整周期所用总时间t。 （3）计算重力加速度，其表达式g= （用l、n、t表示）。 II。验证动量守恒定律 （4）如图乙，在牛顿摆上留下两个小球，并在1号小球上粘上少量橡皮泥，将1号小球（连同橡皮泥）拉起一定角度α，并静止释放，在最低点与2号球发生碰撞，碰后两个小球粘在一起，摆起最大角度为β，则碰后瞬间两小球速度大小为v2= （用g、l、β表示）。 （5）取下两个小球，测出1号小球（含橡皮泥）质量为m1，2号小球质量为m2，若两球碰撞过程动量守恒，则需要验证的表达式为 （用m1、m2、α、β表示） 【答案】 7.170 【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 [2]摆长应等于摆线长与小球半径之和，所以 [3]根据题意可得，周期 根据单摆的周期公式 解得 [4]由机械能守恒定律，1号球摆下有 解得 同理，两球相撞后粘在一起，由机械能守恒定律 可得碰后瞬间两小球速度大小为 [5]由动量守恒得 代入数据整理后得要验证的表达式为 考点2：用单摆测量重力加速度的大小 5．一学生小组用图（a）装置做“测量重力加速度的大小”实验。 (1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图 方式（填甲或乙），用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为 cm。 (2)实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为60.60s，则此单摆周期为 s，多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出l-T2图像，如图（b）所示，根据图线斜率可计算重力加速度g = m/ s2（保留3位有效数字，π2取9.87）。 (3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 （仅用本小题中的字母或数据表示）。 【答案】(1) 甲 1.06 (2) 2.02 9.87 (3) 【详解】（1）[1]制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图甲方式，因乙方式中当单摆摆动时摆长会发生变化； [2]用游标卡尺测量摆球直径为1cm+0.1mm×6=1.06cm。 （2）[1][2]此单摆周期为 根据 解得 由图像可知 解得g=9.87m/s2 （3）根据 可得单摆摆长为 振幅 摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 6．如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力F。 (1)图（b）为F随时间t变化的图像，在0~1s内，摆球在最低点的时刻为 s，该单摆的周期T= s。 (2)该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出T2–L图线，如图（c），图线的横、纵截距为−p和q。在图线上选取A、B两点，坐标为（LA，TA2）和（LB，TB2），则重力加速度g= ；摆球的直径d= 。 【答案】(1) 0.7 1.6 (2) 2p 【详解】（1）[1]小球在最低点时绳子上的力最大，故在0~1s内，摆球在最低点的时刻为0.7s； [2]小球在最高点时绳子上的力最小，相连最高点和最低点的时间间隔    可得 （2）[3][4]由单摆周期公式有 变形得 所以图像的斜率为 结合题图，整理有 又由纵轴截距    综合解得摆球的直径   7．手机上的“磁传感器”能实时记录手机附近磁感应强度的大小。现用手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置测量重力加速度，实验步骤如下： ①把手机正面朝上放在悬点正下方，往侧边拉开小球（最大摆角不超过），用夹子夹住； ②打开夹子释放小球； ③运行软件，记录磁感应强度的变化； ④改变摆线长，测量出各次摆线长L及相应周期T。 (1)测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t，单摆周期T= 。 (2)实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出T2-L图线如图乙所示，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，由此得到当地重力加速度g= ，小球半径r= 。（用k、b表示） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t 则单摆周期 （2）[1][2]实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出图线，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b 由单摆周期公式 变形整理后得 故得， 联立解得当地的重力加速度 小球的半径 考点3：探究电磁感应的产生条件 8．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 (1)如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道 。 (2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向 偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向 偏转。（均选填“左”或“右”） (3)某同学按图丙所示电路完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除 （选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 【答案】(1)电流表指针偏转方向与电流方向的关系 (2) 左 左 (3)A 【详解】（1）如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，如果知道电流表指针偏转方向与电流方向的关系，根据楞次定律就可以得到线圈中产生感应电流的方向。 （2）[1][2]如题图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，通过线圈A的电流减小，磁感应强度减小，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。 （3）在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，会突然被电击一下。 9．利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。 (2)下列操作不能产生感应电流的是______。 A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A．拔出线圈A B．将滑动变阻器的滑片向左移动 C．将滑动变阻器的滑片向右移动 【答案】(1)a (2)B (3)C 【详解】（1）滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端。 （2）A．开关闭合瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故A不符合题意； B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈A电流不发生变化，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，线圈B中不能够产生感应电流，故B符合题意； C．开关断开瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故C不符合题意； D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，故D不符合题意。 故选B。 （3）A．将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，电流计指针将向右偏；当拔出线圈A时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故C正确。 故选C。 10．某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是______。（选填选项前的字母） A．检查各仪器及导线是否完好 B．推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 C．检查电流计量程是否合适 D．检查电流计测量电路的电流是否准确 (2)接下来用如图3所示的装置做实验，按实验要求在答题卡上补充连接电路。 (3)连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向 偏转。 (4)把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过B线圈的电荷量分别为和，则 （选填“”，“”或“”）。 【答案】(1)B (2) (3)右 (4)= 【详解】（1）先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是：推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。 故选B。 （2）完整的实物连线如图所示 （3）连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，可知线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值增大，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则会观察到电流计指针向右偏转。 （4）把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下A线圈的初末位置变化相同，则两情况下穿过线圈B的磁通量变化相同，根据 可知两情况下流过B线圈的电荷量相等，则有 考点4：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 11．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。 (1)下列说法正确的是_____。 A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些 (2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为 V。 (3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。 第一组 第二组 第三组 第四组 N1/匝 100 100 100 200 N2/匝 200 400 400 400 U1/V 1.85 0.91 1.81 3.65 U2/V 4.00 4.00 8.00 8.00 ①分析表中数据可知，N1应是 （选填“原”或“副”）线圈的匝数。 ②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是 。 A．原、副线圈的电压的频率不相等 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量 【答案】(1)AC (2)7.4 (3) 副 BC 【详解】（1）A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，A正确； B．不能使用直流电源，因为直流电源变压器不工作，B错误； C．降压变压器副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈导线最好比原线圈导线粗一些，C正确。 故选AC。 （2）根据图丁，量程是10V，所以电压表的读数是7.4V； （3）[1]根据实验数据得 ，N1是副线圈，原、副线圈电压比与匝数比不严格相等的原因是有铜损或者铁损； [2] A．原、副线圈的电压的频率一定相等，A错误； B．变压器线圈中有电流通过时会发热，有铜损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，B正确； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，有铁损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，C正确； D．由于漏磁，则穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量， D错误。 故选BC。 12．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有___________。  （填选项字母） A． B． C． D． (2)下列说法正确的是___________ A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (3)实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面___________。 A．abcd B．abfe C．abgh D．aehd (4)若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，则N1一定是 线圈。  （选填“原”或“副”） 实验次数 1 2 3 4 U1 0.90 1.40 1.90 2.40 U2 2.00 3.01 4.02 5.02 (5)如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开。原线圈c、d两端加正弦交流电，下列说法正确的是___________ A．将可变电阻R调大，则R两端电压变小 B．闭合开关S，则R1两端电压变小 C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小 D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输出功率变大 【答案】(1)BCD (2)BD (3)D (4)副 (5)D 【详解】（1）实验中需要交流电源、变压器和交流电压表（万用表），不需要干电池。 故选BCD。 （2）A．变压器工作时只是改变电压，不改变频率，副线圈电压频率与原线圈相同，A错误； B．实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，B正确； C．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，C错误； D．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知 可知匝数少的电流大，则导线应该粗；绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，D正确。 故选BD。 （3）根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向与面abcd平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直abcd面，即平行于aehd面，ABC错误，D正确。 故选D。 （4）由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律有 由表格数据值总是略小于，故应该是副线圈的电压值，一定是副线圈。 （5）A．由变压器电压关系有 可知 当单刀双掷开关置于a端，时，副线圈的电压值不变，增大电阻的阻值时，副线圈的电流为 则副线圈电流减小，当电阻与串联，由串联特点可知 则电阻两端的电压增大，A错误； B．闭合开关S后，与并联，副线圈的电阻变小，故副线圈电流 即副线圈电流减小，则由闭合回路欧姆定律有 则两端的电压变大，B错误； C．变压器工作时只是改变电压，不改变频率，当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率不变，C错误； D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈匝数变大，由变压器原副线圈电压关系 可知副线圈的电压变大，电阻不变，故副线圈的额电流变大，由变压器电流关系 可知原线圈的电流变大，根据 可知原线圈的输出功率变大，D正确。 故选D。 考点5：油膜法估测分子直径 13．同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， (1)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可） A．描绘油膜轮廓 B．撒粉 C．记录滴油酸酒精溶液的滴数 D．往浅盘中滴油酸酒精溶液 (2)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 m（保留2位有效数字） (3)在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________ A．痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面 B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D．未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 【答案】(1)CBDA (2) 6.7 × 10−10/6.8 × 10−10/6.9 × 10−10/7.0 × 10−10/7.1 × 10−10 (3)A 【详解】（1）根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为：①为计算一滴油酸酒精溶液的体积，应记录滴油酸酒精溶液的滴数②待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上③往浅盘中滴油酸酒精溶液④描绘油膜轮廓。故实验步骤为CBDA。 （2）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜的面积为 分子直径。 （3）A．痱子粉过厚阻碍油膜展开，导致面积S偏小，偏大，故A正确； B．舍去半格会导致S偏小，偏大，但题目中选项是“将不足半格的方格全部舍去”，即正确的做法是“不足半格舍去”，所以B选项是正确的操作，不会导致误差，反而如果 多算了半格才会导致误差，故B错误； C．酒精挥发使溶液浓度升高，则油膜的面积偏大，直径测量值偏小，故C错误； D．未等油膜稳定可能导致S测量不准确，若油膜未完全展开则S偏小，偏大；若油膜扩散过度，则S偏大，偏小。因此选项的影响不确定，故D错误。 故选A。 14．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______。 A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 mL（结果保留两位有效数字）。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A．甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 【答案】(1)D (2)1.0×10-5 (3)BC 【详解】（1）A．图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误； B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误； C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误； D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。 故选D。 （2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 （3）A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误； B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确； C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。 故选BC。 考点5：探究气体等溫变化的规律 15．用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)封闭气体的压强缓慢增大时，封闭气体 （填“从外界吸热”或“向外界放热”）； (3)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度 （填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量 （填“>”、“<”或“=”）。 【答案】(1)BD (2)向外界放热 (3) 【详解】（1）A．从实验要求可知，实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动，用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高，故A错误； B．在活塞上适量涂上润滑油，可减少摩擦并保证密封性，防止漏气，故B正确； C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高，故C错误； D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故D正确。 故选BD。 （2）若封闭气体的压强缓慢增大，则外界对气体做功使气体的体积减小，，为了保证气体温度保持不变，则，根据热力学第一定律可知 故封闭气体向外界放热。 （3）[1]若两次实验气体的质量一定，根据理想气体状态方程可知可得 故图像的斜率为 由于 所以 [2]两次实验气体的温度不变，气体分子对器壁的平均撞击力相同，由图可知在气体体积相同时， 说明第一次实验时气体的分子数密度更大些，所以气体的分子数更多些，所以 16．某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。 (1)关于实验要点，下列说法正确的是（　　） A．活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响 B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动 C．推拉活塞的时间越短越好 D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值 (2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是 ； (3)另一同学也用该装置做实验，根据实验测得的多组p和V，作出图像如图丙所示，图像向下弯曲的可能原因有（　　） A．实验过程中有进气现象 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 D．实验过程中气体温度升高 【答案】(1)D (2)气体质量不同 (3)BC 【详解】（1）A．活塞上要涂润滑油，是为了防止漏气，气体压强由压强传感器测量，活塞与筒壁的摩擦对压强无影响，故A错误； BC．推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，要缓慢推拉活塞，以防止气体温度发生改变，故BC错误； D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值，故D正确。 故选D。 （2）由于温度不变，由可知，图像的斜率不同是因为气体的质量不同。 （3）由可知，图像向下弯曲斜率变小，则有可能是温度降低或发生了漏气现象。 故选BC。 考点5：测定玻璃的折射率 17.（23-24高二下·上海浦东新·期末）折射率的测定 利用插针法，可以测定亚克力砖的折射率。 1）如图所示，光线ab从空气入射到亚克力砖表面，经过砖块后出射。 （1）请画出经过c点以后的光路 。 （2）由此得到玻璃砖对该光束的折射率 。 2）若空气中光速为c，该砖的折射率为n，光在该砖中的传播速度为v，则满足（　　） A． B． C． D． 3）如图，在“题1”的条件下，若光线要在亚力克砖中发生全反射，则可以为（　　） A．37° B．45° C．53° D．60° 【答案】1） 2）A 3）CD 【解析】1）[1]经过c点以后的光路如图 [2]由此得到玻璃砖对该光束的折射率 2）若空气中光速为c，该砖的折射率为n，光在该砖中的传播速度为v，根据则满足 故选A。 3）根据全反射的临界条件 解得 故 则可以为和。 故选CD。 18．用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中 (1)在画玻璃砖边界时，请指出图1中操作不当之处 ； (2)已画好玻璃砖边界MN、PQ，插上大头针、，使连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率，入射光应从图2中玻璃砖 （选填“ae”、“ef”或“fd”）区域射入。（已知玻璃的折射率介于）； (3)接（2）问，插大头针、操作正确，测得、的连线与MN的夹角，如图3所示，则玻璃的折射率 。 【答案】(1)不能直接沿玻璃砖画边界 (2)fd (3) 【详解】（1）不能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖界面，这样会污染和磨损玻璃砖。 （2）玻璃的折射率介于，则临界角的正弦值范围为 若段射入，由几何关系可知，光线在边上的入射角为大于临界角，发生全反射，不能测出玻璃的折射率；若段射入，光线将从边垂直射出，不能测出玻璃的折射率；若段射入，由几何关系可知，光线在边上的入射角为小于临界角，能过从边折射出光线，可以测出玻璃的折射率。则入射光应从图2中玻璃砖区域射入。 （3）补全光路图，如图所示 由几何关系可得， 由折射定律可得，玻璃的折射率 19．（23-24高二下·上海嘉定·期末）某同学做了“测定玻璃的折射率”的实验。 (1)为了取得较好的实验效果，则（　　） A．选择的入射角应尽量小些 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些 (2)该同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图甲所示，他测得，，则可求出玻璃的折射率 。 (3)他在画界面时，不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2) (3)偏小 【详解】（1）A．为了减小测量的相对误差，入射角应适当大些，故A项错误； B．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故B项正确； C．为了准确确定入射光线和折射光线，减小入射角与折射角测量的相对误差，大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量大些，故C项错误。 故选B。 （2）图甲中AO所确定的为入射光线，为折射光线，设圆点半径AO为R，管线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，由几何关系有， 有折射定律有 （3）光路图如图所示 由于边界画的较宽，从而折射角偏大，黑色为真实光线，红线为测量所画光线，从而测量的折射率偏小。 20．在“用插针法测定玻璃砖折射率”的实验中： (1)某同学画出的光路图如图甲所示，下列说法中正确的是______。 A．为减小测量误差，大头针、的连线与法线的夹角应尽量小些 B．若大头针、的连线与法线夹角较大，有可能在面发生全反射 C．插上大头针，应使挡住、的像和 D．为了减小作图误差，大头针和的距离应适当取大些 (2)根据图甲可知，该玻璃砖的折射率 （用图中角度表示）。 (3)若该同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则①中测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；②中测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)CD (2) (3) 偏小 不变 【详解】（1）A．为减小测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线的夹角应适当大些，故A错误； B．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，故B错误； C．插上大头针，应使挡住、的像和，故C正确； D．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，故D正确。 故选CD。 （2）由折射率公式可知 （3）[1]①中测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角偏大，则由折射定律可知，折射率将偏小； [2]②中测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故②中测得的折射率与真实值相比不变。 考点5：用双缝干涉测量光的波长 21．用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数、对准第4条时读数 mm； (2)根据以上条件，可算出这种光的波长 nm；（保留三位有效数字） (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 【答案】(1)/7.869/7.868 (2) (3)BC 【详解】（1）由图丙可知，对准第4条时读数 （2）相邻条纹的间距为 根据公式可得 （3）A．根据双缝干涉条纹间距公式可知，改用波长较短的光（如紫光）作入射光，条纹间距减小，故A不符合题意； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大双缝到屏的距离，条纹间距增大，故B符合题意； C．根据双缝干涉条纹间距公式可知，减小双缝间距，条纹间距增大，故C符合题意。 故选BC。 22．用光传感器进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。 (1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是________。 A．干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距 B．双缝挡板不动，下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小 C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距不变 D．减小双缝间距，干涉条纹间距也减小 (2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，下图中的乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是 （填“乙”或“丙”）。 【答案】(1)A (2)丙 【详解】（1）A．干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距，故A正确； BCD．根据双缝干涉条纹的间距公式可知，双缝挡板不动，下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，干涉条纹间距不变；光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，减小，则干涉条纹间距减小；减小双缝间距，干涉条纹间距增大，故BCD错误。 故选A。 （2）据双缝干涉条纹的间距公式可知，波长越大，条纹间距越大，相邻两个波峰之间的距离越大，由于红光波长大，则红光的图像是丙。 1 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $$