2025-2026学年高三寒假物理作业：高考实验专题 高中物理实验三（提升卷）

高考实验专题 高中物理实验三（提升卷） 一、动量守恒定律 实验原理：当发生碰撞时作用时间很短，内力远大于外力，因此碰撞满足动量守恒的条件。在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，若系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，则m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 由于钢球离开斜槽末端后做平抛运动，钢球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，故钢球飞出的水平距离与飞出的速度成正比。因此这个实验可以不测速度的具体数值，只需验证m1s＝m1s1＋m2s2在误差允许范围内成立就验证了钢球碰撞前后总动量守恒。 练习1某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧(未画出)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读出滑块通过光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms； ⑧测出挡光板的宽度d＝5 mm，测得滑块1的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)的质量为m2＝200 g。 (2)数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是： A．________________________________________________________________________； B．________________________________________________________________________。 ②碰撞前滑块1的速度v1为__________ m/s；碰撞后滑块1的速度v2为__________ m/s；碰撞后滑块2的速度v3为__________ m/s；(结果均保留两位有效数字) ③碰撞前系统的总动量为m1v1＝_____________________________________________。 碰撞后系统的总动量为m1v2＋m2v3＝_________________________________________。 由此可得实验结论：__________________________________________。 二、用单摆测量重力加速度 1．实验原理 由T＝2π，得g＝，则测出单摆的摆长L和周期T，即可计算得到当地的重力加速度。 2．物理量的测量 摆长L：摆长是摆线长度和小球半径之和。可用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值，也可用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径，再测量悬挂点与小球上端之间的距离，以两者之和作为摆长的测量值。 周期T：用秒表测出单摆做多次全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值。 练习2 如图所示，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，A、B为光电计数器。现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时，启动光电计数器。当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计时器开始计时。然后每当小球经过点O时，计数器都计数一次。当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用时间为t，由此可知： (1)双线摆的振动周期T＝____________，双线摆的等效摆长L＝______________。 (2)依据公式g＝______________代入周期T和等效摆长L的值，即可求出重力加速度。 (3)该同学在实验中，测量了5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据见表。 实验次数 1 2 3 4 5 L/m 0.50 0.80 0.90 1.00 1.20 T/s 1.41 1.79 1.90 2.01 2.19 T2/s2 1.99 3.20 3.61 4.04 4.80 以L为横坐标，T2为纵坐标，建立坐标系，在图中作出T2－L图像，并利用此图像求得重力加速度g＝________m/s2。(保留三位有效数字) 三、测定介质的折射率 1．实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线对应的出射光线，画出玻璃砖中对应的折射光线，从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律n＝，便可求出玻璃的折射率。 2．物理量的测量 入射角i：入射光线与法线的夹角。 折射角γ：折射光线与法线的夹角。 练习3 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。 (1)在图甲上补画出光路并标出入射角i和折射角γ； (2)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________； (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，作出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃砖的折射率n＝________。 四、用双缝干涉实验测定光的波长 1．实验原理 光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉，遮光筒的一端装有毛玻璃屏，可以在这个屏上观察到干涉条纹，并由λ＝Δx计算出单色光的波长。 2．物理量的测量(双缝间的距离d已知) (1)L的测量：用米尺测出双缝到屏的距离L。 (2)Δx的测量：用测量头测出相邻两条明(或暗)条纹间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮 练习4 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0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字)。 五、探究影响感应电流方向的因素 1．探究电流计指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的) 2．探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向 (1)按图连接电路，明确螺线管的绕线方向． (2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验． 练习5 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤： (1)为弄清灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极的直流电源进行探究．某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动． (2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱，若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流是由电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的． (3)实验中该同学将条形磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性． 六、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中产生感应电动势，其两端有输出电压．线圈匝数不同时输出电压不同，实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系． 练习6 有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置(a在左、b在右)，若两线圈导线材料、横截面积相同，由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”)． (2)如果把它看成理想变压器，A、B线圈的匝数的比值为k，则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后，B线圈的输出电压为________． (3)如果把它看成理想变压器，则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________． A．电压 B．电流 C．功率 (4)现要测量A线圈的匝数，提供的器材有一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源．实验步骤如下： ①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈． ②把低压交流电源接在B线圈上，测得C线圈的输出电压为U. ③用A线圈换下C线圈，测得A线圈的输出电压为UA. 则线圈A的匝数nA＝________(用n、U、UA表示)． 七、探究气体等温变化的规律 在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由气压计读出对应气体的压强值，进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系． 练习7.“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积的关系”的实验装置如图所示． (1)保持温度不变，封闭气体的压强p用________传感器测量，体积V由________读出． (2)某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有记录，但其他操作规范．根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是________． 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1 p7 179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A.128.5 kPa B．138.4 kPa C．149.9 kPa D．163.7 kPa (3)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为______． 八、用油膜法估测油酸分子的大小 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子组成． 把分子简化为球体处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上形成的油膜面积S之比，如图所示． 练习8．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)实验简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积S B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上 D．取一定体积的油酸和酒精混合均匀配制成一定浓度的油酸酒精溶液 E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V F．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 G．由得到油酸分子的直径d 上述实验步骤的合理顺序是________________．(填写字母编号) (2)在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球体，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是______________． (3)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.2 mL，用量筒和注射器测得1 mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，由此可估测出油酸分子的直径是______ m．(结果保留两位有效数字) 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考实验专题 高中物理实验三（提升卷） 一、动量守恒定律 实验原理：当发生碰撞时作用时间很短，内力远大于外力，因此碰撞满足动量守恒的条件。在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，若系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，则m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 由于钢球离开斜槽末端后做平抛运动，钢球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，故钢球飞出的水平距离与飞出的速度成正比。因此这个实验可以不测速度的具体数值，只需验证m1s＝m1s1＋m2s2在误差允许范围内成立就验证了钢球碰撞前后总动量守恒。 练习1某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧(未画出)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读出滑块通过光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms； ⑧测出挡光板的宽度d＝5 mm，测得滑块1的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)的质量为m2＝200 g。 (2)数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是： A．________________________________________________________________________； B．________________________________________________________________________。 ②碰撞前滑块1的速度v1为__________ m/s；碰撞后滑块1的速度v2为__________ m/s；碰撞后滑块2的速度v3为__________ m/s；(结果均保留两位有效数字) ③碰撞前系统的总动量为m1v1＝_____________________________________________。 碰撞后系统的总动量为m1v2＋m2v3＝_________________________________________。 由此可得实验结论：__________________________________________。 答案　见解析 解析　(2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。 B．保证两个滑块的碰撞是一维的。 ②滑块1碰撞之前的速度 v1＝＝ m/s≈0.50 m/s； 滑块1碰撞之后的速度 v2＝＝ m/s≈0.10 m/s； 滑块2碰撞之后的速度 v3＝＝ m/s≈0.60 m/s； ③系统碰撞之前m1v1＝0.15 kg·m/s，系统碰撞之后m1v2＋m2v3＝0.15 kg·m/s。 通过实验结果，可得结论：在实验误差允许的范围内，两滑块相互作用的过程中系统的动量守恒。 二、用单摆测量重力加速度 1．实验原理 由T＝2π，得g＝，则测出单摆的摆长L和周期T，即可计算得到当地的重力加速度。 2．物理量的测量 摆长L：摆长是摆线长度和小球半径之和。可用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值，也可用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径，再测量悬挂点与小球上端之间的距离，以两者之和作为摆长的测量值。 周期T：用秒表测出单摆做多次全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值。 练习2 如图所示，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，A、B为光电计数器。现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时，启动光电计数器。当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计时器开始计时。然后每当小球经过点O时，计数器都计数一次。当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用时间为t，由此可知： (1)双线摆的振动周期T＝____________，双线摆的等效摆长L＝______________。 (2)依据公式g＝______________代入周期T和等效摆长L的值，即可求出重力加速度。 (3)该同学在实验中，测量了5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据见表。 实验次数 1 2 3 4 5 L/m 0.50 0.80 0.90 1.00 1.20 T/s 1.41 1.79 1.90 2.01 2.19 T2/s2 1.99 3.20 3.61 4.04 4.80 以L为横坐标，T2为纵坐标，建立坐标系，在图中作出T2－L图像，并利用此图像求得重力加速度g＝________m/s2。(保留三位有效数字) 答案　(1)　r＋　(2)　(3)见解析图　9.86 解析　(1)由题意可知，t时间内，单摆完成全振动的次数为，单摆的周期T＝＝ 双线摆的等效摆长为L＝r＋ (2)由单摆周期公式T＝2π 可得g＝ (3)由单摆周期公式T＝2π 变形得T2＝L 则T2与L成正比，作出T2－L图像，如图所示 斜率k＝＝＝4 s2·m－1 解得g≈9.86 m/s2。 三、测定介质的折射率 1．实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线对应的出射光线，画出玻璃砖中对应的折射光线，从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律n＝，便可求出玻璃的折射率。 2．物理量的测量 入射角i：入射光线与法线的夹角。 折射角γ：折射光线与法线的夹角。 练习3 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。 (1)在图甲上补画出光路并标出入射角i和折射角γ； (2)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________； (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，作出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃砖的折射率n＝________。 答案　(1)见解析图　(2)　(3)1.5 解析　(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。 (2)由折射定律可得n＝ (3)图像的斜率k＝＝n 由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃砖的折射率为1.5。 四、用双缝干涉实验测定光的波长 1．实验原理 光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉，遮光筒的一端装有毛玻璃屏，可以在这个屏上观察到干涉条纹，并由λ＝Δx计算出单色光的波长。 2．物理量的测量(双缝间的距离d已知) (1)L的测量：用米尺测出双缝到屏的距离L。 (2)Δx的测量：用测量头测出相邻两条明(或暗)条纹间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮 练习4 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0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字)。 答案　(1)B　(2)　(3)630 解析　(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由Δx＝λ可知，需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B项正确，A、C、D项错误。 (2)由题意可知，＝λ，解得λ＝。 (3)将已知条件代入公式解得λ＝630 nm。 五、探究影响感应电流方向的因素 1．探究电流计指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的) 2．探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向 (1)按图连接电路，明确螺线管的绕线方向． (2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验． 练习5 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤： (1)为弄清灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极的直流电源进行探究．某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动． (2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱，若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流是由电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的． (3)实验中该同学将条形磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性． 答案　(1)欧姆　(2)短暂　负　(3)见解析图 解析　(1)用多用电表的欧姆挡时，内部电路含有直流电源． (2)灵敏电流表量程太小，欧姆表内部电源电压相对偏大，电流超过电流表量程，长时间超量程通电会损坏电流表；欧姆表红表笔连接着电源的负极，灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从电流表的负接线柱流入． (3)电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱进入电流表，感应电流的磁场方向向下，故原磁场方向向上，条形磁铁S极向下，如图所示． 六、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中产生感应电动势，其两端有输出电压．线圈匝数不同时输出电压不同，实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系． 练习6 有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置(a在左、b在右)，若两线圈导线材料、横截面积相同，由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”)． (2)如果把它看成理想变压器，A、B线圈的匝数的比值为k，则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后，B线圈的输出电压为________． (3)如果把它看成理想变压器，则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________． A．电压 B．电流 C．功率 (4)现要测量A线圈的匝数，提供的器材有一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源．实验步骤如下： ①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈． ②把低压交流电源接在B线圈上，测得C线圈的输出电压为U. ③用A线圈换下C线圈，测得A线圈的输出电压为UA. 则线圈A的匝数nA＝________(用n、U、UA表示)． 答案　(1)A(2分)　(2)0(2分)　(3)C(2分)　(4)n(2分) 解析　(1)从多用电表示数可知，a位置指针指的电阻数值大于b位置指针所指的电阻数值，所以A线圈的匝数较多． (2)变压器不能对直流电压变压，故B线圈输出电压为0. (3)理想变压器两端功率相同，所以A、B线圈上的交变电流一定具有相同的功率，故选C. (4)由题可知＝＝，解得nA＝n. 七、探究气体等温变化的规律 在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由气压计读出对应气体的压强值，进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系． 练习7.“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积的关系”的实验装置如图所示． (1)保持温度不变，封闭气体的压强p用________传感器测量，体积V由________读出． (2)某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有记录，但其他操作规范．根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是________． 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1 p7 179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A.128.5 kPa B．138.4 kPa C．149.9 kPa D．163.7 kPa (3)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为______． 答案　(1)压强　注射器刻度　(2)C　(3)V0＋V 解析　(1)根据实验原理，结合实验设计，在保持温度不变的情况下，用压强传感器测量气体的压强；体积V由注射器刻度来读出，气体的体积记作V. (2)在温度不变的条件下，一定质量气体的压强与体积成反比；而第1次和第9次数据，它们的压强与体积乘积也正好近似相等，因此第7次的压强p7＝ kPa≈150 kPa，故选C. (3)在软管内气体体积V0不可忽略时，被封闭气体的真实体积为V＋V0. 八、用油膜法估测油酸分子的大小 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子组成． 把分子简化为球体处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上形成的油膜面积S之比，如图所示． 练习8．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)实验简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积S B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上 D．取一定体积的油酸和酒精混合均匀配制成一定浓度的油酸酒精溶液 E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V F．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 G．由得到油酸分子的直径d 上述实验步骤的合理顺序是________________．(填写字母编号) (2)在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球体，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是______________． (3)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.2 mL，用量筒和注射器测得1 mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，由此可估测出油酸分子的直径是______ m．(结果保留两位有效数字) 答案　(1)DFECBAG(或CDFEBAG)　(2)理想模型法　(3)6.3×10－10 解析　(1)实验步骤：配制油酸酒精溶液，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，用彩笔描绘出油酸薄膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半格的舍去，多于半格的算一格，计算出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液中纯油酸的体积除以1滴此溶液形成的油酸薄膜的面积，恰好就是油酸分子的直径．故实验步骤的合理顺序为DFECBAG(或CDFEBAG)； (2)在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球体，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是理想模型法； (3)由于每个小方格边长为1 cm，则每一个小方格的面积就是1 cm2，数出在油膜轮廓范围内的方格数(超过半格的按一格计算，小于半格的舍去)为40个，则油酸薄膜的面积S＝40 cm2＝4.0×10－3 m2. 由题意知，80滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且油酸酒精溶液的体积分数为0.02%，故每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V0＝×0.02%＝×0.02%×10－6 m3＝2.5×10－12 m3. 故油酸分子的直径d＝＝ m＝6.3×10－10 m. 1 学科网（北京）股份有限公司 $