模块7 专题20 机械振动 热学和光学实验-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·物理（教用课件）

专题二十　机械振动　热学和光学实验 1 返回导航 二轮专题复习 命题点1 1 1 命题点3 1 3 命题点2 2 内 容 索 引 命题点1　用单摆测量重力加速度 01 4 [近3年8卷8考] 　考向1　原型实验 　　　(2025·山东临沂市一模)某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 返回导航 二轮专题复习 (1)图乙为摆线上端的三种悬挂方式，A、B、C中，悬挂方式正确的是________。 [解析]　小球在摆动时摆线容易松动，摆长会改变，故A错误； 小球在摆动过程中会导致摆长变化，故B错误； 使用铁夹固定摆线，能较好地保证小球在摆动过程中摆长不变，故C正确。 C　 返回导航 二轮专题复习 (2)测摆球直径时游标卡尺的读数如图丙所示，其读数为________mm。 [解析]　游标卡尺的读数为10 mm＋12×0.05 mm＝10.60 mm。 10.60 返回导航 二轮专题复习 (3)若某同学实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l、摆球直 径为d，则当地的重力加速度g＝_______________(用n、t、l、d表示)。 返回导航 二轮专题复习 　　　(2025·海南卷，T13)小组用如图所示的单摆测量 当地重力加速度。 (1)用游标卡尺测得小球直径d＝20 mm，刻度尺测得摆线 长l＝79 cm，则单摆摆长L＝__________cm(保留4位有效 数字)。 80.00 返回导航 二轮专题复习 (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为θ(θ<5°)，无初速度地释放小球，小球经过________(选填“最高”或“最低”)点时，开始计时，记录小球做了30次全振动用时t＝54.00 s，则单摆周期T＝________s，由此可得当地重力加速度g＝__________m/s2(π2≈10)(结果保留3位有效数字)。 最低 1.8 9.88 返回导航 二轮专题复习 　考向2　实验创新与拓展 　　　(2025·辽宁辽阳市模拟)某圆弧槽固定在水平面上，其截 面图如图所示，圆弧的半径为R，AB≪R，利用此装置测当地 重力加速度大小g。有一直径为D(D≪R)的刚性小球，将小球从 槽的圆弧面顶端A由静止释放，小球向右运动至最低点时开始计时，用秒表测出小球0～30次向右运动至最低点的时间t(开始计时的那次计为0)。 返回导航 二轮专题复习 (1)利用此装置可得当地重力加速度大小g＝______________________。 返回导航 二轮专题复习 t [解析]　小球做单摆运动的周期与摆动幅度没有关系，所以小球从顶端一半的高度由静止释放，用秒表测得小球0～30次向右运动至最低点的时间仍为t。 返回导航 二轮专题复习 　　　(2025·天津十二区重点学校联考)某兴趣小组在科技活动中用如图甲所示的装置测当地的重力加速度。用细线拴一个磁性小球并悬挂，手机放在悬点O正下方桌面上，打开手机中测量磁感应强度的智能软件(地磁场对磁性小球的运动影响很小，可忽略不计)。 返回导航 二轮专题复习 (1)用螺旋测微器测量磁性小球的直径如图乙所示，d＝________mm。 [解析]　螺旋测微器的精确度为0.01 mm，读数d＝6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。 6.700 返回导航 二轮专题复习 [解析]　由题图丙可知，从磁场最强再到最强间隔半个周期t0，则小球摆动的周期T＝2t0。 2t0 返回导航 二轮专题复习 (3)多次改变摆线长度，重复实验，得到多组摆长l及小球摆动的周期T，作出T2－l图像如图丁所示，根据图丁可得重力加速度的测量值为________ m/s2(π＝3.14，计算结果保留3位有效数字)。 9.86 返回导航 二轮专题复习 命题点2　热学实验 02 18 [近3年5卷5考] 实验 装置图 实验操作 数据处理 用油膜法 估测油酸 分子的大小       (1)清洗浅盘 (2)配制油酸酒精溶液 (3)算出每滴油酸酒精溶液的体积V0 (4)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上 (5)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上 返回导航 二轮专题复习 实验 装置图 实验操作 数据处理 探究气体 等温变化 的规律       (1)组装实验器材 (2)利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的s开口有橡胶套 (3)把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取数据 返回导航 二轮专题复习 　考向1　油膜法估测分子的大小 　　　(2025·云南红河州、文山州统测)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； ⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 返回导航 二轮专题复习 完成下列填空： (1)某位物理老师在讲解实验时提出将油酸分子看作“一桶乒乓球倒在水中漂浮”，该描述体现本实验的理想化假设是________。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．考虑了各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 [解析]　在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验依据是：①油膜是呈单分子层分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间空隙不计。故选AC。 AC 返回导航 二轮专题复习 (2)某次实验中采用油酸体积浓度为0.5%的油酸酒精溶液， 测得1 mL溶液共165滴，则每滴溶液中油酸的体积为 __________cm3(保留1位有效数字)；画出油膜的形状如图 所示，坐标纸中每个小正方形方格的边长为1 cm，则本次 实验中油酸膜的面积是________________cm2。 3×10－5 63(61～65均可) 返回导航 二轮专题复习 (3)按以上实验数据估测油酸分子的直径约为__________cm(保留1位有效数字)。 5×10－7 返回导航 二轮专题复习 　考向2　探究等温条件下气体压强与体积的关系 　　　(2025·福建泉州市质量检测)某同学通过图甲 所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气 体压强与体积的关系。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(选填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积。 [解析]　设气体初状态压强为p1，空气柱的长度为L1，气体末状态的压强为p2，空气柱的长度为L2，空气柱的横截面积为S，由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S，实验需要验证p1L1＝p2L2，故不需要测量空气柱的横截面积。 不需要 返回导航 二轮专题复习 (2)该同学按实验步骤开始实验，推动活塞压缩气体，记录活塞在不同位置的压强p和体积V，并计算相应的p与V乘积的值，发现pV值逐渐增大，原因可能是________________________。 [解析]　由pV＝nRT可知pV会变大，原因可能是空气柱温度升高。 空气柱温度升高 返回导航 二轮专题复习 C 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 命题点3　光学实验 03 29 实验 装置图 实验操作 数据处理 测量玻璃 的折射率       [近3年10卷10考] (1)画线：画一条线段AO作为入射光线 (2)放置：长方形的玻璃砖放在白纸上 (3)插针挡像：P3同时挡住P1和P2的像，P4挡住P3本身和P1、P2的像 返回导航 二轮专题复习 实验 装置图 实验操作 数据处理 用双缝干 涉测量光 的波长       (1)调对齐：调节光源中心、单缝中心、双缝中心在遮光筒的中心轴线上 (2)加滤光片：在单缝与光源之间放上滤光片 返回导航 二轮专题复习 　考向1　测定玻璃的折射率 　　　(2025·海南卷，T14)测量某半圆形玻璃砖的折射率， 操作步骤如下。 Ⅰ.在白纸上画一条直线，半圆形玻璃砖放白纸上，玻璃砖直径与直线重合，描出直径两端点A和B，取走玻璃砖，用刻度尺求圆心O点，过O点作AB垂线CO，放回玻璃砖，将光屏垂直AB贴近玻璃砖A点放置。 Ⅱ.沿玻璃砖由C向B缓慢移动激光笔，使得入射光线平行纸面且始终沿着半径方向射向圆心O，从玻璃砖射出的激光在AB下方的光屏上恰好消失，记下激光入射点D，取走玻璃砖，过D点作CO的垂线DE。 返回导航 二轮专题复习 (1)步骤Ⅱ中，当激光从D点入射到O点在AB面下方光屏上恰好消失时是光的__________。 A．色散现象　 B．衍射现象　 C．全反射现象 [解析]　当激光从D点入射到O点在AB面下方光屏上恰好消失时，此时光线在AB面发生全反射，故是光的全反射现象。 C 返回导航 二轮专题复习 (2)用刻度尺测得OB＝4.00 cm、DE＝2.50 cm，则玻璃砖的折射率n＝__________。 1.6 返回导航 二轮专题复习 　　　(2025·福建卷，T12)(1)为测糖水的折射率与浓度的关系，设计如下实验：某次射入激光，测得数据如图甲所示，则糖水的折射率为 __________________。 返回导航 二轮专题复习 (2)改变糖水浓度，记录数据如表：      将30%的数据在图乙中描点后并连线，糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为__________(保留1位有效数字)。 n 1.32 1.34 1.35 1.38 1.42 η(%) 10% 20% 30% 40% 50% 0.02 [答案]　图见解析 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 　考向2　用双缝干涉测量光的波长 　　　(2025·山东威海市期末)图甲所示为用双缝干涉测量光的波长的实验装置。请回答以下问题。 返回导航 二轮专题复习 (1)虚线框内从左向右放置的三个光学元件依次为________。 A．单缝、双缝、滤光片　 B．单缝、滤光片、双缝 C．滤光片、单缝、双缝 [解析]　实验装置中，虚线框内从左向右放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故选C。 C 返回导航 二轮专题复习 (2)用测量头测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则相邻两条亮条纹的间距为________ mm(保留3位有效数字)。 1.49 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 (3)已知双缝间的距离d＝0.8 mm，双缝到光屏间的距离L＝1.60 m，则光的波长为__________nm(保留整数)。 745 返回导航 二轮专题复习 　　　(2025·云南曲靖市统考)杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________(选填“垂直”或“平行”)放置。 [解析]　只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。 平行 返回导航 二轮专题复习 (2)双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为________mm。若A、B两条亮纹中央间 距为x，则所测光的波长为__________(用所给物理量的字母表示)。 9.15 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 (3)若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 大于 返回导航 二轮专题复习 (1)将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上，算出油酸薄膜的面积S (2)根据公式d＝算出油酸薄膜的厚度d (1)作p－V图像 (2)作p－图像 根据折射定律n＝求解 根据Δx＝(a为第1条与第n条条纹的间距)，算出条纹间距 [解析]　入射角的正弦值sin θ1＝，折射角的正弦值sin θ2＝，则折射率n＝＝。 $