2026届浙江省高三物理二轮强化训练：热学实验和光学实验专题（1）

热学实验和光学实验专题特训（1） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 【答案】(1)A (2) A 细管内气体 (3) 【详解】（1）A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油目的是为了让气体密封良好，故A正确； B．实验中要保持气体温度不变，因此不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故B错误； C．计算机做出图像若为曲线，不能直接证明、成反比关系，必须要证明和成正比，才可说明、成反比关系，故C错误。 故选A。 （2）[1] 如图所示，若温度逐渐升高，根据，可知、的乘积变大，（或根据等温变化的等温线来判断，、的乘积越大，对应气体的温度越高）故选A。 [2]设细管内气体的体积为，根据等温变化 ，整理得 根据数学知识可知，该点数值表示细管内气体的体积。 （3）设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为 2．(1)某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 ①实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________（填“立即”或“待示数稳定后”）读数。 ②关于拟合线未过坐标原点的原因，下列说法正确的是___________。 A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 ③若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积___________（用图像中字母、表示）。 (2)某实验小组利用如图所示气垫导轨装置测量滑块与弹片碰撞过程中的机械能损失。实验装置包括水平气垫导轨、带宽度为的遮光条的滑块、固定弹片及光电门。 实验步骤：用天平测得滑块质量为（含遮光条）；将弹片固定在气垫导轨左端，调节气垫导轨至水平，在光电门右侧某位置使滑块获得水平向左的速度，滑块第一次通过光电门后在弹片处反弹并第二次通过光电门；记录光电门遮光时间分别为和。 请回答以下问题： ①忽略空气阻力，与弹片碰撞过程中滑块（含遮光条）损失的机械能___________（用、、和表示）。 ②实验中由于空气阻力的存在，使的测量值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 待示数稳定后 A (2) 偏大 【详解】（1）[1]确保气体与环境充分热交换，温度达到平衡，即待示数稳定后读数。 [2]A．存在未计入的塑料管容积，则实际体积 由（常数），可得 即纵轴截距，与实验现象一致，A正确。 B．的测量值偏小，偏大，但不会产生纵轴截距，B错误； C．温度变化会改变斜率，而非截距，C错误； D．漏气会导致乘积不恒定，图像非线性，D错误。 故选A。 [3]由可知，图像的斜率为，即乘积等于斜率。 （2）[1]滑块通过光电门时的速度 碰撞前动能 碰撞后动能 机械能损失。 [2]实验中由于有空气阻力，空气阻力对滑块做负功，也会有机械能损失，所以的测量值偏大。 3．测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微镜法。在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水且表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，描出油膜的近似轮廓如图甲所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油膜的面积是________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m（此结果保留3位有效数字）。 (2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为________m（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 40 (2) 【详解】（1）[1]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 [2]由题图可知油膜中大约有40个小方格，则油膜的面积为 [3]油酸分子的直径为 （2）直径为的圆周周长为 可以估算出铁原子的直径约为 4．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C．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 D．用注射器或滴管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 E.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 F.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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； ③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字） (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D．油酸薄膜未充分散开 【答案】(1)BDCEFA (2) 117/118/119 (3)A 【详解】（1）油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，描绘油膜形状，测油膜面积，算出薄膜厚度。故顺序为BDCEFA。 （2）[1] 由图示油膜可知，不足一半的方格舍去，超过一半的当做整体，油膜所占坐标纸的格数是118个，油膜的面积为 [2] 油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为 一滴溶液中纯油酸的体积 [3] 油酸分子的直径 （3）A．配制好的油酸酒精溶液放置太久，酒精挥发导致溶液浓度变大，计算时仍按原浓度计算，纯油酸体积的计算值比真实值偏小，从而使直径测量值偏小，A正确； B．把凡是不足一格的格数都舍去，测量的面积值比真实值偏小，从而使得直径测量值偏大，B错误； C．少数了一滴， 会使计算出的一滴溶液的体积偏大，进而导致纯油酸体积偏大，从而使计算出的分子直径大，C错误； D．油酸未完全散开，面积偏小，故得到的分子直径将偏大，D错误。 故选A。 5．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是________： A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层 D．油酸分子紧密排列无间隙 (2)待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 【答案】(1)B (2) (3)D 【详解】（1）计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列，故选B。 （2）油膜的体积为 油膜的面积为 油酸分子的直径是 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，A不符合题意； B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，1滴溶液的体积比原来的大，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，B不符合题意； C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，C不符合题意； D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，D符合题意。 故选D。 6．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？___________（选填：“是”或“否”） (2)（多选）实验过程中，下列说法正确的（    ） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应待稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (3)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是（    ） 序号 V/mL 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图（    ） A．   B．   C．   D．   (5)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作出的图像如图所示，图线a与b在横轴上截距之比为1∶2，则a与b密闭气体质量之比为___________。    【答案】(1)否 (2)BC (3)D (4)D (5)2:1 【详解】（1）实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线； （2）A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误； B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B正确； C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确； D．实验时注射器内的气体质量保持不变，没有向外发生泄漏，选项D错误。 故选BC。 （3）A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误； B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程 pV乘积变大，故B错误； C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误； D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程 常数C与气体质量有关，变小，则pV乘积减小，故D正确。 故选D。 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，则 可得 则图像的斜率为 则随V减小，即随的增加，斜率k减小，即图像为D。 （5）气体温度相等，根据一定质量理想气体状态方程 可知气体质量越大，气体的物质量越大，常数C越大。根据 可知图像的斜率正比于气体质量，则设a与横轴上的截距为x，则b与横轴上的截距为2x，则有 7．某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一块形状不规则的易受潮变质的药品的体积。 实验步骤： ①将药品装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接； ②移动活塞，读取气体体积V，同时记录对应的传感器数据； ③重复步骤②，得到多组实验数据，建立适当的直角坐标系，如图乙所示。 (1)在实验操作中，下列说法正确的是______。 A．图甲中，传感器A为压强传感器 B．在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应把注射器活塞移至注射器最左端位置 C．为确保读取数据时数据稳定，应当握紧注射器 D．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，应放弃已获数据重新实验 (2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为______（填“”或“p”）。 (3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（a、b已知），若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则药品的体积为______；若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则药品的体积为______。 【答案】(1)ABD (2) (3) 【详解】（1）A．实验中需要测量气体的压强和体积，气体的体积可以由注射器上的刻度读出，因此图甲中，传感器A为压强传感器，A正确； B．实验过程需要推动活塞改变气体的体积，在推动活塞时气体的体积减小，在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，注射器应封闭一定量的气体，因此应把注射器活塞移至注射器最左端位置，B正确； C．实验需要气体的温度不变，因此在操作中不可用手握住注射器封闭气体的部分，C错误； D．实验过程中应使气体的质量不变，若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则注射器中气体的质量产生变化，应放弃已获数据重新实验，D正确。 故选ABD。 （2）由玻意耳定律可得 为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为。 （3）[1]以注射器内气体与传感器和注射器连接的软管内气体为研究对象。若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则气体的总体积 由玻意耳定律可得 则有 由乙图可知，在时，则有药品的体积为 [2]若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则有气体的总体积 由玻意耳定律可得 则有 由乙图可知，在时，则有 可得药品的体积为 8．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。 序号 V/mL p／（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？    （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。    【答案】 否 C D D 见解析 【详解】（1）[1]实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线； （2）[2]A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误； B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误； C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确。 故选C。 （3）[3]A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误； B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，乘积变大，故B错误； C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误； D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数 与质量有关，变小，则乘积减小，故D正确。 故选D。 （4）[4]根据玻意耳定律得 解得 当趋向于零时 即该双曲线的渐近线方程为 故选D。 （5）[5]根据 可知 实验时缓慢推动活塞，封闭气体压强大于外界气压，软管脱落后重新接上，则封闭气体质量变小，图像斜率变小，故脱落后测得的实验数据的那部分图像如图所示    9．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：    A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） 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，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E．在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL， F．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL。 （1）上述实验步骤的合理顺序是：E______ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是______m；（保留2位有效数字） （4）在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是( ) A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 （5）关于本实验下列说法正确的有( ) A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 （6）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有______。 A．把油酸分子视为球形                 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙         D．油酸不溶于水 【答案】 FCBAD A AC ABC 【详解】（1）[1]上述实验步骤的合理顺序是：EFCBAD。 （2）[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 （3）[3]由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为 S=60×4cm2=2.4×10-2m2 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 （4）[4]油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹的酒精分子，即没与水接触，也没与空气接触，但是却增大了油酸的体积。使得展开后的面积较大，而一旦展开后，酒精分子溶于水或挥发，则油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙，所以油酸形成的油膜的面积又会略有收缩，A正确，B错误。 故选A。 （5）[5]A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确； B．计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C正确； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，选项D错误。 E．油酸不溶于水，应用酒精清洗，E错误。 故选AC。 （6）[6]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验中理想假设有：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙；油酸本身不溶于水，不是理想假设。故ABC正确，D错误。. 故选ABC。 10．某兴趣小组在测量圆柱形玻璃砖的折射率时，操作步骤如下： ①将白纸固定在木板上，在合适位置放置圆柱玻璃砖，贴着玻璃砖侧面间隔一定角度插入三枚大头针、、。如图所示； ②用一束水平细激光射向玻璃砖侧面，在激光经过处的合适位置插入、、、四枚大头针； ③移走玻璃砖和大头针，利用尺规画出的外接圆及其圆心。 不考虑光线在玻璃砖内反射后再折射出的光线，请回答下面问题： (1)为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为________（选填“”或“”）； (2)组员画出完整光路图后，标记第1折射点为，第2折射点为，延长入射光线和出射光线交于，用量角器测得，。已知，该玻璃砖的折射率________； (3)若在步骤③中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，其它作图及测量严格进行，测得的折射率比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】(1) (2)1.6 (3)偏小 【详解】（1）为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为； （2）画出光路如图，由几何关系可知M点的入射角为 折射角为 折射率 （3）若在步骤③中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，则得不变，偏小，则入射角，则入射角会偏大，折射角也偏大，但折射角偏大的更快，则根据，测得的折射率比真实值偏小。 11．某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 (1)由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（    ） A．用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B．、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C．激光器发出的激光不必平行于桌面 D．实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 (2)如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） (3)在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（    ） A．偏大 B．偏小 C．没有影响 【答案】(1)AB (2) (3)A 【详解】（1）A．用铅笔挡光，从而找到光束的路径,用较细的铅笔挡光，在白纸上留下的光点较小，能更精准地确定光束的位置，更有利于减小实验误差，故A正确； B．A、B是光束与圆柱底面圆的交点，可通过光线与圆的交点确定位置，故B正确； C．实验中激光需平行于桌面，才能保证光线在同一平面内，测量的入射角和折射角才准确，故C错误； D．光从空气射入圆柱体（光密介质），在B点是入射点，只有光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此B点不会发生全反射，故D错误。 故选AB。 （2）根据折射定律 根据几何关系，有， 又因AO=AE 联立可得 （3）若描绘的底面圆偏大，会导致测量的折射角偏小，根据 可知测得的折射率会偏大。 故选A。 12． 物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。 (1)用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。则这块玻璃砖的折射率_____（用图中字母表示）。 (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是___________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________m。（最后一空的结果保留3位有效数字） (3)实验小组准备用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系。该实验装置有几处错误，请指出其中的两处错误： ①_________________ ②_________________ 【答案】(1) (2) 40 (3) 打点计时器用直流电源 拉小车的线没有与木板平行 【详解】（1）由折射定律可得这块玻璃砖的折射率。 （2）[1]图中超过半格的小格数是40。油酸膜的面积 [2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 油酸分子的直径是 （3）[1][2]打点计时器应该使用交流电源，图中用的是直流电源；实验要调整滑轮，使拉小车的线与木板平行，图中拉小车的线没有与木板平行；该实验要平衡摩擦力，需要将靠近打点计时器的一端垫高，图中未平衡摩擦力；实验开始前应将小车靠近打点计时器，图中小车离打点计时器较远。任选两个原因即可。 13．“用双缝干涉测光的波长”实验的装置如图甲所示。 (1)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数x1=1.700 mm，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，此时示数x2=____mm，由此可得相邻两亮条纹间的距离Δx=____mm。 (2)若测出装置中双缝的间距d=0.2 mm、双缝到屏的距离L=1.00 m，则形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为λ=____（用d、L和Δx表示），形成此干涉图样的单色光的波长为____mm。 【答案】(1) 12.100 2.600 (2) 5.2×10-4 【详解】（1）[1][2]螺旋测微器的最小分度值为0.01 mm，示数为12 mm+10.0×0.01 mm=12.100 mm，则相邻两亮条纹间的距离。 （2）根据相邻两亮条纹间距公式，可得形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为 代入数据可得λ=5.2×10-4 mm。 14．某物理兴趣小组在用如图所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图（a）所示，分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺如图（b）所示（箭头处对齐），则其示数为___________；在B位置时游标卡尺如图（c）所示（箭头处对齐），则其示数为___________。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为___________m（此空保留两位有效数字）。 (2)如果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（d）所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1) 111.15 115.45 (2)大于 【详解】（1）[1]游标卡尺的精确度为0.05mm，图（b）的读数为 [2]图（c）的读数为 [3] 相邻条纹间距为 根据 可得该光的波长为 （2）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际值 故可知测量值大于实际值；由可知波长的测量值大于其实际值。 15．如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中： (1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。 (2)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，读出手轮上的示数。然后同方向转动测量头，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乙所示，则的示数为________mm。 (3)已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得相邻亮条纹的间距，则所测红光波长为________m。（保留两位有效数字） 【答案】(1)单缝 (2) (3) 【详解】（1）图甲中滤光片与双缝之间的光学元件是单缝，③为单缝。 （2）图乙可得读数 （3）由相邻亮条纹的间距可得 代入数据解得，波长 16．某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是___________cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为=___________。 【答案】(1)D (2)1.725 (3) 【详解】（1）干涉条纹由图乙变为图丙，观察到的条纹增加，即条纹间距减小，由公式得 AB．换用长度更长的遮光筒和增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，A错误，B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 （2）由图可知，该干涉条纹位置是 （3）根据题意可知，条纹间距为 由公式有 联立解得 17．利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 (1)已知光屏上第一条亮条纹读数为x1，第七条亮条纹如图丙所示读数记为___________mm，该单色光的波长λ=___________（用a，L，x1，x7表示）。 (2)某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ如图丁所示。若沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距将___________（变大、变小或不变）。 (3)若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为___________（用L、a、b和c表示）。 【答案】(1) 13.870/3.868/13.872/13.869/13.871 (2)变大 (3) 【详解】（1）[1]由图丙可得读数为 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为 又 联立，解得 （2）画出光路图有 沿OA向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出双缝的间距即S与像的间距减小，则干涉条纹间距变大。 （3）画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点到P点距离设为，则 打到最下面的点到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 18．某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线。和交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA'，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图1所示； ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M； ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P； ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用刻度尺分别测量、的长度x和y； ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图2所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________ A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据y-x图像，可得玻璃砖的折射率为________（保留三位有效数字）。 (3)若该同学在步骤②之前，不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则玻璃砖折射率的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2)1.54/1.55/1.56/1.57/1.58/1.59/1.60 (3)偏大 【详解】（1）A．入射角太小，会导致折射角太小，测量的误差会变大，故入射角适当即可，不能太小，故A错误； B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确； C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。 故选B。 （2）设半圆柱体玻璃砖的半径为R，根据几何关系可得入射角和折射角的正弦值分别为， 折射率 可知图像斜率等于折射率，即（均可） （3）设玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则折射光线也会顺时针转过较小的角度，造成测量的折射角偏小，x值偏小故玻璃砖折射率的测量结果偏大。 19．用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的点，从一侧的出射，此时在屏上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： (1)关于此实验，下列说法正确的是 。 A．与不平行 B．若改用宽更大的介质做实验，则间的距离会变大 C．若处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质面射出 (2)该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________选填“左侧”或“右侧”。 (3)如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和c的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值___准确值。 A．小于 B．大于 C．等于 (4)若测得，，，则该介质的折射率__________结果保留三位有效数字。 【答案】(1)B (2)右侧 (3)A (4) 【详解】（1）A．如图所示 折射率 又 可知 即与平行，故A错误； B．若改用宽ab更大的介质做实验，光路图如图所示 则间的距离会变大，故B正确； C．若O处的入射角过大，从光疏介质射入光密介质，不可能发生全反射，故C错误。 故选B。 （2）在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。 （3）实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，则实验光路如图 可知光的折射角偏大，故折射率的测量值小于准确值。 故选A。 （4）题意可知 则折射率 代入题中数据，联立解得 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 热学实验和光学实验专题特训（1） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 2．(1)某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 ①实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________（填“立即”或“待示数稳定后”）读数。 ②关于拟合线未过坐标原点的原因，下列说法正确的是___________。 A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 ③若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积___________（用图像中字母、表示）。 (2)某实验小组利用如图所示气垫导轨装置测量滑块与弹片碰撞过程中的机械能损失。实验装置包括水平气垫导轨、带宽度为的遮光条的滑块、固定弹片及光电门。 实验步骤：用天平测得滑块质量为（含遮光条）；将弹片固定在气垫导轨左端，调节气垫导轨至水平，在光电门右侧某位置使滑块获得水平向左的速度，滑块第一次通过光电门后在弹片处反弹并第二次通过光电门；记录光电门遮光时间分别为和。 请回答以下问题： ①忽略空气阻力，与弹片碰撞过程中滑块（含遮光条）损失的机械能___________（用、、和表示）。 ②实验中由于空气阻力的存在，使的测量值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 3．测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微镜法。在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水且表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，描出油膜的近似轮廓如图甲所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油膜的面积是________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m（此结果保留3位有效数字）。 (2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为________m（结果保留2位有效数字）。 4．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C．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 D．用注射器或滴管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 E.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 F.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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； ③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字） (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D．油酸薄膜未充分散开 5．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是________： A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层 D．油酸分子紧密排列无间隙 (2)待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 6．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？___________（选填：“是”或“否”） (2)（多选）实验过程中，下列说法正确的（    ） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应待稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (3)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是（    ） 序号 V/mL 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图（    ） A．   B．   C．   D．   (5)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作出的图像如图所示，图线a与b在横轴上截距之比为1∶2，则a与b密闭气体质量之比为___________。    7．某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一块形状不规则的易受潮变质的药品的体积。 实验步骤： ①将药品装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接； ②移动活塞，读取气体体积V，同时记录对应的传感器数据； ③重复步骤②，得到多组实验数据，建立适当的直角坐标系，如图乙所示。 (1)在实验操作中，下列说法正确的是______。 A．图甲中，传感器A为压强传感器 B．在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应把注射器活塞移至注射器最左端位置 C．为确保读取数据时数据稳定，应当握紧注射器 D．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，应放弃已获数据重新实验 (2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为______（填“”或“p”）。 (3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（a、b已知），若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则药品的体积为______；若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则药品的体积为______。 8．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。 序号 V/mL p／（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？    （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。    9．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：    A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） 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，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E．在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL， F．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL。 （1）上述实验步骤的合理顺序是：E______ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是______m；（保留2位有效数字） （4）在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是( ) A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 （5）关于本实验下列说法正确的有( ) A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 （6）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有______。 A．把油酸分子视为球形                 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙         D．油酸不溶于水 10．某兴趣小组在测量圆柱形玻璃砖的折射率时，操作步骤如下： ①将白纸固定在木板上，在合适位置放置圆柱玻璃砖，贴着玻璃砖侧面间隔一定角度插入三枚大头针、、。如图所示； ②用一束水平细激光射向玻璃砖侧面，在激光经过处的合适位置插入、、、四枚大头针； ③移走玻璃砖和大头针，利用尺规画出的外接圆及其圆心。 不考虑光线在玻璃砖内反射后再折射出的光线，请回答下面问题： (1)为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为________（选填“”或“”）； (2)组员画出完整光路图后，标记第1折射点为，第2折射点为，延长入射光线和出射光线交于，用量角器测得，。已知，该玻璃砖的折射率________； (3)若在步骤③中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，其它作图及测量严格进行，测得的折射率比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 11．某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 (1)由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（    ） A．用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B．、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C．激光器发出的激光不必平行于桌面 D．实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 (2)如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） (3)在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（    ） A．偏大 B．偏小 C．没有影响 12． 物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。 (1)用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。则这块玻璃砖的折射率_____（用图中字母表示）。 (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是___________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________m。（最后一空的结果保留3位有效数字） (3)实验小组准备用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系。该实验装置有几处错误，请指出其中的两处错误： ①_________________ ②_________________ 13．“用双缝干涉测光的波长”实验的装置如图甲所示。 (1)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数x1=1.700 mm，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，此时示数x2=____mm，由此可得相邻两亮条纹间的距离Δx=____mm。 (2)若测出装置中双缝的间距d=0.2 mm、双缝到屏的距离L=1.00 m，则形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为λ=____（用d、L和Δx表示），形成此干涉图样的单色光的波长为____mm。 14．某物理兴趣小组在用如图所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图（a）所示，分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺如图（b）所示（箭头处对齐），则其示数为___________；在B位置时游标卡尺如图（c）所示（箭头处对齐），则其示数为___________。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为___________m（此空保留两位有效数字）。 (2)如果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（d）所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 15．如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中： (1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。 (2)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，读出手轮上的示数。然后同方向转动测量头，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乙所示，则的示数为________mm。 (3)已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得相邻亮条纹的间距，则所测红光波长为________m。（保留两位有效数字） 16．某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。 (1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的哪项（　　） A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是___________cm。 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5，则该单色光的波长为=___________。 17．利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 (1)已知光屏上第一条亮条纹读数为x1，第七条亮条纹如图丙所示读数记为___________mm，该单色光的波长λ=___________（用a，L，x1，x7表示）。 (2)某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ如图丁所示。若沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距将___________（变大、变小或不变）。 (3)若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为___________（用L、a、b和c表示）。 18．某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线。和交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA'，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图1所示； ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M； ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P； ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用刻度尺分别测量、的长度x和y； ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图2所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________ A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据y-x图像，可得玻璃砖的折射率为________（保留三位有效数字）。 (3)若该同学在步骤②之前，不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则玻璃砖折射率的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 19．用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的点，从一侧的出射，此时在屏上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： (1)关于此实验，下列说法正确的是 。 A．与不平行 B．若改用宽更大的介质做实验，则间的距离会变大 C．若处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质面射出 (2)该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________选填“左侧”或“右侧”。 (3)如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和c的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值___准确值。 A．小于 B．大于 C．等于 (4)若测得，，，则该介质的折射率__________结果保留三位有效数字。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $