专题09 九大实验（期中真题汇编）（全国通用）高二物理下学期

专题09 九大实验 3大高频考点概览 考点01 科学验证：动量守恒定律 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 考点03 科学测量：玻璃的折射率 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 考点05 科学探究：感应电流的方向 考点06 科学探究：变压器 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 地 城 考点01 科学验证：动量守恒定律 1．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒，装置如图甲所示，在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架，两滑块上装有宽度均为的挡光片，测得滑块1、2（包含挡光片与弹性碰撞架）的质量分别为和。 (1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度，示数如图乙所示，则________； (2)滑块1置于光电门1的左侧，滑块2静置于两光电门之间，给滑块1一个向右的初速度，滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为，则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为：________（用、、、、表示）； (3)若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞，除了满足第（2）问中的表达式外，还需要满足的表达式为：________（用、、、、表示）。 2．（24-25高二下·浙江衢州·期中）如图（1）的实验装置可以做以下实验。 (1)“探究平抛运动规律”。某物理兴趣小组在做该实验时，将小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图（2）的照片，已知每个小方格边长为，当地的重力加速度为。若以拍摄的第一个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球（在图中没有方格的区域内）的位置坐标为_____[用图中格数表示坐标，比如图中标记为2的小球坐标为]。图中“1”_____（填“是”或“不是”）抛出点。 (2)“验证动量守恒定律”。通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 ①关于本实验，下列说法正确的是_____（多选）。 A．同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C．实验中需要用到重锤线 D．斜槽必须足够光滑且末端保持水平 ②测量发现，总是满足，由此判断小球与碰撞属于_____ A．弹性碰撞    B．非弹性碰撞    C．完全非弹性碰撞    D．都有可能 3．（24-25高二下·浙江·期中）实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为、，且 。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上 E点静止释放，平均落点为；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点、。 (1)关于该实验的要求，说法正确的是 。 A．斜槽末端必须是水平的 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．放上小球B后，A球必须仍从E点释放 (2)图2中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点、、， 测出、、长度分别为、、， 若两球碰撞时动量守恒， 则满足的表达式为_______（用题中给定的物理量表示）。 (3)如图3所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上 E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点 、、，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为_______（用题中给定的物理量表示）。 4．（24-25高二下·河南·期中）如图所示，某实验小组的同学将长木板沿倾斜方向固定来验证动量守恒定律，并进行了如下的操作： a.将斜槽固定在水平桌面上，并调整斜槽末端水平； b.在长木板上由下往上依次铺有白纸和复写纸； c.先让入射小球A多次从斜轨上的某位置由静止释放；然后把被碰小球B静置于轨道的末端，再将入射小球A从斜轨上同一位置由静止释放，与小球B相撞； d.多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到碰撞前后小球在长木板上的平均落点M、P、N，其中Р点为小球A单独运动的落点。 (1)为了防止小球A不被反弹，则应满足小球A的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的质量； (2)被撞小球B的落点是_________（选填“M”“P”或“N”）； (3)关于对本实验的理解，下列正确的是________； A．需测量释放点到斜槽末端的高度h B．需用游标卡尺测量小球的直径 C．需用天平测量两球的质量m1和m2 D．需测量M、P、N到斜槽末端О点的长度L1、L2、L3 (4)若两球碰撞的过程中动量守恒，则关系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若该碰撞过程的机械能也守恒，则关系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。 5．（24-25高二下·安徽淮北·期中）如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 (1)关于本实验，下列做法正确的两项是______（填选项前的字母）。 A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B．选用两个半径不同的小球进行实验 C．用质量大的小球碰撞质量小的小球 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球 从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。 分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式______成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 (3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A'，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB =l1、A'B=l2、CD=l3。推导说明，m、M、l1、l2、l3满足______关系即可验证碰撞前后动量守恒。 6．（24-25高二下·广东·期中）如图甲所示，某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量（包括遮光条）分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同，B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、，B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为___________。 (2)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端___________（填“升高”或“降低”）一些。 (3)经测量，滑块A，B上遮光条宽度相同，则验证动量守恒定律的表达式为___________（用、、、、表示）。 7．（24-25高二下·云南昭通·期中）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 (1)如图甲所示，第一组同学利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，读数为__________mm。 ②用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为mA、mB，调整气垫导轨水平后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程中与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为Δt1，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为Δt2和Δt3。从实验结果可知两滑块的质量满足mA__________mB（填“>”“<”或“=”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式__________（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 (2)第二组同学采用图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球b，让小球a从斜槽上定位卡处由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球b放在斜槽末端边缘位置，让小球a从定位卡处由静止滚下，与b碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置A、B、C离O点的距离，即线段OA、OB、OC的长度。 ①关于本实验，下列说法正确的有__________。 A．要求两小球半径相等，小球a的质量大于小球b的质量 B．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C．安装轨道时，轨道末端必须水平且光滑 D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 ②若两球发生的是弹性碰撞，则一定满足关系式__________（用OA、OB、OC表示）。 8．（24-25高二下·安徽·期中）如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。重力加速度大小为，实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为，小球的质量为； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度__________cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角，则碰后小球的速度大小为__________（用、、表示）；若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为__________（用题给字母表示）； （4）若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则需要满足表达式__________成立。 地 城 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 1．（24-25高二下·湖南·期中）某同学欲利用一半径较大的固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图1所示。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆。 (1)用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图2所示，则小铁球的直径______mm。 (2)测量小铁球的运动周期时，开始计时的位置为图1中的______（选填“A”、“O”或“”）处。 (3)测量50次全振动的时间如图3所示，则等效单摆的周期______s。（保留三位有效数字） (4)更换半径不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图4所示，横、纵截距分别为a、b，则当地的重力加速度______。（以上均用题目中的已知字母表示） 2．（24-25高二下·河北张家口·期中）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 将单摆正确悬挂后进行实验 (1)甲同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______________（选填选项前的字母）。 A．开始摆动时振幅较小 B．开始计时时，过早按下秒表 C．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 (2)乙同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的______________。 A． B． C． D． (3)写出两条对提高实验结果准确程度有益的建议：①______________；②______________。 3．（24-25高二下·河北沧州·期中）某同学利用如图所示的装置来完成“用单摆测定重力加速度”实验。 (1)用铁夹夹住摆线上端的主要目的是 。 A．便于测量单摆周期 B．确保摆动时摆长不变 C．确保摆球在竖直平面内摆动 (2)实验时为测得单摆的周期，应测量摆球若干次通过________（填“最高点”或“最低点”）的时间。 (3)实验测得摆球n次全振动的时间为t，摆长为L，则重力加速度大小g=_________（用n、t、L、π表示）。 (4)若该同学将摆线长度当成摆长，在测出多组周期T和摆线长度l后作出了图像，则绘制出的图像可能是下列图像中的 。 A． B． C． D． 4．（24-25高二下·河北邯郸·期中）某实验小组利用单摆测量当地的重力加速度，设计如图1所示装置：轻质细线一端固定于一悬点O，另一端连接质量为m的金属小球P（直径d=1.00cm），初始时小球静止于最低点。实验步骤如下： 图1                 图2 (1)用毫米刻度尺测量悬点O到小球最低点的距离，如图2所示，则摆长______m。 (2)将小球拉至摆角，释放后用停表记录50次全振动的总时间，秒表读数t=99.8s，单摆周期T=_______ s（保留2位小数）。 (3)若实验中测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是 （填正确选项标号）。 A．测量摆长时未扣除小球半径 B．摆线在振动中出现轻微拉伸（摆长实际增大） C．计时时将49次全振动误记为50次 (4)若某次实验中小球的运动是小角度的圆锥摆，则测得的周期T将_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 5．（24-25高二下·江西南昌·期中）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中： (1)该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为_____cm；该同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为_____s； (2)该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长与周期的数据，根据实验数据，作出了的关系图象（如图所示），理论上是一条过坐标原点的直线，请分析该同学图像不过原点的原因可能是_____，根据图中数据，可算出重力加速度其值为_____（取，结果保留三位有效数字）。 6．（24-25高二下·浙江杭州·期中）在用单摆测重力加速度的实验中， (1)如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。甲同学利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为___________s（结果保留3位有效数字）。乙同学利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为___________； (2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度___________，小钢球重心到摆线下端的高度差___________；（结果均用k、b表示） (3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为。若周期测量无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是___________。 7．（24-25高二下·浙江舟山·期中）某同学用如图所示装置测定当地重力加速度。 (1)关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是___________（多选） A．摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长些的 B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C．为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 (2)在某次实验中，测得单摆摆长为、单摆完成次全振动的时间为，则利用上述测量值可得重力加速度的表达式g=__________； (3)若某同学利用单摆测量重力加速度的大小，某次测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是__________（填正确答案标号）。 A．测摆长时记录的是摆线的长度 B．开始计时时，秒表过早按下 C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D．实验中误将29次全振动计数为30次 8．（24-25高二下·天津·期中）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。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是________ A．摆球的选择有钢质实心小球和玻璃实心小球两种，选用玻璃实心小球 B．图乙中摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好 C．当单摆的摆球经过最高点时开始计时，便于看清摆球的位置 (2)若游标卡尺测量摆球的直径d如图丙所示，读数为________mm。 (3)若某次实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l，则当地的重力加速度g=________（用题中物理量的符号表示）。 (4)如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是 A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．开始计时时，秒表按下稍早 C．实验中将51次全振动误记为50次 D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 地 城 考点03 科学测量：玻璃的折射率 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 (1)下列措施能够提高实验准确程度的是________ 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．选用粗一点的大头针完成实验 (2)该同学接下来要完成的必要步骤有________ A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (3)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率________。 (4)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为、（），则玻璃和该介质的折射率大小关系为________（填“＞”或“＜”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 (5)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 2．（24-25高二下·宁夏石嘴山·期中）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。 3．（24-25高二下·河北沧州·期中）用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，圆弧状玻璃砖平放在白纸上，在纸上标出大头针的位置和圆弧状玻璃砖的轮廓，如图甲所示，其中O为圆弧AB、DC的圆心。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、 ，图中已画出经过P1 、P2点的入射光线。 (1)在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 和 P4，使 P3挡住_______________，P4挡住___________________。 (2)在图甲上补画出所需的光路，并在图甲中的AB分界面上标出测量玻璃的折射率所需的入射角i 和折射角r___________________。 (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角的数据，根据测得的入射角和折射角的正弦值，作出如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率___________________ (4)若无论怎样调整视线方向，在玻璃砖的另一侧都观察不到和的像，可能的原因是______________________________。 4．（24-25高二下·四川广安·期中）在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当小一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为__________。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率__________。 5．（24-25高二下·广西来宾·期中）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； (2)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是__________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 6．（24-25高二下·广东深圳·期中）如图所示，在使用“插针法测量玻璃折射率”的实验中，某同学发现一个顶角为θ的直角三角形，于是，她设计了一下实验来测定该三角形玻璃砖的折射率。 ①将白纸固定在木板上，并在其上画一条直线PQ，并画出其垂线MN，交于O点。 ②将三角形直角长边AB沿PQ放置，并确定侧面AC的位置。 ③在MN上AB左侧隔适当距离竖直插上大头针和，从侧面AC透过玻璃砖观察和，插上大头针，要求能挡住______（选填“”、“和”或“和的虚像”）。 ④确定出射光线的位置______（选填“需要”或“不需要”第四枚大头针）。 ⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与三角形侧边AC的夹角为α，则玻璃砖折射率n=______。 ⑥在某次实验中，该同学将大头针、插在玻璃砖BC边外侧并使、连线与BC边垂直，发现在AC边一侧始终找不到出射光线（不考虑反射回来的光线），其原因是______。 7．（24-25高二下·北京海淀·期中）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aaʹ和bbʹ。O为直线AO与aaʹ的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是（　　） A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)过P3、P4作直线交bbʹ于Oʹ，连接OOʹ，过O作垂直于aaʹ的直线kgʹ，测量图甲中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n=___________。 (3)某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，以O点为圆小，OA为半径画圆，交OOʹ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，如图所示，若他测得AB=6cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=___________。 (4)对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（　　） A．入射角越小，折射率的测量越准确 B．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 C．无论光以什么角度从aaʹ射入，经一次折射后达到界面bbʹ都能射出 D．如图所示，如果误将玻璃砖的边bbʹ画到ccʹ（ccʹ与bbʹ平行），折射率的测量值将偏小 (5)该小组同学根据所学的光学知识，设计了一个液体折射率测量仪，如下图所示。在一圆盘上，过其圆心作两条互相垂直的直径BC、EF，选取某条半径AO（测量出∠AOF=θ），AO的延长线与圆周交点标记为K，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，小组成员通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P1所插的位置，就可直接读出所测液体折射率的值。关于该液体折射率测量仪，则下列说法正确的是（　　） A．K处所对应的折射率的值应为1 B．P3处对应的折射率的值大于P4处对应的折射率的值 C．该测量仪的量程与选定的θ值相关，θ越小量程越大 D．对于给定的θ值，若相邻两个刻度的折射率差值相同，则圆周KC部分折射率刻度不均匀，靠近C刻度稀疏，靠近K刻度密集 8．（24-25高二下·四川南充·期中）某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示。 (1)下列关于大头针P3、P4的位置，说法正确的是___________（填字母）。 A．插上大头针P3， 使P3挡住P1、P2的像 B．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 C．插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3 D．插上大头针P4、使P4仅挡住 (2)该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'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，如图乙所示，则玻璃的折射率___________（用图中线段的字母表示）。 (3)若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示平移后玻璃砖边界），其他操作无误，则他测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 地 城 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 1．（24-25高二下·广东深圳·期中）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=___________。 2．（24-25高二下·江苏·期中）(1)如图：在托马斯·杨双缝干涉实验中，调整仪器，从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹（　　） A．若单缝和双缝不平行，在屏上将不会产生干涉条纹 B．若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹 C．若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到干涉条纹充度变暗 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，从目镜中将观察到干涉条纹变密集 (2)如图，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行（　　） A．仅旋转双缝 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转测量头 (3)实验中已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝1.6m，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：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甲所示为2.332mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条充条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为__________mm，则这种单色光的波长为_____m（最后一空结果保留两位有效数字）。 (4)上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距__________（选填“增大”“减小”或“不变”） 3．（24-25高二下·陕西西安·期中）“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，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___________mm。 (2)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为___________mm。 (3)另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是___________。 A．仅增大光源与滤光片间的距离 B．仅增大单缝与双缝间的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 4．（24-25高二下·江苏·期中）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，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 (2)如图甲，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） (3)如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） (4)若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 5．（24-25高二下·湖北武汉·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将器材按要求安装，如图（a）所示，现选用缝间距d=0.20mm的双缝片，像屏与双缝片间的距离L=500mm。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可增大双缝间距 B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需要更换单缝 C．将滤光片由红色换成蓝色，其他条件保持不变，干涉条纹间距变窄 (2)某次实验中，已知单缝宽度d1=0.10mm，单缝到毛玻璃距离L1=80cm，双缝宽度d2=0.20mm，双缝到毛玻璃距离L2=70cm，将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1，手轮上读数为12.50mm；接着转动手轮，使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心，此时手轮上示数如图（b）所示，读数x2=_________mm。该光的波长λ=_________m（结果保留两位有效数字）。 6．（24-25高二下·浙江宁波·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是__________。 A．单缝的作用是为了获得线光源，因此将光源换成激光后，没有单缝也无法看到干涉条纹 B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹 C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝 D．为方便起见，可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式 (2)安装好实验仪器后，镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮，但没有看到清晰的干涉条纹，则接下来需要进行下列哪一步操作_________。 A．调节凸透镜高度，使光聚焦在单缝上 B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒 C．保持其他光学元件不动，直接用手转动单缝 D．眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆 (3)正确操作后，镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。（计算结果保留两位有效数字） (4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，下列做法正确的是______（多选）。 A．适当减小单缝和双缝间的距离 B．使用间距更大的双缝 C．使用波长更短的光 D．将光屏向远离双缝的方向移动 7．（24-25高二下·广东惠州·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1)M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝和________。 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距d，双缝到屏的距离l，则待测光的波长为________。（用x1、x2、l和d表示） (4)某同学观察到如图所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 8．（24-25高二下·福建福州·期中）如图1所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图，某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 (1)实验目的与器材：根据已标明的实验器材，可判断出滤光片与双缝之间的M处的实验器材是__________。在组装仪器时M处实验器材和双缝应该相互__________（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)实验原理与数据：已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标卡尺上有50分度，某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图2所示，则读数为__________，计算这种色光波长的表达式为__________（用题中给出的字母L、d、、表示）。 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．增大双缝到屏的距离 (4)若在单缝与透镜之间加入一个偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 地 城 考点05 科学探究：感应电流的方向 1．（24-25高二下·江西上饶·期中）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： (1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要______。（单选） A．条形磁铁 B．干电池 C．变压器 D．电子秤 (2)实验得出，电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中，发现指针______（选填“向左”或“向右”）偏转。 (3)如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要______（选填“阻碍”或“阻止”）引起感应电流的磁通量的变化。 2．（24-25高二下·浙江宁波·期中）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路____： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向________（填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 3．（24-25高二下·湖北孝感·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速______（选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 (2)保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针______（填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 4．（24-25高二下·陕西西安·期中）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“﹢”接线柱流入电流计时，指针向右偏转。如图甲，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示，则螺线管中感应电流产生的磁场方向__________（填“向下”或“向上”）。 (2)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．将磁铁的N极向下，并将其插入，电流计指针向右偏转 (3)本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁极向下插入螺线管，可观察到发光二极管__________（填“D1”或“D2”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向__________（填“相同”或“相反”）。 5．（24-25高二下·江苏盐城·期中）某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 (1)要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是___________。 A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 (2)研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。 A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向 (3)图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是___________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (4)通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体___________（选填A．“向上”或B．“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 (5)若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最___________（选填A．“左”或B．“右”）端。 6．（24-25高二下·山东威海·期中）小明和小强做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 (1)按图甲连接电路，闭合开关，发现电流计指针向左偏转；断开开关，________，再次闭合开关，发现电流计指针向右偏转。从而推断出__________与电流方向的关系。 (2)小明用图乙所示的装置做实验，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过 程中，观察到电流计指针向________偏转（选填“左”或“右”）。 (3)小强用图丙所示的装置做实验。闭合开关，当导体棒向________（选填“左”、“右”、“上”或“下”）运动时，可观察到电流计指针向左偏转。 7．（24-25高二下·广东东莞·期中）某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈时，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏；稳定后断开开关，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏。 (3)写出闭合回路中产生感应电流的条件：______________________________。 (4)亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A．只有按下按钮时，门铃才会响 B．按住按钮不动，门铃不会响 C．按下按钮过程，通过门铃电流方向 D．按下和松开按钮过程，通过门铃感应电流大小一定相等 8．（24-25高二下·安徽池州·期中）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“”）。 地 城 考点06 科学探究：变压器 1．（24-25高二下·山东枣庄·期中）实验小组在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。        (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池B．磁铁C．低压交流电源D．直流电压表 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值为______V，此时副线圈实际输出的电压为______。（填写正确选项） A．5.25V    B．14V    C．15.5V    D．19V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压U2随时间变化的图像如图丙所示，在t1~t2时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 2．（24-25高二下·江苏无锡·期中）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为了确保实验的安全，下列说法中正确的是________。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 (2)变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的 A． B． C． D． (3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________填“多”或“少” (4)用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为________填“a”或“b” (5)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，可能的原因是________。 3．（24-25高二下·福建三明·期中）“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱之间（接入匝数为1400匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 。 A．0.86V B．9.0V C．10.5V D．11.5V (3)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R₀可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，在交流电源的电压有效值U₀不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=______时，R获得的功率最大。 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）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 5．（24-25高二下·江苏·期中）小明同学做“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验。 (1)本实验采用的科学探究方法是___________。（填选项字母） A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型 D．留迹法 (2)以下给出的器材中，不需要的一项器材为___________。（填选项字母） A．学生电源 B．多用电表 C．电压表 D．变压器 (3)实验前，小明将可拆变压器拆下，他观察到铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，组成铁芯的硅钢片相叠时应平行于平面___________。（选填“”、“”或“”） (4)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，通过比较，判断出原线圈的匝数为___________。（选填“”或“”） Ua/V 0.92 1.80 2.80 3.80 4.90 5.88 Ub/V 1.99 4.00 6.01 8.02 9.98 12.00 (5)图为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 6．（24-25高二下·天津·期中）某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有________； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了等效替代法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________； A．21.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V 7．（24-25高二下·内蒙古·期中）刘同学探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系，实验用的可拆变压器如图甲所示。 (1)为了减小涡流在铁芯中产生的热量，变压器的铁芯由相互绝缘的硅钢片叠成，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd (2)在实验中，该同学故意将上端的铁芯卸掉，将12.0V的交流学生电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间，将交流电压表接在副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间，则交流电压表的实际示数可能是______。 A．6.5V B．6.0V C．3.5V D．0 (3)该同学正确组装变压器后，在保持原、副线圈不变的情况下进行了多次实验，实验中正确操作，并将测得的几组数据记录在下表中。则是变压器______（填“原线圈”或“副线圈”）两端的电压。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与变压器的原线圈连接，可变电阻R与该变压器的副线圈连接，当时，副线圈的功率最大，则该变压器原、副线圈的匝数比______。 8．（24-25高二下·江苏苏州·期中）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 (1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______ A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______ A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (3)用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是______ A．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 (4)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱之间（接入匝数为1400匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______ A．0.86V B．9.0V C．10.5V D．11.5V (5)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接：一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。 地 城 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 1．（24-25高二下·广东广州·期中）已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随温度变化的具体关系。 (1)实验时，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值，则热敏电阻的计算值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； (2)若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为4.5V和1.5mA，则此时热敏电阻的阻值为______k（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。 (3)在温度为左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图丙所示，箱内电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像与图乙相同。当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在______（保留2位有效数字） 2．（24-25高二下·山东日照·期中）某实验小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律，设计了如下实验。 (1)测热敏电阻在某一温度下的阻值。用多用电表的欧姆挡“×10”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作后，指针偏角过小。应将倍率更换至______（选填“×100”或“”）倍率，正确操作并读出热敏电阻的阻值。 (2)为了准确测量热敏电阻在该温度下的阻值，设计了如图甲所示电路图。电流表读数为1mA。电压表量程为3V，表盘指针如图乙所示。此时该热敏电阻的阻值RT=______Ω（保留3位有效数字）。 (3)经测量热敏电阻的阻值RT与温度t的关系部分数据如下表： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 RT/Ω 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图所示，恒压电源两端的电压为12V，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压低于8V时，便触发报警器报警。若要求开始报警时环境温度为40℃，则图中电阻箱R的阻值应为______Ω。测试发现温度达到42℃时报警器才开始报警，则应______（选填“调小”或“调大”）电阻箱R的阻值。 3．（24-25高二下·福建泉州·期中）某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关c应该接______（选填“a”或“b”）； （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1，S2之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最左端； （3）已知直流电源电动势E1=18V，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流I0≥15mA才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是______Ω； （4）为了让报警器在50℃报警，滑动变阻器的阻值应调________（选填“大”或“小”）。 4．（24-25高二下·上海·期中）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问： (1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在__________（选填“a”或“b”）处，此时电磁铁右端为__________极（选填“N”或“S”）。 (2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动。 5．（24-25高二下·山东东营·期中）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。    （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 6．（24-25高二下·福建·期中）图a是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像，图b是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图。 (1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在_____________。（填“a”或“b”） (2)若使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P点向_____________移动。（填“左”或“右”） 地 城 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 1．（24-25高二下·江苏南京·期中）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用记号笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。 (1)油酸薄膜的面积是______。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。（计算结果保留一位有效数字） (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为______m。（计算结果保留一位有效数字） (4)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 (5)若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于______。 A．使用的油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久 B．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 2．（24-25高二下·江西宜春·期中）某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。 (1)该实验中，将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是_______。 A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．比值定义法 (2)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 (3)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） (4)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 3．（24-25高二下·四川遂宁·期中）某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径。 (1)该实验中的没有应用到的理想化假设是__________（填正确答案标号）。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑相邻油酸分子的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (2)实验主要步骤如下： ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________。 ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤如图将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格数，小方格的边长为，计算出油膜面积S=________cm2。 (3)油酸分子的直径________m（结果保留一位有效数字）。 (4)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为（　　） A．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．用注射器和量筒测溶液体积时，溶液滴数时多记录了几滴 4．（24-25高二下·广东深圳·期中）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 (1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝ _____________ mL。 (2)从图中可由小正方形的有效个数计算出油膜的面积S＝ _______ cm2。 (3)油酸分子的直径大小D＝ ______________ m（结果保留2位有效数字）。 5．（24-25高二下·辽宁·期中）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)该实验中的理想化假设是________。 A．将油膜看成单层分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (2)甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是________；其余正确操作的合理顺序是________。 A、将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 B、将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C、向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 D、将描有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径 E、将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (3)乙同学将6mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m。（保留两位有效数字） (4)某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ； A．盆中装的水量太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 (5)某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是 ； A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为59滴 C．丙同学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取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 6．（24-25高二下·山东淄博·期中）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1mL注入1500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 (1)本实验运用到的科学方法有__________ A．控制变量法 B．理想模型法 C．等效替代法 D．积累法 (2)利用上述具体操作中的相关数据可测得油酸分子直径为_____m（保留一位有效数字）。 (3)若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为，油酸的密度为（以上物理量均为国际单位）。则下列说法正确的是_____。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．1m³油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 7．（24-25高二下·江苏无锡·期中）在“油膜法估测分子大小”的实验中，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，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL； (2)油膜的面积为___________； (3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　） A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．体积 D．密度 (4)该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　） A．油酸不溶于水 B．把油酸分子视为球形 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙 D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 (5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 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米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 8．（24-25高二下·江苏无锡·期中）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是___________mL；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为___________m。（结果均保留1位有效数字） (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（　　） A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．极限思维法 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（　　） A．油酸浓度适当大一些 B．爽身粉层在水面上适当厚一些 C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 (4)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA =_________。 地 城 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 1．（24-25高二下·江苏南通·期中）如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置，实验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取，气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。 (1)关于实验中操作下列说法正确的是______________________； A．柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力 B．为方便推动柱塞，应手握注射器 C．注射器不水平放置对实验没有影响 (2)实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小。该过程气体的内能_________（选填“变大”“变小”或“不变”），气体对外_________（选填“放出”“吸收”）热量。 (3)实验小组采集了多组压强和体积的数据，发现乘积的数值明显是越来越小，造成这一现象的原因可能是_______。 (4)该小组改进了实验操作，避免了上述问题。实验小组在不同室温下进行实验，缓慢推活塞进行实验得到了图乙的图像，图中的两次实验的温度______（选填“>”、“<”或“=”）； (5)某实验小组根据采集的实验数据作出图像，图丙中①、②、③三条直线中，最符合实际的直线是______________________，理由是______________________。 2．（24-25高二下·河北沧州·期中）某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。    (1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（　　） A．在恒温环境下操作 B．实验过程中应快速地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 (2)分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列图正确的是（　　） A．   B．   (3)实验中发现，气体压强与体积的乘积越来越小，原因可能是（　　） A．实验时用手长时间握住注射器气体部分 B．实验时注射器内的气体发生了泄漏 3．（24-25高二下·重庆渝中·期中）如图是“用压强传感器研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)根据记录的实验数据，做出了如图1所示的-图。对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间满足关系式___________，表明一定质量的理想气体，在温度不变时，压强和体积成反比。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义为___________。 (2)其中一小组根据测量的数据，绘出图2所示的p-V图像（实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线），则该小组画出的图像应当是___________。 A． B． C． D． (3)另一小组同学作出图像不过原点，其可能原因是___________。 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某同学在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证，先将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连。现用外力缓慢地压注射器的活塞，同时记录封闭气体的体积V，压强传感器测出封闭气体的压强，通过所学知识回答下列问题： (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A．实验时不需要保持注射器水平以准确测量压强 B．实验时应迅速推拉活塞，并快速读数 C．若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 (2)实验时，如果快速地压活塞，则气体的温度应________（填“升高”“不变”或“降低”）； (3)在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是________（填字母）。 A． B． C． D． 5．（24-25高二下·河北·期中）某实验小组用图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”的实验，注射器上的刻度可测出气体体积，气压计可测出气体压强。 (1)下列说法正确的是__________。（填选项标号） A．推拉活塞时为了稳定，应用手捏紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积 B．在活塞上涂润滑油，目的是为了减小摩擦 C．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 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，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)该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，如图乙的图线1、2所示。若两次实验封闭气体的质量相同，则气体的温度___。（填“>”、“<”或“=”） (3)如果注射器筒中吸入一粒大米，在操作规范且不漏气的前提下，实验小组的某同学测得多组压强和体积的数据，并作出图线，作出的图像可能是______。（填选项标号） A． B． C． 6．（24-25高二下·上海徐汇·期中）在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到图像 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 (2)在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A． B． C． D． (3)在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 (4)某一个小组用此装置测量一小石子的体积。他将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像，通过横截距直接得出小石子的体积，则所得的图像纵轴表示的物理量是________，横轴表示的物理量是________（用字母表示） 7．（24-25高二下·北京海淀·期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．用橡胶塞密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径 C．读取压力表上显示的气压值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是___________。 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是（　　） A． B． C． D． (4)实验中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴，作横轴，画出图像如图实线所示，图像出现弯曲的可能原因是（　　） A．实验过程中气体温度升高 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中堵住针孔的橡皮帽漏气 D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强 8．（24-25高二下·山西太原·期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的___________。 A．用橡胶套密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径 C．读取压力表上显示的气压值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是___________。 A． B． C． D． (3)一定质量的气体由状态A 变到状态B 的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度___________。 A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 九大实验 3大高频考点概览 考点01 科学验证：动量守恒定律 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 考点03 科学测量：玻璃的折射率 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 考点05 科学探究：感应电流的方向 考点06 科学探究：变压器 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 地 城 考点01 科学验证：动量守恒定律 1．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒，装置如图甲所示，在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架，两滑块上装有宽度均为的挡光片，测得滑块1、2（包含挡光片与弹性碰撞架）的质量分别为和。 (1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度，示数如图乙所示，则________； (2)滑块1置于光电门1的左侧，滑块2静置于两光电门之间，给滑块1一个向右的初速度，滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为，则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为：________（用、、、、表示）； (3)若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞，除了满足第（2）问中的表达式外，还需要满足的表达式为：________（用、、、、表示）。 【答案】(1)5.700/5.701/5.702(2)(3) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读法可知，挡光片的宽度 （2）选取向右的方向为正方向，由题可知，碰撞前滑块1的速度为 碰撞后滑块1的速度为 碰撞后滑块2的速度为 若系统动量守恒，则有 联立整理可得 （3）若为弹性碰撞，则有 结合上述结论整理可得 2．（24-25高二下·浙江衢州·期中）如图（1）的实验装置可以做以下实验。 (1)“探究平抛运动规律”。某物理兴趣小组在做该实验时，将小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图（2）的照片，已知每个小方格边长为，当地的重力加速度为。若以拍摄的第一个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球（在图中没有方格的区域内）的位置坐标为_____[用图中格数表示坐标，比如图中标记为2的小球坐标为]。图中“1”_____（填“是”或“不是”）抛出点。 (2)“验证动量守恒定律”。通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 ①关于本实验，下列说法正确的是_____（多选）。 A．同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C．实验中需要用到重锤线 D．斜槽必须足够光滑且末端保持水平 ②测量发现，总是满足，由此判断小球与碰撞属于_____ A．弹性碰撞    B．非弹性碰撞    C．完全非弹性碰撞    D．都有可能 【答案】(1) 不是(2) AC B 【详解】（1）[1]小球水平方向做匀速运动，则水平位移相等，则横坐标为6；竖直方向做匀加速运动，则（对应1个格），可知y=6，即没有被拍摄到的小球的位置坐标为（6，6）。 [2]因相等时间内的竖直位移之比为1:2:3:4，不等于1:3:5….，可知图中“1”不是”抛出点。 （2）①[1]A．同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放，使小球到达斜槽底端时速度总相同，A正确； B．因小球从斜槽底端做平抛运动，则到达地面时的竖直高度相同，则时间相同，则可以用小球的水平位移代替水平速度，则实验时没必要测量出斜槽末端到水平地面的高度，B错误； C．实验中需要用到重锤线，以确定小球抛出点在地面上的投影位置，C正确； D．斜槽没必要必须光滑，但末端必须保持水平，以保证小球做平抛运动，D错误。 故选AC。 ②[2]小球m1和m2碰后分开，说明不是完全非弹性碰撞：假设两小球是弹性碰撞，系统动量守恒，动能不变，即m1v0=m1v1+m2v2， 联立两式得v0=v2-v1 即 即OP=MN，因为OP＞MN，该碰撞不是弹性碰撞，是非弹性碰撞。 故选B。 3．（24-25高二下·浙江·期中）实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为、，且 。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上 E点静止释放，平均落点为；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点、。 (1)关于该实验的要求，说法正确的是 。 A．斜槽末端必须是水平的 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．放上小球B后，A球必须仍从E点释放 (2)图2中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点、、， 测出、、长度分别为、、， 若两球碰撞时动量守恒， 则满足的表达式为_______（用题中给定的物理量表示）。 (3)如图3所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上 E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点 、、，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为_______（用题中给定的物理量表示）。 【答案】(1)AD(2)(3) 【详解】（1）A．题图1中实验是利用平抛运动的水平位移来表示小球在斜槽末端的速度，斜槽末端必须要调成水平，以保证小球离开斜槽后做平抛运动，故A正确； BD．斜槽倾斜部分没必要必须光滑，只要小球A每次均从E点静止释放，即可保证到达斜槽末端时的速度相同，故B错误，D正确； C．小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，由可知小球在空中运动的时间相等；由可知小球水平位移之比等于小球做平抛运动的初速度之比，即实验不需要测出斜槽末端距地面的高度，故C错误。 故选AD。 （2）设题图2中斜槽末端到接球板的距离为x，小球从斜槽末端飞出时的初速度为v，小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得， 联立解得 由于，则碰撞前瞬间小球A的速度为 碰撞后瞬间小球A、B的速度分别为， 若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 整理可得 （3）设题图3中斜面的倾角为θ，小球在空中运动的时间为t，小球在斜面上落点到O点的距离为l，小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，则在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 由于，故碰撞前瞬间小球A的速度为 碰撞后瞬间小球A、B的速度分别为， 若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 整理可得 4．（24-25高二下·河南·期中）如图所示，某实验小组的同学将长木板沿倾斜方向固定来验证动量守恒定律，并进行了如下的操作： a.将斜槽固定在水平桌面上，并调整斜槽末端水平； b.在长木板上由下往上依次铺有白纸和复写纸； c.先让入射小球A多次从斜轨上的某位置由静止释放；然后把被碰小球B静置于轨道的末端，再将入射小球A从斜轨上同一位置由静止释放，与小球B相撞； d.多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到碰撞前后小球在长木板上的平均落点M、P、N，其中Р点为小球A单独运动的落点。 (1)为了防止小球A不被反弹，则应满足小球A的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的质量； (2)被撞小球B的落点是_________（选填“M”“P”或“N”）； (3)关于对本实验的理解，下列正确的是________； A．需测量释放点到斜槽末端的高度h B．需用游标卡尺测量小球的直径 C．需用天平测量两球的质量m1和m2 D．需测量M、P、N到斜槽末端О点的长度L1、L2、L3 (4)若两球碰撞的过程中动量守恒，则关系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若该碰撞过程的机械能也守恒，则关系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。 【答案】(1)大于(2)N(3)CD(4) 【详解】（1）为了防止小球A不被反弹，则应满足A球的质量大于B球的质量； （2）结合题图分析可知，P点为碰前入射球A的落点，M、N分别为碰后入射球A以及被碰球B的落点； （3）A．小球抛出时的初速度可以用表示，无需测量高度，A错误； B．该实验中两球从同一点抛出，水平位移对应小球在抛出点和落地点处的球心之间的水平距离，竖直位移对应小球在抛出点和落地点的最下方位置之间的竖直高度，不需要测量A球或B球的直径，B错误； CD．需要验证的关系式 可知，需要测量的物理量应有A球和B球的质量m1和m2以及OM，OP，ON的长度L1、L2、L3，CD正确。 故选CD。 （4）[1]结合图和题意可知 若碰撞过程中两球的动量守恒，则应满足 由以上整理得 [2]若该碰撞过程的机械能守恒，则应有 整理可得 5．（24-25高二下·安徽淮北·期中）如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 (1)关于本实验，下列做法正确的两项是______（填选项前的字母）。 A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B．选用两个半径不同的小球进行实验 C．用质量大的小球碰撞质量小的小球 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球 从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。 分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式______成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 (3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A'，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB =l1、A'B=l2、CD=l3。推导说明，m、M、l1、l2、l3满足______关系即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】(1)AC(2)(3) 【详解】（1）A．为了使小球飞出斜槽后速度方向水平，实验前，应调节装置，使斜槽末端水平，故A正确； B．为了使两个小球做对心正碰，实验中应选用两个半径相同的小球进行实验，故B错误； C．为了避免入射小球碰撞后发生反弹，实验中应用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。 故选AC。 （2）小球做平抛运动，则有，，， 根据动量守恒定律有 解得 （3）令OA、、OD与竖直方向的夹角分别为、、，轻绳长为L，根据余弦定理有，， 根据动能定理有，， 根据动量守恒定律有 解得 6．（24-25高二下·广东·期中）如图甲所示，某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量（包括遮光条）分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同，B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、，B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为___________。 (2)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端___________（填“升高”或“降低”）一些。 (3)经测量，滑块A，B上遮光条宽度相同，则验证动量守恒定律的表达式为___________（用、、、、表示）。 【答案】(1)14.50(2)升高(3) 【详解】（1）由图乙游标卡尺的精确度为0.05mm可知，遮光条的宽度 （2）打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，根据测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，表明滑块运动相同的距离时，时间变短，速度变大，做加速运动，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端升高一些。 （3）A的遮光条两次通过光电门1的遮光速度分别为， B的遮光条通过光电门2的遮光速度为 根据动量守恒定律得 联立可得 7．（24-25高二下·云南昭通·期中）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 (1)如图甲所示，第一组同学利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，读数为__________mm。 ②用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为mA、mB，调整气垫导轨水平后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程中与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为Δt1，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为Δt2和Δt3。从实验结果可知两滑块的质量满足mA__________mB（填“>”“<”或“=”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式__________（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 (2)第二组同学采用图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球b，让小球a从斜槽上定位卡处由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球b放在斜槽末端边缘位置，让小球a从定位卡处由静止滚下，与b碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置A、B、C离O点的距离，即线段OA、OB、OC的长度。 ①关于本实验，下列说法正确的有__________。 A．要求两小球半径相等，小球a的质量大于小球b的质量 B．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C．安装轨道时，轨道末端必须水平且光滑 D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 ②若两球发生的是弹性碰撞，则一定满足关系式__________（用OA、OB、OC表示）。 【答案】(1) 1.196/1.195/1.197 > (2) AD 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知遮光条的宽度为 [2]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以 [3]碰撞前A的速度大小为，碰撞后A、B的速度大小分别为，，碰撞中若满足动量守恒则 即 （2）[1]A．为了保证两球发生对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，且碰后a球不反弹，要求两小球半径相等，小球a的质量大于小球b的质量，故A正确； B．因为两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，所以可以用小球的水平位移代替抛出时的初速度，则不需要用秒表测时间，故B错误； C．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装轨道时，轨道末端必须水平但不需要光滑，故C错误； D．为了保证入射小球每次碰撞前瞬间的速度相同，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故D正确。 故选AD。 [2]设入射小球碰撞前瞬间的速度为v0，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为v1、v2；根据动量守恒可得 若两球发生弹性碰撞，根据能量守恒可得 联立可得 由于两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，则有 可得或。 8．（24-25高二下·安徽·期中）如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。重力加速度大小为，实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为，小球的质量为； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度__________cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角，则碰后小球的速度大小为__________（用、、表示）；若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为__________（用题给字母表示）； （4）若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则需要满足表达式__________成立。 【答案】 1.240 【详解】（2）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 （3）[2]碰后小球向上摆动过程，根据机械能守恒可得 可得碰后小球的速度大小为 [3]若碰撞过程中系统动量守恒，有 又， 联立可得 （4）[4]若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，有， 联立化简可得 地 城 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 1．（24-25高二下·湖南·期中）某同学欲利用一半径较大的固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图1所示。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆。 (1)用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图2所示，则小铁球的直径______mm。 (2)测量小铁球的运动周期时，开始计时的位置为图1中的______（选填“A”、“O”或“”）处。 (3)测量50次全振动的时间如图3所示，则等效单摆的周期______s。（保留三位有效数字） (4)更换半径不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图4所示，横、纵截距分别为a、b，则当地的重力加速度______。（以上均用题目中的已知字母表示） 【答案】(1)18.2(2)O(3)1.48(4) 【详解】（1）游标卡尺的精确度为0.1mm，小铁球的直径 （2）为减小误差，测量单摆的运动周期时，应从最低点开始计时，故选填O点。 （3）从图3可知，50次全振动的时间为74.0s，故周期为 （4）根据单摆周期公式 变形得 结合图像可得， 解得， 2．（24-25高二下·河北张家口·期中）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 将单摆正确悬挂后进行实验 (1)甲同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______________（选填选项前的字母）。 A．开始摆动时振幅较小 B．开始计时时，过早按下秒表 C．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 (2)乙同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的______________。 A． B． C． D． (3)写出两条对提高实验结果准确程度有益的建议：①______________；②______________。 【答案】(1)B(2) 多次测量取平均值 选择质量大、体积小的小球 【详解】（1）单摆的周期 ，在时间t内完成了n次全振动，则，联立可得 AB．从以上表达式可得，振幅对结果没有影响，开始计时时，过早按下秒表，且导致振动总时间t偏大，测量结果g偏小，AB错误； C．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间，全振动次数n的测量值偏大，测量结果g偏大，C正确。 故选C。 （2）根据 ，变形 乙同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，记录的 “摆长” 是摆线长（记为），实际摆长应为 ，代入单摆周期公式可得 以 “摆线长 ” 为纵坐标、“T2” 为横坐标作图时，图像是一条“不过原点、在横轴有截距的倾斜直线” 综上所述，ACD错误，B正确。 故选 B。 （3）[1] 多次测量取平均值（减小偶然误差） [2]选择质量大、体积小的小球（减小空气阻力影响） 3．（24-25高二下·河北沧州·期中）某同学利用如图所示的装置来完成“用单摆测定重力加速度”实验。 (1)用铁夹夹住摆线上端的主要目的是 。 A．便于测量单摆周期 B．确保摆动时摆长不变 C．确保摆球在竖直平面内摆动 (2)实验时为测得单摆的周期，应测量摆球若干次通过________（填“最高点”或“最低点”）的时间。 (3)实验测得摆球n次全振动的时间为t，摆长为L，则重力加速度大小g=_________（用n、t、L、π表示）。 (4)若该同学将摆线长度当成摆长，在测出多组周期T和摆线长度l后作出了图像，则绘制出的图像可能是下列图像中的 。 A． B． C． D． 【答案】(1)B(2)最低点(3)(4)D 【详解】（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是确保摆动时摆长不变。 故选B。 （2）由于摆球在最低点时特征明显，便于观察，故测量摆球若干次通过最低点的时间。 （3）由题可知，摆球摆动的周期为 因为单摆的周期 联立解得 （4）设摆球的半径为，则有 整理可得 则图像为一次函数图像，且函数图像有纵截距。 故选D。 4．（24-25高二下·河北邯郸·期中）某实验小组利用单摆测量当地的重力加速度，设计如图1所示装置：轻质细线一端固定于一悬点O，另一端连接质量为m的金属小球P（直径d=1.00cm），初始时小球静止于最低点。实验步骤如下： 图1                 图2 (1)用毫米刻度尺测量悬点O到小球最低点的距离，如图2所示，则摆长______m。 (2)将小球拉至摆角，释放后用停表记录50次全振动的总时间，秒表读数t=99.8s，单摆周期T=_______ s（保留2位小数）。 (3)若实验中测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是 （填正确选项标号）。 A．测量摆长时未扣除小球半径 B．摆线在振动中出现轻微拉伸（摆长实际增大） C．计时时将49次全振动误记为50次 (4)若某次实验中小球的运动是小角度的圆锥摆，则测得的周期T将_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)0.8790(2)2.00(3)B(4)减小 【详解】（1）根据估读规则，读得悬点O到小球最低点的距离 单摆的摆长是由悬点至摆球球心之间的距离，摆长 （2）单摆周期 （3）A．单摆周期公式 转换为 测量摆长时未扣除小球半径，导致摆长偏大，导致g值偏大，故A错误； B．摆长实际增大，测量摆长比实际摆长偏小，导致g值偏小，故B正确； C．计时时将49次全振动误记为50次，计算单摆周期 实际周期 测量周期 所以，测量周期小于实际周期，导致g值偏大，故C错误。 故选B。 （4）单摆变成圆锥摆，摆线与竖直方向的夹角为 圆锥摆的向心力 解得圆锥摆的周期 单摆的周期公式 由于 所以圆锥摆的周期相对单摆的周期减小。 5．（24-25高二下·江西南昌·期中）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中： (1)该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为_____cm；该同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为_____s； (2)该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长与周期的数据，根据实验数据，作出了的关系图象（如图所示），理论上是一条过坐标原点的直线，请分析该同学图像不过原点的原因可能是_____，根据图中数据，可算出重力加速度其值为_____（取，结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 1.070 96.8(2) 测量摆长时，漏加小球半径 9.86 【详解】（1）[1]用游标卡尺测得单摆小球的直径为 [2]秒表的示数为96.8s。 （2）[1]根据单摆的周期公式有 变形可得 图像不通过坐标原点，将图像向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是测量摆长时，漏加小球半径； [2]可知图像的斜率为 解得 6．（24-25高二下·浙江杭州·期中）在用单摆测重力加速度的实验中， (1)如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。甲同学利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为___________s（结果保留3位有效数字）。乙同学利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为___________； (2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度___________，小钢球重心到摆线下端的高度差___________；（结果均用k、b表示） (3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为。若周期测量无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是___________。 【答案】(1) 1.31 (2) (3)见解析 【详解】（1）[1]单摆摆动过程中，在最低点绳子的拉力最大，相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期。从图2可知，从起始值到终止值经历的时间间隔 则有 解得 [2]由题可得 解得周期为 （2）[1][2]设小钢球重心到摆线下端的高度差为，则摆长为 根据单摆周期公式有 可得变形得 可得图像的斜率为 解得 [2]当时，则有 解得小钢球重心到摆线下端的高度差 （3）存在空气阻力，且小球不是纯平动而有滚动，导致实际测出的周期大于理想情况下的周期，导致g的测量值小于真实值。 7．（24-25高二下·浙江舟山·期中）某同学用如图所示装置测定当地重力加速度。 (1)关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是___________（多选） A．摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长些的 B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C．为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 (2)在某次实验中，测得单摆摆长为、单摆完成次全振动的时间为，则利用上述测量值可得重力加速度的表达式g=__________； (3)若某同学利用单摆测量重力加速度的大小，某次测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是__________（填正确答案标号）。 A．测摆长时记录的是摆线的长度 B．开始计时时，秒表过早按下 C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D．实验中误将29次全振动计数为30次 【答案】(1)AB(2)(3)D 【详解】（1）AB．为减小实验误差，摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的，摆球尽量选择密度大的，即质量大些、体积小些的，故AB正确； C．应使摆角小于5°，才可看作理想单摆，故C错误。 故选AB。 （2）由题意得单摆的周期为 根据单摆周期公式 解得 （3）A．根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式，若将摆线的长误认为摆长，即摆长L的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小，故A错误； B．开始计时时，停表过早按下，导致周期的测量值大于真实值，重力加速度的测量值偏小，故B错误； C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了，即摆长L的测量值偏小，重力加速度的测量值偏小，故C错误； D．设单摆29次全振动的时间为t，则单摆的周期，若误计为30次，则，即周期的测量值小于真实值，重力加速度的测量值偏大，故D正确。 故选D。 8．（24-25高二下·天津·期中）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。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是________ A．摆球的选择有钢质实心小球和玻璃实心小球两种，选用玻璃实心小球 B．图乙中摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好 C．当单摆的摆球经过最高点时开始计时，便于看清摆球的位置 (2)若游标卡尺测量摆球的直径d如图丙所示，读数为________mm。 (3)若某次实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l，则当地的重力加速度g=________（用题中物理量的符号表示）。 (4)如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是 A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．开始计时时，秒表按下稍早 C．实验中将51次全振动误记为50次 D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】(1)B(2)10.60(3)(4)A 【详解】（1）A．摆球应选择钢质实心小球，有利于减少空气阻力，故A错误； B．三种悬挂方式，C方式悬点确定，摆长不变，故B正确； C．当单摆经过平衡位置开始计时，更能减小误差，故C错误。 故选B。 （2）由图示游标卡尺可知，小球直径 （3）单摆摆长 单摆的周期 由单摆周期公式 解得 （4）A．由单摆周期公式 解得 测摆线长时摆线拉得过紧，使得摆长的测量值偏大，则测得的重力加速度偏大，故A正确； B．实验中开始计时，秒表按下稍早，则测得周期偏大，所以测得的重力加速度偏小，故B错误； C．实验中将51次全振动误记为50次，测得周期偏大，则测得的重力速度偏小，故C错误； D．摆动后出现松动，知摆长的测量值偏小，则测得的重力加速度偏小，故D错误。 故选A。 地 城 考点03 科学测量：玻璃的折射率 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 (1)下列措施能够提高实验准确程度的是________ 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．选用粗一点的大头针完成实验 (2)该同学接下来要完成的必要步骤有________ A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (3)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率________。 (4)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为、（），则玻璃和该介质的折射率大小关系为________（填“＞”或“＜”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 (5)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)A(2)BD(3)(4)(5)等于 【详解】（1）A．选用两光学表面间距大的玻璃砖，可以使光学轨迹更明显，减少角度测量误差，故A正确； B．玻璃砖两光学表面是否平行不影响折射率的测量，故B错误； C．选用粗一点的大头针完成实验，会增大定位误差，故C错误。 故选A。 （2）光沿直线传播，两点确定一条直线，让同时挡住、的像，保证入射光线是唯一的且过、，同理使挡住和、的像，保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过、，最后使四个点在同一条光线的传播路径上。 故选BD。 （3）玻璃砖的折射率是光由真空（本实验为空气）射入玻璃发生折射时的入射角正弦与折射角正弦之比，所以 （4）玻璃砖的折射率 某透明介质的折射率 因，所以 （5）如下图实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。 2．（24-25高二下·宁夏石嘴山·期中）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 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 3．（24-25高二下·河北沧州·期中）用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，圆弧状玻璃砖平放在白纸上，在纸上标出大头针的位置和圆弧状玻璃砖的轮廓，如图甲所示，其中O为圆弧AB、DC的圆心。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、 ，图中已画出经过P1 、P2点的入射光线。 (1)在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 和 P4，使 P3挡住_______________，P4挡住___________________。 (2)在图甲上补画出所需的光路，并在图甲中的AB分界面上标出测量玻璃的折射率所需的入射角i 和折射角r___________________。 (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角的数据，根据测得的入射角和折射角的正弦值，作出如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率___________________ (4)若无论怎样调整视线方向，在玻璃砖的另一侧都观察不到和的像，可能的原因是______________________________。 【答案】(1) P1和P2的像 P3以及P1和P2的像 (2)(3)1.5(4)光线在弧面CD发生全反射 【详解】（1）[1][2]使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像. （2）根据光的折射定律，作出相关折射光路，如图所示 （3）根据折射率 整理可得 因此在图像中其斜率即为介质的折射率，即 （4）若无论怎样调整视线方向，在玻璃砖的另一侧都观察不到和的像，可能的原因是光线在弧面CD发生全反射。 4．（24-25高二下·四川广安·期中）在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当小一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为__________。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率__________。 【答案】(1)AC(2)1.5(3)C(4) 【详解】（1）A．需挡住及、的像，故A正确； B．为减小作图误差，和的距离应适当大一些，故B错误； C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些，故C正确； D．光在面的折射角等与光在面上入射角，故不会发生全发射，不会导致观察不到、的像，故D错误。 故选AC。 （2）图像可知该玻璃砖的折射率为 （3）A．A图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中从玻璃砖出射时，不满足实际在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故A错误； B．B图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图虽然正确，但入射角和折射角均为零度，测不出折射率，故B错误； C．C图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线可以满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，可以比较准确地测定折射率，故C正确； D．D图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线不满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故D错误。 故选C。 （4）据题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，说明光线玻璃砖平面发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有 根据临界角公式 则得 5．（24-25高二下·广西来宾·期中）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； (2)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是__________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)大(2)1.5(3) 偏小 不变 【详解】（1）[1]为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （2）[1]根据折射定律 可知图像斜率的倒数等于n，即 （3）[1]甲同学所作折射光线（虚线）与实际折射光线（实线）如图所示 此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小。 [2]虽然乙同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 6．（24-25高二下·广东深圳·期中）如图所示，在使用“插针法测量玻璃折射率”的实验中，某同学发现一个顶角为θ的直角三角形，于是，她设计了一下实验来测定该三角形玻璃砖的折射率。 ①将白纸固定在木板上，并在其上画一条直线PQ，并画出其垂线MN，交于O点。 ②将三角形直角长边AB沿PQ放置，并确定侧面AC的位置。 ③在MN上AB左侧隔适当距离竖直插上大头针和，从侧面AC透过玻璃砖观察和，插上大头针，要求能挡住______（选填“”、“和”或“和的虚像”）。 ④确定出射光线的位置______（选填“需要”或“不需要”第四枚大头针）。 ⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与三角形侧边AC的夹角为α，则玻璃砖折射率n=______。 ⑥在某次实验中，该同学将大头针、插在玻璃砖BC边外侧并使、连线与BC边垂直，发现在AC边一侧始终找不到出射光线（不考虑反射回来的光线），其原因是______。 【答案】 和的虚像 不需要 光发生了全反射 【详解】[1]插上枚大头针时，要求能挡住和的虚像。 [2]过和的光线与AB垂直，即BC⊥AB，由于光垂直入射时传播方向不变，因此可确定AC边出射点，此时只需要找到折射光线上的一点即可确定出射光线，不需要插第四枚大头针； [3]光路图如图所示 光线从AC边射出时，入射角为，折射角为，则玻璃砖折射率 [4]在AC边一侧始终找不到出射光线（不考虑反射回来的光线），其原因是光发生了全反射。 7．（24-25高二下·北京海淀·期中）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aaʹ和bbʹ。O为直线AO与aaʹ的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是（　　） A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)过P3、P4作直线交bbʹ于Oʹ，连接OOʹ，过O作垂直于aaʹ的直线kgʹ，测量图甲中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n=___________。 (3)某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，以O点为圆小，OA为半径画圆，交OOʹ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，如图所示，若他测得AB=6cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=___________。 (4)对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（　　） A．入射角越小，折射率的测量越准确 B．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 C．无论光以什么角度从aaʹ射入，经一次折射后达到界面bbʹ都能射出 D．如图所示，如果误将玻璃砖的边bbʹ画到ccʹ（ccʹ与bbʹ平行），折射率的测量值将偏小 (5)该小组同学根据所学的光学知识，设计了一个液体折射率测量仪，如下图所示。在一圆盘上，过其圆心作两条互相垂直的直径BC、EF，选取某条半径AO（测量出∠AOF=θ），AO的延长线与圆周交点标记为K，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，小组成员通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P1所插的位置，就可直接读出所测液体折射率的值。关于该液体折射率测量仪，则下列说法正确的是（　　） A．K处所对应的折射率的值应为1 B．P3处对应的折射率的值大于P4处对应的折射率的值 C．该测量仪的量程与选定的θ值相关，θ越小量程越大 D．对于给定的θ值，若相邻两个刻度的折射率差值相同，则圆周KC部分折射率刻度不均匀，靠近C刻度稀疏，靠近K刻度密集 【答案】(1)BD(2)(3)1.5(4)BCD(5)ACD 【详解】（1）该同学接下来要完成的必要步骤有插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。 故选BD。 （2）根据折射定律可得玻璃的折射率为 （3）根据折射定律可得 （4）A．入射角越大，折射率的测量越准确，故A错误； B．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些，故B正确； C．根据光路的可逆性可知，无论光以什么角度从aaʹ射入，经一次折射后达到界面bbʹ都能射出，故C正确； D．作出光路图如图所示 由图可知，光线在aaʹ边界发生折射时折射角偏大，根据折射定律可知，折射率的测量值将偏小，故D正确。 故选BCD。 （5）A．AO的延长线与圆周交点标记为K，由于入射角等于折射角，根据折射定律可知，K处所对应的折射率的值应为1，故A正确； B．P3处对应的折射率为 P4处对应的折射率为 由于∠P3OE小于∠P4OE，则P3处对应的折射率的值小于P4处对应的折射率的值，故B错误； C．由以上分析可知，该测量仪的量程与选定的θ值相关，θ越小，则∠P3OE越大，即量程越大，故C正确； D．对于给定的θ值，随着∠P3OE增大，则sin∠P3OE增大，但sin∠P3OE增大得越来越慢，故圆周KC部分刻度不均匀，且越靠近K，折射率越小，刻度越密集，越靠近C，折射率越大，刻度越稀疏，故D正确。 故选ACD。 8．（24-25高二下·四川南充·期中）某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示。 (1)下列关于大头针P3、P4的位置，说法正确的是___________（填字母）。 A．插上大头针P3， 使P3挡住P1、P2的像 B．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 C．插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3 D．插上大头针P4、使P4仅挡住 (2)该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'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，如图乙所示，则玻璃的折射率___________（用图中线段的字母表示）。 (3)若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示平移后玻璃砖边界），其他操作无误，则他测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)AC(2)(3)不变 【详解】（1）插上大头针P3，应使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3。故选AC。 （2）玻璃的折射率 （3）如图所示 实线表示玻璃砖平移后实际的光路，虚线表示实验中得到的光路，可知实验中得到的入射角、折射角与实际的入射角、折射角分别相等，由折射定律可知，测出的折射率不变。 地 城 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 1．（24-25高二下·广东深圳·期中）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 2．（24-25高二下·江苏·期中）(1)如图：在托马斯·杨双缝干涉实验中，调整仪器，从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹（　　） A．若单缝和双缝不平行，在屏上将不会产生干涉条纹 B．若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹 C．若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到干涉条纹充度变暗 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，从目镜中将观察到干涉条纹变密集 (2)如图，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行（　　） A．仅旋转双缝 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转测量头 (3)实验中已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝1.6m，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：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甲所示为2.332mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条充条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为__________mm，则这种单色光的波长为_____m（最后一空结果保留两位有效数字）。 (4)上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距__________（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】(1)ACD(2)D(3) 15.325/15.324/15.323/15.326/15.327 (4)减小 【详解】（1）A．单缝的作用是产生线光源，双缝必须与单缝平行，才能保证双缝获得相干的线光源。若单缝和双缝不平行，双缝无法形成相干光源，屏上不会产生干涉条纹，故A正确； B．双缝干涉条纹的分布方向由双缝的方向决定（双缝为竖直方向，条纹为竖直分布）。在单缝前插入水平偏振片，仅改变光的偏振态，不会改变双缝干涉条纹的方向，因此不会观察到横向（水平）分布的干涉条纹，故B错误； C．在单缝前插入透振方向水平的偏振片，会吸收部分光能量，导致入射光强减弱。干涉条纹的亮度与光强成正比，因此从目镜中会观察到干涉条纹充度变暗，故C正确； D．双缝干涉条纹间距公式为 若遮光筒内充满折射率较大的透明介质，光的波长会变为 所以，波长减小。由公式可知，波长减小会导致条纹间距减小，即干涉条纹变密集，故D正确。 故选ACD。 （2）实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选D。 （3）[1]螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图甲可知此时手轮上的示数为 [2]相邻条纹间距为 根据双缝干涉条纹间距公式为 解得 （4）若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则波长λ减小，由得，相邻亮条纹中心间距减小。 3．（24-25高二下·陕西西安·期中）“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，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___________mm。 (2)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为___________mm。 (3)另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是___________。 A．仅增大光源与滤光片间的距离 B．仅增大单缝与双缝间的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 【答案】(1)12.100(2)(3)D 【详解】（1）螺旋测微器的最小分度值为，示数为 （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 （3）该同学对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，可知相邻条纹的间距减小。由公式 可知该调整可能是更换波长更短的光做实验，即将绿色滤光片换成紫色滤光片。 故选D。 4．（24-25高二下·江苏·期中）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，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 (2)如图甲，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） (3)如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） (4)若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 【答案】(1) 13.870 (2)(3)变小(4)不变 【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 联立，解得 （2）画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点A到P点距离设为，则 打到最下面的点B到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 （3）光源S到平面镜中虚像的间距看成双缝的间距d，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段，则d变大，根据可知，干涉条纹间距将变小。 （4）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，不影响光的波长，则测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比不变。 5．（24-25高二下·湖北武汉·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将器材按要求安装，如图（a）所示，现选用缝间距d=0.20mm的双缝片，像屏与双缝片间的距离L=500mm。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可增大双缝间距 B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需要更换单缝 C．将滤光片由红色换成蓝色，其他条件保持不变，干涉条纹间距变窄 (2)某次实验中，已知单缝宽度d1=0.10mm，单缝到毛玻璃距离L1=80cm，双缝宽度d2=0.20mm，双缝到毛玻璃距离L2=70cm，将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1，手轮上读数为12.50mm；接着转动手轮，使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心，此时手轮上示数如图（b）所示，读数x2=_________mm。该光的波长λ=_________m（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)C(2) 24.55 【详解】（1）A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将增大，根据相邻条纹间的距离为，可减小双缝间距，故A错误； B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需将红色滤光片换成绿色滤光片，不需要更换单缝，故B错误； C．若将滤光片由红色换成蓝色，则波长变小，根据 可知，则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄，故C正确。 故选C。 （2）[1]分度游标卡尺精确度为，读数 [2] 相邻亮条纹间距为 根据 得 6．（24-25高二下·浙江宁波·期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是__________。 A．单缝的作用是为了获得线光源，因此将光源换成激光后，没有单缝也无法看到干涉条纹 B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹 C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝 D．为方便起见，可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式 (2)安装好实验仪器后，镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮，但没有看到清晰的干涉条纹，则接下来需要进行下列哪一步操作_________。 A．调节凸透镜高度，使光聚焦在单缝上 B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒 C．保持其他光学元件不动，直接用手转动单缝 D．眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆 (3)正确操作后，镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。（计算结果保留两位有效数字） (4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，下列做法正确的是______（多选）。 A．适当减小单缝和双缝间的距离 B．使用间距更大的双缝 C．使用波长更短的光 D．将光屏向远离双缝的方向移动 【答案】(1)C(2)AD(3)0.60(4)BC 【详解】（1）A．单缝的作用是为了获得线光源，将光源换成激光后，因为激光的相干性好，所以没有单缝也能看到干涉条纹，故A错误； B．在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片，就不是相干光源了，不会发生光的干涉现象了，则不能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹，故B错误； C．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时，应取下单缝和双缝，故C正确； D．因为条纹间距比较小，如果用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式，则误差会非常大，所以都是采用读出几条条纹间距，然后计算相邻条纹间距代入公式计算，故D错误。 故选C。 （2）A．凸透镜的作用是将平行的单色光聚焦于一点，以产生相干光源，观察到干涉条纹不清晰，可调节凸透镜使光聚焦到单缝，故A正确； B．保持测量头不动，直接用手转动整个遮光筒，这样不能改变到光屏上的光的传播情况，所以仍不能看到清晰的条纹，故B错误； CD．在光屏上看到的干涉条纹不清晰，可能是单缝与双缝不平行，透射到光屏上的光比较少，可以保持其他光学元件不动，不能直接用手转动单缝，应该眼睛继续看目镜视野中的光屏，用手调节拨杆，使单缝和双缝平行，使之更容易发生清晰的双缝干涉现象，从而使条纹变得清晰，故D正确，C错误； 故选AD。 （3）图3的读数为 则相邻两条亮条纹中心间距 （4）A．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若适当减小单缝和双缝间的距离，根据 可知不影响条纹间距，故A错误； B．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若使用间距更大的双缝，即d变大，根据 可知条纹间距减小，则可以增加观察的条纹数目，故B正确； C．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若使用波长更短的光，根据 可知条纹间距减小，则可以增加观察的条纹数目，故C正确； D．蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目，则需要减小条纹间距，若将光屏向远离双缝的方向移动，增大了，根据 可知条纹间距增大，则观察到的条纹数目减少，故D错误。 故选BC。 7．（24-25高二下·广东惠州·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1)M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝和________。 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距d，双缝到屏的距离l，则待测光的波长为________。（用x1、x2、l和d表示） (4)某同学观察到如图所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】(1)双缝(2)9.764(3)(4)大于 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 （2）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知 （3）根据条纹间距公式 因为 联立解得波长 （4）在这种情况下测出干涉条纹的间距偏大，故波长的测量值偏大，即波长的测量值大于真实值。 8．（24-25高二下·福建福州·期中）如图1所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图，某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 (1)实验目的与器材：根据已标明的实验器材，可判断出滤光片与双缝之间的M处的实验器材是__________。在组装仪器时M处实验器材和双缝应该相互__________（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)实验原理与数据：已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标卡尺上有50分度，某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图2所示，则读数为__________，计算这种色光波长的表达式为__________（用题中给出的字母L、d、、表示）。 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．增大双缝到屏的距离 (4)若在单缝与透镜之间加入一个偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 【答案】(1) 单缝 平行(2) 15.02 (3)B(4)B 【解析】【小题1】[1]先经过单缝形成线光源，再经过双缝形成两个相干的线光源，故M处的器材为单缝； [2]单缝与双缝必须相互平行。 【小题2】[1]根据游标卡尺的读数原则，读数为 [2]双缝干涉的条纹间距公式为，其中，所以 【小题3】根据双缝干涉的条纹间距公式，想要看到的条纹个数增多，需要让增大，所以需要换用波长更短的光、间距更大的双缝，或者是减小双缝到光屏的距离，故B正确。 【小题4】加入偏振片后，会使得通过的光变为偏振光，可能会减小光的强度，但不会改变光的波长。故选B。 地 城 考点05 科学探究：感应电流的方向 1．（24-25高二下·江西上饶·期中）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： (1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要______。（单选） A．条形磁铁 B．干电池 C．变压器 D．电子秤 (2)实验得出，电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中，发现指针______（选填“向左”或“向右”）偏转。 (3)如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要______（选填“阻碍”或“阻止”）引起感应电流的磁通量的变化。 【答案】(1)B(2)向左(3)变小(4)阻碍 【详解】（1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源（干电池）确定电流的方向。 故选B。 （2）实验得出，电流由右接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极向螺线管插入的过程中，穿过螺线管的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流方向由下端流向上端，则电流由左接线柱流入灵敏电流计，所以灵敏电流计指针向左偏转。 （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，穿过螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流方向由上端流向下端，根据安培定则可知，螺线管下端相当于N极，上端相当于S极，则螺线管受到向上的吸引力，电子秤的示数会变小。 （4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2．（24-25高二下·浙江宁波·期中）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路____： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向________（填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】(1)(2)右(3)红(4)磁通量的变化率 【详解】（1）电路连接如图所示 （2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将铁芯拔出，穿过线圈B的磁通量会减小，根据楞次定律，可知电流计指针向右偏； （3）将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向，故红色二极管发光； （4）依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，越大 由 得越大，越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 3．（24-25高二下·湖北孝感·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速______（选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 (2)保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针______（填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 【答案】(1) 向左偏 向左(2)不偏转 【详解】（1）[1]先闭合开关，再闭合开关时，A线圈中的磁通量增大，则灵敏电流计的指针向左偏转，当把B线圈迅速插入A线圈中，A线圈磁通量随之增大，因此灵敏电流计的指针也向左偏转； [2]根据上述分析可知，A线圈中的磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转，要使灵敏电流计的指针向右偏转，必须使A线圈中的磁通量减小，因此滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，A线圈中的电流减小，磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。 （2）保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，A线圈中的磁通量不变，不能产生感应电流，因此灵敏电流计的指针不发生偏转。 4．（24-25高二下·陕西西安·期中）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“﹢”接线柱流入电流计时，指针向右偏转。如图甲，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示，则螺线管中感应电流产生的磁场方向__________（填“向下”或“向上”）。 (2)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．将磁铁的N极向下，并将其插入，电流计指针向右偏转 (3)本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁极向下插入螺线管，可观察到发光二极管__________（填“D1”或“D2”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向__________（填“相同”或“相反”）。 【答案】(1)向下(2)A(3) D1 相反 【详解】（1）将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转，说明感应电流方向为从B经螺线管到A，由右手螺旋定则可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向向下。 （2）AB．将磁铁插入的速度越大，可知穿过螺线管的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大，则感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，故A正确，B错误； C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，则穿过螺线管的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流由电流计的正极流入，指针向右偏转，故C错误； D．将磁铁的N极向下，并将其插入，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流由电流计的负极流入，电流计指针向左偏转，故D错误。 故选A。 （3）[1]将条形磁铁N极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从上端经螺线管到下端，可观察到发光二极管D1短暂发光； [2]由此可知，当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相反。 5．（24-25高二下·江苏盐城·期中）某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 (1)要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是___________。 A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 (2)研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。 A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向 (3)图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是___________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (4)通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体___________（选填A．“向上”或B．“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 (5)若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最___________（选填A．“左”或B．“右”）端。 【答案】(1)B(2)C(3)B(4)A(5)A 【详解】（1）A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误； B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，则会产生感应电流，故B正确； C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。 故选B。 （2）感应电流方向与磁铁相对螺线管运动的方向有关，而螺线管的匝数和磁铁的磁性强弱只能影响感应电流的大小。 故选C。 （3）条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。 故选B。 （4）当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 故选A。 （5）闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 故选A。 6．（24-25高二下·山东威海·期中）小明和小强做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 (1)按图甲连接电路，闭合开关，发现电流计指针向左偏转；断开开关，________，再次闭合开关，发现电流计指针向右偏转。从而推断出__________与电流方向的关系。 (2)小明用图乙所示的装置做实验，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过 程中，观察到电流计指针向________偏转（选填“左”或“右”）。 (3)小强用图丙所示的装置做实验。闭合开关，当导体棒向________（选填“左”、“右”、“上”或“下”）运动时，可观察到电流计指针向左偏转。 【答案】(1) 互换电流计两个接线柱的连线/互换电源正负极的连线 电流计指针偏转方向(2)右(3)右 【详解】（1）[1][2]更换灵敏电流计的两个接线柱的连线或对调电源的两极，可使灵敏电流计反向偏转，可知灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向有关； （2）由甲图可知，当电流从电流计左端流入从右端流出时，电流计的指针向左偏转；当电流从电流计的右端流入从左端流出时，电流计的指针向右偏转；在乙图可，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过程中，线圈中的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向下，根据安培定则可知，电流从电流计的右端流入从左端流出时，电流计的指针向右偏转； （3）根据上述分析可知，灵敏电流计的指针向左偏转时，电流应从负接线柱流进电流计，结合安培定则可知，导体棒应向右运动。 7．（24-25高二下·广东东莞·期中）某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈时，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏；稳定后断开开关，灵敏电流计指针将向__________（填“左”或“右”）偏。 (3)写出闭合回路中产生感应电流的条件：______________________________。 (4)亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A．只有按下按钮时，门铃才会响 B．按住按钮不动，门铃不会响 C．按下按钮过程，通过门铃电流方向 D．按下和松开按钮过程，通过门铃感应电流大小一定相等 【答案】(1)(2) 右 左 左(3)磁通量发生变化(4)BC 【详解】（1）实验电路连接如图所示 （2）[1]连接好电路后，闭合开关，线圈内的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏了一下，则将铁芯迅速插入线圈时，线圈内的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。 [2]将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，回路中电流减小，线圈产生的磁场减小，线圈内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。 [3]稳定后断开开关，线圈内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。 （3）闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化。 （4）A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A错误； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B正确； C．按下按钮过程，螺线管中向左的磁通量增大，根据楞次定理，可知按下按钮过程，通过门铃电流方向，故C正确； D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故D错误。 故选BC。 8．（24-25高二下·安徽池州·期中）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 地 城 考点06 科学探究：变压器 1．（24-25高二下·山东枣庄·期中）实验小组在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。        (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池B．磁铁C．低压交流电源D．直流电压表 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值为______V，此时副线圈实际输出的电压为______。（填写正确选项） A．5.25V    B．14V    C．15.5V    D．19V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压U2随时间变化的图像如图丙所示，在t1~t2时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 【答案】(1)C(2) 4.4 B(3)AD 【详解】（1）本实验中不需要干电池和条形磁铁，需要低压交流电源和交流电压表。 故选C。 （2）[1]由于电压表量程为10V，所以每一小格为0.2V，所以图示读数为 [2]根据原副线圈两端电压与匝数的关系 可得 由于实际变压器存在能量损失，副线圈两端的电压稍小于15.4V。 故选B。 （3）由图可知，U2最大值增大，则U2有效值增大，根据原副线圈两端电压与匝数的关系可知，可能原线圈的匝数减少，可能副线圈匝数增大，也可能拧紧了松动的铁芯，使漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，从而增大电压，由于交流电周期不变，则交流电的频率不变。 故选AD。 2．（24-25高二下·江苏无锡·期中）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为了确保实验的安全，下列说法中正确的是________。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 (2)变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的 A． B． C． D． (3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________填“多”或“少” (4)用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为________填“a”或“b” (5)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，可能的原因是________。 【答案】(1)C(2)B(3)少(4)b(5)变压器铁芯可能没闭合，漏磁较多或者铜损、铁损等都可） 【详解】（1）A．变压器改变的是交流电压，为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，故A错误； B．实验通电时，为了人身安全，不可以通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱，故B错误； C．使用多用电表测电压时，先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，故C正确。 故选C。 （2）根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流，如图所示 应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横档的铁芯的硅钢片应按照平行于 adhe平面的形式设计。故选B。 （3）导线粗的线圈为低压线圈，匝数少，电流大。 （4）理想变压器原副线圈的电压关系 而实际的变压器存在能量损失，导致副线圈电压的输出值小于理论值，故可判断原线圈为b。 （5）变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈。铁芯也不是理想的，存在铁芯发热涡流等原因导致等能量损耗。线圈本身有电阻，也会产生焦耳热损耗能量。这些因素都会导致副线圈输出电压总比理论值小。 3．（24-25高二下·福建三明·期中）“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱之间（接入匝数为1400匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 。 A．0.86V B．9.0V C．10.5V D．11.5V (3)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R₀可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，在交流电源的电压有效值U₀不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=______时，R获得的功率最大。 【答案】(1)C(2)D(3) 【详解】（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选C。 （2）若为理想变压器，根据 可知原线圈电压为V 考虑到实际变压器有铜损和铁损等因素，则实际输入电压大于10.5V。 故选D。 （3）变压器等效电阻 将看作电源内阻，可知当时R获得的功率最大，即 可得 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）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)B 【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 即副线圈电流增大，则由闭合回路欧姆定律有 则两端的电压减小，B正确； 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，副线圈匝数减小，由变压器原副线圈电压关系 可知副线圈的电压减小，电阻不变，故副线圈的额电流变小，由变压器电流关系 可知原线圈的电流变小，根据 可知原线圈的输出功率变小，D错误。 故选B。 5．（24-25高二下·江苏·期中）小明同学做“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验。 (1)本实验采用的科学探究方法是___________。（填选项字母） A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型 D．留迹法 (2)以下给出的器材中，不需要的一项器材为___________。（填选项字母） A．学生电源 B．多用电表 C．电压表 D．变压器 (3)实验前，小明将可拆变压器拆下，他观察到铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，组成铁芯的硅钢片相叠时应平行于平面___________。（选填“”、“”或“”） (4)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，通过比较，判断出原线圈的匝数为___________。（选填“”或“”） Ua/V 0.92 1.80 2.80 3.80 4.90 5.88 Ub/V 1.99 4.00 6.01 8.02 9.98 12.00 (5)图为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 【答案】(1)B(2)C(3)(4)(5) 【详解】（1）本实验采用的科学探究方法是控制变量法。 故选B。 （2）做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验需要交流电源（学生电源），交流电压表即多用电表，变压器，不需要电压表。 故选C。 （3）为了减小涡流的产生，应使硅钢片的方向与磁场方向平行，所以硅钢片相叠时应平行于平面。 （4）由表中数据可得 考虑到漏磁现象可知，为副线圈输出电压，则原线圈的匝数为。 （5）把变压器和R等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外电阻相等时，即 此时，输出功率最大，根据 得 将公式代入上式，可得 从而得出时获得的功率最大。 6．（24-25高二下·天津·期中）某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有________； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了等效替代法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________； A．21.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V 【答案】(1)C(2)A 【详解】（1）A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故A错误； B．为便于探究，可以采用控制变量法，故B错误； C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选C。 （2）变压器为理想变压器，则有 解得原线圈电压为V 故选A。 7．（24-25高二下·内蒙古·期中）刘同学探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系，实验用的可拆变压器如图甲所示。 (1)为了减小涡流在铁芯中产生的热量，变压器的铁芯由相互绝缘的硅钢片叠成，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd (2)在实验中，该同学故意将上端的铁芯卸掉，将12.0V的交流学生电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间，将交流电压表接在副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间，则交流电压表的实际示数可能是______。 A．6.5V B．6.0V C．3.5V D．0 (3)该同学正确组装变压器后，在保持原、副线圈不变的情况下进行了多次实验，实验中正确操作，并将测得的几组数据记录在下表中。则是变压器______（填“原线圈”或“副线圈”）两端的电压。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与变压器的原线圈连接，可变电阻R与该变压器的副线圈连接，当时，副线圈的功率最大，则该变压器原、副线圈的匝数比______。 【答案】(1)D(2)C(3)原线圈(4)3（或） 【详解】（1）由图甲可知，磁感线平行于平面aehd，产生的涡流平行于平面abcd，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，硅钢片应垂直于涡流所在平面，即硅钢片应平行于平面aehd。 故选D。 （2）由题意知，，，，若变压器为理想变压器，根据得 但该同学将上端铁芯卸掉，此时会有大量漏磁，导致通过副线圈的磁通量比理想情况小，所以输出电压小于理想值，即输出电压的范围为 故选C。 （3）由于，，则 由表格中的数据可知稍大于2，由于变压器存在漏磁，所以原线圈与副线圈两端电压的比值稍大于2，所以是变压器原线圈两端的电压。 （4）设原、副线圈中的电流分别为和，将原线圈等效为一个电阻，根据理想变压器的输入功率等于输出功率有 联立得 当时，副线圈的功率最大，即原线圈的功率也最大，此时应有 联立解得 8．（24-25高二下·江苏苏州·期中）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 (1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______ A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______ A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (3)用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是______ A．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 (4)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱之间（接入匝数为1400匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______ A．0.86V B．9.0V C．10.5V D．11.5V (5)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接：一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。 【答案】(1)D(2)C(3)B(4)D(5) 【详解】（1）变压器的铁芯是由绝缘的硅钢片叠成。硅钢是软磁性材料，容易被磁化和退磁，能增强磁场且减小磁滞损耗；采用叠片且相互绝缘，是为了减小涡流产生的能量损耗。而整块硅钢铁芯会产生较大涡流损耗，不锈钢不是软磁材料不适合做铁芯，铜不是磁性材料 ，故D选项符合题意。 故选D。 （2）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选C。 （3）变压器只能改变交流电压，则原线圈接交流电压，电表用交流电压挡。 故选B。 （4）若为理想变压器，则原线圈电压 考虑到实际变压器有铜损和铁损等因素，则实际输入电压大于10.5V。 故选D。 （5）变压器原线圈输入端等效为电阻 将看作电源内阻，可知当外时R获得的功率最大，即可得 可得 地 城 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 1．（24-25高二下·广东广州·期中）已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随温度变化的具体关系。 (1)实验时，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值，则热敏电阻的计算值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； (2)若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为4.5V和1.5mA，则此时热敏电阻的阻值为______k（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。 (3)在温度为左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图丙所示，箱内电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像与图乙相同。当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在______（保留2位有效数字） 【答案】(1)小于(2)3.0(3)28 【详解】（1）实验采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，使得测量的电流值偏大，则根据欧姆定律可知，测得热敏电阻值比真实值小。 （2）由欧姆定律可知热敏电阻的阻值 （3）设电路路端电压为U，当时，则有 代入数据解得 由图乙可知，当时 2．（24-25高二下·山东日照·期中）某实验小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律，设计了如下实验。 (1)测热敏电阻在某一温度下的阻值。用多用电表的欧姆挡“×10”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作后，指针偏角过小。应将倍率更换至______（选填“×100”或“”）倍率，正确操作并读出热敏电阻的阻值。 (2)为了准确测量热敏电阻在该温度下的阻值，设计了如图甲所示电路图。电流表读数为1mA。电压表量程为3V，表盘指针如图乙所示。此时该热敏电阻的阻值RT=______Ω（保留3位有效数字）。 (3)经测量热敏电阻的阻值RT与温度t的关系部分数据如下表： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 RT/Ω 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图所示，恒压电源两端的电压为12V，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压低于8V时，便触发报警器报警。若要求开始报警时环境温度为40℃，则图中电阻箱R的阻值应为______Ω。测试发现温度达到42℃时报警器才开始报警，则应______（选填“调小”或“调大”）电阻箱R的阻值。 【答案】(1)×100(2)1.25×103(3) 430/430.0 调大 【详解】（1）用多用电表的欧姆挡“×10”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作后，指针偏角过小。表明被测电阻的阻值过大，应将倍率更换至“×100”倍率； （2）电压表读数是1.25V，该热敏电阻的阻值 ； （3）[1]根据表格，环境温度为40℃时，该热敏电阻的阻值 电阻箱的阻值为   [2]报警器报警时满足 测试发现温度达到42℃时报警器才开始报警，此时热敏电阻的阻值小于430Ω，若要求开始报警时环境温度为40℃，应调大电阻箱R的阻值。 3．（24-25高二下·福建泉州·期中）某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关c应该接______（选填“a”或“b”）； （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1，S2之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最左端； （3）已知直流电源电动势E1=18V，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流I0≥15mA才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是______Ω； （4）为了让报警器在50℃报警，滑动变阻器的阻值应调________（选填“大”或“小”）。 【答案】 a 620 小 【详解】（1）[1]由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在温度升高的过程中图乙中电流增大，螺旋管的磁感应强度增大，铁片受到的作用力增大将向左移动，要使报警器响起，单刀双掷开关c应该接a； （3）[2]由图甲可知，温度升高到60℃时热敏电阻的阻值为，由闭合电路欧姆定律得 代入数据，解得 （4）[3]若工作过程中希望温度达到50℃时报警，由热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像可知，50℃时热敏电阻的阻值大于60℃时热敏电阻的阻值，根据 可知50℃时滑动变阻器接入电路阻值更小，则工作过程中希望温度达到50℃时才报警，应将滑动变阻器的阻值应调小。 4．（24-25高二下·上海·期中）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问： (1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在__________（选填“a”或“b”）处，此时电磁铁右端为__________极（选填“N”或“S”）。 (2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动。 【答案】(1) a N(2)左 【详解】（1）[1]图乙左端电路开关闭合后，当温度达到一定高度时，阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增大，吸引右边的铁片，可与a端接通，故c应接在a处。 [2]根据右手螺旋定则可知，电磁铁右端为N极。 （2）[1]若要使启动报警的温度提高些，热敏电阻阻值更小些，相同电流下，电路总电阻不变，应将滑动变阻器的滑片P向左移动。 5．（24-25高二下·山东东营·期中）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。    （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 【答案】 30/29/31 减小 增强 A 40/39/41 【详解】（1）[1]由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为。 （2）[2]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。 [3] 热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。 （3）[4]由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （4）[5]当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律 得 此时温度为，则环境温度大于等于时，警铃报警。 6．（24-25高二下·福建·期中）图a是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像，图b是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图。 (1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在_____________。（填“a”或“b”） (2)若使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P点向_____________移动。（填“左”或“右”） 【答案】(1)a(2)右 【详解】（1）由图a所示图像可知，随温度升高热敏电阻阻值减小，为了使温度过高时发送报警信；由图b所示电路图可知，当热敏电阻阻值减小时，控制电路电流增大，线圈产生磁场变强，与弹簧相连的导线被吸到a处，此时报警铃响，报警电路是通路，因此c应接在a处。 （2）由图a所示图像可知，温度升高热敏电阻阻值变小，要使启动报警器的温度降低，则热敏电阻阻值较大时才启动报警电路，此时滑动变阻器接入电路的阻值变小，由图b所示电路可知，滑动变阻器R应将P点向右移动。 地 城 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 1．（24-25高二下·江苏南京·期中）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用记号笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。 (1)油酸薄膜的面积是______。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。（计算结果保留一位有效数字） (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为______m。（计算结果保留一位有效数字） (4)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 (5)若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于______。 A．使用的油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久 B．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 【答案】(1)115（112~118）(2)(3)(4)CBDA(5)A 【详解】（1）由图可知，大于一半的算作一格，小于一半的格子舍掉，则油膜的面积大约有115格，则油酸薄膜的面积是115cm2。 （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 （3）估测出油酸分子直径约为 （4）实验的操作步骤合理的顺序是先计算每滴油酸酒精溶液的体积，然后往水槽中撒入痱子粉，将溶液滴入液面后画出轮廓求解油膜面积，则合理顺序是CBDA。 （5）若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，根据，则可能是： A．使用的油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久，则浓度偏大，生成油膜的面积偏大，则油酸分子直径的计算结果偏小，A正确； B．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，则计算时每滴溶液中含纯油酸的体积偏大，则油酸分子直径的测量值偏大，B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S测量值偏小，则油酸分子直径的测量值偏大，C错误。 故选A。 2．（24-25高二下·江西宜春·期中）某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。 (1)该实验中，将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是_______。 A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．比值定义法 (2)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 (3)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） (4)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)B(2)CBDA(3) 6.9 × 10−10/6.7 × 10−10/6.8 × 10−10/7.0 × 10−10/7.1 × 10−10(4)A 【详解】（1）在这个实验中，将油酸分子看成球形，且认为它们紧密排布形成单分子油膜，把油酸分子简化成了一个理想的球形模型，用单分子油膜厚度来等效油酸分子直径，采用的就是理想模型法。 故选B。 （2）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。 （3）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 （4）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。 3．（24-25高二下·四川遂宁·期中）某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径。 (1)该实验中的没有应用到的理想化假设是__________（填正确答案标号）。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑相邻油酸分子的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (2)实验主要步骤如下： ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________。 ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤如图将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格数，小方格的边长为，计算出油膜面积S=________cm2。 (3)油酸分子的直径________m（结果保留一位有效数字）。 (4)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为（　　） A．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．用注射器和量筒测溶液体积时，溶液滴数时多记录了几滴 【答案】(1)C(2) 125(3)(4)BC 【详解】（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所做的理想化假设为①油膜是单分子层，②把油酸分子看成球形，③相邻分子之间没有空隙。没有应用到的理想化假设是不考虑各油酸分子间的相互作用力。 故选C。 （2）②[1]由题意，可得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 ⑤[2]根据不足半格的舍去，超过半格的算一格，可得油膜面积为 （3）油酸分子的直径为 （4）A．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则计算所得一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏小，根据可知，实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，故A错误； B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，将导致测量的油膜面积偏小，根据可知最终计算的分子直径偏大 ，故B正确； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致测量的油膜面积偏小，可知最终计算的分子直径偏大 ，故C正确； D．用注射器和量筒测溶液体积时，溶液滴数多记录了几滴，导致计算出的每滴溶液的体积偏小，进而导致计算出的每滴溶液中纯油酸的体积偏小，最终计算的分子直径偏小，故D错误。 故选BC。 4．（24-25高二下·广东深圳·期中）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 (1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝ _____________ mL。 (2)从图中可由小正方形的有效个数计算出油膜的面积S＝ _______ cm2。 (3)油酸分子的直径大小D＝ ______________ m（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)(2)60(3) 【详解】（1）由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积mL＝0.05mL 其中纯油酸的体积 （2）超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数为 所形成的油膜的面积为 （3）纯油酸的体积 解得 5．（24-25高二下·辽宁·期中）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)该实验中的理想化假设是________。 A．将油膜看成单层分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (2)甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是________；其余正确操作的合理顺序是________。 A、将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 B、将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C、向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 D、将描有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径 E、将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (3)乙同学将6mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m。（保留两位有效数字） (4)某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ； A．盆中装的水量太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 (5)某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是 ； A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为59滴 C．丙同学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取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 【答案】(1)ABD(2) A CBED(3)(4)B(5)A 【详解】（1）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：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ABD。 （2）[1]完成本实验时，为了使油酸均匀地扩散在水面上，形成单分子油膜，应将油酸配制成油酸的酒精溶液，故错误的一项是A。 [2]操作时应向浅水盘中倒入水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将油酸的酒精溶液滴到水面上形成油膜；然后将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔画出油酸膜的轮廓；最后算出油膜的面积，从而求出油膜的分子直径，因此正确的顺序是：CBED。 （3）面积超过正方形一半的正方形的个数为110个，则油酸膜的面积约为：S=110×1cm2=1.1×10-2m2。 每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积： 把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为 （4）痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，使得油酸酒精溶液不能均匀地扩散。 故选B。 （5）根据可知 A．甲同学不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故A正确。 B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为59滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误； C．丙同学拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故C错误； D．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D错误； 故选A。 6．（24-25高二下·山东淄博·期中）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1mL注入1500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 (1)本实验运用到的科学方法有__________ A．控制变量法 B．理想模型法 C．等效替代法 D．积累法 (2)利用上述具体操作中的相关数据可测得油酸分子直径为_____m（保留一位有效数字）。 (3)若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为，油酸的密度为（以上物理量均为国际单位）。则下列说法正确的是_____。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．1m³油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 【答案】(1)B(2)(3)B 【详解】（1）在本实验中，将油酸分子看成球形，并且把油膜看成单分子油膜，这是构建了理想化的模型来处理实际问题，所以运用到的科学方法是理想模型法。 故选B。 （2）一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为 方格纸中油膜所占的方格数（不足半个舍去，多于半格算一格）为110个，则油膜面积为 油酸分子直径 （3）A．1kg油酸的物质的量为 所含有的分子数 故A错误； B．1m³油酸的质量为 物质的量 所含分子数为 故B正确； C．1个油酸分子的质量为，故C错误； D．油酸的摩尔体积为 一个油酸分子的体积 把油酸分子看成球形，根据 可得 故D错误。 故选B。 7．（24-25高二下·江苏无锡·期中）在“油膜法估测分子大小”的实验中，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，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL； (2)油膜的面积为___________； (3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　） A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．体积 D．密度 (4)该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　） A．油酸不溶于水 B．把油酸分子视为球形 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙 D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 (5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 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米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】(1)(2)(3)B(4)A(5)A 【详解】（1）根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为 一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为 （2）根据在计算油膜时的要求，多半格的算一格，不足半格的舍弃，数得一共有144个格 所以面积 （3）设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数 所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。 故选B。 （4）在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。 故选A。 （5）A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A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米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B不符合题意； C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C不符合题意。 故选A。 8．（24-25高二下·江苏无锡·期中）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是___________mL；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为___________m。（结果均保留1位有效数字） (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（　　） A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．极限思维法 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（　　） A．油酸浓度适当大一些 B．爽身粉层在水面上适当厚一些 C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 (4)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA =_________。 【答案】(1) (2)B(3)D(4) 【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 [2]油膜的面积为 则分子的直径 （2）在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。 故选B。 （3）A．油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度，故A错误； B．爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B错误； C．轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误； D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。 故选D。 （4）油酸分子的体积为 油酸的摩尔质量 可得阿伏加德罗常数为 地 城 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 1．（24-25高二下·江苏南通·期中）如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置，实验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取，气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。 (1)关于实验中操作下列说法正确的是______________________； A．柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力 B．为方便推动柱塞，应手握注射器 C．注射器不水平放置对实验没有影响 (2)实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小。该过程气体的内能_________（选填“变大”“变小”或“不变”），气体对外_________（选填“放出”“吸收”）热量。 (3)实验小组采集了多组压强和体积的数据，发现乘积的数值明显是越来越小，造成这一现象的原因可能是_______。 (4)该小组改进了实验操作，避免了上述问题。实验小组在不同室温下进行实验，缓慢推活塞进行实验得到了图乙的图像，图中的两次实验的温度______（选填“>”、“<”或“=”）； (5)某实验小组根据采集的实验数据作出图像，图丙中①、②、③三条直线中，最符合实际的直线是______________________，理由是______________________。 【答案】(1)C(2) 不变 放出(3)实验过程漏气(4)＞(5) ③ 一定量的气体在温度不变时，注射器内气体的体积V与是线性关系，纵轴截距是负的 【详解】（1）A．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，故A错误； B．推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，故B错误； C．实验需要测量气体体积与压强，注射器不水平放置对气体体积与压强的测量没有影响，注射器不水平放置对实验没有影响，故C正确。 故选C。 （2）[1]实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小，该过程气体温度不变，气体内能不变，即=0； [2]气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律 可知Q=-W=-W＜0 则气体放出热量。 （3）实验过程要保证气体质量不变，气体温度不变，一定量的气体发生等温变化时pV保持不变； 实验发现pV乘积的数值明显是越来越小，可能是由于密闭不严，实验过程漏气造成的。 （4）由理想气体状态方程可知，pV=CT，在V一定时p越大，气体温度越高，由图乙所示图像可知＞。 （5）[1][2]设注射器前端细管内气体体积为，气体的实际体积 由理想气体状态方程 整理得 一定量的气体在温度不变时，注射器内气体的体积V与是线性关系，纵轴截距是负的，由图示图像可知，符合实际的是③。 2．（24-25高二下·河北沧州·期中）某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。    (1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（　　） A．在恒温环境下操作 B．实验过程中应快速地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 (2)分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列图正确的是（　　） A．   B．   (3)实验中发现，气体压强与体积的乘积越来越小，原因可能是（　　） A．实验时用手长时间握住注射器气体部分 B．实验时注射器内的气体发生了泄漏 【答案】(1)A(2)A(3)B 【详解】（1）ABC．为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，应在恒温环境下缓慢推拉活塞，不应用手握紧注射器，故A正确，BC错误； D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，目的是保持封闭气体质量不变，与封闭气体温度是否发生明显变化无关，故D错误。 故选A。 （2）A．由得 故对于一定质量的气体，温度越高p与V的乘积越大，故A正确； B．由得 故对于一定质量的气体，温度越高图像斜率越大，故B错误。 故选A。 （3）由得 故气体压强与体积的乘积越来越小，原因是温度降低或气体泄漏。 故选B。 3．（24-25高二下·重庆渝中·期中）如图是“用压强传感器研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)根据记录的实验数据，做出了如图1所示的-图。对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间满足关系式___________，表明一定质量的理想气体，在温度不变时，压强和体积成反比。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义为___________。 (2)其中一小组根据测量的数据，绘出图2所示的p-V图像（实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线），则该小组画出的图像应当是___________。 A． B． C． D． (3)另一小组同学作出图像不过原点，其可能原因是___________。 【答案】(1) 气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功 (2)A(3)注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入。 【详解】（1）[1]根据玻意耳定律可知。 [2]图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义为，气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功。 （2）CD．图2图像实线低于虚线，且偏离虚线越来越大，表明pV的实际值比理论值小，且pV的实际值越来越小。根据克拉佰龙方程，表明nT的实际值小于理论值，且nT值越来越小。nT值越来越小的原因：可能是漏气导致n变小，也可能是温度降低导致T变小，还可能是漏气的同时温度降低。 根据克拉佰龙方程 解得 图像是直线，CD错误； AB．因为nT值越来越小，图像的斜率越来越小，图线向下弯曲，A正确，B错误。 故选A。 （3）设注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0，根据波意耳定律得 解得 纵轴的截距表示注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0。所以图像不过原点的原因为注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入。 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某同学在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证，先将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连。现用外力缓慢地压注射器的活塞，同时记录封闭气体的体积V，压强传感器测出封闭气体的压强，通过所学知识回答下列问题： (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A．实验时不需要保持注射器水平以准确测量压强 B．实验时应迅速推拉活塞，并快速读数 C．若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 (2)实验时，如果快速地压活塞，则气体的温度应________（填“升高”“不变”或“降低”）； (3)在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是________（填字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)A(2)升高(3)C 【详解】（1）A．气体的气压不随注射器位置改变而改变，所以实验时不需要保持注射器水平，故A正确； B．实验时应缓慢推拉活塞，待稳定后读数，且迅速推拉活塞会导致产生的气体温度发生变化来不及与外界达到热平衡，故B错误； C．若实验中不慎将活塞拔出，则必须废除之前获得的数据，重新实验，故C错误。 故选A。 （2）实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高。 （3）根据可知，某小组在一次实验过程中，环境温度突然降低，则图像的斜率将减小。 故选C。 5．（24-25高二下·河北·期中）某实验小组用图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”的实验，注射器上的刻度可测出气体体积，气压计可测出气体压强。 (1)下列说法正确的是__________。（填选项标号） A．推拉活塞时为了稳定，应用手捏紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积 B．在活塞上涂润滑油，目的是为了减小摩擦 C．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 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，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)该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，如图乙的图线1、2所示。若两次实验封闭气体的质量相同，则气体的温度___。（填“>”、“<”或“=”） (3)如果注射器筒中吸入一粒大米，在操作规范且不漏气的前提下，实验小组的某同学测得多组压强和体积的数据，并作出图线，作出的图像可能是______。（填选项标号） A． B． C． 【答案】(1)CD(2)>(3)A 【详解】（1）A．该实验必须保证气体温度不变，用手紧握或快速推拉活塞会使气体的温度升高，故A错误； B．在活塞上涂润滑油，目的是防止漏气，保证被封闭气体的质量不变，而不是减小摩擦，故B错误； C．在“探究气体等温变化的规律”实验中，根据（为常数），只要刻度分布均匀，就可以研究p与V的关系，不需要标注单位，故C正确； 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CD。 （2）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 （3）设大米的体积为，由 解得 即图像为一次函数，纵轴的截距为正。 故选A。 6．（24-25高二下·上海徐汇·期中）在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到图像 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 (2)在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A． B． C． D． (3)在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 (4)某一个小组用此装置测量一小石子的体积。他将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像，通过横截距直接得出小石子的体积，则所得的图像纵轴表示的物理量是________，横轴表示的物理量是________（用字母表示） 【答案】(1) 温度 不会(2)A(3)A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量(4) 【详解】（1）[1] [2]在探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系实验中，温度是需要控制的变量。避免手握注射器含空气柱部分，就是防止手的温度对气体温度产生影响，从而控制注射器内封闭气体的温度不发生变化。根据理想气体状态方程pV=nRT （对于一定质量的气体n不变，R是常量），在等温变化（T不变）时，pV=C。 外界大气压发生变化时，我们研究的是封闭气体内部压强p与体积V的关系，只要保证封闭气体的温度不变、质量不变，外界大气压的变化不会影响封闭气体压强p与体积V之间的关系，所以不会影响实验结果； （2）在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分，这会使气体温度升高。根据理想气体状态方程pV=nRT，n不变，T升高，V减小时，p会比等温压缩时更大。从p-V图像来看，对于等温线（双曲线），温度升高时，图像会向上移动 A.图像向上移动，符合温度升高时p-V关系的变化，故A正确； B.图像向下移动，不符合温度升高时p增大的情况，故B错误； C.图像的形状和位置变化不符合温度升高时p-V关系的变化，故C错误； D.图像的形状和位置变化不符合温度升高时p-V关系的变化，故D错误。 故选A。 （3）对于一定质量的理想气体，在温度不变时，根据玻意耳定律pV=C（C为常数），变形可得 图像的斜率k=C，C与气体的质量有关，质量越大，C越大。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量； （4）[1][2]设小石子的体积为V0，对于注射器内的气体有p（V-V0）=C（V为注射器刻度体积） 变形为 所以所得的图像纵轴表示的物理量是，横轴表示的物理量是。 7．（24-25高二下·北京海淀·期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．用橡胶塞密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径 C．读取压力表上显示的气压值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是___________。 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是（　　） A． B． C． D． (4)实验中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴，作横轴，画出图像如图实线所示，图像出现弯曲的可能原因是（　　） A．实验过程中气体温度升高 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中堵住针孔的橡皮帽漏气 D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强 【答案】(1)B(2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变(3)C(4)BC 【详解】（1）A．用橡胶塞密封注射器的下端，是为了封住一定量的气体，故A错误； B．没有必要测量柱塞的直径，由于整个过程中，截面不变，知道长度就可以，列方程时，两边截面可以消掉，故B正确； C．读取压力表上显示的气压值，可以知道初末状态的气压值，故C错误； D．读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示空气的体积，故D错误。 故选B。 （2）实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。 （3）图像中直线比曲线直观，在等温变化中，p与成正比，因此画p-图像，应是一条过坐标原点的直线。 故选C。 （4）由于图线向下弯曲，说明pV乘积减小，由得：可能是实验过程中有漏气现象或者气体温度降低。 故选BC。 8．（24-25高二下·山西太原·期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的___________。 A．用橡胶套密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径 C．读取压力表上显示的气压值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是___________。 A． B． C． D． (3)一定质量的气体由状态A 变到状态B 的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度___________。 A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升 【答案】(1)B(2)A(3)B 【详解】（1）A．本实验中要确保注射器不漏气，所以需要用橡胶塞密封注射器的下端，故A不符合题意； BD．由于柱塞横截面积S为定值，所以气体的体积正比于空气柱长度l，在探究p-V关系时不必计算出V的具体数值，只需读取刻度尺上显示的空气柱长度获得一系列lS值即可，因此不需要用游标卡尺测量柱塞的直径而求横截面积，故B符合题意，D不符合题意； C．实验探究压强与体积的关系，需要读取压力表上显示的气压值，故C不符合题意。 故选B。 （2）气体做等温变化，，所以p-V图像为双曲线，图像为过原点的倾斜直线。B项中图像所反映的曲线并不一定是双曲线，从它并不能直观得到气体做等温变化的规律。 故选A。 （3）作出等温线如图 当气体体积相同时，单位体积内分子数相同，此时压强越大，说明气体分子平均动能越大，即气体温度越高。由图可知，气体由状态A变化到状态B的过程中，在相同体积下，直线上各点与等温线上各点压强差先增大后减小，即气体温度与等温线的温度差先增大后减小，所以气体温度先上升后下降。 故选B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 九大实验 参考答案 3大高频考点概览 考点01 科学验证：动量守恒定律 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 考点03 科学测量：玻璃的折射率 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 考点05 科学探究：感应电流的方向 考点06 科学探究：变压器 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 地 城 考点01 科学验证：动量守恒定律 1．【答案】(1)5.700/5.701/5.702(2)(3) 2．【答案】(1) 不是(2) AC B 3．【答案】(1)AD(2)(3) 4．【答案】(1)大于(2)N(3)CD(4) 5．【答案】(1)AC(2)(3) 6．【答案】(1)14.50(2)升高(3) 7．【答案】(1) 1.196/1.195/1.197 > (2) AD 8．【答案】 1.240 地 城 考点02 科学测量：用单摆测量重力加速度 1．【答案】(1)18.2(2)O(3)1.48(4) 2．【答案】(1)B(2) 多次测量取平均值 选择质量大、体积小的小球 3．【答案】(1)B(2)最低点(3)(4)D 4．【答案】(1)0.8790(2)2.00(3)B(4)减小 5．【答案】(1) 1.070 96.8(2) 测量摆长时，漏加小球半径 9.86 6．【答案】(1) 1.31 (2) (3)存在空气阻力，且小球不是纯平动而有滚动，导致实际测出的周期大于理想情况下的周期，导致g的测量值小于真实值。 7．【答案】(1)AB(2)(3)D 8．【答案】(1)B(2)10.60(3)(4)A 地 城 考点03 科学测量：玻璃的折射率 1．【答案】(1)A(2)BD(3)(4)(5)等于 2．【答案】(1)B(2)右侧(3)A(4) 3．【答案】(1) P1和P2的像 P3以及P1和P2的像 (2)(3)1.5(4)光线在弧面CD发生全反射 4．【答案】(1)AC(2)1.5(3)C(4) 5．【答案】(1)大(2)1.5(3) 偏小 不变 6．【答案】 和的虚像 不需要 光发生了全反射 7．【答案】(1)BD(2)(3)1.5(4)BCD(5)ACD 8．【答案】(1)AC(2)(3)不变 地 城 考点04 科学测量：用双缝干涉测光的波长 1．【答案】(1)D(2)1.725(3) 2．【答案】(1)ACD(2)D(3) 15.325/15.324/15.323/15.326/15.327 (4)减小 3．【答案】(1)12.100(2)(3)D 4．【答案】(1) 13.870 (2)(3)变小(4)不变 5．【答案】(1)C(2) 24.55 6．【答案】(1)C(2)AD(3)0.60(4)BC 7．【答案】(1)双缝(2)9.764(3)(4)大于 8．【答案】(1) 单缝 平行(2) 15.02 (3)B(4)B 地 城 考点05 科学探究：感应电流的方向 1．【答案】(1)B(2)向左(3)变小(4)阻碍 2．【答案】(1)(2)右(3)红(4)磁通量的变化率 3．【答案】(1) 向左偏 向左(2)不偏转 4．【答案】(1)向下(2)A(3) D1 相反 5．【答案】(1)B(2)C(3)B(4)A(5)A 6．【答案】(1) 互换电流计两个接线柱的连线/互换电源正负极的连线 电流计指针偏转方向(2)右(3)右 7．【答案】(1)(2) 右 左 左(3)磁通量发生变化(4)BC 8．【答案】(1)B (2)(3)右(4)= 地 城 考点06 科学探究：变压器 1．【答案】(1)C(2) 4.4 B(3)AD 2．【答案】(1)C(2)B(3)少(4)b(5)变压器铁芯可能没闭合，漏磁较多或者铜损、铁损等都可） 3．【答案】(1)C(2)D(3) 4．【答案】(1)BCD(2)BD(3)D(4)副(5)B 5．【答案】(1)B(2)C(3)(4)(5) 6．【答案】(1)C(2)A 7．【答案】(1)D(2)C(3)原线圈(4)3（或） 8．【答案】(1)D(2)C(3)B(4)D(5) 地 城 考点07 科学制作：简单的自动控制装置 1．【答案】(1)小于(2)3.0(3)28 2．【答案】(1)×100(2)1.25×103(3) 430/430.0 调大 3．【答案】 a 620 小 4．【答案】(1) a N(2)左 5．【答案】 30/29/31 减小 增强 A 40/39/41 6．【答案】(1)a(2)右 地 城 考点08 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 1．【答案】(1)115（112~118）(2)(3)(4)CBDA(5)A 2．【答案】(1)B(2)CBDA(3) 6.9 × 10−10/6.7 × 10−10/6.8 × 10−10/7.0 × 10−10/7.1 × 10−10(4)A 3．【答案】(1)C(2) 125(3)(4)BC 4．【答案】(1)(2)60(3) 5．【答案】(1)ABD(2) A CBED(3)(4)B(5)A 6．【答案】(1)B(2)(3)B 7．【答案】(1)(2)(3)B(4)A(5)A 8．【答案】(1) (2)B(3)D(4) 地 城 考点09 科学探究：气体压强与体积的关系 1．【答案】(1)C(2) 不变 放出(3)实验过程漏气(4)＞(5) ③ 一定量的气体在温度不变时，注射器内气体的体积V与是线性关系，纵轴截距是负的 2．【答案】(1)A(2)A(3)B 3．【答案】(1) 气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功(2)A(3)注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入。 4．【答案】(1)A(2)升高(3)C 5．【答案】(1)CD(2)>(3)A 6．【答案】(1) 温度 不会(2)A(3)A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量(4) 7．【答案】(1)B(2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变(3)C(4)BC 8．【答案】(1)B(2)A(3)B 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $