专题05 实验（期中真题汇编，上海专用）高二物理下学期

专题05 实验 3大高频考点概览 考点01 电学实验 考点02 热学实验 考点03 力学实验 考点04 光学实验 地 城 考点01 电学实验 1．(24-25高二下·上海位育中学·期中)在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有________。 A．干电池组 B．学生交流电源 C．直流电压表 D．多用电表 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，已知此接法中，原线圈的匝数为副线圈的2倍，则原线圈的输入电压可能为（　　）。 A．1.5V B．3.0V C．6.0V D．7.0V (3)将原线图接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图所示，在保证安全的前提下，该同学可能在时间内进行的操作是（　　）。 A．增加了原线圈的匝数 B．增加了副线圈的匝数 C．降低了交流电源的频率 D．拔掉了变压器铁芯 2．(24-25高二下·上海大同中学·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。 3．(24-25高二下·上海中学东校·期中)某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量减小 4．(24-25高二下·上海第二中学·期中)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 (1)如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的物理量是_____和_____。 (2)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，_____。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 (3)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析可能的原因：_____。 5．(24-25高二下·上海位育中学·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） 通常所见的物质有三态：气态、液态、固态，三种形态的物质所表现出来的宏观特性都可通过分子的热运动和分子间的相互作用来解释。 地 城 考点02 热学实验 6．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，在氯化钠晶体中，每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围也有六个氯离子，其分子结构为如图所示的立方体。已知氯化钠的摩尔质量为M，两个氯离子的最近距离为d，阿伏伽德罗常数为NA。求： （1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数n； （2）氯化钠晶体的密度ρ。 7．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或下降现象，现把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中，液柱如图所示，其中正确的现象应是（　　） A． B． C． D． 8．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图，为同一密闭气体在不同温度时分子数百分率随气体分子速率的两条曲线。 则______表示低温分布曲线（选填“A”或“B”）；图中两条曲线下面积______（选填“A大”、“B大”或“相同”）。 9．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，状态A变化到状态B温度升高，体积______，状态C到状态D压强变小，体积______。（填写“变小”、“变大”或“不变”） 10．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)实验小组采用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积，计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 （1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。 A．移动活塞时应快一些         B．封闭气体的注射器应密封良好 C．必须测出注射器内封闭气体的质量     D．为方便推拉柱塞，应手握注射器 （2）为了能够最直观地判断出气体的压强p与其体积V的关系，应做出______（选填“p—V”或“”图像），对图线进行分析，在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，说明气体在质量和温度一定时，压强与其体积成______（选填“正比”或“反比”）。 （3）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确，得到的两条等温线如图乙所示，由此可以判定两条等温线对应的温度______（选填“小于”、“大于”或“等于”）。 11．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为，大气压强为，重力加速度为g，不计摩擦阻力。求： （1）刚好触发超重预警时所挂重物的质量M； （2）在上问条件下，若外界温度缓慢降低，降温后容器内气体体积值； （3）从刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低的过程中外界对气体做的功。 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 12．(24-25高二下·上海延安中学·期中)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 13．(24-25高二下·上海延安中学·期中)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（　　） A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．有助于油酸在水面上形成单分子油膜 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 14．(24-25高二下·上海延安中学·期中)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，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，如图可得油膜占63格。计算油酸分子的大小d=________m。（结果保留一位有效数字） 固体、液体、气体有各自的基本性质。 15．(24-25高二下·上海延安中学·期中)关于液体和固体的性质，下列说法正确的是（　　） A．可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体 B．有时缝衣针能浮在水面上不下沉，是由液体的表面张力引起的 C．单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性 D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性 16．(24-25高二下·上海延安中学·期中)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（　　） A．该液体对玻璃是不浸润的 B．玻璃管竖直插入任何液体中，管中液面都会下降 C．减小管的直径，管中液面会下降 D．此时附着层的液体和玻璃间的引力作用小于液体内部分子间的引力作用 17．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图，在竖直放置的两端开口的U形管中，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。若将U形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（　　） A．空气柱的长度不变 B．空气柱的压强不变 C．水银柱b左边液面要上升 D．水银柱b的两个水银面的高度差h变大 18．(24-25高二下·上海延安中学·期中)宇航员的航天服内充有气体，若出舱前航天服内气体的压强为p，体积为V，进入太空后，气体体积变为1.5V，温度不变，此时航天服内气体的压强为__________。1965年3月18日，苏联航天员列昂诺夫在返回飞船时遇到了意想不到的困难，他的航天服有些向外膨胀，很难从密封舱的接口处钻回舱内，他启动了应急装置减小航天服的体积后才安全地回到密封舱内。你认为该应急装置是如何减小航天服体积？答：______________________________。 19．(24-25高二下·上海延安中学·期中)某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 （1）将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则______（填“需要”或“不需要”）重做实验。 （2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在xOy坐标系中获得如图所示的直线，坐标应选择__________。 A．        B．        C．        D． （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的图像，如上图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为__________。（用图中的字母表示） 20．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示，左侧封闭、右侧开口的粗细均匀的U形细玻璃管竖直放置，左右两竖直管等长，长度均为65cm，底部长10cm，玻璃管横截面积S=3cm2，用20cm长的水银柱密封一段空气柱，管中两侧水银柱高度均为5cm，玻璃管导热良好，环境温度为27℃，若取大气压强p0=75cmHg=1.0×105Pa，不考虑玻璃管拐角处的影响。 （1）环境的热力学温度为多少时，水银柱恰好全部在竖直管内？ （2）在上问的基础上，缓慢地从开口端注入水银，是否能够使左端水银面回到初始位置？请计算说明。 在单摆摆动过程中，摆球在竖直平面内沿圆弧做往复运动。（g取） 地 城 考点03 力学实验 21．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆的摆动可能是一种（　　） A．匀速运动 B．匀变速运动 C．简谐运动 22．(24-25高二下·上海育才中学·期中)某单摆的振动图像如图所示， （1）该单摆的摆长为_____m。（结果保留一位有效数字） （2）时，摆球的运动方向为_____ 23．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力和位移关系的是（    ） A． B． C． D． 24．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示，其中虚线表示重力势能的变化。、两点分别在两条图线的最高点，则、两点分别对应摆球运动过程中的（　　） A．最高点、最高点 B．最低点、最高点 C．最高点、最低点 D．最低点、最低点 25．(24-25高二下·上海育才中学·期中)在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中， （1）测得摆长后，让小球做小角度摆动，测量小球多次全振动的时间。计时开始时刻，小球应处于( ) A．左侧最高点    B．平衡位置    C．右侧最高点 （2）改变摆线的长度，重复几次实验。测得多组摆长和周期的数据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为，则当地的重力加速度大小为_____。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将( ) A．偏大        B．偏小        C．不变 26．(24-25高二下·上海育才中学·期中)小明用拉力传感器替代光电门传感器，按图（丙）所示安装好。摆球在小角度摆动的过程中，启动计算机软件，得到图（丁）所示的图像。根据图（丁），可计算出的物理量有（为已知量）（　　） A．摆线长 B．摆球质量 C．摆角 D．摆球的最大速度 E．摆球运动的周期 F．摆球运动的振幅 27．(24-25高二下·上海育才中学·期中)某单摆摆长为l，平衡位置O离地高度为h，小球摆动到O点时细绳恰好断开，小球落地点到O的水平距离为x，当地重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球在O点处时的速度大小v_____； （2）单摆的摆角θ_____。 地 城 考点04 光学实验 生活中，光学现象随处可见。同时，光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域。 28．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的______（选填A．“折射”或B．“偏振”）现象，这个现象说明光是______（选填C．“横波”或D．“纵波”）。 29．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)某些特殊的人工材料，入射角与折射角依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧，因此其折射率为负值（），称为负折射率材料。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（　　） A． B． C． D． 30．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端。下列说法正确的有（　　） A．光导纤维利用了光的干涉原理 B．光导纤维利用了光的全反射原理 C．光纤材料的折射率可能为 D．光纤材料的折射率可能为1.2 31．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）光纤中传输的信号是脉冲光信号。一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输，其输出端的光脉冲会变宽，从而降低信号传输质量。考虑各种因素对光脉冲变宽的影响，设光在纤芯中传播的最长时间与最短时间的差为，下列判断正确的是（　　） A．长度相同的情况下，光的波长越长，越小 B．长度相同的情况下，纤芯的直径越小，越小 C．长度相同的情况下，纤芯的折射率越大，越小 D．传播时间与纤芯的直径无关 32．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)光目前光纤信号传输主要采用以下种波长的激光：、、，均大于红光波长（）。试写出两种使用激光而不使用可见光来传输信号的理由______、______。 33．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件。在实验中可以观察到干涉条纹，若增大双缝到屏的距离，则相邻两亮条纹间距将______（填A．“变大”、B．“变小”或C．“不变”），若增大单缝与双缝间距，则相邻两亮条纹间距将______（填D．“变大”、E．“变小”或F．“不变”）。 34．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）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，将长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。为直线与的交点。在直线上竖直插上、两枚大头针，然后在下方合适位置插上大头针，使挡住、的像，插上大头针，使挡住和、的像。过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接、。测量图甲中角和角的大小，可以计算出玻璃的折射率。下列操作中对折射率的测量一定没有影响的是______。 A．确定玻璃砖的界面后不小心将玻璃砖向下平移了一小段，然后确定界面 B．正确确定玻璃砖的界面和的边界线后，不小心将玻璃砖向上平移了一小段 C．实验操作正确，但玻璃砖的界面和不平行 D．确定玻璃砖的界面后不小心将玻璃砖转动了一个小角度，然后确定界面 35．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可（　　） A．减小单缝宽度 B．改用绿色激光照射 C．增大单缝与光屏的距离 D．减小激光器与单缝的距离 36．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，在光源和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，则光屏上的条纹与不加偏振片时相比（　　） A．亮度变暗 B．亮度不变 C．条纹间距不变 D．条纹间距变小 37．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)泡泡是无色透明的，但在阳光照射下，却呈现出五颜六色，这是光的______现象产生的。图1（b）是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，图1（a）是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在图l（b）上的火焰像上可看到的条纹图样是______。 38．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)利用上题原理可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的条纹，条纹的弯曲处和对应于和处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上、点对应的薄膜厚度______（选填A．“相同”或B．“不同”），故判断处缺陷为______（选填C．“凹陷”或D．“凸起”）。当减少薄片的厚度，则相邻的条纹间距会______（选填E．“变大”，F．“变小”或G．“不变”）。 测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述，指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。 39．(24-25高二下·上海育才中学·期中)一位同学用“插针法”测两面平行的玻璃砖的折射率 （1）该同学在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点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂线分别交于B点和D点，如图所示。测量有关线段长度，可得玻璃的折射率n=______（用图中线段字母表示） （2）这种方法能否测量两面不平行的玻璃砖的折射率( ) A．能        B．否 40．(24-25高二下·上海育才中学·期中)（1）如图所示，在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，通过显示屏的双缝干涉图样获得条纹间距时，为减小实验误差，应测量( ) A．相邻明条纹的间距 B．相邻暗条纹的间距 C．不相邻明条纹的间距 D．不相邻暗条纹的间距 （2）（多选）观察在光屏上形成的双缝干涉条纹，下面叙述正确的是( ) A．仅将光屏移近双缝，光屏上干涉条纹间距变窄 B．仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距变宽 C．仅增大双缝中两狭缝之间的距离，光屏上干涉条纹间距变窄 D．仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，光屏上干涉条纹间距变宽 （3）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时相比( ) A．增加            B．不变            C．减小 （4）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，拍摄的照片与刻度尺放在一起如图所示，实验中双缝到光屏的距离为0.500m，所用的是双缝间距为0.18mm的双缝片，则实验中所用单色光的波长为______m（结果保留两位有效数字）。 41．(24-25高二下·上海育才中学·期中)如图为两波源S1、S2在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（　　） A．增大S1与S2的间距 B．降低S1的振动周期 C．将槽中的水换成油 D．增大S2的振动频率 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 实验 3大高频考点概览 考点01 电学实验 考点02 热学实验 考点03 力学实验 考点04 光学实验 地 城 考点01 电学实验 1．(24-25高二下·上海位育中学·期中)在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有________。 A．干电池组 B．学生交流电源 C．直流电压表 D．多用电表 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，已知此接法中，原线圈的匝数为副线圈的2倍，则原线圈的输入电压可能为（　　）。 A．1.5V B．3.0V C．6.0V D．7.0V (3)将原线图接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图所示，在保证安全的前提下，该同学可能在时间内进行的操作是（　　）。 A．增加了原线圈的匝数 B．增加了副线圈的匝数 C．降低了交流电源的频率 D．拔掉了变压器铁芯 【答案】(1)BD (2)D (3)B 【详解】（1）本实验需要用到是交流电，所以选学生交流电源和多用电表。 故选BD。 （2）若为理想变压器，则有 解得 实际实验中，由于变压器存在损耗，使副线圈输出电压的实际值小于理论值，则原线圈输入电压应大于。 故选D。 （3）AB．由变压器电压与线圈匝数关系得 如果减少了原线圈的匝数或增加了副线圈的匝数，则增大，故A错误，B正确； C．降低了交流电源的频率，不会影响的大小，故C错误； D．拔掉了变压器铁芯Q，会导致漏磁，则 由于都不变，所以减小，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·上海大同中学·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。 3．(24-25高二下·上海中学东校·期中)某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量减小 【答案】B 【详解】AB．将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转，可知穿过线圈的磁通量减少时，灵敏电流计指针会向右偏转；若将磁体向上加速抽出，则穿过线圈的磁通量减少，灵敏电流计指针也会向右偏转，故A错误，B正确； C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，穿过线圈的磁通量减少，但由于原磁场方向与原来相反，所以产生的感应电流方向与原来相反，则灵敏电流计指针向左偏转，故C错误； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量增加，故D错误。 故选B。 4．(24-25高二下·上海第二中学·期中)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 (1)如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的物理量是_____和_____。 (2)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，_____。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 (3)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析可能的原因：_____。 【答案】(1) 功率 频率 (2) (3)变压器不是理想的，存在能量损耗，如存在漏磁、线圈有电阻、铁芯产生涡流等等 【详解】（1）如果把它看成理想变压器，则根据理想变压器的原理，原副线圈的功率一定相等，实现能量从原线圈到副线圈的传递；原线圈中交变电流的频率由供电电源决定，副线圈中感应电流的频率由原线圈交变电流频率决定，理想变压器不改变交流电的频率，所以原、副线圈交变电流的频率相同。 （2）实验1中， 实验2中， 实验3中， 在各个实验中，二者在误差允许范围内近似相等，即 （3）实际的变压器不是理想变压器，存在多种因素导致电压比和匝数比不完全契合。漏磁现象，原线圈产生的磁场，不能全部穿过副线圈，有部分磁通量泄漏（漏磁），使得副线圈中磁通量的变化率小于原线圈，根据法拉第电磁感应定律 电压比就会偏离匝数比。线圈电阻，原、副线圈自身存在电阻，当有电流通过时，会产生一定的电压降 这会使实际测量的原、副线圈电压与理想情况下（忽略线圈电阻）的电压有差异，影响电压比与匝数比的严格对应。铁芯产生涡流：铁芯在交变磁场中会产生涡流，涡流会消耗电能，转化为热能，这也会导致能量损失，使得副线圈获得的能量减少，电压降低，从而让电压比不能严格等于匝数比。 5．(24-25高二下·上海位育中学·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。 通常所见的物质有三态：气态、液态、固态，三种形态的物质所表现出来的宏观特性都可通过分子的热运动和分子间的相互作用来解释。 地 城 考点02 热学实验 6．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，在氯化钠晶体中，每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围也有六个氯离子，其分子结构为如图所示的立方体。已知氯化钠的摩尔质量为M，两个氯离子的最近距离为d，阿伏伽德罗常数为NA。求： （1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数n； （2）氯化钠晶体的密度ρ。 7．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或下降现象，现把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中，液柱如图所示，其中正确的现象应是（　　） A． B． C． D． 8．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图，为同一密闭气体在不同温度时分子数百分率随气体分子速率的两条曲线。 则______表示低温分布曲线（选填“A”或“B”）；图中两条曲线下面积______（选填“A大”、“B大”或“相同”）。 9．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，状态A变化到状态B温度升高，体积______，状态C到状态D压强变小，体积______。（填写“变小”、“变大”或“不变”） 10．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)实验小组采用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积，计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 （1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。 A．移动活塞时应快一些         B．封闭气体的注射器应密封良好 C．必须测出注射器内封闭气体的质量     D．为方便推拉柱塞，应手握注射器 （2）为了能够最直观地判断出气体的压强p与其体积V的关系，应做出______（选填“p—V”或“”图像），对图线进行分析，在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，说明气体在质量和温度一定时，压强与其体积成______（选填“正比”或“反比”）。 （3）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确，得到的两条等温线如图乙所示，由此可以判定两条等温线对应的温度______（选填“小于”、“大于”或“等于”）。 11．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为，大气压强为，重力加速度为g，不计摩擦阻力。求： （1）刚好触发超重预警时所挂重物的质量M； （2）在上问条件下，若外界温度缓慢降低，降温后容器内气体体积值； （3）从刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低的过程中外界对气体做的功。 【答案】6．， 7．B 8． A 相同 9． 不变 变大 10． B 反比 小于 11．（1）；（2）；（3） 【解析】6．（1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数 （2）两个最近的氯离子之间还有一个钠离子，则晶胞的边长为 一个分子的体积 一个分子的摩尔体积 氯化钠的密度 解得 7．AB．水对玻璃是浸润液体，发生浸润现象时，毛细管中液面将发生上升，且管越细，上升高度越高，故A错误，B正确； CD．水银对玻璃是不浸润液体，发生不浸润现象时，毛细管中液面将发生下降，且管越细，下降高度越大，故CD错误。 故选B。 8．[1]温度升高，大速率分子数占总分子数的百分比增大，小速率分子数占总分子数的百分比减小，可知，A表示低温分布曲线； [2]根据微元法可知，图像与横轴所围计划面积表示百分比之和，即面积等于1，可知，图中两条曲线下面积相同。 9．[1]根据理想气体状态方程有 状态A变化到状态B过程，图线是一条经过原点的倾斜直线，可知体积不变； [2]状态C到状态D过程，温度不变，根据玻意耳定律可知，压强变小，则体积变大。 10．（1）[1] A。为了确保温度不变，实验中应移动活塞时应慢一些，故A错误；     B.为了确保气体质量一定，不发生漏气，实验中封闭气体的注射器应密封良好，故B正确； C．根据玻意耳定律有 可知，实验中，不需要测出注射器内封闭气体的质量，故C错误； D.为了确保温度不变，实验中，不能够用手握注射器，故D错误。 故选B。 （2）[1]根据玻意耳定律有 变形得 可知，图像为一条曲线，图像为一条经过原点的倾斜直线，可知，应做出图像； [2]对图线进行分析，在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，说明气体在质量和温度一定时，压强与其体积成反比。 （3）根据理想气体状态方程有 则有 图像上压强体积的乘积小于图像上压强体积的乘积，可知小于。 11．（1）轻绳没有连重物时，令气体压强为，对活塞进行分析，根据平衡条件有 轻绳连接重物刚好触发超重预警时，令气体压强为，对活塞进行分析，根据平衡条件有 根据玻意耳定律有 解得 （3）根据盖吕萨克定律有 其中 则降温后容器内气体体积值为 （3）此过程外界对气体做功 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 12．(24-25高二下·上海延安中学·期中)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 13．(24-25高二下·上海延安中学·期中)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（　　） A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．有助于油酸在水面上形成单分子油膜 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 14．(24-25高二下·上海延安中学·期中)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，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，如图可得油膜占63格。计算油酸分子的大小d=________m。（结果保留一位有效数字） 【答案】12．C 13．B 14．6×10-10 【解析】12．实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 故选C。 13．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，有助于油酸在水面上形成单分子油膜。 故选B。 14．一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为 油酸的面积为63cm2，则油酸分子的直径为 固体、液体、气体有各自的基本性质。 15．(24-25高二下·上海延安中学·期中)关于液体和固体的性质，下列说法正确的是（　　） A．可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体 B．有时缝衣针能浮在水面上不下沉，是由液体的表面张力引起的 C．单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性 D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性 16．(24-25高二下·上海延安中学·期中)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（　　） A．该液体对玻璃是不浸润的 B．玻璃管竖直插入任何液体中，管中液面都会下降 C．减小管的直径，管中液面会下降 D．此时附着层的液体和玻璃间的引力作用小于液体内部分子间的引力作用 17．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图，在竖直放置的两端开口的U形管中，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。若将U形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（　　） A．空气柱的长度不变 B．空气柱的压强不变 C．水银柱b左边液面要上升 D．水银柱b的两个水银面的高度差h变大 18．(24-25高二下·上海延安中学·期中)宇航员的航天服内充有气体，若出舱前航天服内气体的压强为p，体积为V，进入太空后，气体体积变为1.5V，温度不变，此时航天服内气体的压强为__________。1965年3月18日，苏联航天员列昂诺夫在返回飞船时遇到了意想不到的困难，他的航天服有些向外膨胀，很难从密封舱的接口处钻回舱内，他启动了应急装置减小航天服的体积后才安全地回到密封舱内。你认为该应急装置是如何减小航天服体积？答：______________________________。 19．(24-25高二下·上海延安中学·期中)某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 （1）将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则______（填“需要”或“不需要”）重做实验。 （2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在xOy坐标系中获得如图所示的直线，坐标应选择__________。 A．        B．        C．        D． （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的图像，如上图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为__________。（用图中的字母表示） 20．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示，左侧封闭、右侧开口的粗细均匀的U形细玻璃管竖直放置，左右两竖直管等长，长度均为65cm，底部长10cm，玻璃管横截面积S=3cm2，用20cm长的水银柱密封一段空气柱，管中两侧水银柱高度均为5cm，玻璃管导热良好，环境温度为27℃，若取大气压强p0=75cmHg=1.0×105Pa，不考虑玻璃管拐角处的影响。 （1）环境的热力学温度为多少时，水银柱恰好全部在竖直管内？ （2）在上问的基础上，缓慢地从开口端注入水银，是否能够使左端水银面回到初始位置？请计算说明。 【答案】15．ABD 16．ACD 17．B 18． 降低温度或释放部分气体 19． 需要 C b 20．（1）165K；475K；（2）能 【解析】15．A．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A正确； B．表面张力有引力的效果，缝衣针能浮在水面上不下沉，是由液体的表面张力引起的，故B正确； C．单晶体都表现为各向异性，非晶体和多晶体则表现为各向同性，故C错误； D．液晶是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性，故D正确。 故选ABD。 16．A．根据图像可知，液体沿玻璃管壁下降，液体与玻璃管壁表面呈收缩状态，则该液体对玻璃是不浸润的，故A正确； B．玻璃管与其他液体有可能浸润，管中液面会上升，故B错误； C．毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大；不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，故C正确； D．在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，故D正确。 故选ACD。 17．B．空气柱的压强 其中为a水银柱的高度，由于的大小不变，故空气柱的压强不变，故B正确； A．气体做等压变化，由于气体温度T升高，根据盖—吕萨克定律 可知：气体的体积V增大，空气柱的长度增大，故A错误； CD．被封闭气体的压强 可知，气体压强p不变，、、不变，则h不变，水银柱b左边液面不变，故CD错误。 故选B。 18．[1] 气体的状态参量，， 气体发生等温变化，由玻意耳定律得 解得 [2]可以采取的办法为，降低航天服内气体的温度或排出一些航天服内的气体可减小航天服体积 19．（1）[1] 此实验需要保持气体的温度和质量不变，操作过程中，若不慎把活塞拔出针筒，气体质量减少，条件不成立，所以需要重新实验； （2）[2] 设冰糖的体积为，则气体的体积为，由玻意耳定律有 为了在xOy坐标系中获得直线图像，应表示为 所以应选择图像。 故选C。 （3）[3] 由和图像可知冰糖的体积 20．（1）以密封气体为研究对象，状态1：=75cmHg，=60S，=300K 当水银柱恰好在左侧竖直管内时，状态2：=75cmHg -20cmHg =55cmHg，=45S 由理想气体状态方程有 解得=165K 当水银柱恰好在右侧竖直管内时，状态3：=95cmHg，=75S 由理想气体状态方程有 解得=475K （2）缓慢地从开口端注入水银，若能够使左端水银面回到初始位置，则此时温度为475K，状态3： 根据玻意耳定律有 解得cmHg 则有 解得cm 此时右侧液面高度为cm，所以能够使左端水银面回到初始位置。 在单摆摆动过程中，摆球在竖直平面内沿圆弧做往复运动。（g取） 地 城 考点03 力学实验 21．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆的摆动可能是一种（　　） A．匀速运动 B．匀变速运动 C．简谐运动 22．(24-25高二下·上海育才中学·期中)某单摆的振动图像如图所示， （1）该单摆的摆长为_____m。（结果保留一位有效数字） （2）时，摆球的运动方向为_____ 23．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力和位移关系的是（    ） A． B． C． D． 24．(24-25高二下·上海育才中学·期中)单摆摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示，其中虚线表示重力势能的变化。、两点分别在两条图线的最高点，则、两点分别对应摆球运动过程中的（　　） A．最高点、最高点 B．最低点、最高点 C．最高点、最低点 D．最低点、最低点 25．(24-25高二下·上海育才中学·期中)在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中， （1）测得摆长后，让小球做小角度摆动，测量小球多次全振动的时间。计时开始时刻，小球应处于( ) A．左侧最高点    B．平衡位置    C．右侧最高点 （2）改变摆线的长度，重复几次实验。测得多组摆长和周期的数据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为，则当地的重力加速度大小为_____。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将( ) A．偏大        B．偏小        C．不变 26．(24-25高二下·上海育才中学·期中)小明用拉力传感器替代光电门传感器，按图（丙）所示安装好。摆球在小角度摆动的过程中，启动计算机软件，得到图（丁）所示的图像。根据图（丁），可计算出的物理量有（为已知量）（　　） A．摆线长 B．摆球质量 C．摆角 D．摆球的最大速度 E．摆球运动的周期 F．摆球运动的振幅 27．(24-25高二下·上海育才中学·期中)某单摆摆长为l，平衡位置O离地高度为h，小球摆动到O点时细绳恰好断开，小球落地点到O的水平距离为x，当地重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球在O点处时的速度大小v_____； （2）单摆的摆角θ_____。 【答案】21．C 22． 4 轴负方向 23．D 24．B 25． B C 26．BCDEF 27． 【解析】21．单摆是一种简谐运动。 故选C。 22．[1]由图可知，单摆的周期为，结合单摆周期公式 可得该单摆的摆长为 [2]由图可知，时，摆球的运动方向为轴负方向。 23．根据简谐振动的回复力特点可知，回复力F和位移x关系为斜率为负的正比例函数。 故选D。 24．由图可知A点的动能最大，则速度最大，摆球在最低点，B点的重力势能最大，则位移最大，在最高点。 故选B。 25．（1）为方便计时，计时开始时刻，小球应处于平衡位置。 故选B。 （2）单摆周期公式有 解得 结合图像有 可得，地的重力加速度大小为。 （3）若将摆线长误认为摆长，则有 整理可得 仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，故得到的重力加速度值不变。 故选C。 26．AE．根据题意，由图可知，单摆的周期为 由周期公式 可得，单摆的摆长为 摆长等于摆球半径加摆线长，摆球半径未知，则摆线长不可求，故A不符合题意，E符合题意； BCDF．根据题意，结合图可知，在最高点，拉力最小为，则有 在最低点，拉力最大为，则有 从最高点到最低点，由机械能守恒定律有 解得，， 可得 又有振幅 故BCDF符合题意。 故选BCDEF。 27．（1）细绳断开后，小球做平抛运动，则有， 联立解得 （2）从最高点到最低点，由机械能守恒定律有 解得 则单摆的摆角 地 城 考点04 光学实验 生活中，光学现象随处可见。同时，光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域。 28．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的______（选填A．“折射”或B．“偏振”）现象，这个现象说明光是______（选填C．“横波”或D．“纵波”）。 29．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)某些特殊的人工材料，入射角与折射角依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧，因此其折射率为负值（），称为负折射率材料。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（　　） A． B． C． D． 30．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端。下列说法正确的有（　　） A．光导纤维利用了光的干涉原理 B．光导纤维利用了光的全反射原理 C．光纤材料的折射率可能为 D．光纤材料的折射率可能为1.2 31．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）光纤中传输的信号是脉冲光信号。一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输，其输出端的光脉冲会变宽，从而降低信号传输质量。考虑各种因素对光脉冲变宽的影响，设光在纤芯中传播的最长时间与最短时间的差为，下列判断正确的是（　　） A．长度相同的情况下，光的波长越长，越小 B．长度相同的情况下，纤芯的直径越小，越小 C．长度相同的情况下，纤芯的折射率越大，越小 D．传播时间与纤芯的直径无关 32．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)光目前光纤信号传输主要采用以下种波长的激光：、、，均大于红光波长（）。试写出两种使用激光而不使用可见光来传输信号的理由______、______。 33．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件。在实验中可以观察到干涉条纹，若增大双缝到屏的距离，则相邻两亮条纹间距将______（填A．“变大”、B．“变小”或C．“不变”），若增大单缝与双缝间距，则相邻两亮条纹间距将______（填D．“变大”、E．“变小”或F．“不变”）。 34．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）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，将长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。为直线与的交点。在直线上竖直插上、两枚大头针，然后在下方合适位置插上大头针，使挡住、的像，插上大头针，使挡住和、的像。过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接、。测量图甲中角和角的大小，可以计算出玻璃的折射率。下列操作中对折射率的测量一定没有影响的是______。 A．确定玻璃砖的界面后不小心将玻璃砖向下平移了一小段，然后确定界面 B．正确确定玻璃砖的界面和的边界线后，不小心将玻璃砖向上平移了一小段 C．实验操作正确，但玻璃砖的界面和不平行 D．确定玻璃砖的界面后不小心将玻璃砖转动了一个小角度，然后确定界面 35．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可（　　） A．减小单缝宽度 B．改用绿色激光照射 C．增大单缝与光屏的距离 D．减小激光器与单缝的距离 36．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)（多选）在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，在光源和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，则光屏上的条纹与不加偏振片时相比（　　） A．亮度变暗 B．亮度不变 C．条纹间距不变 D．条纹间距变小 37．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)泡泡是无色透明的，但在阳光照射下，却呈现出五颜六色，这是光的______现象产生的。图1（b）是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，图1（a）是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在图l（b）上的火焰像上可看到的条纹图样是______。 38．(24-25高二下·上海曹阳第二中学·期中)利用上题原理可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的条纹，条纹的弯曲处和对应于和处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上、点对应的薄膜厚度______（选填A．“相同”或B．“不同”），故判断处缺陷为______（选填C．“凹陷”或D．“凸起”）。当减少薄片的厚度，则相邻的条纹间距会______（选填E．“变大”，F．“变小”或G．“不变”）。 【答案】 28． B C 29．C 30．BC 31．AD 32． 色散 衰减 33． A F 34．BC 35．B 36．AC 37． 干涉 明暗相间的干涉条纹 38． A D E 【解析】28．[1]观看3D电影所戴的眼镜利用了光的偏振现象。 故选B。 [2]偏振现象是横波特有的现象，因此这个现象说明光是横波。 故选C。 29．由于该材料对电磁波的折射率为可知，电磁波从该材料上表面进入到该材料中时，折射角小于入射角，结合光路的可逆性可知，从该材料下表面射出时的折射角等于从上表面射入时的入射角。 故选C。 30．AB．光导纤维利用了光的全反射原理，A错误，B正确； CD．要使任意方向入射的光线都能发生全反射，则临界角 根据临界角 解得 C正确，D错误。 故选BC。 31．A．由题可知，光的波长越长，其频率越小，介质对光的折射率越小，根据可知，光在光纤中传播的速度就越大，传播时间差异就越小，A正确； BD．当光纤中发生全反射时，传播时间由光在介质中折射率的决定，与光纤的直径无关，B错误，D正确 C．根据可知，纤芯的折射率越大，光在介质中传播的速度就越小，在长度相同的情况下，不同路径光传播的时间差就越大，C错误。 故选AD。 32．[1][2]可见光包含多种波长的光，容易产生色散现象而导致信号变形，同时，可见光在光纤中传输时能量衰减较大，不利用于长距离传输。 33．[1]根据条纹间距 可知，若增大双缝到屏的距离l，条纹间距将变大。 故选A。 [2]根据条纹间距 可知，条纹间距单缝与双缝之间的距离无关，因此，若增大单缝与双缝间距，则相邻两亮条纹间距将不变。 故选F。 34．A．A项中的操作会使折射角的测量值偏大，如图所示 由折射率可知，导致玻璃砖折射率的测量值偏小，A错误； B．B项中的操作折射角的测量值不变，如图所示 对玻璃砖折射率的测量值没有影响，B正确； C．C项中的操作对玻璃砖折射率的测量值没有影响，如图所示 C正确； D．D项中的操作可能会对玻璃砖折射率的测量值产生影响，如图所示 对于从射出的光线，若在出射点c左侧光线是出射光线会使玻璃砖折射率的测量值偏小，若中间光线是出射光线则玻璃砖折射率的测量值准确，若在出射点c右侧光线是出射光线会使玻璃砖折射率的测量值偏大，D错误。 故选BC。 35．A.减小单缝宽度，衍射现象更加明显，则条纹宽度增大，故A错误； B.绿光的波长比红光的短，因此改用绿光照射，衍射现象比红光差，则条纹宽度减小，故B正确； C.增大单缝与光屏间距离，条纹宽度增大，故C错误； D.由于激光器发出的是平行光，因此减小微光器与单缝间距离，条纹宽度不变，故D错误。 故选B。 36．AB．加入偏振片后，光强减弱，条纹亮度变暗，A正确，B错误； CD．根据条纹间距 可知，加入偏振片后，光的波长没变，双缝间的距离没变，双缝到光屏的距离也不变，因此，条纹间距不变，C正确，D错误。 故选AC。 37．[1][2]泡泡在阳光下呈现五颜六色，是光的干涉现象（复色光的薄膜干涉），附有肥皂泡薄膜的铁丝圈靠近酒精灯，在酒精灯火焰上撒些盐时，形成单色光，在单色光的照射下，形成明暗相间的条纹（单色光的薄膜干涉）。 38．[1]同一亮条纹上的光程差相同，对应薄膜厚度相同。故选A。 [2]B处条纹向右弯曲，说明B处的缺陷为凸起。故选D。 [3]减小薄片厚，劈尖的劈角减小，相邻条纹间距变大。故选E。 测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述，指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。 39．(24-25高二下·上海育才中学·期中)一位同学用“插针法”测两面平行的玻璃砖的折射率 （1）该同学在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点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂线分别交于B点和D点，如图所示。测量有关线段长度，可得玻璃的折射率n=______（用图中线段字母表示） （2）这种方法能否测量两面不平行的玻璃砖的折射率( ) A．能        B．否 40．(24-25高二下·上海育才中学·期中)（1）如图所示，在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，通过显示屏的双缝干涉图样获得条纹间距时，为减小实验误差，应测量( ) A．相邻明条纹的间距 B．相邻暗条纹的间距 C．不相邻明条纹的间距 D．不相邻暗条纹的间距 （2）（多选）观察在光屏上形成的双缝干涉条纹，下面叙述正确的是( ) A．仅将光屏移近双缝，光屏上干涉条纹间距变窄 B．仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距变宽 C．仅增大双缝中两狭缝之间的距离，光屏上干涉条纹间距变窄 D．仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，光屏上干涉条纹间距变宽 （3）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时相比( ) A．增加            B．不变            C．减小 （4）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，拍摄的照片与刻度尺放在一起如图所示，实验中双缝到光屏的距离为0.500m，所用的是双缝间距为0.18mm的双缝片，则实验中所用单色光的波长为______m（结果保留两位有效数字）。 41．(24-25高二下·上海育才中学·期中)如图为两波源S1、S2在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（　　） A．增大S1与S2的间距 B．降低S1的振动周期 C．将槽中的水换成油 D．增大S2的振动频率 【答案】39． A 40． C AC B 41．B 【解析】39．[1]光在O点发生折射时，令入射角与折射角分别为、，则有 根据几何关系有， 其中 解得 [2]若玻璃砖上下两面不平行，利用上述方法测量时，光在O点发生折射时仍然能够确定入射角与折射角的正弦值，即这种方法能测量两面不平行的玻璃砖的折射率。 故选A。 40．[1]通过显示屏的双缝干涉图样获得条纹间距时，由于明条纹的中心便于确定，可知，应测量明条纹中心之间的间距，又由于相邻明条纹中心间距较小，为减小实验误差，应先测量多条明条纹中心间距，令第一条明条纹中心测量值为，第n条明条纹中心测量值为，则相邻明条纹中心间距为，可知，应测量不相邻明条纹的间距。 故选C。 [2]A．根据 仅将光屏移近双缝时，L减小，则光屏上干涉条纹间距变窄，故A正确； B．根据 条纹间距与光源到双缝间距无关，可知，仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距不变，故B错误； C．根据 仅增大双缝中两狭缝之间的距离，d增大，可知，光屏上干涉条纹间距变窄，故C正确； D．根据 仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，波长减小，可知，光屏上干涉条纹间距变窄，故D错误。 故选AC。 [3]偏振片不改变光的波长，根据 可知，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时相比不变。 故选B。 [4]根据图示可知，0刻线对齐第一条明条纹中心，第8条明条纹中心刻线为1.10cm，则相邻明条纹中心间距 根据 解得 41．BD．介质相同，则波传播速度一定，根据图示可知，波源S1传播的波长大一些，根据 可知，波源S1的频率小一些，周期大一些，为了发生稳定的干涉图样，需要使两波源的频率或周期相等，即可以降低S1的振动周期，或者减小S2的振动频率，故B正确，D错误； AC．为了发生稳定的干涉图样，需要使两波源的频率或周期相等，与S1与S2的间距和槽中的介质无关，故AC错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $