专题09 物理实验（期末真题汇编，广东专用）高二物理下学期

**基本信息** 广东高二下物理实验专题汇编，涵盖力学、热学、光学、电学四大高频考点，精选各地期末真题，聚焦实验操作、误差分析与数据处理，突出科学探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|46题|力学（单摆测g、动量守恒）、热学（油膜法、气体实验定律）、光学（折射率、双缝干涉）、电学（电动势测量、传感器）|结合智能手机磁传感器、拉力传感器等科技手段，注重累积法（油膜法）、图像法（T²-L图）等实验方法，误差分析（如摆长测量偏差）贯穿始终，匹配广东期末命题趋势。|

专题09 物理实验 4大高频考点概览 考点01 力学实验 考点02 热学实验 考点03 光学实验 考点04 电学实验 地 城 考点01 力学实验 一、实验题 1．【答案】 19.0 B CD 2．【答案】(1)17.6 (2)AB (3) A 1.5 3．【答案】(1)5.980 (2) (3) 【来源】广东省深圳市罗湖区2024-2025学年高二下学期期末物理试卷 【详解】（1）由图2可知，小磁铁的厚度 （2）实验中，小磁铁经过最低点时测得的磁感应强度B最大，根据图3有 解得周期为 （3）单摆的摆长为 根据 解得 4．【答案】(1)B (2)C (3) (4)能 (5) 5．【答案】(1)质量 (2) 相等 B 一 (3) A 1:9 6．【答案】 右侧 B 7．【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 8．【答案】(1)14.60 (2)60或61或62或63 (3)相等 (4)A 9．【答案】(1) 1.12 100.56 (2) (3) (4)相等 10．【答案】(1) (2)AC (3)C (4)0.04 11．【答案】(1) 大 (2) A C (3) 0.8 4.0 12．【答案】(1)2.125 (2)2t0 (3)B 13．【答案】 9.82 等于 14．【答案】(1)6.125/6.124/6.126 (2)不变 (3) (4) (5)可以使小球更好的在同一竖直面内摆动 地 城 考点02 热学实验 一、实验题 1．【答案】(1)BCDEA (2) (3)ABD (4)0.63 2．【答案】(1) 的像 C (2) (3) 3．【答案】(1)C (2)＜ (3)A 4．【答案】(1)④ (2)2 (3)A 5 【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 6．【答案】(1) (2)C (3)AC 7．【答案】(1) 减小 增大 (2) a 右 (3) 2.5×10-11 偏大 8.【答案】(1)C (2)b (3)大于 9．【答案】 C 较低 10.【答案】(1)C (2)B (3) ② 15.2cm 11．【答案】(1)A (2)BC (3)CD (4)C 12．【答案】(1)B (2)C (3) 13．【答案】(1)5.090 (2) 52.5 (3) AB 地 城 考点03 光学实验 一、实验题 1．【答案】(1)17.6 (2)AB (3) A 1.5 2．【答案】(1)A (2)AC (3)13.699/13.700/13.701 (4) 3．【答案】(1) 大 (2) A C (3) 0.8 4.0 4．【答案】(1)A (2)13.870 (3)多 5．【答案】(1)B (2) (3) (4)大于 6．【答案】(1) (2)B (3)偏小 7．【答案】(1) (2) 1.68（1.66~1.70） 1.56（1.55~1.65） 8．【答案】(1)拨杆 (2)0.700 (3) (4)增加 地 城 考点04 电学实验 一、实验题 1．【答案】 3.2 3.0 0.67 2．【答案】(1) 2.90 9.9 (2) 并 0.1 (3) 3.3 0.33 3【答案】(1)左 (2) 增大 减小 2.80 0.3 (3) 4．【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 5．【答案】(1) (2)左 (3)向左 6．【答案】(1) 减小 增大 (2) a 右 (3) 2.5×10-11 偏大 7．【答案】(1) (2)b (3)最大值 (4)90 (5) a 变高 8．【答案】(1)控制变量法 (2)BD (3)变压器横梁用于形成闭合磁路，减少漏磁和磁阻，从而尽可能准确得出变压器线圈两端的电压与匝数的关系。 9．【答案】(1)B (2) (3)大 10【答案】(1)B (2)0.225W (3)C 11．【答案】(1)机械调零 (2) 15 1.44 (3)9.0 2 / 68 1 / 68 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 物理实验 4大高频考点概览 考点01 力学实验 考点02 热学实验 考点03 光学实验 考点04 电学实验 地 城 考点01 力学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东江门·期末)实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）用游标卡尺测量摆球的直径，如图2所示，可读出摆球的直径为______mm； （2）如图1所示，将细线一端拴接小球，另一端固定在拉力传感器上，用刻度尺测量摆线长，将摆线长与摆球的半径之和记为摆长L； （3）拉动小球使摆线与竖直方向成一个很小的角度，将小球由静止释放，电脑显示拉力传感器的拉力随时间的变化关系如图3所示。 ①单摆运动的回复力是______ A．摆球的重力    B．摆球重力在垂直摆线方向上的分力 C．摆线对摆球的拉力    D．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力 ②由图3可知，单摆运动的周期是______，可得当地的重力加速度______； （4）某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______ A．开始摆动时振幅较小 B．开始计时时，过早按下停表 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 D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长 【答案】 19.0 B CD 【详解】（1）[1]摆球的直径为d=18mm+0.1mm×10=19.0mm； （3）①[2]单摆运动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力，故选B； ②[3]由图3可知，单摆运动的周期是 [4]根据 可得当地的重力加速度 （4）[5]某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，根据则 A．单摆的振幅大小对实验无影响，选项A错误； B．开始计时时，过早按下停表，则周期测量值偏大，则g测量值偏小，选项B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，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，选项C正确； D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长，则摆长偏大，则g测量值偏大，选项D正确。 故选CD。 2．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d=___________。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是__________。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是________。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率____。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)17.6 (2)AB (3) A 1.5 【详解】（1）摆球直径d=17mm+0.1mm×6=17.6mm （2）用单摆测量重力加速度时，测量单摆的振动周期时用累积法；用双缝干涉测量光的波长时，测量条纹间距时用累积法；故选AB。 （3）①[1]A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些，A正确； B．因光线在a面的折射角等于在a＇面时的入射角，则即使A、B连线与法线间夹角较大时，也不可能在一侧发生全反射，B错误； C．不可用玻璃砖代替尺子画出边界，以免损坏反光面，C错误。 故选A。 ②[2]玻璃的折射率 3．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)某探究性实验小组用如图1所示的实验装置来测量重力加速度。他们将两个完全相同的圆柱形小磁铁叠放在一起并用细线悬挂起来构成一个能在竖直平面内摆动的单摆。（忽略磁场对单摆的阻尼影响） (1)用毫米刻度尺测得小磁铁悬挂后的摆线长l（从悬点到上面小磁铁的最上端），再用螺旋测微器测得一个圆柱形小磁铁的厚度的读数如图2所示。从图2可知，小磁铁的厚度____________。 (2)将智能手机磁传感器置于小磁铁平衡位置正下方，将小磁铁由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为____________。 (3)计算重力加速度的公式____________。（用题中字母表示） 【答案】(1)5.980 (2) (3) 【详解】（1）由图2可知，小磁铁的厚度 （2）实验中，小磁铁经过最低点时测得的磁感应强度B最大，根据图3有 解得周期为 （3）单摆的摆长为 根据 解得 4．(24-25高二下·广东广州培正中学·期末)用如图实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为： ①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平（如图a）； ②让质量为m1的入射球多次从斜槽上A位置静止释放，记录其平均落地点位置； ③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上A位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置； ④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P，N与O的距离分别为x1、x2、x3。分析数据： (1)实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球应该选取_____进行实验（填字母代号）； A．直径，质量 B．直径，质量 C．直径，质量 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图（b）中画的三个圆最合理的是_____； (3)若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为_____。（均用题中所给物理量的符号表示） (4)某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图C所示的情况。已知M和N在OP连线上的垂直投影点为M＇、N＇（图中未画出），根据以上数据，_____（选填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 (5)定义碰撞过程的恢复系数，其中v12和v'12分别表示两物体碰撞前的相对速度和碰撞后的相对速度。已知，且落点P总是在M、N之间，说明恢复系数至少为_____。 【答案】(1)B (2)C (3) (4)能 (5) 【详解】（1）C．为了使两球发生对心碰撞，则两球半径必须相等，所以选用A、B两个小球做碰撞实验，不选择小球C，C错误； AB．确定A、B两个小球做碰撞实验的情况下，为防止入射球碰后反弹，则入射球的质量要大于被碰球的质量，所以入射小球应该选B球，A错误，B正确。 故选B。 （2）圆A没有舍去误差较大的三个落点，圆A画法错误； 圆B虽然舍去了误差较大的三个落点，但是不是最小的圆，圆B画法错误； 圆C既舍去了误差较大的三个落点，又是最小的圆，圆C画法正确。 故选C。 （3）小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同。 设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有 两边同乘以t可得 整理得 （4）根据以上数据，能验证动量守恒定律。 根据，满足 动量守恒； （5）落点P总是在M、N之间的条件是：球2碰撞后的速度不小于v0，根据动量守恒定律得 解得 恢复系数至少为 5．(24-25高二下·广东揭阳·期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与物体质量、转动半径和角速度的关系，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1:2:1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1:1、2:1和3:1，标尺显示的格数与小球所受向心力的大小成正比，请回答下列问题： (1)小明同学选择第一层的左、右塔轮的组合方式，然后将两个质量不相等的小球分别放在A、C位置，可探究向心力大小与____________（选填“质量”“转动半径”或“角速度”）的关系。 (2)小李同学要探究向心力大小与转动半径的关系，他需要将两个质量____________（选填“相等”“不相等”）的小球分别放在挡板C和挡板____________（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第____________（选填“一”“二”或“三”）层。 (3)小张同学要探究向心力大小与角速度的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和____________（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，此时左、右两标尺显示的格数之比为____________。 【答案】(1)质量 (2) 相等 B 一 (3) A 1:9 【详解】（1）A、C两位置转动半径相等，塔轮选用第一层组合，两球角速度相等，两球质量不同，故是为了探究向心力大小与质量的关系。 （2）[1][2][3]探究向心力大小与转动半径的关系，需要控制小球的质量和角速度相等，转动半径不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和挡板B处（半径不同），左、右塔轮的组合方式选择第一层（角速度相等）。 （3）[1][2]探究向心力大小与角速度的关系，需要控制小球的质量和转动半径相等，角速度不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和A处（控制转动半径），左、右塔轮的组合方式选择第三层（角速度比为1:3），根据可知。 6．(24-25高二下·广东广州·期末)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作： 第一步：将两片相同规格的遮光片分别固定在滑块1和滑块2上后，用天平测得滑块1和2的总质量分别为m1、m2； 第二步：打开气泵，仅将滑块1放在光电门1的左侧，轻推滑块1后发现通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则应将气垫导轨的______（填“左侧”或“右侧”）调高一些。重复多次，直至气垫导轨调至水平状态。 第三步：将滑块1放在光电门1左侧，滑块2放在光电门2的右侧。轻推两滑块，它们相向运动并发生碰撞，光电门记录的挡光时间如下表所示。 光电门1 光电门2 碰前 T1 T2 碰后 T3 无数据 （1）该同学选用的是______（选填字母）组滑块进行的实验 A． B． C． （2）若满足关系式_______________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用已测物理量表示） （3）该同学取下滑块1和滑块2，换另一组滑块进行实验，将滑块3放到光电门1的左侧，滑块4静止在光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块3使它与滑块4相碰。光电门1记录遮光时间为t1，光电门2先后记录两次遮光时间依次为t2、t3。如果满足表达式______（用t2、t3表示），则两滑块的碰撞为弹性碰撞。 【答案】 右侧 B 【详解】[1]将滑块1放在光电门1的左侧，轻推滑块1后发现通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则说明滑块1做加速运动，所以应将气垫导轨的右侧调高一些，重复多次，直至气垫导轨调至水平状态。 [2]根据表中信息可知，碰后滑块1和滑块2一起运动，即二者发生完全非弹性碰撞。 故选B。 [3]选取向左为正方向，若碰撞过程动量守恒，则 即 [4]若二者发生弹性碰撞，则， 联立可得 7．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 【详解】（1）①[1]为了减小涡流引起的磁损耗，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 ②[2]根据电阻定律有 导线越粗，导线电阻越小，根据电流匝数关系有 可知，匝数越少，电流越大，为了减小能量损耗，导线粗的线圈匝数少。 （2）①[1]每格边长为1cm，一个格子的面积为1cm2，按超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出55格，故油膜面积为 1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 分子直径为 ②[2] A．“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期时记录N次全振动的时间t，采用累计法，单摆周期，故A正确； B．“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量第1亮条纹和第N亮条纹间距d，则测量相邻条纹间距，也采用的累计法，故B正确； C．“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置，是为了减小偶然误差，故C错误； D．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值，是为了减小偶然误差，故D错误。 故选AB。 8．(24-25高二下·广东深圳高级中学·期末)小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像（如图丙所示），已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为0.1kg，重力加速度。 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为______cm； (2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______（保留2位有效数字）； (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 (4)将一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钩码，静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断，再将上端连在一起并固定，下端连在一起，在下端悬挂同样的钩码，如图所示。若弹簧始终在弹性限度内，则静止时，每一段弹簧将伸长（　　） A． B． C．l D．2l 【答案】(1)14.60 (2)60或61或62或63 (3)相等 (4)A 【详解】（1）根据刻度尺的读数规则可知，该读数为 （2）由胡克定律可知 整理得 由图可知 解得 （3）由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量 值与真实值相比相等。 （4）设钩码质量为m，剪断前有 当轻弹簧从正中间剪断时，弹簧的劲度系数变为原来的两倍，剪断后，对每一段弹簧都有 解得，故选A。 9．(24-25高二下·广东肇庆·期末)如图甲所示为单摆测量重力加速度的实验装置，在摆球运动的最低点两侧分别放置激光仪器和光敏电阻，它们的中心与静止的小球球心等高共线。光敏电阻、电流传感器及电源连接成一个光电计数电路。请回答下列问题： (1)用刻度尺测得摆线悬点到小球顶点的长度为100.00cm，用10分度的游标卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为________cm，该单摆的摆长为__________cm。 (2)启动激光仪器和光电计数电路，摆球在竖直面做简谐振动，由于摆球的遮挡，使得光敏电阻的阻值随时间做周期性变化，测得电流传感器中的电流随时间变化的图线如图丙所示，则该单摆的振动周期__________（用、表示）。 (3)改变摆长，按上述方法测量不同摆长情况下单摆的周期，得到多组数据，以为横轴，为纵轴，作出图像如图丁所示，若图线的斜率为，则重力加速度的大小_________（用题中所给字母表示）。 (4)若由于激光仪器的位置调试不精准，导致小球经过最低点时，球心位置比激光光线低一些，则测得的重力加速度值与真实值相比_________（选填“偏大”“相等”或 “偏小”）。 【答案】(1) 1.12 100.56 (2) (3) (4)相等 【详解】（1）[1][2]小球的直径为 该单摆的摆长为 （2）每个振动周期有两次挡光，则振动周期 （3）根据周期公式 可得 则斜率 解得 （4）因为不在同一高度会影响遮光时间，但不影响遮光周期与振动周期的测量，故重力加速度的测量值等于真实值。 10．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)实验小组的同学们做“用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)用表示单摆的摆长，用表示单摆的周期，重力加速度______。 (2)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______（选填选项前的字母）。 A．长约的细线 B．长约的橡皮绳 C．直径约的均匀铁球 D．直径约的均匀木球 (3)乙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 D．测量摆长时，仅测量了悬挂点到小球上端的距离，忘记加上小球的半径 (4)丙同学测得重力加速度，并画出单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大偏角的正弦值约为_____（结果保留一位有效数字）（取3.14）。 【答案】(1) (2)AC (3)C (4)0.04 【详解】（1）根据周期公式 解得 （2）AB．为减小误差应保持摆线的长度不变，要选用结实较细的细线，不能用橡皮绳，故A正确，B错误； CD．为减小误差，摆球密度要大，体积要小，故C正确，D错误。 故选AC。 （3）A．根据周期公式 解得 可知振幅大小与无关，故A错误； B．开始计时时，过早按下秒表，所测周期偏大，根据 可知偏小，故B错误； C．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间，则所测周期偏小，根据 可知偏大，故C正确； D．测量摆长时，仅测量了悬挂点到小球上端的距离，忘记加上小球的半径，则摆长测量偏小，根据 可知偏小，故D错误。 故选C。 （4）由题图可知周期为，根据 解得 振幅为，则 11．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)“测定玻璃的折射率”的实验中，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。为了减小实验误差，两个大头针的距离应适当_____（选填“大”或者“小”）一些。某小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，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）。 (2)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丙所示。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aehd    B．平面abcd    C．平面abgh 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．      B．       C．      D．0 (3)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由电火花计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带（如图丁所示），纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，电源的频率为。C点的瞬时速度大小为______。小车运动过程中的平均加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 大 (2) A C (3) 0.8 4.0 【详解】（1）[1]大头针之间的距离适当大些，光路的方向确定的误差会更小； [2]根据几何关系入射角正弦值为 折射角正弦值为 且 根据折射定律可得玻璃的折射率 （2）①[1]由图丙可知，磁感线平行于平面，产生的涡流平行于平面，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A。 ②[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。 （3）[1]根据题意可知，相邻两计数点之间的时间间隔 根据匀变速直线运动规律可知C点的瞬时速度大小为 [2]根据逐差法得小车运动过程的加速度大小为 12．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)某同学在广州地区用图示装置完成“用单摆测量重力加速度的大小”的实验： (1)用游标尺测量摆球的直径，结果如图甲，可读出摆球直径为______cm； (2)实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为_______。 (3)北京和广州的两位同学，分别探究单摆的周期T与摆长l的关系，通过网络交流将两地的实验数据在同一张坐标纸上绘制了T2−l图像，如图丁所示。其中用北京的同学所测实验数据绘制的图像是图线_______（选填“A”或“B”） 【答案】(1)2.125 (2)2t0 (3)B 【详解】（1）由图可知，游标卡尺的精确度为，故小球的直径 （2）由于单摆在一个周期内两次经过同一位置，结合丙图可知，单摆的周期为2t0 （3）根据单摆的周期公式 整理可得 因此在T2−l图像的斜率为 在丁图中，A的斜率大于B的斜率，故A图像的重力加速度小于B图像的重力加速度，而北京的重力加速度大于广州的重力加速度，故B图像是在北京所做实验数据绘制的图像。 故选B。 13．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)某同学利用单摆测重力加速度的实验过程中，发现摆球在摆动过程，容易变成圆锥摆，造成实验误差，于是利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，原理图如下图所示（AB为光电计数器）。实验步骤如下： （1）用游标卡尺测得小球直径为D，用米尺测得每根悬线的长度为d； （2）使小球偏离竖直方向一定角度θ（θ<5°）； （3）释放小球，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，每当小球经过点O时，计数器都计数一次。从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t； （4）调节两悬点间距s，多次重复实验，由此可知： ①双线摆的振动周期T=______，双线摆的摆长L=______。（用题中已知量的字母表示）； ②为了减少误差，将测量数据作L—T2图像，通过图线的斜率k，可得出g=______（用题中已知量的字母表示）； ③该同学将测量数据输入电脑，由计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，则计算可得重力加速度g=______m/s2（保留3位有效数字，其中π2取近似值9.86）。 ④利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪的连线并未通过小球的球心，则利用上述方法得到的重力加速度g的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 9.82 等于 【详解】[1]从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t，则有 解得 [2]摆长指小球球心到等效悬点之间的距离，则有 [3]根据周期公式有 变形得 结合图像有 解得 [4]计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，结合上述解得 [5]利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪的连线并未通过小球的球心，小球直径测量值偏小，则摆长测量值偏小，令摆长测量值与真实值的差值大小为，据周期公式有 变形得 结合图像有 解得 可知，利用图像斜率求重力加速度与摆球的直径测量无关，即利用上述方法得到的重力加速度g的测量值等于真实值。 14．(24-25高二下·广东广州培正中学·期末)为了测量当地的重力加速度，某学校科技兴趣小组利用激光切割机切割出如图甲所示半径为的两块完全相同的金属工件，然后将两块金属板正对平行固定，在两板之间形成距离为的较为光滑的圆槽轨道。现将直径为的小球放入轨道，使之做简谐运动，等效为单摆运动。 (1)实验前用螺旋测微器测量小球的直径，如图丙所示，则小球的直径_____mm。 (2)更换大小相同，质量更大的小球进行实验，小球的运动周期将_____（填“变大”“变小”“不变”） (3)图乙为小球在圆槽轨道最低点时的示意图，该单摆的等效摆长_____。（用，，表示） (4)若等效摆长为，取值为9.8，从小球运动到最低点开始计时，并记为第1次，第101次经过最低点时用时，则计算重力加速度为_____。（结果保留3位有效数字） (5)反思与评价，该装置与线摆相比的优点：_____；（写出一条即可） 【答案】(1)6.125/6.124/6.126 (2)不变 (3) (4) (5)可以使小球更好的在同一竖直面内摆动 【详解】（1）小球的直径 由于读数误差，在范围内都正确。 （2）根据单摆的振动周期可知，更换大小相同，质量更大的小球进行实验，小球的运动周期将不变。 （3）根据几何关系可得小球在最低点时，其重心到圆槽平面的距离为 该单摆的等效摆长为 （4）单摆的振动周期为 由 代入数据解得 （5）优点：可以使小球更好的在同一竖直面内摆动，消除球在其他方向的运动。 地 城 考点02 热学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东湛江湛江第一中学·期末)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 C．用浅盘装入约深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 D．将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 E．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积 上述实验步骤的合理顺序是______________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是______； (3)在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是______________。 A．为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时，将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时，将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 (4)若测得油膜总面积，则代入数据可得_______nm。（结果保留2位小数） 【答案】(1)BCDEA (2) (3)ABD (4)0.63 【详解】（1）实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径，故合理的顺序排列为BCDEA。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积是 （3）A．为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置，故A正确； B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列，故B正确； C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误； D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜不能完全散开，油膜面积测量值偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。 故选ABD。 （4）根据 代入数据得 2．(24-25高二下·广东韶关·期末)以下是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，按要求完成实验相关内容。 (1)如图a所示，在插针法测量玻璃砖折射率的实验中，插P4针时，应观察使得P4针遮挡住P3针以及___________，测量和处理数据时若不使用量角器，则可用以下哪组器材替代______。 A．圆规和游标卡尺 B．圆规和直尺 C．圆规和直角三角尺 (2)图b是用油膜法估测油酸分子直径实验中得到的油膜轮廓，已知每小格边长为L，图中油膜占据面积约为123小格，滴入水中油酸体积为V，则油酸分子直径d=________。 (3)某同学采用图c电路测量Rx阻值，若R0已知，电压表V1和V2读数分别为U1和U2，而两表内阻均未知，则Rx=___________（用题中已知符号表示）。 【答案】(1) 的像 C (2) (3) 【详解】（1）[1]根据实验原理可知，插针时，应观察使得针遮挡住针以及的像 ； [2]不使用量角器时，根据折射定律 可用圆规以入射点O为圆心画圆，与入射光线和折射光线交于两点，再用直角三角板做出这两点到法线的垂线，量出垂直距离，进而计算正弦值，所以用圆规和直角三角尺替代。 故选C。 （2）题意可知油膜面积为 则油酸分子直径 （3）题意易得通过的电流为 则 联立解得 3．(23-24高二下·河北邢台名校联盟·期中)某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图甲所示。 (1)关于实验过程，下列说法错误的是__________。 A．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞 B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 (2)启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得的图像如图乙所示，则__________。（填“＞”“＝”或“＜”） (3)该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是__________。 A．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 B．实验过程中出现漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 【答案】(1)C (2)＜ (3)A 【详解】（1）A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A正确，不符合题意； B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确，不符合题意； C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误，符合题意。 故选C。 （2）根据理想气体状态方程变形得 则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知 （3）图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入。 故选A。 4．(24-25高二下·广东云浮·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”实验，主要实验步骤如下： ①将压力表的指针校准到1.0×105Pa； ②在柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处； ③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起把一段空气柱封闭； ④迅速推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积Ⅴ及相应的压力表示数p。 (1)请指出以上哪个步骤中存在不妥之处：______（填写对应的步骤序号）； 实验序号 1 2 3 4 封闭空气柱长度L/cm 3.50 2.50 2.80 3.00 封闭空气柱压强p/（×105Pa） 1.01 1.70 1.26 1.17 (2)按正确步骤进行了实验，记录的部分实验数据如表所示，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是______（填写对应的实验序号）； (3)重新按正确步骤进行实验，根据实验所采集数据绘制了图像，如图乙所示，出现这种情况的可能原因是______。 A．实验过程中有漏气现象 B．环境温度升高 【答案】(1)④ (2)2 (3)A 【详解】（1）实验目的是探究气体等温变化的规律，为了确保温度一定，实验中应缓慢推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积Ⅴ及相应的压力表示数p。即步骤中存在不妥之处是④。 （2）根据玻意耳定律可知 结合表格中的数据可知，1、3、4数据中压强与体积的乘积均约为3.5，而2数据中压强与体积乘积约4.25，可知错误的是2。 （3）根据克拉伯龙方程有 变形得 可知，图像中某点与原点连线的斜率表示nRT，根据图乙可知，图像弯曲部分与原点连线的斜率逐渐减小，表明温度可能减小，或者气体质量减小，即实验过程中有漏气现象。 故选A。 5．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 【详解】（1）①[1]为了减小涡流引起的磁损耗，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 ②[2]根据电阻定律有 导线越粗，导线电阻越小，根据电流匝数关系有 可知，匝数越少，电流越大，为了减小能量损耗，导线粗的线圈匝数少。 （2）①[1]每格边长为1cm，一个格子的面积为1cm2，按超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出55格，故油膜面积为 1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 分子直径为 ②[2] A．“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期时记录N次全振动的时间t，采用累计法，单摆周期，故A正确； B．“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量第1亮条纹和第N亮条纹间距d，则测量相邻条纹间距，也采用的累计法，故B正确； C．“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置，是为了减小偶然误差，故C错误； D．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值，是为了减小偶然误差，故D错误。 故选AB。 6．(24-25高二下·广东东莞·期末)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得滴上述溶液的总体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油酸薄膜形状稳定后，得到油酸薄膜的面积为，则可求得： (1)油酸分子的直径是___________（用、、、、表示）。 (2)测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差而采用的方法是（　　） A．控制变量法 B．类比法 C．累积法 D．归纳法 (3)该实验中的理想化假设是（　　） A．将油膜看成单分子层油膜 B．考虑各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 【答案】(1) (2)C (3)AC 【详解】（1）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 （2）测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差，先是测量多滴溶液的总体积，然后用总体积除以对应的滴数，采用的方法是累积法。 故选C。 （3）该实验中的理想化假设是：将油膜看成单分子层油膜、将油酸分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙。 故选AC。 7．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若仅换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）；若仅把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）。 (2)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RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT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。 ②若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 (3)油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是___________m 3（计算结果保留两位有效数字）；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的油酸分子直径___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】(1) 减小 增大 (2) a 右 (3) 2.5×10-11 偏大 【详解】（1）[1][2]由条纹间距公式，可知仅增大双缝距离时，条纹间距减小；仅换成波长更大的单色光时，条纹间距增大。 （2）[1]由图甲可知，热敏电阻RT阻值随温度升高而减小，在图乙的左侧控制电路中，当温度过高时，RT阻值减小，根据欧姆定律可知电路中的电流会增大，使电磁铁的磁性增强，从而将衔铁吸向左侧，与a触点接触。为了让报警器在此时响铃，报警器所在的工作电路需要通过a触点接通，所以c应接在a处； [2]若要使启动报警的温度降低些，则RT的报警阻值会增大一些，报警时电路电流不变，则滑动变阻器的阻值应减小一些，则应将滑动变阻器的滑片P向右移动。 （3）[1]由题意，这滴溶液中纯油酸的体积为； [2]若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的面积偏小，由油酸分子直径 可知，估算的油酸分子直径偏大。 8．(24-25高二下·广东深圳高级中学·期末)学习完选择性必修三气体相关的知识之后，某同学提出一种测量不规则形状物体的方法，并且用下面的实验装置对一颗形状不规则的小石子的体积进行测量，实验过程中假定大气温度不变，注射器与外界导热良好。        (1)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，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图2所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗小石子的体积为___________。 (3)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了（1）中的关系图线，如图3所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若两个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2，则由图可知它们的大小关系是m1_____m2（选填“大于”或“小于”）。 【答案】(1)C (2)b (3)大于 【详解】（1）设小石子的体积为，大气温度不变，由 有 解得，对应图2，故选C。 （2）由可知，这颗小石子的体积为b。 （3）如图所示，可知图线m1的斜率大于m2 由 其中C与质量有关，质量越大，C越大，故。 9．(24-25高二下·广东肇庆·期末)传统的油膜法估测油酸分子大小存在一定的局限性，尤其是测量时油膜形状的不规则性和面积测量的主观性会带来较大误差。为此，实验小组利用现代科技手段（智能手机和图像处理软件）来改进这一实验。请根据信息，回答下列问题： （1）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这采用的研究方法是________（填正确答案标号）； A．等效替代法    B．类比法     C．理想模型法    D．控制变量法 （2）实验中为了使油酸分子在水面上形成单分子层，应该使用浓度___________（选填“较高”或“较低”）的油酸酒精溶液； （3）将体积为的纯油酸溶于酒精中，配制成体积为的油酸酒精溶液，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量筒中，当滴入滴时，其体积为。则一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为____________（用、、、表示）； （4）向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒上一层痱子粉，将一滴配制好的油酸酒精溶液滴在浅水盘中央，待水面稳定后，使用智能手机的高分辨率摄像头垂直拍摄油膜的照片，确保照片清晰且油膜形状完整； （5）将照片导入图像处理软件中，利用软件的测量工具测得油膜的面积为，则可计算出油酸分子的直径为_________（用、、、、表示）。 【答案】 C 较低 【详解】（1）[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，用单分子油膜的厚度来等效油酸分子的直径，采用的就是理想模型法。 （2）[2]实验中为了使油酸分子在水面上形成单分子层，应该使用浓度较低的油酸酒精溶液。 （3）[3]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 （5）[4] 解得油酸分子的直径为 10．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，关于压强p与体积V的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． (3)另一实验小组想研究体积不变时，气体压强与温度的关系。小组在烧瓶封闭一定质量的理想气体。如图，通过橡胶塞连接一细玻璃管，左右两侧的细玻璃管通过橡皮管连接，并在玻璃管内注入一定的水银，右侧玻璃管开口。上下移动右侧玻璃管，使左右两侧的水银面等高，开始烧瓶内的气压为，温度为。接着缓慢加热烧瓶并同时上下移动右侧玻璃管，使左侧玻璃管的液面始终与初始液面等高，记录不同温度T与左右两管液面的高度差h。然后作图如图所示，则该图应为_________（填图中序号）；当瓶内气体加热至87℃时，左右两管液面高度差应为_________cm。 【答案】(1)C (2)B (3) ② 15.2cm 【详解】（1）A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A正确； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误； C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。 故选C。 （2）AB．如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为，则有 可得 故A错误，B正确； CD．由上述可得 可知图像上点与原点连线的斜率为 故随着的增大，图像上斜率逐渐减小，故C错误。 故选B。 （3）[1]根据 可得 故②符合题意。故选②。 [2] 当瓶内气体加热至87℃时，则 则 故左右两管液面高度差应为15.2cm。 11．(24-25高二下·广东大湾区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的选择性必修3中二个必做实验的部分步骤，请完成以下问题 (1)某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，能增加实验测量精度的操作有（   ） A．用新配制的油酸酒精溶液进行实验 B．为了实验观察更清楚，痱子粉撒得越多越好 C．油膜未完全散开时即可记录面积 D．为了节省时间，重复实验时可以不清洗用过的浅盘 (2)为减小误差，该实验并未直接测量1滴油酸酒精溶液体积，而是用滴管测得n滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，下列实验采用了类似方法的有（   ） A．“测定玻璃的折射率”实验中折射角的测量 B．“用双缝干涉测光的波长”实验中的测量相邻亮条纹间的距离 C．“用单摆测重力加速度”实验中单摆的周期的测量 (3)如图（a）所示，关于探究等温情况下一定质量气体压强与体积关系实验中，实验操作正确的是（   ） A．推动活塞时，用手握住注射器筒 B．推动活塞到相应位置后，立刻记录压强值 C．推动活塞时，应尽量缓慢 D．封闭气体的压强可以用mmHg为单位 (4)图（b）中两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是（   ） A．①的实验环境温度较高 B．某组器材的气密性不佳 C．两组封闭气体的质量不同 D．某组实验中体积测量出现偶然误差 【答案】(1)A (2)BC (3)CD (4)C 【详解】（1）A．如果用放置一段时间的油酸酒精溶液，则酒精挥发会影响溶液浓度，故用新配制的油酸酒精溶液进行实验，故A正确； BC．痱子粉撒多了，导致油膜不能完全散开，油膜未完全散开则不能形成单分子膜，故BC错误； D．不清洗用过的浅盘，浅盘上可能残留有油酸，故D错误。 故选A。 （2）该方法是使用“累积法”来减小测量误差，BC选项中使用的方法也是“累积法”，故选BC。 （3）A．用手握住注射器筒，会导致气体温度发生变化，故A正确； B．推动活塞到相应位置后，应等状态稳定之后再记录压强值，故B错误； C．为保持温度不变，推动活塞尽量缓慢，使气体与环境尽量发生热交换，保持热平衡，故C正确； D．mmHg是压强的单位，可以表示封闭气体的压强，故D正确。 故选CD。 （4）若封闭气体的质量一样，则①②图线表示等温线，且，若封闭气体的质量不一样，则比例常数不一样，故选C。 12．(24-25高二下·广东清远·期末)某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（　　）（填标号）； A．有助于识别油酸的颜色 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 (2)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（　　）（填标号）； A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．油酸酒精溶液久置，溶液的浓度发生了变化 D．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 (3)在实验中，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，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小______m（结果保留一位有效数字）。 【答案】(1)B (2)C (3) 【详解】（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，同时酒精快速溶于水，不影响油膜的大小。 故选B。 （2）AB．根据油膜法测量的基本原理，油膜未完全散开或是舍去所有不足一格的，都会使得油膜面积减小，求出的直径大小偏大，故AB错误； C．若溶液放置时间过久，一部分酒精会挥发使得混合溶液的油酸浓度变大，一滴混合溶液滴在水面上形成的油膜会变大，根据公式，求出的直径偏小，故C错误； D．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，那么测量出的一滴混合溶液的体积V会偏大，由公式，求出的直径偏大，故D错误。 故选C。 （3）根据题目信息，稀释后的油酸混合溶液，一滴的体积为 油膜轮廓数出的坐标格数为153个，油膜的面积为 利用公式，可解得 13．(24-25高二下·广东深圳·期末)某物理实验小组用图乙所示的实验装置探究温度不变的情况下气体的体积与压强的关系。装置主要由带刻度的玻璃圆筒、活塞、托盘和砝码组成。用天平测量活塞的质量，砝码盘的质量为，以及单个砝码的质量。查阅当地重力加速度g以及大气压强。 (1)用游标卡尺测量圆筒的内径，如图甲所示，则其内径为__________cm。 (2)把活塞插入圆筒，在圆筒中封闭一定质量空气，并在活塞上端安装砝码盘，待气体状态稳定后，读取气体的体积__________mL（如图乙所示），计算此时气体的压强p。在砝码盘上增加砝码，记录气体相应的体积及压强。当砝码盘中有n个砝码时圆筒内气体的压强__________。（用题中提供的物理符号表示） (3)根据实验数据绘制出图像如图丙。图中气体体积为V1、V2时对应的温度分别为、，则可以判断________（选填“”、“”或“”）。下列操作中可能造成该实验结果的有__________。 A．操作时长时间用手紧握玻璃圆筒； B．为防止气体与外界进行热交换采用绝热材料包裹玻璃圆筒； C．在活塞上涂上润滑油，保持玻璃圆筒的气密性良好。 【答案】(1)5.090 (2) 52.5 (3) AB 【详解】（1）游标为20分度的卡尺，最小分度值为0.05mm，则其内径为 （2）[1]由图可知气体的体积 [2]活塞的受力平衡,根据平衡条件，有 其中 可得 （3）[1]根据理想气体状态方程 变形得 可知pV乘积越大温度越高，故。 [2] A．用手握住圆筒会使圆筒温度升高，故A正确； B．使用绝热材料，增加砝码时压缩气体，对气体做功，导致其内能增加，温度升高，故B正确； C．用润滑油是防止气体泄露，但不会使气体温度升高，故C错误。 故选AB。 地 城 考点03 光学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d=___________。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是__________。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是________。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率____。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)17.6 (2)AB (3) A 1.5 【详解】（1）摆球直径d=17mm+0.1mm×6=17.6mm （2）用单摆测量重力加速度时，测量单摆的振动周期时用累积法；用双缝干涉测量光的波长时，测量条纹间距时用累积法；故选AB。 （3）①[1]A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些，A正确； B．因光线在a面的折射角等于在a＇面时的入射角，则即使A、B连线与法线间夹角较大时，也不可能在一侧发生全反射，B错误； C．不可用玻璃砖代替尺子画出边界，以免损坏反光面，C错误。 故选A。 ②[2]玻璃的折射率 2．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示： (1)M、N、P三个光学元件依次为______（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．单缝和双缝应当相互平行 B．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，会导致波长测量值偏大 C．把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变宽 D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，该点处一定是暗条纹 (3)某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为d=0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝L=1.2m远的屏上，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纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的读数为x1=2.325mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其读数为x6=_______mm。 (4)利用测量数据，此光波波长的计算表达式为λ=________（用题中符号表示）。 【答案】(1)A (2)AC (3)13.699/13.700/13.701 (4) 【详解】（1）由题意，光线集中后应依次通过M、N、P三个光学元件，分别为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）A．为了获得清晰的干涉条纹，单缝和双缝应当相互平行，故A正确； B．根据双缝干涉条纹公式，测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致相邻亮条纹间距变小，则会导致波长的测量值偏小，故B错误； C．据双缝干涉条纹公式可知，把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，即L变大，则相邻两亮条纹中心的距离变宽，故C正确； D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，由于频率和相位差完全相同，则该点处一定是明条纹，故D错误。 故选AC。 （3）由图乙其读数为，由于读数误差，结果在范围内均正确。 （4）根据双缝干涉条纹公式 并且有 解得 3．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)“测定玻璃的折射率”的实验中，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。为了减小实验误差，两个大头针的距离应适当_____（选填“大”或者“小”）一些。某小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，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）。 (2)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丙所示。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aehd    B．平面abcd    C．平面abgh 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．      B．       C．      D．0 (3)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由电火花计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带（如图丁所示），纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，电源的频率为。C点的瞬时速度大小为______。小车运动过程中的平均加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 大 (2) A C (3) 0.8 4.0 【详解】（1）[1]大头针之间的距离适当大些，光路的方向确定的误差会更小； [2]根据几何关系入射角正弦值为 折射角正弦值为 且 根据折射定律可得玻璃的折射率 （2）①[1]由图丙可知，磁感线平行于平面，产生的涡流平行于平面，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A。 ②[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。 （3）[1]根据题意可知，相邻两计数点之间的时间间隔 根据匀变速直线运动规律可知C点的瞬时速度大小为 [2]根据逐差法得小车运动过程的加速度大小为 4．(24-25高二下·广东清远·期末)在用双缝干涉测量光的波长的实验中，实验装置如图甲所示。 (1)甲图从左至右分别是（　　）（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．滤光片、双缝、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)测量某亮纹位置时，乙图中手轮上的示数为______mm； (3)在该实验中，如果分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，装置各数据不变，在双缝后的屏幕上观察到的绿光条纹个数比红光条纹个数______（填“多”或“少”）。 【答案】(1)A (2)13.870 (3)多 【详解】（1）由双缝干涉原理可知，光源发出光后，先用滤光片得到单色光，然后用单缝得到细长的光源，最后用双缝得到两束相干光。 故选A。 （2）图乙中手轮上的示数为 （3）根据双缝干涉条纹间距公式 可知，绿光条纹间距Δx小，则屏幕上观察到条纹个数多。 5．(24-25高二下·广东江门·期末)某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)实验中将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，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则______mm； (3)已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长______m（计算结果保留3位有效数字）； (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1)B (2) (3) (4)大于 【详解】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以减小相邻明（暗）条纹之间的距离，条纹间距离为 A．将单缝向双缝靠近，不影响条纹间距，故A错误； B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离L，则减小，故B正确； C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离L，则增大，故C错误； D．使用间距更小的双缝，即减小双缝间的距离d，则增大，故D错误。 故选B。 （2）[1]手轮上的示数 （3）[1]根据小问2可知相邻亮条纹之间的距离 根据相邻亮条纹的距离 可得 （4）[1]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由 可知，的测量值也将大于实际值。 6．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)小明用纯净水、玩具激光笔、笔、油纸、三角板、量角器等器材。设计以下如图甲所示“测量冰块的折射率”的实验。 (1)实验步骤如下： ①将纯净水装进模具后放进冰箱，制得一块长方体的透明冰块； ②把冰块放在水平桌面的油纸上，并沿着冰块的上下边在纸上画出两条直线、； ③将激光笔固定在适当的位置，使它发出的光以一定角度斜射向冰块上边表面，用笔在油纸上标记出入射光线经过的点、入射光线与冰块上边表面的直线的交点O，以及折射光线从直线射出点； ④移开冰块，用三角板连接点与O点，O点与点，分别画出入射光线、折射光线与法线； ⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式______求出折射率n； ⑥多次改变入射角，重复上述步骤，记录多组入射角i和折射角r的数据。 ⑦根据实验数据，在如图乙所示坐标上描点，并画出一条经过A的直线（图中未画出），已知A点的坐标为，则该冰块的折射率为______。 (2)以下关于实验的说法正确的是______。 A．为了防止在冰块上表面发生全反射，入射角不能过大 B．如果激光笔发出的激光不是单色光，将会对测量结果有影响 C．为了减小误差，点与O点的距离应该适当近一些 (3)若小明在纸上画出的界面、与冰块位置的关系如图丙所示，且以、为界面画光路图且其他操作均正确，则小明测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)B (3)偏小 【详解】（1）（1）⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式求出折射率n； ⑦由图像可知该冰块的折射率为 （2）A．激光从空气进入冰块，在上表面不会发生全反射，A错误； B．激光不是单色光，会导致光线发散，影响测量结果，B正确； C．两点之间距离远才有利于准确画出入射光线，C错误。 故选B。 （3）测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小。 7．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)(1)某实验小组用三角形玻璃砖ABC做“测定玻璃折射率”的实验。如甲图所示，他们将玻璃砖平放在白纸上，并沿界面作出两条直线AB和CB，在直线AB一侧插上大头针P1、P2以记录入射光线的方向，眼睛在玻璃砖的另一侧观察，并插上大头针P3、P4以记录折射光线的方向。请在甲图中用直尺补充光线在两个界面发生折射的完整的光路图。 (2)小组中一名同学在处理实验数据时，由于没有量角器，决定仅用一把直角三角板（含毫米刻度尺）完成折射率的测量。乙图是他记录的入射光线、折射光线、界面和法线。为了方便测量，他以入射点O为圆心作了一个圆，圆与入射光线的交点为P，与折射光线的交点为M，如图中虚线所示。请你在此基础上继续完成实验： ①在乙图中用虚线作出需要测量长度的线段PQ、MN，并标明字母Q与N（用黑色字迹的钢笔或签字笔作答）__________； ②用毫米刻度尺测得PQ的长度为__________cm；（测量时，以答题卡上的PQ线段长度为准） ③根据公式n=__________（用PQ、MN的关系式表示）、以及图中相应线段的测量值，可测得该玻璃的折射率为__________（保留三位有效数字）。 【答案】(1) (2) 1.68（1.66~1.70） 1.56（1.55~1.65） 【详解】（1）大头针P1、P2的连线为入射光线，大头针P3、P4的连线为两次折射后的折射光线的方向，作出交点的垂线为法线，完整的光路图如图所示 （2）①[1]在乙图中用虚线作出需要测量长度的线段PQ、MN，如图所示 ②[2]毫米刻度尺读长度估读到0.1mm，PQ的长度为1.68cm（1.66cm~1.70cm）； ③[3]设圆的半径为R，根据折射定律的有，， 联立解得 [4]量出PQ、MN的长度值，可测得该玻璃的折射率为1.56（1.55~1.65）。 8．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。“用双缝干涉实验测定光的波长”装置如图甲所示。 (1)实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节_____（填部件名称）观察到清晰条纹。 (2)该同学在光源和单缝间放置红色滤光片；调节装置，使测量头的分划板中心刻度与某条亮纹中心对齐，手轮上螺旋测微器的读数如图乙所示，此读数为_____mm； (3)如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻度对准图中A、B位置，手轮的读数分别记为x1、x2（），双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，则入射的红色光波长λ=_____（用题中已知量的字母表示）。 (4)若其他条件不变，把红色滤光片换为绿色滤光片，从目镜中观察到的条纹数目会_____（选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】(1)拨杆 (2)0.700 (3) (4)增加 【详解】（1）实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节拨杆，使单缝与双缝平行，能观察到清晰条纹。 （2）螺旋测微器的读数为 （3）条纹宽度为 根据图丙，条纹宽度为 解得 （4）把红色滤光片换为绿色滤光片，波长变短，根据，条纹变窄，从目镜中观察到的条纹数目会增加。 地 城 考点04 电学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东湛江湛江第一中学·期末)近年来，研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶。某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V，整个“电池包”由15节刀片电池串联而成，每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成。现提供的器材有：一块磷酸铁锂电芯、电阻箱（最大阻值为999.9）、电流传感器（测量范围0～10mA，电阻为100）、定值电阻、开关S和若干导线，某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势和内电阻，设计电路如图所示，实验步骤如下： （1）由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为________V； （2）闭合开关S前，将电阻箱的阻值调到最大值； （3）多次记录电流传感器的示数（A）和电阻箱（）相应的阻值，并将数据转化为图像，则与关系式为________； （4）由图像获得图像的斜率大小为，纵截距大小为，则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为__________V，内阻为________。（结果均保留2位有效数字） 【答案】 3.2 3.0 0.67 【详解】[1]一块电芯的额定电压约为 [2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 [3]根据图像的斜率与截距可知， 解得， 2．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为____________V，电流表内阻____________ (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要______联（填“串”或“并”）一个阻值____________的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 2.90 9.9 (2) 并 0.1 (3) 3.3 0.33 【详解】（1）[1] 由图乙可知，电压表的量程为，其分度值为，故可读出电压表示数为。 [2] 当电流表满偏时，根据部分电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）[1]把小量程电流表改装成大量程的电流表需并联一个电阻。 [2]根据并联电路分流原理有 代入数据解得 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知，电压表V的示数U与电阻箱的阻值R之间满足 整理得 结合图像可知纵轴截距 所以该电池的电动势为 同理图像的斜率为 所以电池的内阻为 3．(24-25高二下·广东揭阳·期末)某实验小组用如图甲所示的电路研究压敏电阻阻值随外力变化的关系，器材有：电源E（电动势为，内阻不计）、电压表和（量程均为，内阻很大）、滑动变阻器R、电阻箱和压敏电阻、开关S、导线若干。 (1)S闭合前，R的滑片应置于最____________（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，调节接入电路的阻值，直到示数相等。 (2)保持阻值不变，对施加的压力增大时，读数减小，读数____________（选填“增大”“不变”或“减小”），这说明受到的压力增大时，其阻值____________（选填“增大”“不变”或“减小”）。读出的示数，则____________（用表示）。已知，电压表的示数如图乙所示，则其读数为____________的示数为，则此时____________。 (3)保持，通过多次实验，作出的关系图像如图丙所示，可得的数值关系表达式为____________（F的单位取N）。 【答案】(1)左 (2) 增大 减小 2.80 0.3 (3) 【详解】（1）开关S闭合前，为保护电路，R的滑片应置于最左端； （2）[1][2]与示数的总和等于分压电路两端电压，保持不变，故示数减小，示数增大； 示数减小，说明减小，即受到的压力增大时，其阻值减小； [3][4][5]根据串联电路分压原理 可得 的量程为3V，最小分度值为0.1V，所以示数为 联立解得 （3）由图丙，可知，其中， 可得 4．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 【答案】(1) C 少 (2) 1.8×10−9 AB 【详解】（1）①[1]为了减小涡流引起的磁损耗，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 ②[2]根据电阻定律有 导线越粗，导线电阻越小，根据电流匝数关系有 可知，匝数越少，电流越大，为了减小能量损耗，导线粗的线圈匝数少。 （2）①[1]每格边长为1cm，一个格子的面积为1cm2，按超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出55格，故油膜面积为 1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 分子直径为 ②[2] A．“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期时记录N次全振动的时间t，采用累计法，单摆周期，故A正确； B．“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量第1亮条纹和第N亮条纹间距d，则测量相邻条纹间距，也采用的累计法，故B正确； C．“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置，是为了减小偶然误差，故C错误； D．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值，是为了减小偶然误差，故D错误。 故选AB。 5．(24-25高二下·广东东莞·期末)某同学用如下实验装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： (1)用上图所示的实物电路探究影响感应电流方向的因素，请将上图的实物连线补充完整___________。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最___________（选填“左”或“右”）端。 (3)若上图实物电路连接正确，开关闭合瞬间，电流计的指针向左偏转，则将铁芯快速插入线圈中时，可观察到电流计指针___________（选填“不”、“向左”或“向右”）偏转。 【答案】(1) (2)左 (3)向左 【详解】（1）如图所示 （2）为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器应以最大阻值接入，滑片应移至最左端。 （3）开关闭合瞬间，与电源相连的线圈P中电流增加，产生的磁场增加，引起与电流计相连的线圈磁通量增加，当将铁芯快速插入线圈中时，也引起与电流计相连的线圈磁通量增加，则两次产生的感应电流方向相同，电流计指针都向左偏转。 【点睛】 6．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若仅换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）；若仅把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）。 (2)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RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT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。 ②若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 (3)油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是___________m 3（计算结果保留两位有效数字）；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的油酸分子直径___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】(1) 减小 增大 (2) a 右 (3) 2.5×10-11 偏大 【详解】（1）[1][2]由条纹间距公式，可知仅增大双缝距离时，条纹间距减小；仅换成波长更大的单色光时，条纹间距增大。 （2）[1]由图甲可知，热敏电阻RT阻值随温度升高而减小，在图乙的左侧控制电路中，当温度过高时，RT阻值减小，根据欧姆定律可知电路中的电流会增大，使电磁铁的磁性增强，从而将衔铁吸向左侧，与a触点接触。为了让报警器在此时响铃，报警器所在的工作电路需要通过a触点接通，所以c应接在a处； [2]若要使启动报警的温度降低些，则RT的报警阻值会增大一些，报警时电路电流不变，则滑动变阻器的阻值应减小一些，则应将滑动变阻器的滑片P向右移动。 （3）[1]由题意，这滴溶液中纯油酸的体积为； [2]若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的面积偏小，由油酸分子直径 可知，估算的油酸分子直径偏大。 7．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)某实验小组用图甲所示的测量电路对某种热敏电阻特性进行探究。 (1)按照测量电路图，请补充完整图乙中的实物连线_______； (2)将温控装置内的温度调节为，把滑动变阻器R0的滑片置于_______（填“a”或“b”）端，开关S2拨向1，闭合开关S1，调节R0，使电流表的指针指向某一刻度，断开开关S1、S2； (3)将电阻箱的阻值调到_______（填“最大值”或“最小值”），将开关S2拨向2，闭合开关S1，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱的阻值使得电流表的示数与（2）中示数相同，记录此时电阻箱的阻值R和温控装置的温度t，断开开关S1、S2； (4)逐步降低温控装置的温度t2（），在每一温度下重复（2）（3）操作，根据实验数据描绘出图像，如图丙所示。当温度为40℃时，热敏电阻的阻值为______Ω。 (5)应用该热敏电阻可以制作报警系统，电路图如图丁所示，开关c应与_______（填“a”或“b”）相连接；将滑动变阻器滑片向左移动，启动报警器时的温度_______（填“变高”“ 不变”或“变低”）。 【答案】(1) (2)b (3)最大值 (4)90 (5) a 变高 【详解】（1）按照测量电路图，实物连线如图所示 （2）为保护电路，滑动变阻器的滑片应该滑片滑至阻值最大端，即滑到b端。 （3）在将开关S2拨向2之前，为保护电路，应该将电阻箱的阻值调到阻值最大处。 （4）由于滑动变阻器的阻值不变，开关S2由1到2过程，电流表的示数也没有发生变化，所以此时电阻箱的阻值与热敏电阻的阻值相同，则图像反应的为热敏电阻的阻值与温度的关系图像，由图像可知，当温度为40℃时，热敏电阻的阻值为90Ω。 （5）[1]由图丙可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高阻值而降低，结合图丁的电路图可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故温度较高时，流经电磁铁的电流较大，电磁铁磁性增强，大到一定值时衔铁被吸合，此时报警器要工作，电路应闭合，故开关c应与a相连接； [2] 将滑动变阻器滑片向左移动，连入阻值变高，达到与原来同样可报警的电流时，热敏电阻连入的电阻值要更小，而热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故启动报警器时的温度变高。 8．(24-25高二下·广东深圳·期末)某实验小组用可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 (1)保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是__________； (2)以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有__________（填选项前的字母）     A．电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表 (3)为研究变压器横梁的作用，把没有安装横梁跟安装了横梁的变压器进行对比实验，结果如下表所示。请根据实验结果分析横梁在其中起到的作用：__________。 匝 匝 没有横梁 100 200 4.00V 4.68V 装上横梁 100 200 4.00V 7.99V 【答案】(1)控制变量法 (2)BD (3)变压器横梁用于形成闭合磁路，减少漏磁和磁阻，从而尽可能准确得出变压器线圈两端的电压与匝数的关系。 【详解】（1）保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是控制变量法。 （2）本实验原线圈需要连接低压交流电源，所以需要学生电源；需要用交流电压表测量副线圈的输出电压，所以需要多用电表（交流电压挡）。 故选BD。 （3）由表格数据可知变压器横梁用于形成闭合磁路，减少漏磁和磁阻，从而尽可能准确得出变压器线圈两端的电压与匝数的关系。 9．(24-25高二下·广东汕头·期末)小明同学在学习电容器的充放电特性后，利用电容器的充放电过程设计一个简易的延时开关电路，用于控制电路的通断时间，实验电路如图所示。 实验器材：电源 （电动势分别为、，内阻为零），电容器C，可调电阻R、二极管D，小灯泡L，开关，电磁继电器 （线圈通电后会吸住上方金属片使触点 闭合从而控制灯泡电路），导线若干。 实验步骤： ①按图 1连接电路，闭合开关，电容器充电。触点逐渐吸合，小灯泡L亮起。 ②断开开关 ，电容器通过电磁继电器的线圈放电。观察触点是否断开以及小灯泡L的亮灭情况。 通过上面的实验操作，完成以下问题： (1)开关闭合时，下列描述正确的是___________。 A．充电电流方向为逆时针 B．电容器电压随时间非线性增大，最终为 C．充电电流随时间线性减小，最终为0 D．充电结束后，可调电阻上的电压不为0 (2)开关断开后，电容器放电。当电容器电压下降到某一阈值U时，电磁继电器停止工作，触点断开。若电容器的电容为C，从断开到断开过程中，电容器放出的电荷量为___________（用题中的符号表示）。 (3)在保证电磁继电器正常工作前提下，放电回路中可调电阻的电阻越___________（填“大”或“小”），延时时间越长。 【答案】(1)B (2) (3)大 【详解】（1）A．开关闭合时，因电源正极在上，负极在下，则充电电流方向为顺时针，故A错误； BCD．充电过程中，电容两端的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，电压和电流的变化均为非线性变化，充电结束后，电流减小为0，则可调电阻上的电压减小为0，电容器电压最终等于电源电动势，故B正确，CD错误。 故选B。 （2）由题意，电容器放出的电荷量为 （3）由于可调电阻的阻值越大，放电的电流越小，变化也越慢，则延时时间越长。 10．(24-25高二下·广东广州三校（广州外国语学校，铁一中学，广州大学附属中学）·期末)滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（    ） A．R增大，增大 B．R减小，减小 C．R增大，不变 D．R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 (3)根据图像，推测该实验电路为（    ） A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)0.225W (3)C 【详解】（1）电阻图线上的点与原点连线的直线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故R减小，再根据电阻定律 可得也在减小。 故选B。 （2）根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125A，根据公式 代入数据解得 该电阻的功率为0.225W。 （3）根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。 故选C。 11．(24-25高二下·广东韶关·期末)某实验小组为了研究多用电表电阻挡不同量程内置电源的电动势，利用两个完全相同的多用电表，设计如图（1）实验方案，实验步骤如下： (1)先对两电表进行____调零； (2)甲同学将A表量程打到“×1Ω”挡，并对其进行欧姆调零，B表量程打到100mA挡： ①请在图（1）中连线将两表串联成一个回路_____； ②两电表联通后，A、B表指针分别指在图（2）中的a和b位置，则B表100mA挡的内电阻为____Ω；已知A表“×1Ω”挡欧姆调零后电表内阻为15Ω，则A表“×1Ω”挡内接电源电动势大小为____V（结果保留3位有效数字）； (3)乙同学将A表量程打到“×100Ω”挡，B表量程打到10mA挡，先将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，欧姆调零后B表指针指在图（2）中的c位置，则A表“×100Ω”挡内接电源电动势大小为____V（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)机械调零 (2) 15 1.44 (3)9.0 【详解】（1）使用多用电表前需要进行机械调零。 （2）[1]使用多用电表电流挡、欧姆挡时，电流要从多用电表的红表笔流进、黑表笔流出，故连接如下 [2]图（2）可知B表100mA挡的内电阻为 [3]B表100mA挡，可知最小分度值为2mA，故读数保留到个位，图（2）可知B表电流为为48mA，根据闭合电路欧姆定律可知 （3）A表量程打到“×100Ω”挡，将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，则A表、B表总内阻 B表量程打到10mA挡，可知最小分度值为1mA，读数需保留到十分位，图（2）可知B表电流为 根据闭合电路欧姆定律可知 2 / 68 1 / 68 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 物理实验 4大高频考点概览 考点01 力学实验 考点02 热学实验 考点03 光学实验 考点04 电学实验 地 城 考点01 力学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东江门·期末)实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）用游标卡尺测量摆球的直径，如图2所示，可读出摆球的直径为______mm； （2）如图1所示，将细线一端拴接小球，另一端固定在拉力传感器上，用刻度尺测量摆线长，将摆线长与摆球的半径之和记为摆长L； （3）拉动小球使摆线与竖直方向成一个很小的角度，将小球由静止释放，电脑显示拉力传感器的拉力随时间的变化关系如图3所示。 ①单摆运动的回复力是______ A．摆球的重力    B．摆球重力在垂直摆线方向上的分力 C．摆线对摆球的拉力    D．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力 ②由图3可知，单摆运动的周期是______，可得当地的重力加速度______； （4）某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______ A．开始摆动时振幅较小 B．开始计时时，过早按下停表 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 D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长 2．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d=___________。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是__________。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是________。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率____。（结果保留两位有效数字） 3．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)某探究性实验小组用如图1所示的实验装置来测量重力加速度。他们将两个完全相同的圆柱形小磁铁叠放在一起并用细线悬挂起来构成一个能在竖直平面内摆动的单摆。（忽略磁场对单摆的阻尼影响） (1)用毫米刻度尺测得小磁铁悬挂后的摆线长l（从悬点到上面小磁铁的最上端），再用螺旋测微器测得一个圆柱形小磁铁的厚度的读数如图2所示。从图2可知，小磁铁的厚度____________。 (2)将智能手机磁传感器置于小磁铁平衡位置正下方，将小磁铁由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为____________。 (3)计算重力加速度的公式____________。（用题中字母表示） 4．(24-25高二下·广东广州培正中学·期末)用如图实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为： ①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平（如图a）； ②让质量为m1的入射球多次从斜槽上A位置静止释放，记录其平均落地点位置； ③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上A位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置； ④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P，N与O的距离分别为x1、x2、x3。分析数据： (1)实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球应该选取_____进行实验（填字母代号）； A．直径，质量 B．直径，质量 C．直径，质量 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图（b）中画的三个圆最合理的是_____； (3)若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为_____。（均用题中所给物理量的符号表示） (4)某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图C所示的情况。已知M和N在OP连线上的垂直投影点为M＇、N＇（图中未画出），根据以上数据，_____（选填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 (5)定义碰撞过程的恢复系数，其中v12和v'12分别表示两物体碰撞前的相对速度和碰撞后的相对速度。已知，且落点P总是在M、N之间，说明恢复系数至少为_____。 5．(24-25高二下·广东揭阳·期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与物体质量、转动半径和角速度的关系，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1:2:1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1:1、2:1和3:1，标尺显示的格数与小球所受向心力的大小成正比，请回答下列问题： (1)小明同学选择第一层的左、右塔轮的组合方式，然后将两个质量不相等的小球分别放在A、C位置，可探究向心力大小与____________（选填“质量”“转动半径”或“角速度”）的关系。 (2)小李同学要探究向心力大小与转动半径的关系，他需要将两个质量____________（选填“相等”“不相等”）的小球分别放在挡板C和挡板____________（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第____________（选填“一”“二”或“三”）层。 (3)小张同学要探究向心力大小与角速度的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和____________（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，此时左、右两标尺显示的格数之比为____________。 6．(24-25高二下·广东广州·期末)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作： 第一步：将两片相同规格的遮光片分别固定在滑块1和滑块2上后，用天平测得滑块1和2的总质量分别为m1、m2； 第二步：打开气泵，仅将滑块1放在光电门1的左侧，轻推滑块1后发现通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则应将气垫导轨的______（填“左侧”或“右侧”）调高一些。重复多次，直至气垫导轨调至水平状态。 第三步：将滑块1放在光电门1左侧，滑块2放在光电门2的右侧。轻推两滑块，它们相向运动并发生碰撞，光电门记录的挡光时间如下表所示。 光电门1 光电门2 碰前 T1 T2 碰后 T3 无数据 （1）该同学选用的是______（选填字母）组滑块进行的实验 A． B． C． （2）若满足关系式_______________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用已测物理量表示） （3）该同学取下滑块1和滑块2，换另一组滑块进行实验，将滑块3放到光电门1的左侧，滑块4静止在光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块3使它与滑块4相碰。光电门1记录遮光时间为t1，光电门2先后记录两次遮光时间依次为t2、t3。如果满足表达式______（用t2、t3表示），则两滑块的碰撞为弹性碰撞。 7．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 8．(24-25高二下·广东深圳高级中学·期末)小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像（如图丙所示），已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为0.1kg，重力加速度。 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为______cm； (2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______（保留2位有效数字）； (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 (4)将一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钩码，静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断，再将上端连在一起并固定，下端连在一起，在下端悬挂同样的钩码，如图所示。若弹簧始终在弹性限度内，则静止时，每一段弹簧将伸长（　　） A． B． C．l D．2l 9．(24-25高二下·广东肇庆·期末)如图甲所示为单摆测量重力加速度的实验装置，在摆球运动的最低点两侧分别放置激光仪器和光敏电阻，它们的中心与静止的小球球心等高共线。光敏电阻、电流传感器及电源连接成一个光电计数电路。请回答下列问题： (1)用刻度尺测得摆线悬点到小球顶点的长度为100.00cm，用10分度的游标卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为________cm，该单摆的摆长为__________cm。 (2)启动激光仪器和光电计数电路，摆球在竖直面做简谐振动，由于摆球的遮挡，使得光敏电阻的阻值随时间做周期性变化，测得电流传感器中的电流随时间变化的图线如图丙所示，则该单摆的振动周期__________（用、表示）。 (3)改变摆长，按上述方法测量不同摆长情况下单摆的周期，得到多组数据，以为横轴，为纵轴，作出图像如图丁所示，若图线的斜率为，则重力加速度的大小_________（用题中所给字母表示）。 (4)若由于激光仪器的位置调试不精准，导致小球经过最低点时，球心位置比激光光线低一些，则测得的重力加速度值与真实值相比_________（选填“偏大”“相等”或 “偏小”）。 10．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)实验小组的同学们做“用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)用表示单摆的摆长，用表示单摆的周期，重力加速度______。 (2)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______（选填选项前的字母）。 A．长约的细线 B．长约的橡皮绳 C．直径约的均匀铁球 D．直径约的均匀木球 (3)乙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 D．测量摆长时，仅测量了悬挂点到小球上端的距离，忘记加上小球的半径 (4)丙同学测得重力加速度，并画出单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大偏角的正弦值约为_____（结果保留一位有效数字）（取3.14）。 11．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)“测定玻璃的折射率”的实验中，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。为了减小实验误差，两个大头针的距离应适当_____（选填“大”或者“小”）一些。某小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，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）。 (2)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丙所示。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aehd    B．平面abcd    C．平面abgh 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．      B．       C．      D．0 (3)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由电火花计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带（如图丁所示），纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，电源的频率为。C点的瞬时速度大小为______。小车运动过程中的平均加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 12．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)某同学在广州地区用图示装置完成“用单摆测量重力加速度的大小”的实验： (1)用游标尺测量摆球的直径，结果如图甲，可读出摆球直径为______cm； (2)实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为_______。 (3)北京和广州的两位同学，分别探究单摆的周期T与摆长l的关系，通过网络交流将两地的实验数据在同一张坐标纸上绘制了T2−l图像，如图丁所示。其中用北京的同学所测实验数据绘制的图像是图线_______（选填“A”或“B”） 13．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)某同学利用单摆测重力加速度的实验过程中，发现摆球在摆动过程，容易变成圆锥摆，造成实验误差，于是利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，原理图如下图所示（AB为光电计数器）。实验步骤如下： （1）用游标卡尺测得小球直径为D，用米尺测得每根悬线的长度为d； （2）使小球偏离竖直方向一定角度θ（θ<5°）； （3）释放小球，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，每当小球经过点O时，计数器都计数一次。从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t； （4）调节两悬点间距s，多次重复实验，由此可知： ①双线摆的振动周期T=______，双线摆的摆长L=______。（用题中已知量的字母表示）； ②为了减少误差，将测量数据作L—T2图像，通过图线的斜率k，可得出g=______（用题中已知量的字母表示）； ③该同学将测量数据输入电脑，由计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，则计算可得重力加速度g=______m/s2（保留3位有效数字，其中π2取近似值9.86）。 ④利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪的连线并未通过小球的球心，则利用上述方法得到的重力加速度g的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 14．(24-25高二下·广东广州培正中学·期末)为了测量当地的重力加速度，某学校科技兴趣小组利用激光切割机切割出如图甲所示半径为的两块完全相同的金属工件，然后将两块金属板正对平行固定，在两板之间形成距离为的较为光滑的圆槽轨道。现将直径为的小球放入轨道，使之做简谐运动，等效为单摆运动。 (1)实验前用螺旋测微器测量小球的直径，如图丙所示，则小球的直径_____mm。 (2)更换大小相同，质量更大的小球进行实验，小球的运动周期将_____（填“变大”“变小”“不变”） (3)图乙为小球在圆槽轨道最低点时的示意图，该单摆的等效摆长_____。（用，，表示） (4)若等效摆长为，取值为9.8，从小球运动到最低点开始计时，并记为第1次，第101次经过最低点时用时，则计算重力加速度为_____。（结果保留3位有效数字） (5)反思与评价，该装置与线摆相比的优点：_____；（写出一条即可） 地 城 考点02 热学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东湛江湛江第一中学·期末)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 C．用浅盘装入约深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 D．将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 E．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积 上述实验步骤的合理顺序是______________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是______； (3)在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是______________。 A．为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时，将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时，将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 (4)若测得油膜总面积，则代入数据可得_______nm。（结果保留2位小数） 2．(24-25高二下·广东韶关·期末)以下是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，按要求完成实验相关内容。 (1)如图a所示，在插针法测量玻璃砖折射率的实验中，插P4针时，应观察使得P4针遮挡住P3针以及___________，测量和处理数据时若不使用量角器，则可用以下哪组器材替代______。 A．圆规和游标卡尺 B．圆规和直尺 C．圆规和直角三角尺 (2)图b是用油膜法估测油酸分子直径实验中得到的油膜轮廓，已知每小格边长为L，图中油膜占据面积约为123小格，滴入水中油酸体积为V，则油酸分子直径d=________。 (3)某同学采用图c电路测量Rx阻值，若R0已知，电压表V1和V2读数分别为U1和U2，而两表内阻均未知，则Rx=___________（用题中已知符号表示）。 3．(23-24高二下·河北邢台名校联盟·期中)某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图甲所示。 (1)关于实验过程，下列说法错误的是__________。 A．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞 B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 (2)启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得的图像如图乙所示，则__________。（填“＞”“＝”或“＜”） (3)该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是__________。 A．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 B．实验过程中出现漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 4．(24-25高二下·广东云浮·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”实验，主要实验步骤如下： ①将压力表的指针校准到1.0×105Pa； ②在柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处； ③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起把一段空气柱封闭； ④迅速推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积Ⅴ及相应的压力表示数p。 (1)请指出以上哪个步骤中存在不妥之处：______（填写对应的步骤序号）； 实验序号 1 2 3 4 封闭空气柱长度L/cm 3.50 2.50 2.80 3.00 封闭空气柱压强p/（×105Pa） 1.01 1.70 1.26 1.17 (2)按正确步骤进行了实验，记录的部分实验数据如表所示，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是______（填写对应的实验序号）； (3)重新按正确步骤进行实验，根据实验所采集数据绘制了图像，如图乙所示，出现这种情况的可能原因是______。 A．实验过程中有漏气现象 B．环境温度升高 5．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 6．(24-25高二下·广东东莞·期末)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得滴上述溶液的总体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油酸薄膜形状稳定后，得到油酸薄膜的面积为，则可求得： (1)油酸分子的直径是___________（用、、、、表示）。 (2)测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差而采用的方法是（　　） A．控制变量法 B．类比法 C．累积法 D．归纳法 (3)该实验中的理想化假设是（　　） A．将油膜看成单分子层油膜 B．考虑各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 7．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若仅换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）；若仅把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）。 (2)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RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT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。 ②若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 (3)油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是___________m 3（计算结果保留两位有效数字）；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的油酸分子直径___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 8．(24-25高二下·广东深圳高级中学·期末)学习完选择性必修三气体相关的知识之后，某同学提出一种测量不规则形状物体的方法，并且用下面的实验装置对一颗形状不规则的小石子的体积进行测量，实验过程中假定大气温度不变，注射器与外界导热良好。        (1)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，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图2所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗小石子的体积为___________。 (3)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了（1）中的关系图线，如图3所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若两个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2，则由图可知它们的大小关系是m1_____m2（选填“大于”或“小于”）。 9．(24-25高二下·广东肇庆·期末)传统的油膜法估测油酸分子大小存在一定的局限性，尤其是测量时油膜形状的不规则性和面积测量的主观性会带来较大误差。为此，实验小组利用现代科技手段（智能手机和图像处理软件）来改进这一实验。请根据信息，回答下列问题： （1）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这采用的研究方法是________（填正确答案标号）； A．等效替代法    B．类比法     C．理想模型法    D．控制变量法 （2）实验中为了使油酸分子在水面上形成单分子层，应该使用浓度___________（选填“较高”或“较低”）的油酸酒精溶液； （3）将体积为的纯油酸溶于酒精中，配制成体积为的油酸酒精溶液，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量筒中，当滴入滴时，其体积为。则一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为____________（用、、、表示）； （4）向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒上一层痱子粉，将一滴配制好的油酸酒精溶液滴在浅水盘中央，待水面稳定后，使用智能手机的高分辨率摄像头垂直拍摄油膜的照片，确保照片清晰且油膜形状完整； （5）将照片导入图像处理软件中，利用软件的测量工具测得油膜的面积为，则可计算出油酸分子的直径为_________（用、、、、表示）。 10．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，关于压强p与体积V的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． (3)另一实验小组想研究体积不变时，气体压强与温度的关系。小组在烧瓶封闭一定质量的理想气体。如图，通过橡胶塞连接一细玻璃管，左右两侧的细玻璃管通过橡皮管连接，并在玻璃管内注入一定的水银，右侧玻璃管开口。上下移动右侧玻璃管，使左右两侧的水银面等高，开始烧瓶内的气压为，温度为。接着缓慢加热烧瓶并同时上下移动右侧玻璃管，使左侧玻璃管的液面始终与初始液面等高，记录不同温度T与左右两管液面的高度差h。然后作图如图所示，则该图应为_________（填图中序号）；当瓶内气体加热至87℃时，左右两管液面高度差应为_________cm。 11．(24-25高二下·广东大湾区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的选择性必修3中二个必做实验的部分步骤，请完成以下问题 (1)某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，能增加实验测量精度的操作有（   ） A．用新配制的油酸酒精溶液进行实验 B．为了实验观察更清楚，痱子粉撒得越多越好 C．油膜未完全散开时即可记录面积 D．为了节省时间，重复实验时可以不清洗用过的浅盘 (2)为减小误差，该实验并未直接测量1滴油酸酒精溶液体积，而是用滴管测得n滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，下列实验采用了类似方法的有（   ） A．“测定玻璃的折射率”实验中折射角的测量 B．“用双缝干涉测光的波长”实验中的测量相邻亮条纹间的距离 C．“用单摆测重力加速度”实验中单摆的周期的测量 (3)如图（a）所示，关于探究等温情况下一定质量气体压强与体积关系实验中，实验操作正确的是（   ） A．推动活塞时，用手握住注射器筒 B．推动活塞到相应位置后，立刻记录压强值 C．推动活塞时，应尽量缓慢 D．封闭气体的压强可以用mmHg为单位 (4)图（b）中两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是（   ） A．①的实验环境温度较高 B．某组器材的气密性不佳 C．两组封闭气体的质量不同 D．某组实验中体积测量出现偶然误差 12．(24-25高二下·广东清远·期末)某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（　　）（填标号）； A．有助于识别油酸的颜色 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 (2)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（　　）（填标号）； A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．油酸酒精溶液久置，溶液的浓度发生了变化 D．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 (3)在实验中，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，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小______m（结果保留一位有效数字）。 13．(24-25高二下·广东深圳·期末)某物理实验小组用图乙所示的实验装置探究温度不变的情况下气体的体积与压强的关系。装置主要由带刻度的玻璃圆筒、活塞、托盘和砝码组成。用天平测量活塞的质量，砝码盘的质量为，以及单个砝码的质量。查阅当地重力加速度g以及大气压强。 (1)用游标卡尺测量圆筒的内径，如图甲所示，则其内径为__________cm。 (2)把活塞插入圆筒，在圆筒中封闭一定质量空气，并在活塞上端安装砝码盘，待气体状态稳定后，读取气体的体积__________mL（如图乙所示），计算此时气体的压强p。在砝码盘上增加砝码，记录气体相应的体积及压强。当砝码盘中有n个砝码时圆筒内气体的压强__________。（用题中提供的物理符号表示） (3)根据实验数据绘制出图像如图丙。图中气体体积为V1、V2时对应的温度分别为、，则可以判断________（选填“”、“”或“”）。下列操作中可能造成该实验结果的有__________。 A．操作时长时间用手紧握玻璃圆筒； B．为防止气体与外界进行热交换采用绝热材料包裹玻璃圆筒； C．在活塞上涂上润滑油，保持玻璃圆筒的气密性良好。 地 城 考点03 光学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用10分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图1所示。摆球直径d=___________。 (2)下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是__________。 A．用单摆测量重力加速度 B．用双缝干涉测量光的波长 C．验证动量守恒定律 D．探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 (3)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 ①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是________。 A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些 B．若A、B连线与法线间夹角较大时，则可能在一侧发生全反射 C．可用玻璃砖代替尺子画出边界 ②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。并以O点为圆心，以10cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段的延长线于C点，过O点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率____。（结果保留两位有效数字） 2．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示： (1)M、N、P三个光学元件依次为______（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．单缝和双缝应当相互平行 B．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，会导致波长测量值偏大 C．把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变宽 D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，该点处一定是暗条纹 (3)某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为d=0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝L=1.2m远的屏上，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纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的读数为x1=2.325mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其读数为x6=_______mm。 (4)利用测量数据，此光波波长的计算表达式为λ=________（用题中符号表示）。 3．(24-25高二下·广东深圳某校·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)“测定玻璃的折射率”的实验中，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。为了减小实验误差，两个大头针的距离应适当_____（选填“大”或者“小”）一些。某小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，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）。 (2)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丙所示。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aehd    B．平面abcd    C．平面abgh 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．      B．       C．      D．0 (3)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由电火花计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带（如图丁所示），纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，电源的频率为。C点的瞬时速度大小为______。小车运动过程中的平均加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 4．(24-25高二下·广东清远·期末)在用双缝干涉测量光的波长的实验中，实验装置如图甲所示。 (1)甲图从左至右分别是（　　）（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．滤光片、双缝、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)测量某亮纹位置时，乙图中手轮上的示数为______mm； (3)在该实验中，如果分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，装置各数据不变，在双缝后的屏幕上观察到的绿光条纹个数比红光条纹个数______（填“多”或“少”）。 5．(24-25高二下·广东江门·期末)某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)实验中将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，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则______mm； (3)已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长______m（计算结果保留3位有效数字）； (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 6．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)小明用纯净水、玩具激光笔、笔、油纸、三角板、量角器等器材。设计以下如图甲所示“测量冰块的折射率”的实验。 (1)实验步骤如下： ①将纯净水装进模具后放进冰箱，制得一块长方体的透明冰块； ②把冰块放在水平桌面的油纸上，并沿着冰块的上下边在纸上画出两条直线、； ③将激光笔固定在适当的位置，使它发出的光以一定角度斜射向冰块上边表面，用笔在油纸上标记出入射光线经过的点、入射光线与冰块上边表面的直线的交点O，以及折射光线从直线射出点； ④移开冰块，用三角板连接点与O点，O点与点，分别画出入射光线、折射光线与法线； ⑤用量角器分别测量入射角i与折射角r，记录在表格中，用公式______求出折射率n； ⑥多次改变入射角，重复上述步骤，记录多组入射角i和折射角r的数据。 ⑦根据实验数据，在如图乙所示坐标上描点，并画出一条经过A的直线（图中未画出），已知A点的坐标为，则该冰块的折射率为______。 (2)以下关于实验的说法正确的是______。 A．为了防止在冰块上表面发生全反射，入射角不能过大 B．如果激光笔发出的激光不是单色光，将会对测量结果有影响 C．为了减小误差，点与O点的距离应该适当近一些 (3)若小明在纸上画出的界面、与冰块位置的关系如图丙所示，且以、为界面画光路图且其他操作均正确，则小明测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 7．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)(1)某实验小组用三角形玻璃砖ABC做“测定玻璃折射率”的实验。如甲图所示，他们将玻璃砖平放在白纸上，并沿界面作出两条直线AB和CB，在直线AB一侧插上大头针P1、P2以记录入射光线的方向，眼睛在玻璃砖的另一侧观察，并插上大头针P3、P4以记录折射光线的方向。请在甲图中用直尺补充光线在两个界面发生折射的完整的光路图。 (2)小组中一名同学在处理实验数据时，由于没有量角器，决定仅用一把直角三角板（含毫米刻度尺）完成折射率的测量。乙图是他记录的入射光线、折射光线、界面和法线。为了方便测量，他以入射点O为圆心作了一个圆，圆与入射光线的交点为P，与折射光线的交点为M，如图中虚线所示。请你在此基础上继续完成实验： ①在乙图中用虚线作出需要测量长度的线段PQ、MN，并标明字母Q与N（用黑色字迹的钢笔或签字笔作答）__________； ②用毫米刻度尺测得PQ的长度为__________cm；（测量时，以答题卡上的PQ线段长度为准） ③根据公式n=__________（用PQ、MN的关系式表示）、以及图中相应线段的测量值，可测得该玻璃的折射率为__________（保留三位有效数字）。 8．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。“用双缝干涉实验测定光的波长”装置如图甲所示。 (1)实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节_____（填部件名称）观察到清晰条纹。 (2)该同学在光源和单缝间放置红色滤光片；调节装置，使测量头的分划板中心刻度与某条亮纹中心对齐，手轮上螺旋测微器的读数如图乙所示，此读数为_____mm； (3)如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻度对准图中A、B位置，手轮的读数分别记为x1、x2（），双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，则入射的红色光波长λ=_____（用题中已知量的字母表示）。 (4)若其他条件不变，把红色滤光片换为绿色滤光片，从目镜中观察到的条纹数目会_____（选填“增加”“减少”或“不变”）。 地 城 考点04 电学实验 一、实验题 1．(24-25高二下·广东湛江湛江第一中学·期末)近年来，研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶。某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V，整个“电池包”由15节刀片电池串联而成，每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成。现提供的器材有：一块磷酸铁锂电芯、电阻箱（最大阻值为999.9）、电流传感器（测量范围0～10mA，电阻为100）、定值电阻、开关S和若干导线，某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势和内电阻，设计电路如图所示，实验步骤如下： （1）由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为________V； （2）闭合开关S前，将电阻箱的阻值调到最大值； （3）多次记录电流传感器的示数（A）和电阻箱（）相应的阻值，并将数据转化为图像，则与关系式为________； （4）由图像获得图像的斜率大小为，纵截距大小为，则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为__________V，内阻为________。（结果均保留2位有效数字） 2．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为____________V，电流表内阻____________ (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要______联（填“串”或“并”）一个阻值____________的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留2位有效数字）。 3．(24-25高二下·广东揭阳·期末)某实验小组用如图甲所示的电路研究压敏电阻阻值随外力变化的关系，器材有：电源E（电动势为，内阻不计）、电压表和（量程均为，内阻很大）、滑动变阻器R、电阻箱和压敏电阻、开关S、导线若干。 (1)S闭合前，R的滑片应置于最____________（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，调节接入电路的阻值，直到示数相等。 (2)保持阻值不变，对施加的压力增大时，读数减小，读数____________（选填“增大”“不变”或“减小”），这说明受到的压力增大时，其阻值____________（选填“增大”“不变”或“减小”）。读出的示数，则____________（用表示）。已知，电压表的示数如图乙所示，则其读数为____________的示数为，则此时____________。 (3)保持，通过多次实验，作出的关系图像如图丙所示，可得的数值关系表达式为____________（F的单位取N）。 4．(24-25高二下·广东广州·期末)物理是一门以实验为基础的科学，下面是某同学做实验过程中的部分步骤： (1)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、绝缘的硅钢片叠成 ②观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______。 (2)①用油膜法估测油酸分子大小的实验，将浓度为0.10%的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒，100滴溶液恰好1mL。向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，在浅盘上盖上透明塑料盖板，并描出油酸膜的轮廓，如图乙所示。已知正方形网格的边长为1cm，则估测出油酸分子的直径为______m。（保留2位有效数字） ②直接测1滴油酸酒精溶液的体积误差较大，本实验采用累计的方法。下列实验也采用了该方法的是( ) A、“用单摆测定重力加速度”实验中，测量单摆的周期 B、“用双缝干涉测光的波长”实验中，测量相邻条纹间距 C、“验证动量守恒定律”实验中，获得小球落点的平均位置 D、用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，再求出直径平均值 5．(24-25高二下·广东东莞·期末)某同学用如下实验装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： (1)用上图所示的实物电路探究影响感应电流方向的因素，请将上图的实物连线补充完整___________。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最___________（选填“左”或“右”）端。 (3)若上图实物电路连接正确，开关闭合瞬间，电流计的指针向左偏转，则将铁芯快速插入线圈中时，可观察到电流计指针___________（选填“不”、“向左”或“向右”）偏转。 6．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若仅换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）；若仅把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离___________（选填“减小”、“增大”或“不变”）。 (2)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RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT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。 ②若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 (3)油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是___________m 3（计算结果保留两位有效数字）；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的油酸分子直径___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 7．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)某实验小组用图甲所示的测量电路对某种热敏电阻特性进行探究。 (1)按照测量电路图，请补充完整图乙中的实物连线_______； (2)将温控装置内的温度调节为，把滑动变阻器R0的滑片置于_______（填“a”或“b”）端，开关S2拨向1，闭合开关S1，调节R0，使电流表的指针指向某一刻度，断开开关S1、S2； (3)将电阻箱的阻值调到_______（填“最大值”或“最小值”），将开关S2拨向2，闭合开关S1，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱的阻值使得电流表的示数与（2）中示数相同，记录此时电阻箱的阻值R和温控装置的温度t，断开开关S1、S2； (4)逐步降低温控装置的温度t2（），在每一温度下重复（2）（3）操作，根据实验数据描绘出图像，如图丙所示。当温度为40℃时，热敏电阻的阻值为______Ω。 (5)应用该热敏电阻可以制作报警系统，电路图如图丁所示，开关c应与_______（填“a”或“b”）相连接；将滑动变阻器滑片向左移动，启动报警器时的温度_______（填“变高”“ 不变”或“变低”）。 8．(24-25高二下·广东深圳·期末)某实验小组用可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 (1)保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是__________； (2)以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有__________（填选项前的字母）     A．电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表 (3)为研究变压器横梁的作用，把没有安装横梁跟安装了横梁的变压器进行对比实验，结果如下表所示。请根据实验结果分析横梁在其中起到的作用：__________。 匝 匝 没有横梁 100 200 4.00V 4.68V 装上横梁 100 200 4.00V 7.99V 9．(24-25高二下·广东汕头·期末)小明同学在学习电容器的充放电特性后，利用电容器的充放电过程设计一个简易的延时开关电路，用于控制电路的通断时间，实验电路如图所示。 实验器材：电源 （电动势分别为、，内阻为零），电容器C，可调电阻R、二极管D，小灯泡L，开关，电磁继电器 （线圈通电后会吸住上方金属片使触点 闭合从而控制灯泡电路），导线若干。 实验步骤： ①按图 1连接电路，闭合开关，电容器充电。触点逐渐吸合，小灯泡L亮起。 ②断开开关 ，电容器通过电磁继电器的线圈放电。观察触点是否断开以及小灯泡L的亮灭情况。 通过上面的实验操作，完成以下问题： (1)开关闭合时，下列描述正确的是___________。 A．充电电流方向为逆时针 B．电容器电压随时间非线性增大，最终为 C．充电电流随时间线性减小，最终为0 D．充电结束后，可调电阻上的电压不为0 (2)开关断开后，电容器放电。当电容器电压下降到某一阈值U时，电磁继电器停止工作，触点断开。若电容器的电容为C，从断开到断开过程中，电容器放出的电荷量为___________（用题中的符号表示）。 (3)在保证电磁继电器正常工作前提下，放电回路中可调电阻的电阻越___________（填“大”或“小”），延时时间越长。 10．(24-25高二下·广东广州三校（广州外国语学校，铁一中学，广州大学附属中学）·期末)滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（    ） A．R增大，增大 B．R减小，减小 C．R增大，不变 D．R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 (3)根据图像，推测该实验电路为（    ） A． B． C． D． 11．(24-25高二下·广东韶关·期末)某实验小组为了研究多用电表电阻挡不同量程内置电源的电动势，利用两个完全相同的多用电表，设计如图（1）实验方案，实验步骤如下： (1)先对两电表进行____调零； (2)甲同学将A表量程打到“×1Ω”挡，并对其进行欧姆调零，B表量程打到100mA挡： ①请在图（1）中连线将两表串联成一个回路_____； ②两电表联通后，A、B表指针分别指在图（2）中的a和b位置，则B表100mA挡的内电阻为____Ω；已知A表“×1Ω”挡欧姆调零后电表内阻为15Ω，则A表“×1Ω”挡内接电源电动势大小为____V（结果保留3位有效数字）； (3)乙同学将A表量程打到“×100Ω”挡，B表量程打到10mA挡，先将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，欧姆调零后B表指针指在图（2）中的c位置，则A表“×100Ω”挡内接电源电动势大小为____V（结果保留2位有效数字）。 2 / 68 1 / 68 学科网（北京）股份有限公司 $