专题05 实验（期末专项训练）高二物理下学期教科版

**基本信息** 聚焦高中物理5大核心实验，通过典型题例系统覆盖实验原理、操作规范及数据处理，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |用单摆测定重力加速度|5题|周期测量、摆长计算、误差分析|从单摆周期公式推导g表达式，通过图像法处理数据| |测定玻璃的折射率|5题|插针法操作、光路绘制、误差判断|基于折射定律，分析界面偏差对折射率测量的影响| |双缝干涉测波长|5题|条纹间距测量、仪器调节、数据计算|应用双缝干涉公式，结合游标卡尺读数处理数据| |油膜法估分子大小|7题|溶液配制、油膜面积估算、误差分析|通过累积法稀释油酸，建立单分子油膜模型| |气体等温变化规律|6题|压强体积测量、图像分析、漏气判断|基于玻意耳定律，用p-V图像验证压强与体积关系|

专题05 实验 考点一遍过 题型1 用单摆测定重力加速度 1 题型2 测定玻璃的折射率 7 题型3 用双缝干涉实验测量光的波长 13 题型4 用油膜法估测分子的大小 20 题型5 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 23 题型1 用单摆测定重力加速度 1．(25-26高二上·浙江宁波江北区三锋联盟、杭九中·期末)在“用单摆测量重力加速度”的实验中 (1)实验前根据单摆周期公式可推导出重力加速度g的表达式，下列正确的是________ A． B． C． D． (2)实验过程中下列说法正确的有________（多选） A．摆线要选择细一些的、长度选短一些 B．摆球选择质量大一些且体积小一些的小球 C．悬挂点要固定 D．测量周期时拉开摆球从最高点释放开始计时 (3)根据多组实验数据作出周期平方和摆长的图线如图2所示，取3.14，可以求出重力加速度g为________（结果保留3位有效数字） 【答案】(1)B (2)BC (3)9.86 【来源】浙江宁波市江北区三锋联盟、杭九中2025-2026学年高二上学期期末考物理试题 【详解】（1）根据单摆周期公式 变形可得 故选B。 （2）A．为减小实验误差，摆线要选择较细、伸缩性较小，并且线尽可能长一些，故A错误； B．摆球尽量选择质量较大、体积较小的，可以减小空气阻力的影响，故B正确； C．为了保证摆球摆动过程中，摆长不变，所以悬挂点要固定，故C正确； D．测量周期时应从摆球到达最低点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间，故D错误。 故选BC。 （3）根据单摆周期公式 变形得 图像的斜率为 解得重力加速度 2．(25-26高二上·湖南永州·期末)某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径为d = __________cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图丙所示，则小球摆动的周期为T = __________。 (3)根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g = __________（用d、t0、R表示）。 (4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度测得重力加速度，则测得的重力加速度的值__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）当地重力加速度的真实值。 【答案】(1)1.050 (2) (3) (4)大于 【来源】湖南永州市2025-2026学年高二上学期期末质量监测物理试卷 【详解】（1）由游标卡尺读数有，小球的直径 （2）小球从运动到，再到，返回最后运动到，运动的时间为一个周期，当小球运动到点时，压力传感器示数最大，所以一个周期内压力传感器示数出现两次最大，由图丙可知，小球摆动的周期为。 （3）由题意可知周期，摆长为 根据单摆周期公式，可得 解得 （4）由（3）可知 若将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重力加速度，显然等效摆长变大，所以重力加速度g的测量值大于当地重力加速度的真实值。 3．(25-26高二上·山东临沂·期末)某实验小组用如图1所示的装置做“利用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)组员用游标卡尺测得单摆小球的直径如图2所示，小球直径为________。 (2)组员测出多组摆长和对应的单摆周期，绘制的图像如图3所示，则当地的重力加速度________。（用图中字母表示） (3)另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在水平面内做圆周运动，如下图所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________。 A．偏大 B．偏小 C．不变 D．都有可能 【答案】(1)1.66 (2) (3)A 【来源】山东临沂市2025-2026学年度上学期高二期末学业水平质量调研物理试题 【详解】（1）图2所示10分度的游标卡尺精度为0.1mm，小球直径为 （2）由单摆的周期公式 变形得到 则图像的斜率为 可得当地重力加速度 （3）实际操作过程中，摆球的运动为圆锥摆运动，设摆线与竖直方向夹角为，则等效摆长为，摆球实际运动的周期 而该同学仍用单摆的周期公式求出重力加速度，根据 可得，摆球作圆锥摆运动，测得的周期变小，则测量的重力加速度比真实值偏大，所以求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比偏大，故选A。 4．(25-26高二上·山东潍坊·期末)某兴趣小组在利用单摆测量当地重力加速度的过程中发现：用单根线的摆进行实验时，容易出现圆锥摆的情况，进而导致测量结果出现较大误差。于是该组同学改进了实验方案，利用图甲所示的双线摆进行实验。 （1）装置组装：将两段长度相等且不可伸长的细绳一端分别固定在两个竖直墙壁上，固定点记为A、B（A、B点在同一水平面上），另一端与一小钢球相连，连接点记为C。 （2）摆长测量：用刻度尺测出一根细绳的长度为l，A、B两点的间距为a，用游标卡尺测出小球的直径为d，则摆长_________。 （3）周期测量：将摆垂直纸面方向拉开一个小角度（小于5°），静止释放，待摆动稳定后，利用秒表测量摆的周期，请简述利用秒表测量单摆周期的过程_________。 （4）重力加速度计算：多次改变细绳的长度，重复实验，根据实验数据绘制得到如图乙所示的图像，可知当地重力加速度_________（用图乙中字母表示）。 【答案】 当摆球运动到最低点时开始计时，并开始计数，数出个全振动，停止计时，读出秒表时间为，则单摆的周期为 【来源】山东潍坊市2025-2026学年高二上学期期末质量监测物理试题 【详解】[1]摆长为摆球中心到悬点的距离，即 [2]当摆球运动到最低点时开始计时，并开始计数，数出个全振动，停止计时，读出秒表时间为，则单摆的周期为 [3]根据单摆的周期公式，可得 即在图像中，图像的斜率 解得 5．(25-26高二上·内蒙古包头·期末)如图（a）所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图（b）所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出的关系如图（c）所示，忽略空气阻力。 (1)该单摆的周期T与的大小关系为_______。 A． B． C． (2)该兴趣小组的同学测量并改变绳长l并测出对应的周期T，绘制图（d），其中为纵轴，l为横轴，不倒翁与轻绳的连接点到其重心的距离为d。则关于绳长l的函数表达式为________。 (3)图线的纵截距大小为a，斜率为b，则不倒翁与轻绳的连接点到其重心的距离_______。（用a、b表示） 【答案】(1)C (2) (3) 【来源】内蒙古自治区包头市2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）最高点绳子拉力最小，最低点绳子拉力最大，所以，即 故选C。 （2）由单摆周期 可得 （3）图线的纵截距大小为a，斜率为b，则， 解得 题型2 测定玻璃的折射率 6．(24-25高二下·浙江衢州·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中， 先画好玻璃砖上边界位置，由于玻璃砖甲上边界未与对齐，使下边界位置画在了位置，，如图所示。在入射光线上插大头针、，随后正确插上大头针、。由于下边界位置发生偏离，导致确定________（选填“入射光线、玻璃砖中光线”或“射出玻璃砖光线”）时，发生了误差。由此测得的玻璃砖甲的折射率________（选填“大于、小于”或“等于”）真实值。 实验室有几种不同厚度和折射率的玻璃砖供选择，若玻璃砖乙的两边界分别为和，大头针确定的两条光线不变，则玻璃砖甲的折射率________（选填“大于、小于”或“等于”）玻璃砖乙的折射率。 【答案】 玻璃砖中光线 小于 大于 【来源】浙江省衢州市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题 【详解】[1][2]由于PQ与MN之间的距离偏大，导致在玻璃砖中的光线传播方向偏离，从而导致在玻璃砖中的入射角偏大，根据光的折射规律可知，测得的折射率小于其真实值； [3]根据上述分析可知，按照上述方法测得甲玻璃砖的折射率小于其真实值，将乙玻璃砖放在上述位置时，乙玻璃砖得折射率恰好等于上述方法测得的甲玻璃砖的折射率，故甲玻璃砖的折射率大于乙玻璃砖的折射率。 7．(24-25高二下·四川广安·期末)如图，用“插针法”测量一直角三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： （1）在水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO，交点为O点； （2）让三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC； （3）在直线DO上依次插上P1、P2两枚大头针； （4）在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，使P3能挡住______（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像； （5）确定出射光线的位置______（选填“是”或“不是”）必须插上第四枚大头针； （6）移去三棱镜和大头针，规范作出光路图，利用图中坐标纸算出三棱镜的折射率n=__________（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 P1和P2 不是 1.2（1.1~1.3） 【来源】四川省广安市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（4）[1]在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，由于两点确定一条直线，为了确定最终的出射光线，实验中，应使P3能挡住P1和P2的虚像； （5）[2]入射光线DO垂直于界面AB，此时折射光线方向不变，延长DO与BC界面的交点为界面BC上的入射点，该入射点与P3的连线为最终的折射光线，可知，确定出射光线的位置不是必须插上第四枚大头针； （6）[3]作出光路图如图所示 根据几何关系在BC界面上入射角为 令折射角为，根据图示有 根据折射定律有 解得 8．(24-25高二下·四川凉山州·期末)某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下： （1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线，再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置； （2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2； （3）在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住________，使P4挡住________。（选填“A”“B”“C”“D”）； A．P1、P2         B．P1、P2的像         C．P1、P2和P3         D．P1、P2的像和P3 （4）请在答题卡图中补充完整光路图________； （5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 B D 偏小 【来源】四川省凉山州2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（3）[1]在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，故选B； [2]使P4挡住P1、P2的像和P3。故选D。 （4）完整光路图如图 （5）由于画出界面a后将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，这会导致如下图所示的变化，由图可看出，实际折射角比所画的折射角小，根据折射定律可知所求的折射率偏小。 9．(24-25高二下·福建莆田·期末)某实验小组用插针法做“测量玻璃的折射率”实验。 (1)按如图（a）所示进行实验，以下表述正确的是 （填正确答案标号）。 A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa'和bb' B．实验时P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些，以减小实验误差 C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 D．在观察者同一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，这样就可以确定出射光线和出射点O' (2)请将图（b）中光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射时的折射角θ2； (3)该玻璃砖的折射率可表示为n=_________（用θ1和θ2表示）； (4)若实验中，已画好玻璃砖界面aa'和bb'，不慎将玻璃砖向上平移了一些，如图（c）所示，实验中其他操作均正确，测得的折射率将 （填正确答案标号）。 A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定 【答案】(1)BD (2) (3) (4)C 【来源】福建省莆田市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）A．要先画好界面和法线，用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边，移去玻璃砖后再画出另外一条界线，故A错误； B．为了减小实验误差，实验时P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些，故B正确； C．为了便于入射角与折射角的测量，入射角应尽量大些，故C错误； D．确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像，确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，故D正确。 故选BD。 （2）光路图如答图所示 （3）根据折射定律有 （4）实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律可知测得的折射率将不变，故选C。 10．(24-25高二下·天津河西区·期末)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验。 (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．选择的入射角应尽量小些 B．大头针P₄须挡住P₃及P₁、P₂的像 C．大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些 D．光可能在边界b发生全反射，导致观察不到P₁、P₂的像 (2)在实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。为测量玻璃砖的折射率，可以采用如下三种测量方法 方法一： 如图甲所示，根据光路图用量角器测出O点的入射角和折射角，则该玻璃砖的折射率____（用和表示） 方法二： 如图乙所示，以O点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点。则该玻璃砖的折射率n=___________（用图中线段的字母表示）； 方法三： 如图丙所示，以O点为圆心作大圆，与折射光的交点为B，过B点向两介质的分界面作垂线，垂足为N，AO的延长线交BN于M。再以O点为圆心、OM为半径作小圆。则该玻璃砖的折射率n=___________（用图中线段的字母表示）； 【答案】(1)BC (2) 【来源】天津市河西区2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）A．选择的入射角大小要适当，不能过大或过小，A错误； B．大头针P₄须挡住P₃及P₁、P₂的像，B正确； C．大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些，可减小确定光线方向时产生的误差，C正确； D．因光在边界b的入射角等于在a边界的折射角，可知光不可能在边界b发生全反射，D错误。 故选BC。 （2）[1]该玻璃砖的折射率 [2]该玻璃砖的折射率 [3]该玻璃砖的折射率 题型3 用双缝干涉实验测量光的波长 11．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)某同学测量玻璃的折射率，作出了如图1所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n=___________。 (2)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 如图2所示，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，此时手轮上的示数，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数。已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，由计算式___________（用、、、表示），可得所测红光波长为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) 【来源】专题04 光学（期末真题汇编，北京专用）高二物理下学期 【详解】（1）根据折射定律，光从空气射入玻璃，折射率 （2）相邻亮纹间距 由双缝干涉公式 联立得 代入，，， 解得所测红光波长 12．(25-26高二上·山东泰安·期末)“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，某同学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4条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，此时示数：_________mm。若再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_________m。（结果保留3位有效数字） (2)（多选）该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．仅增大双缝间的距离 B．仅增大屏与双缝间的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成紫色滤光片 【答案】(1) 17.25 (2)AD 【来源】山东泰安市2025-2026学年高二上学期学期期末物理试题 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的测量原理， [2]根据双缝干涉的公式， 可解得 （2）ABD．根据双缝干涉的公式， 条纹数目增加时减小，可以通过增大狭缝的距离、减小屏与双缝的距离或者减小光的波长（紫光的波长比红光短）等方法，故AD正确，B错误； C．调换单缝与双缝位置时，屏上不会出现干涉条纹，故C错误。 故选AD。 13．(25-26高二上·陕西西安高新第一中学·期末)某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 (1)如图乙所示，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，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (2)实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（　　） 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．将红色滤光片更换为紫色滤光片 (3)某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为_____。 【答案】(1)D (2)D (3) 【来源】陕西西安高新第一中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题 【详解】（1）若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选D。 （2）A．干涉条纹由图丙1变为图丙2，观察到的条纹数目增加，即条纹间距减小，由公式可知，换用长度更长的遮光筒，条纹间距增大，故A错误； B．增大单缝到双缝的距离，可知条纹间距不变，故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。 （3）由图可知，主尺的读数为，游标卡尺为20分度，故其精确度为 则游标卡尺的分度值为 其读数为 14．(25-26高二上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 (1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______（填“甲”或“乙”）。 (2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量绿光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透绿光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为____________________。（填写元件代号） (3)在光屏上得到的干涉图样如图丁所示，分划板在图中A位置时游标卡尺（20分度）如图戊所示，则其读数_________mm；在B位置时游标卡尺读数为。 (4)已知该装置中双缝间距d，双缝到光屏的距离L，则实验中计算波长的表达式_______（用d、L、x1、x2符号表示） 【答案】(1)甲 (2)CEDBA (3)101.10 (4) 【来源】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题 【详解】（1）干涉条纹间距相等，明条纹宽度相等，衍射条纹中央明条纹最宽，两侧明条纹逐渐变窄，可知干涉图样是甲。 （2）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为透绿光的滤光片、单缝、双缝、光屏，即由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为CEDBA。 （3）根据游标卡尺的精确度为0.05mm，该读数为 （4）根据上述可知，相邻明条纹中心之间的间距 由于 解得 15．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示 (1)M、N、P三个光学元件依次为_______。 A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片 C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片 (2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（　　） A．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 E．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失 (3)如图所示，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．仅旋转单缝 B．仅前后移动凸透镜 C．仅旋转毛玻璃处的测量头 D．调节拨杆 (4)已知双缝间的距离为，双缝到毛玻璃屏的距离为，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为________mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为______m（结果保留两位有效数字）。 (5)将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，可看到的干涉条纹如图所示。若在装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，相比原来观察到的干涉条纹______（A．变密  B．变疏  C．不变），若将空气膜抽成真空，相比原来观察到的干涉条纹______（A．变密  B．变疏  C．不变） 【答案】(1)A (2)ABD (3)C (4) 9.6 6.2×10-7 (5) B B 【来源】青海省西宁市第二中学优质教育集团2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】（1）根据实验装置的正确安装顺序可知M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片，故A正确，BCD错误。 故选A。 （2）A．根据双缝干涉条纹间距公式，将光屏移近双缝，l减小，其他条件不变，干涉条纹间距变窄，故A正确； B．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，其他条件不变，干涉条纹间距变宽，故B正确； C．双缝干涉条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关，将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距不变，故C错误； D．换一个两缝之间距离更大的双缝，双缝之间的间距增大，其他条件不变，干涉条纹间距变窄，故D正确； E．去掉滤光片，其他条件不变，光屏上出现彩色条纹，故E错误。 故选ABD。 （3）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，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ABD错误，C正确。 故选C。 （4）[1]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，第5条亮条纹中心对应的读数为 [2]相邻条纹间距为 根据双缝干涉条纹间距公式，解得波长 （5）[1]从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为 即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，抽去一张纸片后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，故B正确，AC错误。 故选B。 [2]若将空气膜抽成真空，入射光的波长变长，根据上述分析可知，相比原来观察到的干涉条纹变疏，故B正确，AC错误。 故选B。 题型4 用油膜法估测分子的大小 16．(24-25高二下·江苏淮安·期末)甲、乙两小组按如下步骤完成“用油膜法估测油酸分子大小”的实验。 （1）将体积为的纯油酸溶于酒精，配制成体积为的油酸酒精溶液。 （2）用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器的刻度读出该段溶液的总体积为，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数为。该步骤体现的物理思想方法是_________________； A．累积法    B．控制变量法    C．等效替代法 （3）在浅盘内盛水，将痱子粉撒在水面上，用注射器向水面滴入1滴油酸酒精溶液，待油膜稳定后，甲、乙两组同学得到的油膜轮廓分别如图所示。对比两个图样，你认为哪组的操作方式较规范？请分别说明两个图样的形成原因______________________； （4）将带有方格坐标的玻璃板轻放在操作方式较规范的那个浅盘上，用彩笔描绘出油膜轮廓，坐标纸方格边长为，数出轮廓内有效方格数为，可计算得出油酸薄膜的面积_____________，油酸分子的直径_________________（用、、、、、表示）； （5）操作方式不规范，会对测量结果产生较大误差。现利用另一组油膜图样进行测量与计算，得到油酸分子直径的测量值_____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 A 甲组操作方式比较规范。甲组痱子粉撒得均匀，乙组痱子粉撒得厚且不均匀 大于 【来源】江苏省淮安市2024-2025学年高二下学期期末调研测试物理试题 【详解】[1]一滴液滴的体积很小，可以通过测量滴液滴的体积来计算一滴的体积，可以减小误差，体现的物理思想方法是累积法。 故选A。 [2]甲组的油膜轮廓清晰均匀，操作方式较规范。 形成原因：甲组痱子粉撒得均匀，乙组痱子粉撒得厚且不均匀，导致痱子粉未能完全散开。 [3]坐标纸方格边长为，可知一格对应的面积为，轮廓内有效方格数为，则油酸薄膜的面积 [4] 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 根据可知油酸分子直径 [5]利用另一组油膜图样进行测量与计算，可知油膜面积偏小，根据可知油酸分子直径的测量值大于真实值。 六、某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 17．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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 18．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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．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．有助于油酸的颜色更透明便于识别 19．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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（　　） 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．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 20．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每mL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）。油酸分子的大小=_______m。（结果保留一位有效数字） 【答案】17．C 18．B 19．D 20． 【来源】上海市高桥中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷 【解析】17．本实验将油酸分子视为球形，并假设它们在水面上形成单分子层且紧密排列，这是一种理想化模型法。该方法将复杂情况简化为理想模型，便于分析和计算。 答案C。 18．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液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积密度，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差。 故选B。 19．A．实验中，油酸分子直径的计算公式为（其中V为油酸体积，S为油膜面积） 油酸未完全散开，S偏小，d偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，d偏大，故B错误； C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则纯油酸的体积V偏大，d偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积S偏大，d偏小，故D正确。 故选D。 20．每一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积 图像一个小方格面积为，根据多余半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为 油酸分子的大小 题型5 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 21．(24-25高二下·河南平顶山叶县高级中学·月考)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)将分子看作球体，将油膜看作______分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是______m2（结果保留2位有效数字）。 (3)由上面数据估算出油酸分子的直径是______m（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)单 (2)0.032 (3)6.25×10−10 【来源】河南省平顶山市叶县高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题 【详解】（1）估测油酸分子大小实验中，将分子看作球体，将油膜看作单分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 （2）在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形，由图示油膜可知，油膜的面积 （3）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 则油酸分子的直径为 22．(24-25高二下·山东威海·期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将玻璃板平放在坐标纸上，已知小方格的边长为1cm，计算出油酸分子直径的大小； ④将1mL的油酸溶于酒精，制成103mL的油酸酒精溶液；用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得80滴为1mL； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 请回答下列问题： (1)上述步骤中，正确的顺序是_______；（填写步骤前面的数字） (2)估算油酸分子的直径为________m；（结果保留2位有效数字） (3)若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则油酸分子直径的测量值__________。（填“偏大”或“偏小”） 【答案】(1)④①②⑤③ (2)9.6×10−10/9.5×10−10/9.7×10−10 (3)偏大 【来源】山东省威海市2024~2025学年高二下学期期末统考物理试题 【详解】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液④→准备水槽，撒上痱子粉①→形成油膜②→描绘油膜边缘⑤→测量油膜面积，计算分子直径③，故正确的顺序为④①②⑤③。 （2）每滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 油酸膜的面积 油酸分子的直径 （3）若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则每滴溶液体积的测量值偏大，故直径的测量值偏大。 23．(24-25高二下·四川广元·期末)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1.0mL，用注射器测得1.0mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中方格的边长为1.0cm。 (1)油酸分子的直径是____________m。（结果保留2位有效数字） (2)某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，可能的原因是 。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 B．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开 C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，1滴该溶液中油酸分子数更多 D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 (3)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为NA=__________。 【答案】(1) (2)C (3) 【来源】四川省广元市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 油膜面积约为 则油酸分子直径为 （2）某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，根据 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则面积S计算值偏小，则d偏大，A错误； B．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开，则S偏小，则d偏大，B错误； C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，1滴该溶液中油酸分子数更多，则导致S偏大，则d偏小，C正确； D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴，则导致V偏大，则d偏大，D错误。 故选C。 （3）1个油酸分子的体积为 体积为V的纯油酸的分子数为 另外，体积为V的纯油酸的质量为pV，摩尔数为，分子数为，所以 解得 24．(24-25高二下·福建福州平潭翰英中学·期末)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验中，为找到压强与体积的关系，______（选填“需要”或“不需要”）测量空气柱的横截面积； (2)关于该实验的操作，下列说法正确的有______： A．柱塞上应该涂油 B．用手握住注射器推拉柱塞 C．应缓慢推拉柱塞 (3)某小组利用测量得到的数据绘制的图像如图乙所示，该组同学猜测空气柱的压强跟体积成反比。如果想进一步通过图像来检验这个猜想是否合理，应当利用实验数据作出____图像，对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 【答案】(1)不需要 (2)AC (3) 过原点的直线 【来源】福建省福州市平潭翰英中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）由于注射器的横截面积相等，所以在此可用长度关系来代替体积关系，故不需要测空气柱的横截面积。 （2）A．柱塞上涂油，既减小摩擦，又防止漏气，A正确； B．手握活塞造成温度变化，B错误； C．若急速推拉活塞，则有可能造成漏气或等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，C正确。 故选AC。 （3）[1][2]该组同学猜测空气柱的压强跟体积成反比。如果想进一步通过图像来检验这个猜想是否合理，应当利用实验数据作出图像，若该图像是一条过原点的直线，则结论成立。 25．(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·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）； (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）； 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 1.01 1.70 1.26 1.17 (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 【来源】新疆乌鲁木齐市第一中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷 【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）根据玻意耳定律有 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）根据理想气体状态方程有 其中，n为物质的量，R为常数 联立可得 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。 26．(24-25高二下·江西吉安·期末)如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，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)下列关于推动活塞的操作，正确的是_____： A．应该迅速推动活塞 B．应该缓慢推动活塞 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_____为横坐标在坐标系中描点作图（选填“V”或“”）；小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_____（选填“①”或“②”）。 【答案】(1)B (2) ② 【来源】江西省吉安市2024-2025学年高二下学期期末教学质量检测物理试题 【详解】（1）若迅速推活塞，有可能造成漏气或者不满足等温条件，所以应该缓慢推动活塞，让气体与外界有充分的时间进行热交换，保持气体温度不变。 故选B。 （2）[1]根据玻意耳定律 解得 为了图像是直线，应作图像。 [2]C与气体的质量有关，如果漏气，质量逐渐减少，图像斜率也逐渐减小，所以图线应为图乙中的②。 27．(24-25高二下·甘肃天水·期末)某同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体做等温变化的规律。将注射器活塞移动到气体体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强和注射器上显示的体积，然后压缩气体，记录多组压强和体积的值。 (1)若软管内气体的体积不可忽略，作出的图像是如图乙所示的一条曲线，该曲线的渐近线（图中的虚线）对应的压强为，试用玻意耳定律分析，软管内气体的体积=___________（用表示） (2)已知软管内气体体积为，该同学找来一些小石块将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度和压强传感器的读数，作出图线如图丙所示，由此可测出这些小石块的体积___________。（已知物理量有） 【答案】(1) (2) 【来源】甘肃省天水市2024-2025学年高二下学期期末阶段性检测物理试题 【详解】（1）设软管内气体的体积为，以注射器和软管内的气体为研究对象，根据玻意耳定律，初始状态有 当时（），气体体积近似为，此时压强为，则有 可得 （2）设注射器内气体和软管内气体的总体积为，根据玻意耳定律 则 由图丙可知，当时，，代入上式可得 又因为直线的斜率 可得 即 28．(24-25高二下·内蒙古锡林郭勒盟高中联考·期末)如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应_________（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是_______。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_______。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线如图，发现图线不通过坐标原点，造成这一结果的原因可能是_________。 【答案】(1) 缓慢 缓慢移动气体可与外界充分热交换，维持温度恒定 (2)温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 (3)AC (4)由于胶管内存在气体 【来源】内蒙古锡林郭勒盟高中联考2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）[1]为确保封闭气体温度恒定，应缓慢移动活塞。 [2]原因是缓慢移动气体可与外界充分热交换，维持温度恒定。 （2）在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，微观解释是温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 （3）AB、由一定质量的理想气体状态方程，可知 C是常数，温度T越大，pV越大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是对应的图线，故A正确，B错误； CD、由一定质量的理想气体状态方程，可知 的斜率 C是常数，气体温度越高，图像斜率越大，故C正确，D错误。 故选AC。 （4）由图像可得 则 所以造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 实验 考点一遍过 题型1 用单摆测定重力加速度 1 题型2 测定玻璃的折射率 7 题型3 用双缝干涉实验测量光的波长 13 题型4 用油膜法估测分子的大小 20 题型5 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 23 题型1 用单摆测定重力加速度 1．(25-26高二上·浙江宁波江北区三锋联盟、杭九中·期末)在“用单摆测量重力加速度”的实验中 (1)实验前根据单摆周期公式可推导出重力加速度g的表达式，下列正确的是________ A． B． C． D． (2)实验过程中下列说法正确的有________（多选） A．摆线要选择细一些的、长度选短一些 B．摆球选择质量大一些且体积小一些的小球 C．悬挂点要固定 D．测量周期时拉开摆球从最高点释放开始计时 (3)根据多组实验数据作出周期平方和摆长的图线如图2所示，取3.14，可以求出重力加速度g为________（结果保留3位有效数字） 2．(25-26高二上·湖南永州·期末)某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径为d = __________cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图丙所示，则小球摆动的周期为T = __________。 (3)根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g = __________（用d、t0、R表示）。 (4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度测得重力加速度，则测得的重力加速度的值__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）当地重力加速度的真实值。 3．(25-26高二上·山东临沂·期末)某实验小组用如图1所示的装置做“利用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)组员用游标卡尺测得单摆小球的直径如图2所示，小球直径为________。 (2)组员测出多组摆长和对应的单摆周期，绘制的图像如图3所示，则当地的重力加速度________。（用图中字母表示） (3)另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在水平面内做圆周运动，如下图所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________。 A．偏大 B．偏小 C．不变 D．都有可能 4．(25-26高二上·山东潍坊·期末)某兴趣小组在利用单摆测量当地重力加速度的过程中发现：用单根线的摆进行实验时，容易出现圆锥摆的情况，进而导致测量结果出现较大误差。于是该组同学改进了实验方案，利用图甲所示的双线摆进行实验。 （1）装置组装：将两段长度相等且不可伸长的细绳一端分别固定在两个竖直墙壁上，固定点记为A、B（A、B点在同一水平面上），另一端与一小钢球相连，连接点记为C。 （2）摆长测量：用刻度尺测出一根细绳的长度为l，A、B两点的间距为a，用游标卡尺测出小球的直径为d，则摆长_________。 （3）周期测量：将摆垂直纸面方向拉开一个小角度（小于5°），静止释放，待摆动稳定后，利用秒表测量摆的周期，请简述利用秒表测量单摆周期的过程_________。 （4）重力加速度计算：多次改变细绳的长度，重复实验，根据实验数据绘制得到如图乙所示的图像，可知当地重力加速度_________（用图乙中字母表示）。 5．(25-26高二上·内蒙古包头·期末)如图（a）所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图（b）所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出的关系如图（c）所示，忽略空气阻力。 (1)该单摆的周期T与的大小关系为_______。 A． B． C． (2)该兴趣小组的同学测量并改变绳长l并测出对应的周期T，绘制图（d），其中为纵轴，l为横轴，不倒翁与轻绳的连接点到其重心的距离为d。则关于绳长l的函数表达式为________。 (3)图线的纵截距大小为a，斜率为b，则不倒翁与轻绳的连接点到其重心的距离_______。（用a、b表示） 题型2 测定玻璃的折射率 6．(24-25高二下·浙江衢州·期末)在“测量玻璃的折射率”实验中， 先画好玻璃砖上边界位置，由于玻璃砖甲上边界未与对齐，使下边界位置画在了位置，，如图所示。在入射光线上插大头针、，随后正确插上大头针、。由于下边界位置发生偏离，导致确定________（选填“入射光线、玻璃砖中光线”或“射出玻璃砖光线”）时，发生了误差。由此测得的玻璃砖甲的折射率________（选填“大于、小于”或“等于”）真实值。 实验室有几种不同厚度和折射率的玻璃砖供选择，若玻璃砖乙的两边界分别为和，大头针确定的两条光线不变，则玻璃砖甲的折射率________（选填“大于、小于”或“等于”）玻璃砖乙的折射率。 7．(24-25高二下·四川广安·期末)如图，用“插针法”测量一直角三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： （1）在水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO，交点为O点； （2）让三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC； （3）在直线DO上依次插上P1、P2两枚大头针； （4）在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，使P3能挡住______（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像； （5）确定出射光线的位置______（选填“是”或“不是”）必须插上第四枚大头针； （6）移去三棱镜和大头针，规范作出光路图，利用图中坐标纸算出三棱镜的折射率n=__________（计算结果保留两位有效数字）。 8．(24-25高二下·四川凉山州·期末)某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下： （1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线，再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置； （2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2； （3）在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住________，使P4挡住________。（选填“A”“B”“C”“D”）； A．P1、P2         B．P1、P2的像         C．P1、P2和P3         D．P1、P2的像和P3 （4）请在答题卡图中补充完整光路图________； （5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 9．(24-25高二下·福建莆田·期末)某实验小组用插针法做“测量玻璃的折射率”实验。 (1)按如图（a）所示进行实验，以下表述正确的是 （填正确答案标号）。 A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa'和bb' B．实验时P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些，以减小实验误差 C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 D．在观察者同一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，这样就可以确定出射光线和出射点O' (2)请将图（b）中光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射时的折射角θ2； (3)该玻璃砖的折射率可表示为n=_________（用θ1和θ2表示）； (4)若实验中，已画好玻璃砖界面aa'和bb'，不慎将玻璃砖向上平移了一些，如图（c）所示，实验中其他操作均正确，测得的折射率将 （填正确答案标号）。 A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定 10．(24-25高二下·天津河西区·期末)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验。 (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．选择的入射角应尽量小些 B．大头针P₄须挡住P₃及P₁、P₂的像 C．大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些 D．光可能在边界b发生全反射，导致观察不到P₁、P₂的像 (2)在实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。为测量玻璃砖的折射率，可以采用如下三种测量方法 方法一： 如图甲所示，根据光路图用量角器测出O点的入射角和折射角，则该玻璃砖的折射率____（用和表示） 方法二： 如图乙所示，以O点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点。则该玻璃砖的折射率n=___________（用图中线段的字母表示）； 方法三： 如图丙所示，以O点为圆心作大圆，与折射光的交点为B，过B点向两介质的分界面作垂线，垂足为N，AO的延长线交BN于M。再以O点为圆心、OM为半径作小圆。则该玻璃砖的折射率n=___________（用图中线段的字母表示）； 题型3 用双缝干涉实验测量光的波长 11．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)某同学测量玻璃的折射率，作出了如图1所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n=___________。 (2)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 如图2所示，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，此时手轮上的示数，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数。已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，由计算式___________（用、、、表示），可得所测红光波长为___________（结果保留两位有效数字）。 12．(25-26高二上·山东泰安·期末)“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，某同学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4条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，此时示数：_________mm。若再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_________m。（结果保留3位有效数字） (2)（多选）该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．仅增大双缝间的距离 B．仅增大屏与双缝间的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成紫色滤光片 13．(25-26高二上·陕西西安高新第一中学·期末)某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 (1)如图乙所示，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，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (2)实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（　　） 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．将红色滤光片更换为紫色滤光片 (3)某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为_____。 14．(25-26高二上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 (1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______（填“甲”或“乙”）。 (2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量绿光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透绿光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为____________________。（填写元件代号） (3)在光屏上得到的干涉图样如图丁所示，分划板在图中A位置时游标卡尺（20分度）如图戊所示，则其读数_________mm；在B位置时游标卡尺读数为。 (4)已知该装置中双缝间距d，双缝到光屏的距离L，则实验中计算波长的表达式_______（用d、L、x1、x2符号表示） 15．(24-25高二下·青海西宁第二中学优质教育集团·期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示 (1)M、N、P三个光学元件依次为_______。 A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片 C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片 (2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（　　） A．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 E．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失 (3)如图所示，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．仅旋转单缝 B．仅前后移动凸透镜 C．仅旋转毛玻璃处的测量头 D．调节拨杆 (4)已知双缝间的距离为，双缝到毛玻璃屏的距离为，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为________mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为______m（结果保留两位有效数字）。 (5)将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，可看到的干涉条纹如图所示。若在装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，相比原来观察到的干涉条纹______（A．变密  B．变疏  C．不变），若将空气膜抽成真空，相比原来观察到的干涉条纹______（A．变密  B．变疏  C．不变） 题型4 用油膜法估测分子的大小 16．(24-25高二下·江苏淮安·期末)甲、乙两小组按如下步骤完成“用油膜法估测油酸分子大小”的实验。 （1）将体积为的纯油酸溶于酒精，配制成体积为的油酸酒精溶液。 （2）用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器的刻度读出该段溶液的总体积为，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数为。该步骤体现的物理思想方法是_________________； A．累积法    B．控制变量法    C．等效替代法 （3）在浅盘内盛水，将痱子粉撒在水面上，用注射器向水面滴入1滴油酸酒精溶液，待油膜稳定后，甲、乙两组同学得到的油膜轮廓分别如图所示。对比两个图样，你认为哪组的操作方式较规范？请分别说明两个图样的形成原因______________________； （4）将带有方格坐标的玻璃板轻放在操作方式较规范的那个浅盘上，用彩笔描绘出油膜轮廓，坐标纸方格边长为，数出轮廓内有效方格数为，可计算得出油酸薄膜的面积_____________，油酸分子的直径_________________（用、、、、、表示）； （5）操作方式不规范，会对测量结果产生较大误差。现利用另一组油膜图样进行测量与计算，得到油酸分子直径的测量值_____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 六、某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 17．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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 18．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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．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．有助于油酸的颜色更透明便于识别 19．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)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（　　） 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．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 20．(24-25高二下·上海高桥中学·期末)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每mL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）。油酸分子的大小=_______m。（结果保留一位有效数字） 题型5 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 21．(24-25高二下·河南平顶山叶县高级中学·月考)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)将分子看作球体，将油膜看作______分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是______m2（结果保留2位有效数字）。 (3)由上面数据估算出油酸分子的直径是______m（结果保留3位有效数字）。 22．(24-25高二下·山东威海·期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将玻璃板平放在坐标纸上，已知小方格的边长为1cm，计算出油酸分子直径的大小； ④将1mL的油酸溶于酒精，制成103mL的油酸酒精溶液；用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得80滴为1mL； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 请回答下列问题： (1)上述步骤中，正确的顺序是_______；（填写步骤前面的数字） (2)估算油酸分子的直径为________m；（结果保留2位有效数字） (3)若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则油酸分子直径的测量值__________。（填“偏大”或“偏小”） 23．(24-25高二下·四川广元·期末)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1.0mL，用注射器测得1.0mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中方格的边长为1.0cm。 (1)油酸分子的直径是____________m。（结果保留2位有效数字） (2)某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，可能的原因是 。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 B．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开 C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，1滴该溶液中油酸分子数更多 D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 (3)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为NA=__________。 24．(24-25高二下·福建福州平潭翰英中学·期末)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验中，为找到压强与体积的关系，______（选填“需要”或“不需要”）测量空气柱的横截面积； (2)关于该实验的操作，下列说法正确的有______： A．柱塞上应该涂油 B．用手握住注射器推拉柱塞 C．应缓慢推拉柱塞 (3)某小组利用测量得到的数据绘制的图像如图乙所示，该组同学猜测空气柱的压强跟体积成反比。如果想进一步通过图像来检验这个猜想是否合理，应当利用实验数据作出____图像，对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 25．(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·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）； (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）； 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 1.01 1.70 1.26 1.17 (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 26．(24-25高二下·江西吉安·期末)如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，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)下列关于推动活塞的操作，正确的是_____： A．应该迅速推动活塞 B．应该缓慢推动活塞 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_____为横坐标在坐标系中描点作图（选填“V”或“”）；小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_____（选填“①”或“②”）。 27．(24-25高二下·甘肃天水·期末)某同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体做等温变化的规律。将注射器活塞移动到气体体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强和注射器上显示的体积，然后压缩气体，记录多组压强和体积的值。 (1)若软管内气体的体积不可忽略，作出的图像是如图乙所示的一条曲线，该曲线的渐近线（图中的虚线）对应的压强为，试用玻意耳定律分析，软管内气体的体积=___________（用表示） (2)已知软管内气体体积为，该同学找来一些小石块将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度和压强传感器的读数，作出图线如图丙所示，由此可测出这些小石块的体积___________。（已知物理量有） 28．(24-25高二下·内蒙古锡林郭勒盟高中联考·期末)如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应_________（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是_______。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_______。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线如图，发现图线不通过坐标原点，造成这一结果的原因可能是_________。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $