实验专题 专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理期末复习

期末复习——实验专题 实验一、验证动量守恒定律 1. 如图，“科学验证∶动量守恒定律”实验中： (1)需要的测量仪器或工具除刻度尺外，还需______。 A．秒表 B．圆规 C．天平（带砝码） (2)实验操作需满足______。 A．斜槽轨道应尽量光滑 B．斜槽轨道末端切线水平 C．小球每次从轨道的同一位置由静止释放 (3)小球质量为，小球质量为。某次实验中得出的落点情况如图所示，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为______。（用、、、、表示） (4)下列选项会影响实验误差的是______。 A．小球在倾斜轨道运动时存在摩擦 B．未测量斜槽轨道末端与落点的竖直高度 C．碰撞前小球的速度方向与碰撞后两球的速度方向不在同一直线上 (5)某同学认为，在上述实验中仅更换A球和B球的材质，其他条件不变，可以使碰后两小球做平抛运动的水平射程发生变化。请分析关于射程的关系式中，可能成立的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)BC(2)BC(3)(4)C(5)AB 【难度】0.65 【知识点】平抛后落在水平面验证动量守恒定律 【详解】（1）A．小球平抛运动的下落高度一定，则落地时间相等，可以用水平位移间接表示速度，可知，实验中不需要秒表，故A错误； B．为了确定小球落地点的平均位置，多次让小球从斜槽同一高度静止释放，将落地点用圆规作出最小的圆圈起来，圆心即为落地的平均位置，可知，实验中需要圆规，故B正确； C．实验目的是探究动量守恒，实验中需要天平测量两小球的质量，故C正确。 故选BC。 （2）A．由于入射小球每次均从斜槽上同一位置静止释放，入射小球克服阻力做功相同，入射小球飞出斜槽末端速度大小一定，即斜槽的摩擦对实验没有影响，小球斜槽轨道不需要保持光滑，故A错误； B．为了确保小球飞出斜槽末端速度方向水平，实验中需要使斜槽轨道末端切线水平，故B正确； C．为了确保入射小球飞出斜槽末端速度大小一定，实验中，小球每次从轨道的同一位置由静止释放，故C正确。故选BC。 （3）小球飞出斜槽做平抛运动，则有，，， 根据动量守恒定律有，解得 （4）A．由于入射小球每次均从斜槽上同一位置静止释放，入射小球克服阻力做功相同，入射小球飞出斜槽末端速度大小一定，即斜槽的摩擦对实验没有影响，可知，小球在倾斜轨道运动时存在摩擦不影响实验误差，故A错误； B．小球平抛运动的下落高度一定，则落地时间相等，可以用水平位移间接表示速度，可知，未测量斜槽轨道末端与落点的竖直高度不影响实验误差，故B错误； C．为了确保小球能够发生对心正碰，可知，碰撞前小球的速度方向与碰撞后两球的速度方向不在同一直线上将影响实验误差，故C正确。故选C。 （5）若两球为弹性碰撞，则有，整理可得 所以一般的碰撞形式下，。若两球为完全非弹性碰撞，则有，所以此时。只有AB选项正确，CD不可能。 2. 某项目式学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、滑块、小球、光电门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有白纸和复写纸。实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量和小球的质量； （2）用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度________cm； （3）初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑块向右运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间要使滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足________（选填“大于”“小于”或“等于”），滑块反弹后再次经过光电门，测出挡光时间。 （4）保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆________（选填“a”“b”或“c”）。 （5）测出小球抛出点到落点的水平距离。在误差允许范围内，若满足表达式________，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为） 【答案】 0.450 小于 c 【难度】0.85 【知识点】平抛后落在水平面验证动量守恒定律 【详解】（2）[1]图中游标卡尺测出挡光片的宽度为 （3）[2]滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足小于； （4）[3]用画圆法确定小球的落点，为减小误差，应用较小的圆尽可能把小球的所有落地圈住，所以图丙中画的三个圆最合理的是圆c； （5）[4]由题意，取小球飞出的方向为正方向，若滑块与小球碰撞过程中满足动量守恒，根据动量守恒定律则有，结合，整理可得若满足，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。 实验二、单摆测量重力加速度 3. 某同学做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）选用下列器材时，应选用______（选填选项前的字母）。 A．长度约1m的细线 B．长度约30cm的细线 C．直径约1.8cm的塑料球 D．直径约1.8cm的铁球 （2）如图甲，组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧。 （3）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量悬点到摆球最上端的长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则d=______mm。 （4）用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_________（用l、d、n、t表示）。 （5）某同学记录的3组实验数据，并做了数据处理（如下表）： 组次 1 2 3 摆长L/cm 80.00 90.00 100.00 50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5 振动周期T/s 1.80 1.91 2.01 重力加速度g/(m·s2) 9.74 9.73 9.76 根据实验中的数据取平均测得。 （6）该同学通过对比当地的重力加速度的值，发现测量值偏小，请说出可能的原因是_________________（说出一条可能原因即可）。 【答案】 AD 18.6 将摆线长视为摆长、记录全振动次数偏少或计时开始时太早按下秒表等 【难度】0.65 【知识点】用单摆测量重力加速度的大小、游标卡尺的使用与读数 【详解】（1）[1] AB．摆角不超过5°的情况下，细线越长，振幅越大，误差越小。A符合题意，B不符合题意； CD．小球密度越大，空气阻力引起的误差越小，C不符合题意，D符合题意。故选AD。 （3）[2]摆球直径为 （4）[3]单摆的周期为，单摆的摆长为，根据，解得 （6）[4]该同学通过对比当地的重力加速度的值，发现测量值偏小，可能的原因是将摆线长视为摆长、记录全振动次数偏少或计时开始时太早按下秒表等； 4. 某课外兴趣小组在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测的摆球经过次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： (1)为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标计时开始计时，该标记应该放置在摆球的最______点（选填“高”或者“低”）； (2)重力加速度的表达式为_________（用题目中给出的字母表示） (3)如果测得的值偏小，可能的原因是________ A．测摆长时，摆线拉的过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验时误将51次全振动记为50次 (4)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标，为纵坐标做图线。若某同学忘记加小球半径，直接用摆线长度代替摆长，由此拟合出的图像可能是图乙中的________（选填①、②、③）。 【答案】(1)低(2)(3)BD(4)③ 【难度】0.85 【知识点】单摆的周期、用单摆测量重力加速度的大小 【详解】（1）小球在摆动过程中，由于能量损失，最高点的位置会发生变化，故该标记放置在摆球的最低点更准确。 （2）由，其中，，代入可得 （3）由可知 A．测摆长时，摆线拉的过紧，则偏大，值偏大，A错误； B．振动中悬点出现松动，摆线长度的数据不变，但测量得到的偏大，值偏小，B正确； C．开始计时时，停表过迟按下，则偏小，值偏大，C错误； D．实验时误将51次全振动记为50次，即偏小，偏大，值偏小，D正确。故选BD。 （4）由得，若忘记加小球半径，则修正的摆长为，代入得，是图乙中的③。 实验三、双缝干涉测量波长 5. 用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； (2)某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 【答案】(1)7.868/7.869/7.870(2)700(3)BC 【难度】0.85 【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算、用双缝干涉实验测量光的波长 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数原则，条纹读数为 （2）双缝干涉条纹的间距公式为，其中代入数据后可得 （3）为了使条纹间距变宽，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，或换用波长更长的光。 故选BC。 6. 某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长，他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材，最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光干涉条纹。 （1）若将普通光源换成红色激光光源，则下列___________仪器可以撤掉； A. 透镜 B. 红色滤光片 C. 单缝 D. 双缝 （2）通过测量头，记录第二条亮条纹A和第八条亮条纹B位置的读数分别为、，如丙图所示，A位置的读数___________mm； （3）已知双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L，则该红光波长的表达式为____________（结果用、、L、d字母表示）。 【答案】（1）ABC （2）108 （3） 【解析】 【小问1详解】 激光具有相干性，因此透镜、滤光片、单缝均不需要。故选ABC 【小问2详解】 根据十分度游标卡尺读数规则A位置的读数为 【小问3详解】 由题可知，根据条纹间距公式有，解得 实验四、测量玻璃的折射率 7. 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 【难度】0.65 【知识点】测平行玻璃砖的折射率 【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。 8. 某同学通过实验测定玻璃砖的折射率n。开始玻璃砖的位置如图甲所示，描出玻璃砖的两个透光面边界a和。两大头针、插在玻璃砖的一侧，同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像，且的像挡住的像，再依次插上大头针和。 （1）在插时，应使______（选填选项前的字母） A. 只挡住的像 B. 同时挡住、的像 （2）如图乙，请在答题卡上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角和折射角_____；根据光路图，该玻璃砖的折射率______。 （3）下列说法正确的是______。 A. 入射角越小，误差越小 B. 、间与、间距离应适当大些 （4）如图丙，因为操作不当，玻璃砖下边界描成图中虚线，该测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）B （4）小于 【解析】 【小问1详解】 在插时，应使同时挡住、的像，故选B； 【小问2详解】 [1]光路如图： [2]根据光路图，该玻璃砖的折射率 【小问3详解】 A．入射角越小，误差会越大，选项A错误； B．、间与、间距离应适当大些，这样可减小记录光线方向时产生的误差，选项B正确。故选B。 【小问4详解】 若把下边界a＇画在了虚线位置，则光线在a边界折射角偏大，根据可知，折射率偏小。 9. 在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当小一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为__________。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率__________。 【答案】(1)AC(2)1.5(3)C(4) 【难度】0.65 【知识点】测平行玻璃砖的折射率 【详解】（1）A．需挡住及、的像，故A正确； B．为减小作图误差，和的距离应适当大一些，故B错误； C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些，故C正确； D．光在面的折射角等与光在面上入射角，故不会发生全发射，不会导致观察不到、的像，故D错误。故选AC。 （2）图像可知该玻璃砖的折射率为 （3）A．A图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中从玻璃砖出射时，不满足实际在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故A错误； B．B图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图虽然正确，但入射角和折射角均为零度，测不出折射率，故B错误； C．C图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线可以满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，可以比较准确地测定折射率，故C正确； D．D图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示 光路图中，光线不满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故D错误。故选C。 （4）据题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，说明光线玻璃砖平面发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有，根据临界角公式，则得 实验五、探究感应电流的方向 10. 在“探究感应电流方向的规律”实验中： (1)用试触法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系，结果如图甲所示。用图乙所示的实验装置进行实验，图示时刻，可判断线圈中的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”）。 (2)将磁铁的不同磁极插入或拔出线圈，观察电流表指针偏转方向，得到如下实验记录： 磁铁的磁场方向 向下 向下 向上 向上 线圈中的磁通量的变化 增大 减小 增大 减小 电流表指针偏转方向 向右 向左 向左 向右 感应电流的磁场方向 I Ⅱ ①根据图乙中线圈绕向和实验记录表中的电流表指针偏转方向，可推断表格中Ⅰ为________、Ⅱ为___________。（均选填“向上”或“向下”） ②完成实验后，可得到的结论是( ) A．感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 B．感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同 C．磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 D．磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 【答案】(1)b→a(2) 向上 向下 C 【难度】0.65 【知识点】探究影响感应电流方向的因素、增反减同 【详解】（1）根据图甲所示，电流从正接线柱流入，电流计指针向右偏，则图乙的图示时刻线圈中电流方向为b→a。 （2）①[1][2]根据楞次定律“增反减同”可知Ⅰ的感应电流的磁场方向为向上，Ⅱ的感应电流的磁场方向为向下。 ②[3]根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的变化，则感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向可能相同也可能相反；当磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同。 故选C。 11. 1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验： (1)“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。 (2)图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针 偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。 (3)为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 。 A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 【答案】(1)(2) 不偏转 向右(3)AC 【难度】0.65 【知识点】插入拔出铁芯电流表指针变化、感应电流产生条件的总结 【详解】（1）实物电路如图 （2）[1]开关处于闭合状态时，线圈A中电流大小不变，磁场强度不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转。[2]滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电路中总阻变大，线圈A中电流减小，故电流计指针向右偏转。 （3）A．由图可知，磁体从上方进入时电流为正，从下方出时电流为负，所以感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关，故A正确；B．由图可知，感应电流方向与磁铁下落速度的大小无关，故B错误； C．由图可知，在下落过程中速度变大，出线圈时速度大于进入时的速度，磁通量的变化率变快，感应电流也变大，所以感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关，故C正确。故选AC。 实验六、探究变压器电压和线圈匝数的关系 12. 在“探究变压器电压和线圈匝数的关系”实验中，可拆变压器如图（a）所示。 (1)原线圈应连接到学生电源的___________（填“直流”或“交流”）输出端； (2)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 ； A．控制变量法 B．等效替代法 C．微量放大法 D．理想实验法 (3)在实验过程中，某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，示数如图（b）所示，此时电压大小为___________V； (4)某次实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V，则原线圈的输入电压可能为 。 A．4.8V B．8.0V C．9.6V D．10.0V 【答案】(1)交流(2)A(3)6.9(4)D 【难度】0.65 【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】（1）变压器的工作原理是互感，因此原线圈应连接到学生电源的交流输出端。 （2）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，即在研究线圈匝数比与副线圈电压关系时，保持原线圈电压一定，可知这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法，故选A。 （3）某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，根据电压表的读数规律，该读数为6.9V。 （4）根据题意可知，原副线圈匝数之比为，根据理想变压器电压匝数关系有，解得，实际上，变压器存在漏磁，还由于铁芯与线圈的电阻消耗一部分能量，导致实际上原线圈的电压大于9.6V，可知实际上原线圈的输入电压可能为10.0V，故选D。 13. 如图甲为一功率放大器中的环形变压器，该变压器效率极高，可视为理想变压器。某同学测量该环形变压器原、副线圈的匝数。 (1)该环形变压器的磁芯可能是___________ A．整块硅钢 B．整块不锈钢 C．彼此绝缘的硅钢片卷制而成 (2)如图乙所示，先在闭合磁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端：然后在原线圈上输入有效值的低压交流电，再将理想交流电压表连接在副线圈上，若的示数为，的示数为。则副线圈的匝数___________匝。 (3)关于该实验操作，下列说法正确的是___________ A．在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作 B．通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱 C．为了提高实验精度，电压表量程越大越好 【答案】(1)C(2)300(3)AB 【难度】0.65 【知识点】变压器原理与结构 【详解】（1）环形变压器，效率极高，可视为理想变压器，即涡流很小，能量损耗小，故磁芯可能是彼此绝缘的硅钢片卷制而成，故选C。 （2）若的示数为，的示数为，根据电压关系，解得匝 （3）AB．为了实验安全，在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作；通电时不能用手接触裸露的线和接线柱，故AB正确； C．为了提高实验精度，电压表量程应该合适，不是越大越好，故C错误。故选AB。 实验七、油膜法测分子直径 14. 在估测油酸分子大小的实验中，已知800ml的油酸酒精溶液中含有纯油酸1ml，回答下列问题。 （1）若每滴油酸酒精溶液体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S，则油酸分子直径大小表达式为d=____________。 （2）若将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜轮廓如图，图中正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为_________cm2. （3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是_______。 A. 油酸中含有大量酒精 B. 痒子粉撤太多，油膜未能充分展开 C. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 D. 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数少记了10滴 【答案】（1） （2）116 （3）C 【小问1详解】 每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为，稳定后形成油膜的面积为S，则油酸分子直径大小的表达式为 【小问2详解】 每个小方格的面积为，不足半格的舍去，超过半格的算一格，油膜覆盖的小方格一共有116格，所以油膜面积为 【小问3详解】 A．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则溶液的浓度减小，则油膜的面积S偏小，根据可知，分子直径测量值偏大,选项A错误； B．如果水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S偏小，根据可知，分子直径测量值偏大，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，则油膜的面积S偏大，根据 可知，分子直径测量值偏小，选项C正确； D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数少记了10滴，会导致油膜的面积S偏小，根据可知，分子直径测量值偏大，选项D错误。故选C。 15. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； C．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； D．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； E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。 (1)以上各实验步骤中正确的顺序是 （填写步骤前面的字母）。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为 m（保留两位有效数字）。 (3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”） 【答案】 CADBE 1.1×10-2 9.1×10-10 偏大 【难度】0.65 【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理、油膜法测分子直径的误差分析 【详解】(1)[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为： 准备浅水盘（C）→形成油膜（A）→描绘油膜边缘（D）→测量油膜面积（B）→计算分子直径（E），故正确的顺序为：CADBE。 (2)[2]油酸膜的面积约为 [3]油酸分子的直径 （3）[4] 若实验时痱子粉撒的太厚，油膜无法完全展开，测得的油膜面积偏小，即测得的油酸分子的直径偏大。 实验八、气体实验 16. 晓萌同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，她在注射器中密封了一定质量的气体。 （1）下列实验操作中正确的是______。 A. 密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B. 推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C. 实验时缓慢移动活塞 （2）晓萌同学在不同温度下进行了两次实验，得到图象如图乙所示，由图可知一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。进一步分析可知两次实验的温度大小关系为______（选填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）在活塞压缩气体的过程中，气体温度保持不变，气体______（选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”）。 【答案】（1）AC （2）＞ （3）放热 【小问1详解】 A．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞。故A正确； B．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是不用手握住注射器封闭气体部分，避免热传递导致温度变化。故B错误； C．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞，避免做功导致温度变化。故C正确.故选AC。 【小问2详解】 由理想气体状态方程，可得，结合乙图图像可知两次实验的温度大小关系为 【小问3详解】 由热力学第一定律，可知在活塞压缩气体的过程中，外界对气体做正功，气体温度保持不变，气体内能不变，则，即气体放热。 17. 利用如图甲装置做“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0Pa； 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。 (1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处：___________（填写序号）； (2)甲同学按正确步骤进行了实验，下表为记录的部分实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是___________（填对应的实验序号）； 实验序号 1 2 3 4 封闭空气柱长度L/cm 3.50 3.00 2.80 2.50 封闭空气柱压强p/（×105Pa） 1.01 1.17 1.26 1.70 (3)该同学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___________（写出一种原因即可）。 【答案】(1)① (2)4 (3)实验过程中有漏气现象或者环境温度降低 【难度】0.85 【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）第①步应将压力表的指针校准到1.0×105Pa； （2）若实验数据无误，则每组数据的pL乘积应该近似相等，由表中数据可知，前3组数据pL乘积约为3.5×105 cm Pa，但第4组数据4.3×105 cm Pa，可知第4组数据有误； （3）根据（C与气体的质量有关） 可知因图像末端斜率减小，可知其原因可能是气体质量减小，由漏气现象，或者环境温度降低。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末复习——实验专题 实验一、验证动量守恒定律 1. 如图，“科学验证∶动量守恒定律”实验中： (1)需要的测量仪器或工具除刻度尺外，还需______。 A．秒表 B．圆规 C．天平（带砝码） (2)实验操作需满足______。 A．斜槽轨道应尽量光滑 B．斜槽轨道末端切线水平 C．小球每次从轨道的同一位置由静止释放 (3)小球质量为，小球质量为。某次实验中得出的落点情况如图所示，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为______。（用、、、、表示） (4)下列选项会影响实验误差的是______。 A．小球在倾斜轨道运动时存在摩擦 B．未测量斜槽轨道末端与落点的竖直高度 C．碰撞前小球的速度方向与碰撞后两球的速度方向不在同一直线上 (5)某同学认为，在上述实验中仅更换A球和B球的材质，其他条件不变，可以使碰后两小球做平抛运动的水平射程发生变化。请分析关于射程的关系式中，可能成立的是________。 A． B． C． D． 2. 某项目式学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、滑块、小球、光电门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有白纸和复写纸。实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量和小球的质量； （2）用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度________cm； （3）初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑块向右运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间要使滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足________（选填“大于”“小于”或“等于”），滑块反弹后再次经过光电门，测出挡光时间。 （4）保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆________（选填“a”“b”或“c”）。 （5）测出小球抛出点到落点的水平距离。在误差允许范围内，若满足表达式________，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为） 实验二、单摆测量重力加速度 3. 某同学做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）选用下列器材时，应选用______（选填选项前的字母）。 A．长度约1m的细线 B．长度约30cm的细线 C．直径约1.8cm的塑料球 D．直径约1.8cm的铁球 （2）如图甲，组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧。 （3）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量悬点到摆球最上端的长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则d=______mm。 （4）用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_________（用l、d、n、t表示）。 （5）某同学记录的3组实验数据，并做了数据处理（如下表）： 组次 1 2 3 摆长L/cm 80.00 90.00 100.00 50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5 振动周期T/s 1.80 1.91 2.01 重力加速度g/(m·s2) 9.74 9.73 9.76 根据实验中的数据取平均测得。 （6）该同学通过对比当地的重力加速度的值，发现测量值偏小，请说出可能的原因是_________________（说出一条可能原因即可）。 4. 某课外兴趣小组在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测的摆球经过次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： (1)为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标计时开始计时，该标记应该放置在摆球的最______点（选填“高”或者“低”）； (2)重力加速度的表达式为_________（用题目中给出的字母表示） (3)如果测得的值偏小，可能的原因是________ A．测摆长时，摆线拉的过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验时误将51次全振动记为50次 (4)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标，为纵坐标做图线。若某同学忘记加小球半径，直接用摆线长度代替摆长，由此拟合出的图像可能是图乙中的________（选填①、②、③）。 实验三、双缝干涉测量波长 5. 用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； (2)某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 6. 某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长，他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材，最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光干涉条纹。 （1）若将普通光源换成红色激光光源，则下列___________仪器可以撤掉； A. 透镜 B. 红色滤光片 C. 单缝 D. 双缝 （2）通过测量头，记录第二条亮条纹A和第八条亮条纹B位置的读数分别为、，如丙图所示，A位置的读数___________mm； （3）已知双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L，则该红光波长的表达式为____________（结果用、、L、d字母表示）。 实验四、测量玻璃的折射率 7. 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 8. 某同学通过实验测定玻璃砖的折射率n。开始玻璃砖的位置如图甲所示，描出玻璃砖的两个透光面边界a和。两大头针、插在玻璃砖的一侧，同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像，且的像挡住的像，再依次插上大头针和。 （1）在插时，应使______（选填选项前的字母） A. 只挡住的像 B. 同时挡住、的像 （2）如图乙，请在答题卡上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角和折射角_____；根据光路图，该玻璃砖的折射率______。 （3）下列说法正确的是______。 A. 入射角越小，误差越小 B. 、间与、间距离应适当大些 （4）如图丙，因为操作不当，玻璃砖下边界描成图中虚线，该测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 9. 在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面且相互平行，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是__________。 A．需挡住及、的像 B．为减小作图误差，和的距离应适当小一些 C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些 D．光可能在发生全发射，导致观察不到、的像 (2)在该实验中，根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了图2所示图像，从图像可知该玻璃砖的折射率为__________。 (3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂直，O为玻璃砖截面的圆心，表示入射光线，表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插针合理且能准确测出折射率的是__________。 A． B． C． D． (4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图3所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该玻璃的折射率__________。 实验五、探究感应电流的方向 10. 在“探究感应电流方向的规律”实验中： (1)用试触法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系，结果如图甲所示。用图乙所示的实验装置进行实验，图示时刻，可判断线圈中的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”）。 (2)将磁铁的不同磁极插入或拔出线圈，观察电流表指针偏转方向，得到如下实验记录： 磁铁的磁场方向 向下 向下 向上 向上 线圈中的磁通量的变化 增大 减小 增大 减小 电流表指针偏转方向 向右 向左 向左 向右 感应电流的磁场方向 I Ⅱ ①根据图乙中线圈绕向和实验记录表中的电流表指针偏转方向，可推断表格中Ⅰ为________、Ⅱ为___________。（均选填“向上”或“向下”） ②完成实验后，可得到的结论是( ) A．感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 B．感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同 C．磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 D．磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 11. 1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验： (1)“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。 (2)图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针 偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。 (3)为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 。 A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 实验六、探究变压器电压和线圈匝数的关系 12. 在“探究变压器电压和线圈匝数的关系”实验中，可拆变压器如图（a）所示。 (1)原线圈应连接到学生电源的___________（填“直流”或“交流”）输出端； (2)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 ； A．控制变量法 B．等效替代法 C．微量放大法 D．理想实验法 (3)在实验过程中，某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，示数如图（b）所示，此时电压大小为___________V； (4)某次实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V，则原线圈的输入电压可能为 。 A．4.8V B．8.0V C．9.6V D．10.0V 13. 如图甲为一功率放大器中的环形变压器，该变压器效率极高，可视为理想变压器。某同学测量该环形变压器原、副线圈的匝数。 (1)该环形变压器的磁芯可能是___________ A．整块硅钢 B．整块不锈钢 C．彼此绝缘的硅钢片卷制而成 (2)如图乙所示，先在闭合磁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端：然后在原线圈上输入有效值的低压交流电，再将理想交流电压表连接在副线圈上，若的示数为，的示数为。则副线圈的匝数___________匝。 (3)关于该实验操作，下列说法正确的是___________ A．在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作 B．通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱 C．为了提高实验精度，电压表量程越大越好 实验七、油膜法测分子直径 14. 在估测油酸分子大小的实验中，已知800ml的油酸酒精溶液中含有纯油酸1ml，回答下列问题。 （1）若每滴油酸酒精溶液体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S，则油酸分子直径大小表达式为d=____________。 （2）若将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜轮廓如图，图中正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为_________cm2. （3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是_______。 A. 油酸中含有大量酒精 B. 痒子粉撤太多，油膜未能充分展开 C. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 D. 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数少记了10滴 15. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； C．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； D．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； E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。 (1)以上各实验步骤中正确的顺序是 （填写步骤前面的字母）。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为 m（保留两位有效数字）。 (3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”） 实验八、气体实验 16. 晓萌同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，她在注射器中密封了一定质量的气体。 （1）下列实验操作中正确的是______。 A. 密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B. 推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C. 实验时缓慢移动活塞 （2）晓萌同学在不同温度下进行了两次实验，得到图象如图乙所示，由图可知一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。进一步分析可知两次实验的温度大小关系为______（选填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）在活塞压缩气体的过程中，气体温度保持不变，气体______（选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”）。 17. 利用如图甲装置做“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0Pa； 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。 (1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处：___________（填写序号）； (2)甲同学按正确步骤进行了实验，下表为记录的部分实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是___________（填对应的实验序号）； 实验序号 1 2 3 4 封闭空气柱长度L/cm 3.50 3.00 2.80 2.50 封闭空气柱压强p/（×105Pa） 1.01 1.17 1.26 1.70 (3)该同学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___________（写出一种原因即可）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $