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第73頁(共73頁)2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之其他實驗一.選擇題(共5小題)1.在光電效應(yīng)實驗中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓取之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示,則可判斷出()A.甲光的頻率大于乙光的頻率 B.乙光的波長大于丙光的波長 C.乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率 D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能2.關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖對應(yīng)的實驗,下列說法正確的是()A.甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖,認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑 B.乙圖是研究布朗運動實驗時,觀察得到的花粉小顆粒的運動軌跡 C.丙圖是模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實驗,說明氣體壓強(qiáng)是由氣體重力引起的 D.丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上熔化實驗,說明云母片的導(dǎo)熱性能各向同性3.楊氏雙縫干涉實驗中,下列說法正確的是(n為自然數(shù),λ為光波波長)①在距雙縫的路程相等的點形成暗條紋②在距雙縫的路程差為nλ的點形成亮條紋③在距雙縫的路程差為nλ2④在距雙縫的路程差為12(2n+1)λA.①② B.②③ C.③④ D.②④4.用“油膜法”來粗略估測分子的大小,認(rèn)為油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基礎(chǔ)上,下列哪項是不正確的()A.分子都是球形的 B.所有分子都能形成單分子油膜 C.分子都是一個一個挨著一個排列的 D.滴入的油酸溶液是高純度的溶液5.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定;③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和油膜面積計算出油酸分子直徑的大小;④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積;⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上.上述步驟中,正確的順序是()A.④①②⑤③ B.④②①⑤③ C.⑤④①②③ D.⑤④②①③二.多選題(共5小題)(多選)6.小明同學(xué)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗后,發(fā)現(xiàn)他測量出的分子直徑明顯偏大,出現(xiàn)這種情況的可能原因是()A.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分展開 B.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算 C.求每滴溶液體積時,1mL的溶液的滴數(shù)多計了5滴 D.油酸酒精溶液久置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化(多選)7.雙縫干涉實驗裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點距雙縫S1和S2的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮條紋,如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,已知紅光波長大于綠光波長,綠光波長大于藍(lán)光波長,則下列說法正確的是()A.O點是紅光的亮條紋 B.紅光的第一條亮條紋在P點的上方 C.O點不是藍(lán)光的亮條紋 D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方(多選)8.某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實驗中,計算結(jié)果明顯偏大,可能是由于()A.油酸未完全散開 B.油酸中含有大量的酒精 C.計算油膜面積時,舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴體積時,1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴(多選)9.用油膜法測量分子直徑大小實驗的科學(xué)依據(jù)是()A.將油膜看成單分子油膜 B.不考慮各個油酸分子間的間隙 C.考慮各個油酸分子間的間隙 D.將油酸分子看成球形 E.將油酸分子看成立方體(多選)10.如圖所示,某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa'和bb'.O為直線AO與aa'的交點。在直線OA上豎直地插上Pl、P2兩枚大頭針。下面關(guān)于該實驗的說法正確的是()A.插上大頭針P3,使P3擋住P2和Pl的像 B.插上大頭針P4,使P4擋住P3、P2和Pl的像 C.為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)大些 D.為減小測量誤差,Pl、P2的連線與玻璃磚界面的夾角應(yīng)越大越好 E.若將該玻璃磚換為半圓形玻璃磚,仍可用此方法測玻璃的折射率三.實驗題(共10小題)11.(1)在《用雙縫干涉測光的波長》實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏.從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm.然后,接通電源使光源正常工作.①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2(a)所示,圖2(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號,此時圖2(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖3(a)所示,此時圖3(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=;②利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx=mm;這種色光的波長λ=nm.(2)某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池.該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為9.999Ω,科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)一只電流表(量程IR=0.6A,內(nèi)阻rg=0.1Ω)和若干導(dǎo)線.①請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻r的要求,設(shè)計圖4中器件的連接方式,畫線把它們連接起來.②接通開關(guān),逐次改變電阻箱的阻值R,讀處與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時,其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示.處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I的倒數(shù)1I;再制作R-1I坐標(biāo)圖,如圖6所示,圖中已標(biāo)注出了(R,1③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點練成圖線.④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=Ω12.用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實驗裝置如圖1所示,實驗步驟如下:①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p;③用V﹣1/p圖象處理實驗數(shù)據(jù),得到如圖2所示圖線。(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是和。(3)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1p圖線不過原點,則代表13.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發(fā)光;調(diào)整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?;卮鹣铝袉栴}:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),該同學(xué)可。A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=。(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm,則所測單色光的波長為nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。14.在“用插針法測玻璃磚折射率”的實驗中,玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行,aa′邊與bb'邊不平行,某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫出了玻璃磚的兩條邊線aa′邊與bb′,如圖所示。①實驗時,先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO.接著,眼睛應(yīng)在玻璃磚的(選填“同一側(cè)”、“另一側(cè)”),觀察所插的兩枚大頭針P1和P2,同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線。②實驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上。(填“是”或“否”)③下列操作可以減小實驗誤差的是(填字母代號)。A.適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距B.選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來測量C.選用盡可能細(xì)的筆畫線D.使AO的入射角接近于90°。15.某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖甲中實線所示)。在固定好的白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy,實驗時將半圓形玻璃磚M放在白紙上,使其底邊aa′與Ox軸重合,且圓心恰好位于O點,實驗正確操作后,移去玻璃磚,作OP3連線,用圓規(guī)以O(shè)點為圓心畫一個圓(如圖中虛線所示),此圓與AO線交點為B,與OP3連線的交點為C.測出B點到x、y軸的距離分別為l1、d1,C點到x、y軸的距離分別為l2、d2。(1)根據(jù)測出的B、C兩點到兩坐標(biāo)軸的距離,可知此玻璃折射率測量值的表達(dá)式n=;(2)若實驗中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi),從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像,其原因最可能是。(3)該同學(xué)又用平行玻璃磚做實驗如圖乙所示。他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許,如圖所示。則他測出的折射率將(填“偏大”“偏小”或“不變”)。16.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L.接通電源使光源正常工作,發(fā)出白光。(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處,則。A.可觀察到水平方向的干涉條紋B.可觀察到豎直方向的干涉條紋C.看不到干涉現(xiàn)象(2)若取下紅色濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中。A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖2所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時,游標(biāo)尺的讀數(shù)分別為x1、x2,則入射的單色光波長的計算表達(dá)式為λ=。分劃板刻線在某條明條紋位置時游標(biāo)卡尺如圖3所示,則其讀數(shù)為mm。17.如圖1所示,用插針法測定玻璃磚折射率:(1)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。(2)在該實驗中,光線是由空氣射入玻璃磚,根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖2所示,從圖線可知玻璃磚的折射率是。(3)該實驗小組選取了操作正確的實驗記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點O為圓心作圓,與入射光線P1O、折射光線OO'的延長線分別交于A、B點,再過A、B點作法線NN'的垂線,垂足分別為C、D點,如圖3所示,則玻璃的折射率n=(用圖中線段的字母表示)。(4)在用針插法測定玻璃磚折射率的實驗中,甲、乙二位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖4中①、②所示,其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。他們的其它操作均正確,且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“不變”);乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。18.(1)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中:(實驗裝置如圖)①下列說法哪一個是錯誤的.(填選項前的字母)A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮紋位置時,應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊C.為了減小測量誤差,可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距Δx=②測量某亮紋位置時,手輪上的示數(shù)如圖,其示數(shù)為mm.(2)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E.①先直接用多用電表測定該電池電動勢.在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,其示數(shù)為V.②然后,用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動勢.(?。└鶕?jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖連接成完整電路.(ⅱ)閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U.該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計算出相應(yīng)的1R與1U的值.請用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,并作出(ⅲ)從圖線中可求得E=V.R(Ω)166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91R(×10﹣2Ω﹣10.601.402.003.004.005.001U(V﹣10.120.170.210.240.310.3519.如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后,接通電源使光源正常工作。①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示,此示數(shù)為mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=m(保留2位有效數(shù)字)。②另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是。A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B.僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許C.僅將單縫與雙縫的位置互換D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片。20.(1)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示.①此玻璃的折射率計算式為n=(用圖1中的θ1、θ2表示);②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量.(2)某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系.實驗時,將原長約200mm的橡皮筋上端固定,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質(zhì)量均為20g),每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量;當(dāng)掛上10只鉤碼后,再逐一把鉤碼取下,每取下一只鉤碼,也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量.根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關(guān)系的圖象如圖2所示.從圖象中可以得出.(填選項前的字母)A.增掛鉤碼時Δl與F成正比,而減掛鉤碼時Δl與F不成正比B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多,導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度(3)如圖3所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值的實驗器材,器材及其規(guī)格列表如下:器材規(guī)格待測電阻Rx電源E電壓表V1電壓表V2電流表A滑動變阻器R開關(guān)S,導(dǎo)線若干阻值在900Ω﹣1000Ω之間具有一定內(nèi)阻,電動勢約9.0V量程2.0V,內(nèi)阻r1=1000Ω量程5.0V,內(nèi)阻r2=2500Ω量程3.0A,內(nèi)阻r=0.10Ω最大阻值約100Ω,額定電流0.5A為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減小測量誤差,實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半,而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化.請用實線代替導(dǎo)線,在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材,連成滿足要求的測量Rx阻值的電路.
2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之其他實驗(2025年10月)參考答案與試題解析一.選擇題(共5小題)題號12345答案BADDA二.多選題(共5小題)題號678910答案ABABACABDABCE一.選擇題(共5小題)1.在光電效應(yīng)實驗中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓取之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示,則可判斷出()A.甲光的頻率大于乙光的頻率 B.乙光的波長大于丙光的波長 C.乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率 D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能【考點】研究光電效應(yīng)現(xiàn)象(實驗).【專題】比較思想;圖析法;光電效應(yīng)專題.【答案】B【分析】本題要結(jié)合光電效應(yīng)實驗分析。如圖所示,光電管加正向電壓情況:P右移時,參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加;P移到某一位置時,所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電,光電流恰達(dá)最大值;P再右移時,光電流不能再增大。光電管加反向電壓情況:P右移時,參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少;P移到某一位置時,所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電,光電流恰為零,此時光電管兩端加的電壓為遏止電壓,對應(yīng)的光的頻率為截止頻率;P再右移時,光電流始終為零。eU截=12mvm2=hγ﹣W,入射光的頻率越高,對應(yīng)的遏止電壓U遏越大。從圖象中看出,丙光對應(yīng)的遏止電壓U遏【解答】解:A、同一光電管逸出功W相等,根據(jù)eU遏=12mvm2=hγ﹣B、丙光的截止電壓大于乙光的遏止電壓,所以丙光的頻率大于乙光的頻率,則乙光的波長大于丙光的波長;故B正確。C、同一光電管逸出功W相等,由W=hγ截,知乙、丙的截止頻率相等,故C錯誤。D、甲光的遏止電壓小于丙光的遏止電壓,根據(jù)eU遏=12mvm故選:B?!军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握截止電壓、截止頻率,以及理解光電效應(yīng)方程eU遏=12mvm2.關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖對應(yīng)的實驗,下列說法正確的是()A.甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖,認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑 B.乙圖是研究布朗運動實驗時,觀察得到的花粉小顆粒的運動軌跡 C.丙圖是模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實驗,說明氣體壓強(qiáng)是由氣體重力引起的 D.丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上熔化實驗,說明云母片的導(dǎo)熱性能各向同性【考點】用油膜法估測油酸分子的大?。徊祭蔬\動的圖像問題;氣體壓強(qiáng)的微觀解釋;晶體和非晶體;各向異性和各向同性.【專題】定性思想;歸納法;實驗分析法;布朗運動專題;理解能力.【答案】A【分析】油膜法測分子直徑時,將油酸分子看成球形分子,水面上的油酸薄膜看成單分子油膜。研究布朗運動時,每隔一段時間描出花粉顆粒所在的位置點,然后將這些位置點連接起來,才形成了乙圖。氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生的。各向異性:物體的物理性質(zhì)(導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及光學(xué)性質(zhì))不同的方向上有區(qū)別。【解答】解:A、油膜法測分子直徑時,將油酸分子看成球形分子,水面上的油酸薄膜看成單分子油膜,油酸薄膜的厚度等于油酸分子直徑。故A正確。B、研究布朗運動時,每隔一段時間描出花粉顆粒所在的位置點,然后將這些位置點連接起來,才形成了乙圖,兩連接點間時間,花粉可能去了水面上的任何地方。故B錯誤。C、丙圖模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原理,氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生的,與重力無關(guān)。故C錯誤。D、丁圖中形狀為橢圓,說明云母晶體具有各向異性。故D錯誤故選:A。【點評】本題考查的是熱學(xué)中幾個記憶類的知識點,對于這類題目,應(yīng)該注意加強(qiáng)理解記憶3.楊氏雙縫干涉實驗中,下列說法正確的是(n為自然數(shù),λ為光波波長)①在距雙縫的路程相等的點形成暗條紋②在距雙縫的路程差為nλ的點形成亮條紋③在距雙縫的路程差為nλ2④在距雙縫的路程差為12(2n+1)λA.①② B.②③ C.③④ D.②④【考點】用雙縫干涉測量光的波長;光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系.【專題】光的干涉專題.【答案】D【分析】單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源,雙縫的作用是為了獲得頻率相同的兩個光源;當(dāng)光屏上距兩縫的路程差等于半個波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋,偶數(shù)倍出出現(xiàn)亮條紋.【解答】解:①在距雙縫的路程相等的點振動總是加強(qiáng),形成亮條紋,故①錯誤;②在距雙縫的路程差為nλ的點振動總是加強(qiáng),形成亮條紋,故②正確;③在距雙縫的路程差為半波長偶數(shù)倍的點形成亮條紋,故③錯誤;④在距雙縫的路程差為半波長奇數(shù)倍的點(即Δx=(2n+1)?故選:D。【點評】本題考查了光的干涉現(xiàn)象中明暗條紋形成的原因,對于光的干涉還需掌握條紋間距公式Δx=4.用“油膜法”來粗略估測分子的大小,認(rèn)為油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基礎(chǔ)上,下列哪項是不正確的()A.分子都是球形的 B.所有分子都能形成單分子油膜 C.分子都是一個一個挨著一個排列的 D.滴入的油酸溶液是高純度的溶液【考點】用油膜法估測油酸分子的大小.【專題】定性思想;推理法;阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用專題.【答案】D【分析】明確“用油膜法估測分子的大小”的實驗原理:油酸以單分子呈球型分布在水面上,且一個挨一個,從而由油酸的體積與油膜的面積相除求出油膜的厚度,即可正確解答.【解答】解:在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,做這樣的近似:①油膜是呈單分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒有空隙,緊密排列;為了獲取單分子油膜,則將油酸滴入酒精溶液,形成低純度的油酸溶液,故ABC正確,D不正確;本題選擇不正確的,故選:D?!军c評】在用油膜法估測分子的大小”實驗中,我們要建立理想化的模型,認(rèn)為油酸分子之間無間隙,油膜為單層分子.5.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定;③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和油膜面積計算出油酸分子直徑的大?。虎苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓?,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積;⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上.上述步驟中,正確的順序是()A.④①②⑤③ B.④②①⑤③ C.⑤④①②③ D.⑤④②①③【考點】用油膜法估測油酸分子的大小.【專題】實驗題.【答案】A【分析】將配制好的油酸酒精溶液,通過量筒測出1滴此溶液的體積.然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上,等待形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆描繪出油酸膜的形狀,將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,按不足半個舍去,多于半個的算一個,統(tǒng)計出油酸薄膜的面積.則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積,恰好就是油酸分子的直徑.【解答】解:“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為:求得一滴油酸的體積(④)→準(zhǔn)備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→計算分子直徑(③),故A正確,BCD錯誤。故選:A?!军c評】本題關(guān)鍵要懂得實驗原理,知道實驗步驟,能建立物理模型:以油酸分子呈球型分布在水面上,且一個挨著一個緊密排列,從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度.二.多選題(共5小題)(多選)6.小明同學(xué)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗后,發(fā)現(xiàn)他測量出的分子直徑明顯偏大,出現(xiàn)這種情況的可能原因是()A.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分展開 B.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算 C.求每滴溶液體積時,1mL的溶液的滴數(shù)多計了5滴 D.油酸酒精溶液久置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化【考點】用油膜法估測油酸分子的大?。緦n}】定性思想;歸納法;分子運動論專題;理解能力.【答案】AB【分析】利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜,將油酸分子看作球形,測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積,用d=VS計算出油膜的厚度,其中V【解答】解:A.水面上痱子粉撒得較多,會導(dǎo)致油膜沒有充分展開,則測量的油酸面積S偏小,則分子直徑為d=VSB.純油酸的體積等于滴入的油酸酒精溶液體積乘以濃度,計算時把油酸酒精溶液當(dāng)成了純油酸,則計算用的體積偏大,則測得的分子直徑偏大,故B正確;C.設(shè)1mL的溶液有n滴,則純油酸體積為V=1mLn×D.如果所用的油酸酒精溶液長時間放置在空氣中,酒精揮發(fā),導(dǎo)致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大,1滴油酸酒精溶液形成的面積偏大,則分子直徑的測量結(jié)果偏小,故D錯誤。故選:AB?!军c評】本題考查了用“油膜法”估測分子直徑大小的實驗,實驗中認(rèn)為油酸分子是一個個緊挨著排列開的,同時要掌握油膜法測分子直徑的實驗數(shù)據(jù)處理,難度不大,是一道基礎(chǔ)題;解題時要注意各物理量的單位。(多選)7.雙縫干涉實驗裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點距雙縫S1和S2的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮條紋,如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,已知紅光波長大于綠光波長,綠光波長大于藍(lán)光波長,則下列說法正確的是()A.O點是紅光的亮條紋 B.紅光的第一條亮條紋在P點的上方 C.O點不是藍(lán)光的亮條紋 D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;定性思想;推理法;光的干涉專題.【答案】AB【分析】當(dāng)距離雙縫的路程差等于半波長的偶數(shù)倍時,出現(xiàn)亮條紋,路程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋。【解答】解:AC、O點距離雙縫的路程差為0,該點為明條紋,當(dāng)用紅光或藍(lán)光照射時,產(chǎn)生紅光的亮條紋或藍(lán)光的亮條紋。故A正確,C錯誤。B、根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ldλ得,紅光的波長大于綠光,所以紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距,所以紅光的第一條亮條紋在P點的上方。故D、藍(lán)光的波長小于綠光的波長,則藍(lán)光的條紋間距小于綠光的條紋間距,所以藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的下方。故D錯誤。故選:AB?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道形成明暗條紋的條件。以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ld(多選)8.某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實驗中,計算結(jié)果明顯偏大,可能是由于()A.油酸未完全散開 B.油酸中含有大量的酒精 C.計算油膜面積時,舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴體積時,1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴【考點】用油膜法估測油酸分子的大小.【專題】實驗題.【答案】AC【分析】用油膜法估測分子直徑實驗原理是:讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜,估算出油膜面積,從而求出分子直徑.根據(jù)此原理分析誤差.【解答】解:計算油酸分子直徑的公式是d=VS,V是純油酸的體積,A.油酸未完全散開,S偏小,故得到的分子直徑d將偏大,故A正確;B.計算時利用的是純油酸的體積,酒精的作用是更易于油酸平鋪成單層薄膜,自身溶于水或揮發(fā)掉,使測量結(jié)果更精確,故B錯誤;C.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格,S將偏小,故得到的分子直徑將偏大,故C正確;D.求每滴體積時,1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴,由V0=Vn可知,純油酸的體積將偏小,則計算得到的分子直徑將偏小,故故選:AC?!军c評】解答本題關(guān)鍵要理解并掌握單分子油膜法估測分子直徑的原理d=V(多選)9.用油膜法測量分子直徑大小實驗的科學(xué)依據(jù)是()A.將油膜看成單分子油膜 B.不考慮各個油酸分子間的間隙 C.考慮各個油酸分子間的間隙 D.將油酸分子看成球形 E.將油酸分子看成立方體【考點】用油膜法估測油酸分子的大小.【專題】實驗題;定性思想;推理法;阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用專題.【答案】ABD【分析】明確“用油膜法估測分子的大小”實驗的實驗原理:油酸以單分子呈球型分布在水面上,且一個挨一個,從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度,即可正確解答。【解答】解:在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,我們的實驗依據(jù)是:①油膜是呈單分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒有空隙,故ABD正確,CE錯誤;故選:ABD?!军c評】在用油膜法估測分子的大小”實驗中,我們做了些理想化處理,認(rèn)為油酸分子之間無間隙,油酸膜為單層分子。(多選)10.如圖所示,某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa'和bb'.O為直線AO與aa'的交點。在直線OA上豎直地插上Pl、P2兩枚大頭針。下面關(guān)于該實驗的說法正確的是()A.插上大頭針P3,使P3擋住P2和Pl的像 B.插上大頭針P4,使P4擋住P3、P2和Pl的像 C.為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)大些 D.為減小測量誤差,Pl、P2的連線與玻璃磚界面的夾角應(yīng)越大越好 E.若將該玻璃磚換為半圓形玻璃磚,仍可用此方法測玻璃的折射率【考點】測量玻璃的折射率.【專題】定性思想;推理法;光的折射專題.【答案】ABCE【分析】用擋像法確定P3、P4的位置,同時誤差情況,知道減小誤差的基本方法即可正確求解?!窘獯稹拷猓篈B、確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像。確定P4大頭針的位置的方法是插上大頭針P4,使P4擋住P3和P1、P2的像。故AB正確;C、折射光線是通過隔著玻璃磚觀察成一條直線確定的,大頭針間的距離太小,引起的角度會較大,故P3、P4之間的距離適當(dāng)大些,可以提高準(zhǔn)確度。故C正確;D、入射角θ1即P1和P2的連線與法線的夾角盡量大些,即P1、P2的連線與玻璃磚界面的夾角適當(dāng)小些,折射角也會大些,折射現(xiàn)象較明顯,角度的相對誤差會減小。故D錯誤。E、本實驗中采用擋像法進(jìn)行測量,對于半圓形玻璃磚同樣可以確定入射光線和折射光線,故可以確定折射率,故E正確。故選:ABCE?!军c評】用插針法測定玻璃磚折射率時,大頭針間的距離和入射角都應(yīng)適當(dāng)大些,可減小角度引起的相對誤差,提高精度。三.實驗題(共10小題)11.(1)在《用雙縫干涉測光的波長》實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏.從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm.然后,接通電源使光源正常工作.①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2(a)所示,圖2(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號,此時圖2(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖3(a)所示,此時圖3(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=15.02;②利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx=2.31mm;這種色光的波長λ=6.6×102nm.(2)某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池.該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為9.999Ω,科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)一只電流表(量程IR=0.6A,內(nèi)阻rg=0.1Ω)和若干導(dǎo)線.①請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻r的要求,設(shè)計圖4中器件的連接方式,畫線把它們連接起來.②接通開關(guān),逐次改變電阻箱的阻值R,讀處與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時,其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示.處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I的倒數(shù)1I;再制作R-1I坐標(biāo)圖,如圖6所示,圖中已標(biāo)注出了(R,1③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點練成圖線.④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=0.3Ω【考點】用雙縫干涉測量光的波長;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;光的干涉現(xiàn)象;刻度尺的使用與讀數(shù);測量普通電源的電動勢和內(nèi)阻.【專題】實驗題;壓軸題;恒定電流專題;光的干涉專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)Δx=Lλd可知要求波長λ,已知L和d,則必需知道條紋間距Δx,根據(jù)圖2(b)指示的為第0條亮條紋中央所在的位置,而圖3(b)指示的為第6條亮條紋中間所在的位置.故圖2(a)中亮條紋與圖3(a)中亮紋間的間隔為6個,從而求出Δx,最后求出(2)要測出電源的電動勢E和內(nèi)阻r,應(yīng)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir來解決,故要測量路端電壓和干路電流,而路端電壓U=IR外,R外=R+rg,從而求出R=【解答】解:(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm;圖2(a)中暗紋與圖3(a)中暗紋間的間隔為6個,故Δx=Δx由Δx=Lλλ=dΔxL=0.20mm×2.31(2)①根據(jù)閉合電路歐姆定律,測量電源的電動勢和內(nèi)電阻,需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流,在本實驗中沒有電壓表,但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表,測量電源的路端電壓,通過電流表的電流也是通過電源的電流,所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可.實物圖的連接如圖甲所示(如圖甲).②將與圖5實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點也標(biāo)注在圖6中上,如圖乙所示圖乙③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點練成圖線如圖乙所示④由閉合電路歐姆定律有:E=I(R+r+rg),解得:R=根據(jù)R-1代入數(shù)據(jù)解得E=1.5Vr=0.3Ω.故本題的答案為:(1)①15.02,②2.31;6.6×102;(2)①見圖甲,②見圖乙,③④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35).【點評】一定要掌握每一個實驗的基本原理,這是我們順利完成實驗操作或設(shè)計或數(shù)據(jù)處理的出發(fā)點.12.用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實驗裝置如圖1所示,實驗步驟如下:①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p;③用V﹣1/p圖象處理實驗數(shù)據(jù),得到如圖2所示圖線。(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是在注射器活塞上涂潤滑油。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢;和不能用手握住注射器封閉氣體部分。(3)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1p圖線不過原點,則代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積【考點】理想氣體的實驗規(guī)律.【專題】壓軸題;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題.【答案】(1)在注射器活塞上涂潤滑油;(2)移動活塞要緩慢;不能用手握住注射器封閉氣體部分;(3)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積【分析】能夠運用控制變量法研究兩個物理量變化時的關(guān)系。注意實驗中的操作步驟和一些注意事項?!窘獯稹拷猓海?)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變,實驗中采取的主要措施是在注射器活塞上涂潤滑油。這樣可以保持氣密性。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢;不能用手握住注射器封閉氣體部分。這樣能保證裝置與外界溫度一樣。(3)體積讀數(shù)值比實際值大V0.根據(jù)P(V+V0)=C,C為定值,則V=CP-V0.如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1故答案為:(1)在注射器活塞上涂潤滑油(2)移動活塞要緩慢;不能用手握住注射器封閉氣體部分。(3)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積【點評】解答本題的錯點是(1)保證氣體質(zhì)量不變的措施(2)圖象分析中變量的選取不當(dāng)會出錯。13.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發(fā)光;調(diào)整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?;卮鹣铝袉栴}:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),該同學(xué)可B。A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=dΔx(n-(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm,則所測單色光的波長為630nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!究键c】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;光的干涉專題;實驗探究能力.【答案】(1)B;(2)dΔx(n-1)l【分析】(1)由公式Δx=ld(2)根據(jù)公式Δx=ld(3)將數(shù)據(jù)代入(2)結(jié)論計算波長?!窘獯稹拷猓海?)由公式Δx=ldλ,條紋間距與縫間距、縫到屏的距離和光的波長決定,所以若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),就要減小條紋寬度,則可通過減小縫到屏的距離、增大縫間距、選用波長短的光來實現(xiàn),故B正確,故選:B。(2)ld得所測單色光的波長為λ=(3)代入數(shù)據(jù)可得λ=0.3×7.56(4-1)×1200mm=0.00063mm故答案為:(1)B;(2)dΔx(n-1)l【點評】本題考查光的干涉現(xiàn)象,學(xué)生需熟練掌握波長相關(guān)公式綜合求解。14.在“用插針法測玻璃磚折射率”的實驗中,玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行,aa′邊與bb'邊不平行,某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫出了玻璃磚的兩條邊線aa′邊與bb′,如圖所示。①實驗時,先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO.接著,眼睛應(yīng)在玻璃磚的另一側(cè)(選填“同一側(cè)”、“另一側(cè)”),觀察所插的兩枚大頭針P1和P2,同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線。②實驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上否。(填“是”或“否”)③下列操作可以減小實驗誤差的是(填字母代號)AC。A.適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距B.選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來測量C.選用盡可能細(xì)的筆畫線D.使AO的入射角接近于90°?!究键c】測量玻璃的折射率.【專題】實驗題;定性思想;推理法;光的折射專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】①在玻璃磚的另一側(cè)觀察所插的兩枚大頭針P1和P2;②要求四枚大頭針的針尖在同一視線上;③為了取得較好的實驗效果,根據(jù)實驗原理分析可知:玻璃磚上下表面不一定要平行,選擇的入射角應(yīng)盡量大些;大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上;大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些,這樣可以減小測量的相對誤差?!窘獯稹拷猓孩賹嶒灂r,先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO;接著,眼睛在玻璃磚的另一側(cè)觀察所插的兩枚大頭針P1和P2,同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線;②實驗中要求四枚大頭針的針尖在同一視線上,而不是針帽;③A、大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些時,相同的距離誤差,引起的角度誤差會減小,角度的測量誤差會小些,故A正確。B、作插針法測定折射率時,玻璃磚上下表面不一定要平行,故B錯誤。C、為了準(zhǔn)確確定入射光線和折射光線,選用盡可能細(xì)的筆畫線,故C正確。D、為了減小測量的相對誤差,選擇的入射角應(yīng)盡量大些,效果會更好,但不是接近90°,故D錯誤。故答案為:①另一側(cè);②否;③AC?!军c評】本題是插針法測定玻璃磚的折射率,實驗原理是折射定律,采用單位圓法處理數(shù)據(jù)比較方便,同時掌握實驗原理,注意實驗操作事項。15.某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖甲中實線所示)。在固定好的白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy,實驗時將半圓形玻璃磚M放在白紙上,使其底邊aa′與Ox軸重合,且圓心恰好位于O點,實驗正確操作后,移去玻璃磚,作OP3連線,用圓規(guī)以O(shè)點為圓心畫一個圓(如圖中虛線所示),此圓與AO線交點為B,與OP3連線的交點為C.測出B點到x、y軸的距離分別為l1、d1,C點到x、y軸的距離分別為l2、d2。(1)根據(jù)測出的B、C兩點到兩坐標(biāo)軸的距離,可知此玻璃折射率測量值的表達(dá)式n=d2d1(2)若實驗中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi),從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像,其原因最可能是P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大發(fā)生了全反射。(3)該同學(xué)又用平行玻璃磚做實驗如圖乙所示。他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許,如圖所示。則他測出的折射率將不變(填“偏大”“偏小”或“不變”)?!究键c】測量玻璃的折射率.【專題】實驗題;實驗探究題;實驗分析法;光的折射專題;理解能力.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)用插針法測定玻璃磚折射率的實驗原理是折射率的定義式n=sinisinr(2)在y<0的區(qū)域內(nèi),從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2,是由于光線在底邊aa′上發(fā)生了全反射;(3)作出光路圖,分析入射角與折射角的誤差,來確定折射率的誤差?!窘獯稹拷猓海?)設(shè)光線在x軸上的入射角為i,折射角為r,玻璃磚的半徑為R,根據(jù)數(shù)學(xué)知識得:sini=dsinr=則此玻璃折射率測量值的表達(dá)式為:n=sinr(2)若實驗中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi),從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像,其原因可能是:P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大,發(fā)生了全反射。(3)如下左圖所示,紅線表示將玻璃磚向上平移后實際的光路圖,而黑線是作圖時所采用的光路圖,通過比較發(fā)現(xiàn),入射角和折射角沒有變化,由折射率的定義式n=sini故答案為:(1)d2d1;(2)P1P2確定的光在aa′【點評】對于實驗誤差,要緊扣實驗原理,用作圖法,確定出入射角與折射角的誤差,即可分析折射率的誤差。16.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L.接通電源使光源正常工作,發(fā)出白光。(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處,則B。A.可觀察到水平方向的干涉條紋B.可觀察到豎直方向的干涉條紋C.看不到干涉現(xiàn)象(2)若取下紅色濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中C。A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖2所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時,游標(biāo)尺的讀數(shù)分別為x1、x2,則入射的單色光波長的計算表達(dá)式為λ=(x2-x1)d6L【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;實驗探究能力.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)因為該實驗是雙縫干涉實驗,a是單縫,b是雙縫,單縫是豎直放置,則雙縫也需要豎直放置,觀察到的是豎直方向的干涉條紋;(2)若取下紅色濾光片,白光干涉條紋為彩色的;(3)根據(jù)條紋間距Δx=Ldλ【解答】解:(1)因為該實驗是雙縫干涉實驗,a是單縫,b是雙縫,單縫是豎直放置,觀察到的是豎直方向的干涉條紋,故B正確,ACD錯誤。(2)若取下紅色濾光片,白光干涉條紋為彩色的,故C正確,ABD錯誤。(3)條紋間距Δx=x2-x此游標(biāo)卡尺精度值為0.05mm,讀數(shù)等于可動刻度讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和;故有:x=31mm+0.05mm×2=31.10mm;故答案為:(1)B;(2)C;(3)(x2-【點評】題考查了雙縫干涉實驗的原理圖,影響條紋間距的因素,解決本題的關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=L17.如圖1所示,用插針法測定玻璃磚折射率:(1)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度大(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。(2)在該實驗中,光線是由空氣射入玻璃磚,根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖2所示,從圖線可知玻璃磚的折射率是1.5。(3)該實驗小組選取了操作正確的實驗記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點O為圓心作圓,與入射光線P1O、折射光線OO'的延長線分別交于A、B點,再過A、B點作法線NN'的垂線,垂足分別為C、D點,如圖3所示,則玻璃的折射率n=ACBD(4)在用針插法測定玻璃磚折射率的實驗中,甲、乙二位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖4中①、②所示,其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。他們的其它操作均正確,且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比偏?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小”或“不變”);乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比不變(填“偏大”、“偏小”或“不變”)?!究键c】測量玻璃的折射率.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;光的折射專題;實驗探究能力.【答案】(1)大;(2)1.5;(3)ACBD;(4【分析】(1)從減小折射角測量誤差的角度分析玻璃磚寬度的選擇;(2)根據(jù)折射定律求解sinθ2﹣sinθ1函數(shù),結(jié)合sinθ2﹣sinθ1函數(shù)斜率的含義分析作答;(3)根據(jù)數(shù)學(xué)知識分別求解入射角的正弦、折射角的正弦,再根據(jù)折射定律分析作答;(4)分別作出甲、乙同學(xué)的光路圖,再根據(jù)折射定律分析作答?!窘獯稹拷猓海?)寬度越大的玻璃磚,折射角的測量越準(zhǔn)確,因此為了減小實驗的誤差,應(yīng)選用寬度較大的玻璃磚來測量;(2)根據(jù)折射定律n化簡得sin圖像的斜率k結(jié)合sinθ2﹣sinθ1函數(shù),斜率k因此,折射率n(3)設(shè)單位圓的半徑為R,根據(jù)數(shù)學(xué)知識,入射角的正弦sin折射角的正弦sin根據(jù)折射定律,折射率n(4)甲同學(xué)的光路圖如圖1所示:根據(jù)圖1可知,折射角的測量值r′>r根據(jù)折射定律,折射率的測量值n即甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比偏?。灰彝瑢W(xué)的光路圖如圖2所示:雖然乙同學(xué)使用的是梯形玻磚,由于入射角,折射角均無誤差,因此測定的折射率不變。故答案為:(1)大;(2)1.5;(3)ACBD;(4【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握用插針法測量玻璃磚折射率的原理,結(jié)合折射定律求解折射率的大小。18.(1)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中:(實驗裝置如圖)①下列說法哪一個是錯誤的A.(填選項前的字母)A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮紋位置時,應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊C.為了減小測量誤差,可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距Δx=②測量某亮紋位置時,手輪上的示數(shù)如圖,其示數(shù)為1.970mm.(2)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E.①先直接用多用電表測定該電池電動勢.在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,其示數(shù)為9.0V.②然后,用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動勢.(?。└鶕?jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖連接成完整電路.(ⅱ)閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U.該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計算出相應(yīng)的1R與1U的值.請用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,并作出(ⅲ)從圖線中可求得E=10V.R(Ω)166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91R(×10﹣2Ω﹣10.601.402.003.004.005.001U(V﹣10.120.170.210.240.310.35【考點】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;光的干涉專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,讓光源通過濾光片獲得單色光,讓單色光通過單縫,獲得線光源,讓單色的線光源通過雙縫在光屏上產(chǎn)生干涉條紋.根據(jù)條紋的間距公式,求出光的波長.螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀.(2)本實驗采用伏阻法測量電源的電動勢,根據(jù)E=U+Ir推導(dǎo)出1U-1R的關(guān)系式,【解答】解:(1)①A、調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,不需放單縫和雙縫.故A錯誤.B、測量某條干涉亮紋位置時,應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊.故B正確.C、n條亮紋之間有n﹣1個間距,相鄰條紋的間距Δx=an本題選錯誤的,故選A.②螺旋測微器的讀數(shù)等于1.5mm+0.01×47.0mm=1.970mm.(2)①電壓表量程為10V,共50格,故讀數(shù)為9.0V;②(ⅰ)根據(jù)電路圖連接實物圖,如圖所示:(?、。┳鞒?U(ⅰ?、。└鶕?jù)閉合電路歐姆定律,有:E=得到:1圖象的縱軸截距表示1E,故1E=0.10,解得故答案為:(1)①A;②1.970;(2)①9.0;②(ⅰ)如圖所示;(ⅱ)如圖所示;(ⅲ)9.5~11.1.【點評】本題第一小題關(guān)鍵會用螺旋測微器讀數(shù);第二小問關(guān)鍵根據(jù)閉合電路歐姆定律推導(dǎo)出1U-1R19.如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后,接通電源使光源正常工作。①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示,此示數(shù)為0.25mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=4.8×10﹣7m(保留2位有效數(shù)字)。②另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是D。A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B.僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許C.僅將單縫與雙縫的位置互換D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片?!究键c】用雙縫干涉測量光的波長.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;方程法;光的干涉專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀;單測量相鄰兩根條紋的間距誤差比較大,往往采取測量多條干涉條紋的間距,然后求平均值,減小測量的偶然誤差。根據(jù)Δx=Ld(2)對實驗裝置作了一下改動后,條紋數(shù)目有所增加,可知各條紋的寬度減小,然后由λ=d【解答】解:(1)圖中游標(biāo)卡尺的主尺的刻度為0,游標(biāo)尺的第5刻度與上邊對齊,則讀數(shù)為:0mm+0.05×5=0.25mm,A到B條紋間的距離為8.40mm,由圖可知A到B條紋間的距離為5個條紋寬度,則:Δx=8.405mm根據(jù)公式Δx=Ldλ得:λ=d?(2)對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,可知各條紋的寬度減小。由公式λ=d?A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間,λ、L與d都不變,則Δx不變。故A錯誤;B.僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許,λ、L與d都不變,則Δx不變。故B錯誤;C.僅將單縫與雙縫的位置互換,將不能正常觀察雙縫干涉。故C錯誤;D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片,λ減小,L與d都不變,則Δx減小。故D正確。故選:D故答案為:①0.254.8×10﹣7②D【點評】本題考查光波的干涉條紋的間距公式,應(yīng)牢記條紋間距的決定因素,一般不要求定量計算,但要求定性分析。20.(1)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示.①此玻璃的折射率計算式為n=cosθ1cosθ2(用圖1中的θ1、θ2表示);②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度大(填“大”(2)某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系.實驗時,將原長約200mm的橡皮筋上端固定,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質(zhì)量均為20g),每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量;當(dāng)掛上10只鉤碼后,再逐一把鉤碼取下,每取下一只鉤碼,也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量.根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關(guān)系的圖象如圖2所示.從圖象中可以得出D.(填選項前的字母)A.增掛鉤碼時Δl與F成正比,而減掛鉤碼時Δl與F不成正比B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多,導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度(3)如圖3所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值的實驗器材,器材及其規(guī)格列表如下:器材規(guī)格待測電阻Rx電源E電壓表V1電壓表V2電流表A滑動變阻器R開關(guān)S,導(dǎo)線若干阻值在900Ω﹣1000Ω之間具有一定內(nèi)阻,電動勢約9.0V量程2.0V,內(nèi)阻r1=1000Ω量程5.0V,內(nèi)阻r2=2500Ω量程3.0A,內(nèi)阻r=0.10Ω最大阻值約100Ω,額定電流0.5A為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減小測量誤差,實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半,而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化.請用實線代替導(dǎo)線,在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材,連成滿足要求的測量Rx阻值的電路.【考點】測量玻璃的折射率;折射率及其測定;探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系;伏安法測電阻.【專題】實驗題;壓軸題;光的折射專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】通過實驗來測定玻璃的折射率,利用光的折射定律先確定入射光線且在其上插入大頭針,然后在玻璃另一側(cè)觀看入射光線上的大頭針并用大頭針來確定其位置.從而作出光路圖,算出入射角與折射角的正弦之比即為玻璃的折射率.研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系時,作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關(guān)系的圖象.若在彈性限度內(nèi),則減少鉤碼與增加鉤碼橡皮筋形變量應(yīng)該相同,但從圖象發(fā)現(xiàn)兩者不等.因此橡皮筋的已超出彈性限度.通過實驗測量待測電阻Rx阻值,由電壓表與電流表讀數(shù)求出待測電阻阻值.但這涉及到電表量程的選取,原則是電表指針在中間附近.由電源的電動勢算出電流表的量程太大,因此必須用電壓表來替代電流表的作用.【解答】解:(1)①由折射定律可知:n=sinθ入sinθ折由圖可得θ入=90°﹣θ1而θ所以n②由實驗測量玻璃的折射率時,光路圖中有一條關(guān)鍵直線,就是將第一次折射時的入射點與第二次折射時的出射點相連的直線.所以當(dāng)玻璃厚度越大時,此直線越準(zhǔn)確.(2)由增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關(guān)系的圖象,發(fā)現(xiàn)減少鉤碼與增加鉤碼橡皮筋形變量不相同,則說明橡皮筋的已超出彈性限度.所以選擇D選項.(3)通過對電源的電動勢,得通過待測電阻的最大電流為0.01A,而電流表的量程卻是3A,所以電流表不能用.由于電壓表的電阻阻值已知,因此可以通過電壓表來替代電流表求出電流.將小量程的電壓表與待測電阻串聯(lián)后,再與大量程的電壓表并聯(lián),最后以變阻器分壓式接入電路.連線如圖所示.故答案為:(1)cosθ(2)D(3)如上圖所示【點評】在光的折射時,注意看清入射角與折射角.電表的選擇通常情況下,電流表測電流,電壓表測電壓,當(dāng)遇到電表的量程不夠時,只有通過此處方法,原因是電壓表相當(dāng)于能讀出電壓的電阻,而電流表相當(dāng)于能讀出電流的電阻.
考點卡片1.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識點的認(rèn)識】1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達(dá)式:I=ER+r,E表示電動勢,I表示干路總電流,3.閉合電路中的電壓關(guān)系:閉合電路中電源電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個變形U外=E﹣Ir?!久}方向】在已接電源的閉合電路里,關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動勢也會隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動勢必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時,電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動勢始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時,內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動勢不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動勢保持不變。故A錯誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動勢保持不變。故B錯誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動勢保持恒量。故D正確。故選:D。點評:本題要抓住電源的電動勢是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無關(guān).【解題思路點撥】閉合電路的幾個關(guān)系式的對比2.折射率及其測定【知識點的認(rèn)識】一、光的折射1.折射率:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時,入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比,叫做介質(zhì)的絕對折射率,簡稱折射率.表示為n=sin實驗證明,介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比,即n=c大于1,.兩種介質(zhì)相比較,折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì),折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì).2.相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ(折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1)斜射入介質(zhì)Ⅱ(折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2)發(fā)生折射時,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率.用n21表示.n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比,即n21=n由以上兩式,可得到光的折射定律的一般表達(dá)式是:n1sin∠1=n2sin∠2或n1v1=n2v2.【命題方向】一個圓柱形筒,如圖所示,直徑d=12cm,高H=16cm,人眼在筒側(cè)上方某處觀察,所見筒左側(cè)的深度為h=9cm,當(dāng)筒中裝滿液體時,則恰能看到筒左側(cè)的最低點。光在真空中傳播速度c=3.0×108m/s。求:(1)此液體的折射率n.(2)光在此液體中的傳播速度v。分析:(1)畫出光路圖,根據(jù)幾何知識求出入射角正弦和折射角正弦,運用折射定律求出液體的折射率n。(2)根據(jù)v=cn求出光在液體中的傳播速度解答:(1)光路圖如圖所示根據(jù)幾何知識有sinθ1根據(jù)折射定律有n(2)光在此液體中的傳播速度為v答:(1)此液體的折射率n為43(2)光在此液體中的傳播速度v為2.25×108m/s。點評:解決本題的關(guān)鍵是畫出光路圖,運用幾何知識求出入射角正弦和折射角正弦,要掌握折射率的定義式和光速與折射率關(guān)系公式。【解題思路點撥】折射率的定義式n=sinθ1sinθ23.光的干涉現(xiàn)象【知識點的認(rèn)識】1.光的干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn):光的干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征,如果光真的是一種波,就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象。1801年,英國物理學(xué)家托馬斯?楊(1773—1829)在實驗室里成功地觀察到了光的干涉。2.光的干涉現(xiàn)象的定義:兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加,在某些區(qū)域始終加強(qiáng),在另一些區(qū)域則始終削弱,形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象,證實了光具有波動性。3.光的干涉現(xiàn)象的意義:光能發(fā)生干涉現(xiàn)象說明光是一種波?!久}方向】下列幾種應(yīng)用或技術(shù)中,用到光的干涉原理的是()A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色C、在磨制平面時,檢查加工表面的平整度D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視分析:波的干涉則是兩列頻率完全相同的波相互疊加時,會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.而波的衍射則是能繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象.解答:A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜,利用薄膜得到頻率相同的兩列光波,進(jìn)行相互疊加,出現(xiàn)干涉現(xiàn)象,故A正確;B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色,這是單縫衍射現(xiàn)象,故B錯誤;C、在磨制平面時,檢查加工表面的平整度,這是利用磨制平面與標(biāo)準(zhǔn)平面形成頻率相同的兩列光波,相互疊加進(jìn)行干涉,從而由明暗條紋的平行性,來確定加工表面的平整度,故C正確;D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視,則是利用X射線的穿透性。故D錯誤;故選:AC。點評:干涉與衍射均是波的特性,穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同,而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長比阻礙物尺寸大得多或相差不大.而在干涉圖樣中,振動加強(qiáng)區(qū)位移時大時?。窘忸}思路點撥】高中階段主要介紹光的雙縫干涉和薄膜干涉,光的干涉現(xiàn)象再生產(chǎn)和生活中都有廣泛的應(yīng)用。4.光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】1.實驗裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個線光源,使光源有唯一的頻率和振動情況。如果用激光直接照射雙縫,可省去單縫屏(托馬斯?楊所處年代沒有激光)。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上,又照到雙縫S1、S2上,這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示,雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0。對屏上與P0距離為x的一點P,兩縫與P的距離PS1=r1,PS2=r2。在線段PS2上作PM=PS1,則S2M=r2﹣r1,因d?l,三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1=dsinθ(令∠S2S1M=θ)又x=ltanθ≈lsinθ聯(lián)立可得r2﹣r1=dx若P處為亮條紋,則dxl=±kλ(k=0,1,解得x=±kldλ(k=0,1,2???所以相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ld【命題方向】如圖所示為雙縫干涉實驗裝置,當(dāng)用波長為600nm的光照射單縫S時,在屏上觀察到相鄰亮條紋中心的距離為Δx,若改用波長為400nm的光照射單縫S,若使相鄰亮條紋中心的距離仍為Δx,下列措施可行的是()A、增大雙縫和光屏之間的距離B、增大單縫和雙縫之間的距離C、增大雙縫S1和S2之間的距離D、增大單縫和光屏之間的距離分析:根據(jù)亮條紋間的距離求解相鄰亮條紋之間的間距Δx,根據(jù)兩條亮紋間的距離Δx=Ld解答:由相鄰亮條紋之間的間距公式Δx=Ldλ,當(dāng)Δx一定,而波長λ減小時,要使條紋間距可以增大雙縫到屏的距離L,或減小雙縫間距d,A、增大雙縫和光屏之間的距離L,符合題設(shè)條件,故A正確;B、增大單縫和雙縫之間的距離,對條紋間距沒影響,故B錯誤;C、增大雙縫S1和雙縫S2之間的距離,會使條條紋間距變得更小,故C錯誤;D、增大單縫和屏之間的距離,可能只是增大單雙縫的距離,而雙縫和屏的距離不變,則條紋間距也會變小,故D錯誤。故選:A。點評:解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉實驗的原理及干涉條紋間距公式,并注意正確計算條紋間距數(shù)?!窘忸}思路點撥】條紋間距Δx與雙縫距離d、光的波長λ及雙縫到屏的距離l之間的關(guān)系為Δx=ld5.布朗運動的圖像問題【知識點的認(rèn)識】一、布朗運動的圖像可以通過繪制粒子在不同時間點的位置來展示。布朗運動是一種物理現(xiàn)象,其中微小粒子在液體或氣體中由于受到分子撞擊而做無規(guī)則運動。要繪制布朗運動的圖像,可以通過記錄粒子在不同時間點的位置,并將這些位置點連接起來,形成粒子的運動軌跡。由于布朗運動具有隨機(jī)性,每次實驗或模擬都會得到不同的軌跡,但總體上這些軌跡會呈現(xiàn)出一種隨機(jī)游走的模式。在繪制布朗運動的圖像時,可以考慮以下幾點:1.時間軸和空間軸:首先確定時間范圍和空間范圍,以便在圖表上準(zhǔn)確表示粒子的位置變化。2.數(shù)據(jù)點:記錄粒子在不同時間點的位置,這些位置點將構(gòu)成布朗運動的軌跡。3.軌跡繪制:通過連接這些數(shù)據(jù)點,可以形成粒子的運動軌跡。由于布朗運動的隨機(jī)性,軌跡會呈現(xiàn)出一種隨機(jī)游走的模式。4.時間尺度和空間尺度的選擇:根據(jù)實驗或模擬的精度要求,選擇合適的時間尺度和空間尺度,以便更清晰地展示布朗運動的特征。此外,還可以通過計算和分析布朗運動的統(tǒng)計特性,如均值和方差,來更深入地理解這一現(xiàn)象。例如,根據(jù)中心極限定理,當(dāng)時間趨于無窮大時,布朗運動的分布將趨向于正態(tài)分布。這意味著,隨著時間的變化,粒子的位置分布將越來越接近正態(tài)曲線。綜上所述,繪制布朗運動的圖像需要記錄粒子在不同時間點的位置,并通過連接這些位置點來展示粒子的運動軌跡。通過這種方式,可以直觀地看到布朗運動的隨機(jī)性和統(tǒng)計特性。二、布朗運動圖像的物理意義布朗運動的圖像可以定性的表現(xiàn)分子的運動情況,彰顯了分子運動的無規(guī)則性,但圖中的連線并不能認(rèn)為是分子的運動軌跡,連接點表示的是連續(xù)相等時間時分子所處的位置?!久}方向】布朗運動實驗中記錄的折線表示()A、花粉顆粒運動的軌跡B、液體分子運動的軌跡C、花粉顆粒各時刻位置的連線D、花粉顆粒的位置—時間圖像分析:布朗運動實驗記錄的是花粉顆粒每經(jīng)過一定時間的位置。解答:布朗運動實驗中記錄的不是花粉顆粒的運動軌跡,而是花粉顆粒每經(jīng)過一定時間的位置,則實驗中記錄的折線表示的是花粉顆粒各時刻位置的連線,故C正確,ABD錯誤。故選:C。點評:本題重點考查了分子動理論的內(nèi)容,關(guān)鍵明確布朗運動特點和意義。【解題思路點撥】對于布朗運動的圖像問題,要從圖像的繪制方法上去理解圖像代表的物理意義;從而理解圖像不等同于分子的運動軌跡這一概念。6.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋【知識點的認(rèn)識】1.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的,但是大量分子頻繁地碰撞器壁,就對器壁產(chǎn)生了持續(xù),均勻的壓力。所以從分子動理論的觀點來看,氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。2.決定氣體壓強(qiáng)大小的因素(l)微觀因素①氣體分子的數(shù)密度:氣體分子數(shù)密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)越大,在單位時間內(nèi),與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多,氣體壓強(qiáng)就越大。②氣體分子的平均動能:氣體的溫度高,氣體分子的平均動能就大,氣體分子與器壁碰撞時(可視為彈性碰撞)對器壁的沖力就大;從另一方面講,分子的平均速率大,在單
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