2025屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)第一編專題7物理實(shí)驗(yàn)專題分層突破練18光學(xué)與熱學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

專題分層突破練18光學(xué)與熱學(xué)實(shí)驗(yàn)1234561.(6分)(2023江蘇卷)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是

。

A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在橡膠套處接另一注射器,快速推動(dòng)該注射器柱塞D.在橡膠套處接另一注射器,緩慢推動(dòng)該注射器柱塞B123456解析

把柱塞快速地向下壓,外界對(duì)氣體做功,氣體和外界沒有熱量交換,氣體的內(nèi)能增加,溫度升高,不是等溫變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;把柱塞緩慢地向上拉,氣體溫度總和大氣溫度相同,發(fā)生等溫變化,選項(xiàng)B正確;在橡膠套處接另一注射器,推動(dòng)注射器時(shí),原注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量變化,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。1234562.(10分)(2024湖北卷)某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率,具體步驟如下:①平鋪白紙,用鉛筆畫兩條互相垂直的直線AA'和BB',交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼AA',并使其圓心位于O點(diǎn),畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線,如圖甲所示。甲123456②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚,記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。③拿走玻璃磚,標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。④分別過M、P作BB'的垂線MM'、PP',M'、P'是垂足,并用刻度尺分別測量MM'、PP'的長度x和y。⑤改變?nèi)肷浣?重復(fù)步驟②③④,得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出y-x圖像,如圖乙所示。乙123456(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是

(單選,填標(biāo)號(hào))。

A.入射角越小,誤差越小B.激光的平行度好,比用插針法測量更有利于減小誤差C.選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn),是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯(2)根據(jù)y-x圖像,可得玻璃磚的折射率為

(保留三位有效數(shù)字)。

(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑,則折射率的測量結(jié)果

(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

B1.58不變123456解析

本題考查測介質(zhì)折射率的數(shù)據(jù)處理和誤差分析。(1)入射角適當(dāng)即可,不能太小,入射角太小,導(dǎo)致折射角太小,測量的誤差會(huì)變大,故A錯(cuò)誤;激光的平行度好,比用插針法測量更有利于減小誤差,故B正確;相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣,故C錯(cuò)誤。(3)根據(jù)(2)中數(shù)據(jù)處理可知,若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑,則折射率的測量結(jié)果不變。1234563.(12分)(2024廣東梅州模擬)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)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。甲123456(1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,游標(biāo)尺為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(duì)齊,如圖乙所示,此時(shí)測量頭上主尺和游標(biāo)尺的示數(shù)如圖丙所示,此示數(shù)為

mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對(duì)齊,測得A、B條紋間的距離x=8.40mm。則經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=

(用題目中所給字母寫出表達(dá)式),利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得波長λ=

m(保留2位有效數(shù)字)。

乙丙0.354.8×10-7123456(2)另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)要求安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好,若他對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)整后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,則該調(diào)整可能是

。

A.僅增加光源與濾光片間的距離B.僅增加單縫與雙縫間的距離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濾光片D123456解析

(1)圖丙中游標(biāo)卡尺的最小分度值為0.05

mm,主尺示數(shù)為0,游標(biāo)尺的第7刻度線與主尺刻度線對(duì)齊,則示數(shù)為0+7×0.05

mm=0.35

mm;(2)該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)節(jié)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,可知相鄰條紋間的寬度減小,由公式Δx=

可知,該調(diào)節(jié)可能是更換波長更短的光做實(shí)驗(yàn),即將紅色濾光片換成綠色濾光片,其他選項(xiàng)的調(diào)節(jié)都達(dá)不到該實(shí)驗(yàn)效果,故D正確。1234564.(10分)(2024浙湘豫三省高中名校聯(lián)考)“油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。(1)下列說法正確的是

。

A.測量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積時(shí),可以用注射器擠出一滴油酸滴入燒杯中,觀察注射器上的體積變化B.測量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面積時(shí),如果不使用痱子粉,也可以在水中加入紅墨水后混合均勻,再滴入一滴油酸酒精溶液C.實(shí)際的油酸分子是球形的,因此通過計(jì)算得到的油酸分子直徑即是球的直徑D.計(jì)算油酸分子的大小時(shí),認(rèn)為水面油酸為單分子層且分子間緊密排布D123456(2)若實(shí)驗(yàn)中使用的油酸酒精溶液是久置的,則計(jì)算得到的油酸分子直徑將

(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(3)某次實(shí)驗(yàn)中將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用注射器測得1mL油酸酒精溶液為80滴,再滴入1滴這樣的油酸酒精溶液到準(zhǔn)備好的淺盤中,描出的油膜輪廓如圖所示,每格邊長是0.5cm,根據(jù)以上信息,可估算出油酸分子的直徑約為

m(計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。

偏小7×10-10123456解析

(1)測量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積時(shí),至少要測量50滴到100滴油酸酒精溶液的體積,然后計(jì)算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;測量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面積時(shí),使用痱子粉才能看出油膜的輪廓,在水中加入紅墨水后混合均勻不能看出油膜的輪廓,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)只是把油酸分子看作是球形的理想模型,實(shí)際的油酸分子不是球形的,因此通過計(jì)算得到的只是將油酸分子看作是球形時(shí)的油酸分子直徑,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;計(jì)算油酸分子的大小時(shí),認(rèn)為水面油酸為單分子層且分子間緊密排布,選項(xiàng)D正確。(2)若實(shí)驗(yàn)中使用的油酸酒精溶液是久置的,在溶液中的油酸濃度會(huì)偏大,實(shí)際計(jì)算時(shí)仍按原來的濃度計(jì)算,則計(jì)算得到的油酸分子直徑將偏小。1234561234565.(12分)(2024湖北黃岡模擬)做“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中,使用的雙縫間距d=0.20mm,雙縫到光屏的距離L=600mm,觀察到的干涉條紋如圖甲所示。123456(1)在測量頭上的是一個(gè)螺旋測微器(又叫“千分尺”),分劃板上的刻度線處于x1、x2位置時(shí),對(duì)應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示,則相鄰亮條紋的間距Δx=

mm(結(jié)果保留2位小數(shù))。

乙(2)計(jì)算單色光的波長的公式λ=

(用L、d、x1、x2表示)。

(3)代入數(shù)據(jù)計(jì)算單色光的波長λ=

m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

1.424.7×10-7123456(4)圖丙為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,屏上O點(diǎn)處為一亮條紋。若實(shí)驗(yàn)時(shí)單縫偏離光軸,向右微微移動(dòng),則可以觀察到O點(diǎn)處的干涉條紋

。

丙A.向左移動(dòng) B.向右移動(dòng)C.間距變大 D.間距變小A123456解析

(1)螺旋測微器讀數(shù)為x1=2

mm+19.0×0.01

mm=2.190

mm,x2=7.5

mm+36.5×0.01

mm=7.865

mm,因雙縫間距、雙縫到光屏的距離、波長都不變,所以條紋間距不變,由于主光軸變得傾斜,可以觀察到O點(diǎn)處的干涉條紋向左移動(dòng),故A正確。1234566.(10分)(2024山東菏澤二模)實(shí)驗(yàn)室有一塊一側(cè)有反光涂層的矩形玻璃磚,它的長寬比為2∶1,某同學(xué)用激光筆測量該玻璃磚的折射率。由于缺少標(biāo)準(zhǔn)測量工具,該同學(xué)將紙張裁成和玻璃磚一樣大,通過對(duì)折產(chǎn)生折痕對(duì)紙張進(jìn)行等分,將紙張變?yōu)闇y量工具。(1)用紙張折痕確定法線,調(diào)整激光筆的位置如圖所示,AO為入射光線,光線通過玻璃磚從B點(diǎn)射出,可知玻璃磚的折射率為n=

(可用分?jǐn)?shù)、小數(shù)及根號(hào)表示)。

123456(2)激光在這種玻璃磚中發(fā)生全反射臨界角的正弦值