2023高三物理模擬考題型總結及分析-物理實驗三

物理物理第38講物理實驗（三）目錄實驗8測定玻璃的折射率 1實驗9用雙縫干涉測量光的波長 6實驗10驗證動量守恒定律 11實驗11用油膜法估測分子的大小 16實驗8測定玻璃的折射率1．實驗原理如實驗原理圖甲所示，當光線AO1以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線AO1對應的出射光線O2B，從而求出折射光線O1O2和折射角θ2，再根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)或n＝eq\f(PN,QN′)算出玻璃的折射率．2．實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆．3．實驗步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上．(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線NN′.(3)畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針．(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′.(5)眼睛在bb′的一側透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像．(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′.(7)用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改變入射角，重復實驗，算出不同入射角時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值．4．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值．(2)作sinθ1－sinθ2圖象：改變不同的入射角θ1，測出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2圖象，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖象應為直線，如實驗原理圖乙所示，其斜率為折射率．(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2，計算折射率n.以入射點O為圓心，以一定的長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′.如實驗原理圖丙所示，sinθ1＝eq\f(EH,OE)，sinθ2＝eq\f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(EH,E′H′).只要用刻度尺量出EH、E′H′的長度就可以求出n.5．注意事項(1)用手拿玻璃磚時，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學面，嚴禁把玻璃磚當尺子畫玻璃磚的另一邊bb′.(2)實驗過程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動．(3)大頭針應豎直地插在白紙上，且玻璃磚每兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應大一點，以減小確定光路方向時造成的誤差．(4)實驗時入射角不宜過小，否則會使測量誤差過大，也不宜過大，否則在bb′一側將看不到P1、P2的像．（2021?乙卷）用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路，C、D兩個大頭針確定出射光路，O和O′分別是入射點和出射點。如圖（a）所示。測得玻璃磚厚度為h＝15.0mm；A到過O點的法線OM的距離AM＝10.0mm，M到玻璃磚的距離MO＝20.0mm，O′到OM的距離為s＝5.0mm。（ⅰ）求玻璃磚的折射率；（ⅱ）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實驗，玻璃磚的截面如圖（b）所示。光從上表面入射，入射角從0逐漸增大，達到45°時，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面的夾角。（2023?豐臺區(qū)二模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）用游標卡尺測金屬小球的直徑，示數(shù)如圖1所示，該小球的直徑為mm。（2）某同學用插針法測定玻璃磚的折射率，做出光路圖如圖2所示。光線與玻璃磚表面和分別交于O點和P點，他以O點為圓心、線段OP長度為半徑做圓，該圓與入射光線交于A點。過A點和P點做法線的垂線，垂足分別為B點和Q點。則該玻璃磚的折射率為（選填選項前字母）。A.n=????????B.n=????????C.n=????????D.n=????????（3）某同學利用如圖3甲所示裝置測量物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物塊，物塊放置在水平的長木板上。水平向左拉動木板，物塊相對實驗臺靜止，記錄下傳感器的示數(shù)在物塊上放置數(shù)量不同的砝碼，改變物塊和砝碼的總質量m，得到多組數(shù)據(jù)，做出F﹣m圖像如圖3乙所示。已知直線的斜率為k，重力加速度為g。①水平向左拉動木板，在物塊相對實驗臺靜止的過程中，下列說法正確的是。A.物塊受到的是靜摩擦力B.物塊受到的是滑動摩擦力C.實驗時可以加速拉動木板D.傳感器測量的就是物塊所受的摩擦力②物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝（用k和g表示）。（2023?貴陽三模）某同學測量玻璃磚的折射率。①圖甲、圖乙是實驗過程中玻璃磚放置的兩種方式，其中正確的是（選填“圖甲”或“圖乙”）。②圖丙是實驗過程中拍攝的一張照片，其中O是入射光線與玻璃磚界面的交點，a、b兩點到O點的距離相等，根據(jù)圖丙，并利用刻度尺量出兩個量即可算出玻璃磚折射率，這兩個量是。③該玻璃磚折射率為（保留2位有效數(shù)字，用三角函數(shù)表示不得分）。（2023?電白區(qū)校級一模）長方體形狀的玻璃磚有一個表面鍍銀（光線不能透過），現(xiàn)利用“插針法”測定此玻璃磚的折射率。如圖甲所示，實驗時，先將玻璃磚平放到水平面內的白紙上，鍍銀面與紙面垂直。貼著玻璃磚前后兩個面在紙上畫出直線m1m2和k1k2，其中m1m2側為鍍銀面。然后在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1，P2。（1）準備插第三枚大頭針時，應在側觀察（選填“m1m2”或“k1k2”）；（2）插第三枚大頭針時，這枚大頭針應；A.只擋住P1的像B.只擋住P2的像C.同時擋住P1和P2的像（3）插完所需大頭針，補全光路。圖乙為光路的一部分，A1，B1均為光路上的點，過A1，B1作直線k1k2的垂線，垂足分別為A2，B2，已知圖中A1O＝B1O，則玻璃磚的折射率可表示為。A.??2????2??B.??2????2??C.??1??2??1??2D.??1??2??1??2（2022?朝陽區(qū)校級三模）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，實驗小組在白紙上放好玻璃磚MNPQ，畫出玻璃磚與空氣的兩個界面aa'和bb'。（1）實驗小組內的三位學生在實驗中：①第一位學生在紙上正確畫出了玻璃磚的兩個折射面aa′和bb′。因不慎碰動了玻璃磚，使它向aa′方向平移了一點（如圖1所示），以后的操作都正確無誤，并仍以aa′和bb′為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率n的值將（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。②第二位學生為了避免筆尖觸劃玻璃磚的折射面，畫出的aa′和bb′都比實際的折射面向外側平移了一些（如圖2所示）以后的操作都正確無誤，并仍以aa′和bb′為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率n的值將（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。③第三位學生的操作和所畫的光路圖都正確無誤，只是所用的玻璃磚的兩個折射面不平行（如圖3所示）。用這塊玻璃磚測出的折射率n的值將（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（2）另一實驗小組的甲、乙、丙、丁四位同學實驗中得到如圖所示的插針結果，由圖可知：①從圖上看，肯定把針插錯了的同學是。②從圖上看，測量結果準確度最高的同學是。實驗9用雙縫干涉測量光的波長一、實驗器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭組成)，另外還有學生電源、導線、刻度尺.1.相鄰兩條亮條紋的間距Δx與入射光波長λ，雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關系式為Δx＝eq\f(l,d)λ.2．測量頭的構造及使用如圖甲所示，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，轉動手輪，分劃板會向左右移動，測量時，應使分劃板中心刻度對齊條紋的中心，如圖乙，記下此時手輪上的讀數(shù)．甲乙兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離．實際測量時，要測出n條亮紋(暗紋)的寬度，設為a，那么Δx＝eq\f(a,n－1).二、實驗步驟1．觀察干涉條紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示．(2)接好光源，打開開關，使燈絲正常發(fā)光．(3)調節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達光屏．(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋．2．測定單色光的波長(1)安裝測量頭，調節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋．(2)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮紋；轉動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮紋．(3)用刻度尺測量雙縫到光屏的距離l(d是已知的)．(4)重復測量．三、數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距Δx＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(a2－a1,n－1))).(2)波長λ＝eq\f(d,l)Δx.(3)計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值．四、注意事項(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應輕拿輕放，且注意保養(yǎng)．(2)安裝時，注意調節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當．(3)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近．(4)照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應正確調節(jié)．五、誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測量存在誤差．(2)測條紋間距Δx帶來的誤差．①干涉條紋沒有調整到最清晰的程度；②誤認為Δx為亮(暗)條紋的寬度；③分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心；④測量多條亮條紋間的距離時讀數(shù)不準確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清．（2023?孝昌縣校級模擬）（1）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則a、b處的光學儀器分別是。A．透鏡單縫B．透鏡雙縫C．單縫雙縫D．雙縫單縫（2）如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第二條亮紋到第六條亮紋間距是x．則光的波長是：（用x、d、L表示）。（2023?道里區(qū)校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。元件代號ABCD元件名稱雙縫光屏單縫濾光片將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為（填寫元件代號）。（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數(shù)xB＝mm。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出該單色光的波長為m（結果保留三位有效數(shù)字）。（2023?嘉興二模）實驗題。（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質量m＝0.30kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為，A點到B點過程中重力勢能變化量為（結果保留2位有效數(shù)字）。（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是。A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止B．兩個滑塊碰撞后必須結合在一起C．兩個滑塊碰撞后可結合在一起，也可分開D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開②實驗中測得滑塊A的質量為222.0g，滑塊B的質量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數(shù)如圖3所示，則讀數(shù)為cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數(shù)分別如圖4、圖5所示（圖中數(shù)值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為kg?m/s（計算結果保留2位小數(shù)）。（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；②若想對圖的情形進行調整，則需要的操作是。A．旋轉毛玻璃屏B．左右撥動撥桿C．旋轉測量頭上的手輪D．旋轉遮光筒和測量頭（2023?香坊區(qū)校級一模）利用圖1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；調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）實驗前打開光源，調節(jié)光源的高度和角度，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮；然后光具座上先放置b和c，再放置a（選填“雙縫”“單縫”“濾光片”），就可以觀察到單色光的雙縫干涉圖樣。（2）實驗中已知雙縫間的距離d＝0.3mm，雙縫到光屏的距離L＝1.2m，某種單色光照射雙縫時，用測量頭測量條紋間的寬度：先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示為mm；然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示為mm，則這種單色光的波長為m（結果保留兩位有效數(shù)字）。（3）上述實驗中，若僅將紅色濾光片更換為藍色濾光片，則相鄰亮紋中心間距（選填“增大”“減小”或“不變”）。（2023?深圳一模）某實驗小組使用圖甲的裝置測量某紅色激光的波長。用光具座固定激光筆和刻有雙縫的黑色紙板，雙縫間的寬度d＝0.2mm。激光經過雙縫后投射到光屏中的條紋如圖乙所示，由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離x＝mm．通過激光測距儀測量出雙縫到投影屏間的距離L＝2.0m，已知????=??????（Δx為相鄰兩條亮紋間的距離）則該激光的波長λ＝m。如果用紫色激光重新實驗，相鄰亮紋間距會（填“變大”、“變小”或“不變”）．實驗10驗證動量守恒定律1．實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質量m和碰撞前、后物體的速度v、v′，算出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動量是否守恒．2．實驗器材斜槽、小球(兩個)、天平、復寫紙、白紙等．3．實驗步驟(1)用天平測出兩小球的質量，并選定質量大的小球為入射小球．(2)按照實驗原理圖甲安裝實驗裝置．調整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白紙在下，復寫紙在上且在適當位置鋪放好．記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復10次．用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點都圈在里面．圓心P就是小球落點的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復實驗10次．用步驟(4)的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.如實驗原理圖乙所示．(6)連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度．將測量數(shù)據(jù)填入表中．最后代入m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)，看在誤差允許的范圍內是否成立．(7)整理好實驗器材放回原處．(8)實驗結論：在實驗誤差允許范圍內，碰撞系統(tǒng)的動量守恒．4．數(shù)據(jù)處理驗證表達式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′5．注意事項(1)前提條件保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．(2)利用斜槽進行實驗，入射球質量要大于被碰球質量，即m1>m2，防止碰后m1被反彈（2022?天津）某同學驗證兩個小球在斜槽末端碰撞時的動量守恒，實驗裝置如圖1所示。A、B為兩個直徑相同的小球。實驗時，不放B，讓A從固定的斜槽上E點自由滾下，在水平面上得到一個落點位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個落點位置。三個落點位置標記為M、N、P。（1）為了確認兩個小球的直徑相同，該同學用10分度的游標卡尺對它們的直徑進行了測量，某次測量的結果如圖2所示，其讀數(shù)為mm。（2）下列關于實驗的要求哪個是正確的。A．斜槽的末端必須是水平的B．斜槽的軌道必須是光滑的C．必須測出斜槽末端的高度D．A、B的質量必須相同（3）如果該同學實驗操作正確且碰撞可視為彈性碰撞，A、B碰后在水平面上的落點位置分別為、。（填落點位置的標記字母）（2022?浙江）“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置如圖所示，阻力很小的滑軌上有兩輛小車A、B，給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B，小車A、B碰撞前后的速度大小可由速度傳感器測得。（1）實驗應進行的操作有。A．測量滑軌的長度B．測量小車的長度和高度C．碰撞前將滑軌調成水平（2）下表是某次實驗時測得的數(shù)據(jù)：A的質量/kgB的質量/kg碰撞前A的速度大小/（m?s﹣1）碰撞后A的速度大小/（m?s﹣1）碰撞后B的速度大小/（m?s﹣1）0.2000.3001.0100.2000.800由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構成系統(tǒng)的總動量大小是kg?m/s。（結果保留3位有效數(shù)字）（2023??？谀M）某同學利用氣墊導軌驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示。（1）將滑塊A放置在氣墊導軌上，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，下列哪些選項說明氣墊導軌已調到水平。A．當氣墊導軌與桌面平行時B．輕推滑塊A，經過兩個光電門的時間相等C．直接用眼睛觀察氣墊導軌是否水平D．滑塊A能在氣墊導軌上保持靜止（2）測出滑塊A和遮光條的總質量為mA，滑塊B和遮光條的總質量為mB，兩遮光條的寬度相同。將滑塊B靜置于兩光電門之間，將滑塊A靜置于光電門1左側，推動A，使其獲得水平向右的初速度，經過光電門1并與B發(fā)生碰撞，碰撞后A被彈回，再次經過光電門1。光電門1先后記錄的擋光時間分別為Δt1、Δt2，光電門2記錄的擋光時間為Δt3，則實驗中兩滑塊的質量應滿足mAmB（選?“＞”“＜”或“＝”）。（3）若碰撞過程中動量守恒，則滿足的關系式是。（2023?貴州模擬）某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行實驗，水平桌面上固定有一帶刻度的水平導軌，在導軌B點固定有一個光電門，導軌AB粗糙，BC光滑，重力加速度為g。興趣小組的實驗步驟如下：①測量固定在小滑塊a上的窄擋光片寬度，測得寬度為d；②選擇一根適當?shù)妮p質彈簧，測量原長為L；③滑塊a和小球b用細線連接，中間夾被壓縮了的輕質彈簧（為②中選擇的彈簧），靜止放置在導軌上，使滑塊a到光電門的距離和小球b到導軌右側的距離均大于L；④燒斷細線，滑塊a最終停在水平導軌上E點（圖中未畫出），用刻度尺測出B、E兩點之間的距離為s；⑤記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；⑥小球b從水平導軌邊緣飛出后，落在水平地面上的D點，用刻度尺測出水平導軌邊緣距水平地面的高度為h及水平導軌邊緣垂線與D點之間的水平距離x；⑦改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）若用該實驗來驗證“動量守恒定律”，還需測量的物理量有；則只需驗證（用你測量的物理量對應的字母和實驗步驟中的字母表示）即可驗證“動量守恒定律”。（2）改變彈簧壓縮量多次實驗，該實驗小組得到s＝t﹣2的關系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為k，則導軌上B點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為（用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示）。（2023?滄州一模）某高中物理興趣小組設計了如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。一長木板固定在水平桌面上，木板左端裝有豎直擋板，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，長木板右端伸出桌面，右端點為O。半徑為R的圓弧豎直放置在水平地面上，圓心為長木板右端點O。緩慢推動質量為m1的小球a，將彈簧從原長位置壓縮至A點，釋放后小球從木板右端點O水平拋出，落至右側圓弧上。再把質量為m2、半徑與小球a相同的小球b靜止放在O點，小球a壓縮彈簧后仍從A點釋放，與小球b相碰后，兩球分別落至右側圓弧上。多次重復實驗，得到兩球落在圓弧上的三個平均位置分別為M、P、N。測得長木板右端點O與M、P、N三點的連線與豎直方向的夾角分別為α1、α2、α3。已知小球半徑遠小于圓弧半徑。（1）關于該實驗，下列說法正確的有。A．小球a的質量必須大于小球b的質量B．長木板必須做到盡可能的光滑C．長木板必須水平放置D．需測出圓弧半徑R的具體數(shù)值（2）若小球a第一次在圓弧上的落點為N，則小球b在圓弧上的落點為上圖中的點；驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為（從題給m1、m2、g、α1、α2、α3、R中選擇需要的物理量表示）。實驗11用油膜法估測分子的大小1．實驗器材盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標紙、玻璃板、痱子粉(或細石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆．2．實驗步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵，以免給實驗帶來誤差．(2)配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶內注入酒精，直到液面達到500mL刻度線為止，搖動容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內增加一定體積Vn時的滴數(shù)n.(4)根據(jù)V0＝eq\f(Vn,n)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.(5)向淺盤里倒入約2cm深的水，并將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上．(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上．(8)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個)．(9)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝eq\f(V,S)算出油酸薄膜的厚度d.(10)重復以上實驗步驟，多測幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子的大?。?．實驗原理實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大?。敯岩坏斡镁凭♂屵^的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如實驗原理圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜．如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大?。肰表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示分子的直徑，如實驗原理圖乙所示，則d＝eq\f(V,S).4．數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內容.實驗次數(shù)量筒內增加1mL溶液時的滴數(shù)輪廓內的小格子數(shù)輪廓面積S12實驗次數(shù)一滴純油酸的體積V分子的大小(m)平均值125.注意事項(1)注射器針頭高出水面的高度應在1cm之內，當針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時，會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實驗效果．(2)待測油酸薄膜擴散后又會收縮，要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再畫輪廓．擴散后又收縮有兩個原因：①水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復；②酒精揮發(fā)后液面收縮．(3)當重做實驗時，將水從淺盤的一側邊緣倒出，在這側邊緣會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗，這樣做可保持淺盤的清潔．(4)本實驗只要求估測分子的大小，實驗結果的數(shù)量級符合要求即可.（2023?臺州二模）（1）某同學利用如圖甲所示裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗。如圖乙所示的彈簧用毫米刻度尺測得的長度為cm，口用兩根不同規(guī)格的輕質彈簧a和b進行實驗，得到彈力F與彈簧形變量x關系如圖丙所示，關于圖像分析下列說法正確的是。A.彈性限度內，彈簧a的勁度系數(shù)比b小B.彈簧a的自重比彈簧b的大C.彈簧a的原長一定比彈簧b的大D.彈簧a的圖像彎曲，是因為超過了彈簧的彈性限度（2）①在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，所選用的油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中含有純油酸5mL。用注射器測得1mL上述溶液有75滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，測得水面穩(wěn)定后的油膜面積為99cm2，可算出一滴溶液中含有純油酸的體積為ml，油酸分子的直徑約為m。（結果均保留一位有效數(shù)字）②某同學最終得到的油酸分子直徑數(shù)值和其他同學相比明顯偏大，其原因可能是。A.水面上痱子粉撒的較多，油膜未充分展開B.使用了長時間放置且未密封保存的油酸酒精溶液C.計算油酸膜面積時，錯將所有不完整的方格作為完整方格處理D.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為純油酸的體積進行計算（2023?濠江區(qū)校級模擬）在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每V1體積溶液中有純油酸體積V2，用注射器和量筒測得V0體積上述溶液有n滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形格的邊長為a，則可求得：（1）油酸薄膜的面積S＝；（2）油酸分子的直徑是；（用V1、V2、V0、n、S表示）（3）某同學實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是由于；A．油膜中含有大量未溶解的酒精B．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格C．用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴D．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開（2023?畢節(jié)市模擬）某同學用油膜法估測分子直徑大小，實驗步驟如下：①將體積為V0的純油酸溶于酒精，稀釋成總體積為V的油酸酒精溶液。用注射器吸取該溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，滴入N滴時，記錄體積為V1；②在邊長為40﹣50cm的淺盤里倒入2.5cm深的水，將痱子粉均勻撒在水面上；③用注射器往水面上滴1滴上述溶液，當油酸形成的薄膜形狀穩(wěn)定后，將透明玻璃板蓋在淺盤上，用彩色筆在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；④將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板置于坐標紙上，坐標紙的最小正方形邊長為a。計算出輪廓范圍內最小正方形的總個數(shù)為n，不足半個的舍去，多于半個的算一個；實驗步驟①中，稀釋油酸的目的是，油酸分子的直徑表達式d＝。假設用注射器吸取油酸酒精溶液滴入小量筒中時，滴數(shù)少記了幾滴，由此計算出來的d將（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。第38講物理實驗（三）目錄實驗8測定玻璃的折射率 1實驗9用雙縫干涉測量光的波長 9實驗10驗證動量守恒定律 17實驗11用油膜法估測分子的大小 24實驗8測定玻璃的折射率1．實驗原理如實驗原理圖甲所示，當光線AO1以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線AO1對應的出射光線O2B，從而求出折射光線O1O2和折射角θ2，再根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)或n＝eq\f(PN,QN′)算出玻璃的折射率．2．實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆．3．實驗步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上．(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線NN′.(3)畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針．(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′.(5)眼睛在bb′的一側透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像．(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′.(7)用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改變入射角，重復實驗，算出不同入射角時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值．4．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值．(2)作sinθ1－sinθ2圖象：改變不同的入射角θ1，測出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2圖象，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖象應為直線，如實驗原理圖乙所示，其斜率為折射率．(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2，計算折射率n.以入射點O為圓心，以一定的長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′.如實驗原理圖丙所示，sinθ1＝eq\f(EH,OE)，sinθ2＝eq\f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(EH,E′H′).只要用刻度尺量出EH、E′H′的長度就可以求出n.5．注意事項(1)用手拿玻璃磚時，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學面，嚴禁把玻璃磚當尺子畫玻璃磚的另一邊bb′.(2)實驗過程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動．(3)大頭針應豎直地插在白紙上，且玻璃磚每兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應大一點，以減小確定光路方向時造成的誤差．(4)實驗時入射角不宜過小，否則會使測量誤差過大，也不宜過大，否則在bb′一側將看不到P1、P2的像．（2021?乙卷）用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路，C、D兩個大頭針確定出射光路，O和O′分別是入射點和出射點。如圖（a）所示。測得玻璃磚厚度為h＝15.0mm；A到過O點的法線OM的距離AM＝10.0mm，M到玻璃磚的距離MO＝20.0mm，O′到OM的距離為s＝5.0mm。（?。┣蟛ＡТu的折射率；（ⅱ）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實驗，玻璃磚的截面如圖（b）所示。光從上表面入射，入射角從0逐漸增大，達到45°時，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面的夾角。【解答】解：（i）如圖（a）所示，由幾何知識可得：入射角的正切值tani=????????=10.0????20.0????=12，所以入射角的正弦值sini=55折射角的正切值tanr=???=5.0????15.0????=13，所以折射角的正弦值sinr=1010玻璃磚的折射率n=????????????????=55×1010=2（ii）如圖（b）所示，由折射率公式可得：??=????????????????，其中入射角α＝45°解得折射角的正弦值????????=??????????=222=12，則折射角β＝30°由題意可知：折射光線出玻璃磚下表面時，折射光線與法線的夾角為臨界角C，據(jù)sinC=1??=12=22可得：臨界角C＝45°由幾何知識可得玻璃磚上下表面的夾角θ＝180°﹣90°﹣[β+（90°﹣C）]＝90°﹣（30°+45°）＝15°答：（ⅰ）玻璃磚的折射率為2；（ⅱ）玻璃磚上下表面的夾角15°.（2023?豐臺區(qū)二模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）用游標卡尺測金屬小球的直徑，示數(shù)如圖1所示，該小球的直徑為13.7mm。（2）某同學用插針法測定玻璃磚的折射率，做出光路圖如圖2所示。光線與玻璃磚表面和分別交于O點和P點，他以O點為圓心、線段OP長度為半徑做圓，該圓與入射光線交于A點。過A點和P點做法線的垂線，垂足分別為B點和Q點。則該玻璃磚的折射率為A（選填選項前字母）。A.n=????????B.n=????????C.n=????????D.n=????????（3）某同學利用如圖3甲所示裝置測量物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物塊，物塊放置在水平的長木板上。水平向左拉動木板，物塊相對實驗臺靜止，記錄下傳感器的示數(shù)在物塊上放置數(shù)量不同的砝碼，改變物塊和砝碼的總質量m，得到多組數(shù)據(jù)，做出F﹣m圖像如圖3乙所示。已知直線的斜率為k，重力加速度為g。①水平向左拉動木板，在物塊相對實驗臺靜止的過程中，下列說法正確的是BC。A.物塊受到的是靜摩擦力B.物塊受到的是滑動摩擦力C.實驗時可以加速拉動木板D.傳感器測量的就是物塊所受的摩擦力②物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝????（用k和g表示）?！窘獯稹拷猓海?）10等分游標卡尺的精確度為0.1mm，小球直徑d＝13mm+7×0.1mm＝13.7mm；（2）由圖2結合數(shù)學知識，入射角的正弦??????∠??????=??????折射角的正弦??????∠??????=??????根據(jù)折射定律??=??????∠????????????∠??????=??????×??????=????????綜上分析，故A正確，BCD錯誤。故選：A。（3）①AB.物塊與木板之間有相對運動，因此物塊受到的是滑動摩擦力，故A錯誤，B正確；C.根據(jù)滑動摩擦力公式，物塊受到的摩擦力f＝μmg，可見物塊受到的摩擦力與木板的運動速度無關，故C正確；D.傳感器測量的就是物塊所受繩子的拉力，故D錯誤。故選：BC。②物塊始終相對于實驗臺面處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件F＝μmg＝μg?m結合F﹣m圖像可知，圖像的斜率k＝μg因此動摩擦因數(shù)??=????故答案為：（1）13.7；（2）A；（3）①BC；②????。（2023?貴陽三模）某同學測量玻璃磚的折射率。①圖甲、圖乙是實驗過程中玻璃磚放置的兩種方式，其中正確的是圖乙（選填“圖甲”或“圖乙”）。②圖丙是實驗過程中拍攝的一張照片，其中O是入射光線與玻璃磚界面的交點，a、b兩點到O點的距離相等，根據(jù)圖丙，并利用刻度尺量出兩個量即可算出玻璃磚折射率，這兩個量是兩條垂線ac和bd的長度。③該玻璃磚折射率為1.5（保留2位有效數(shù)字，用三角函數(shù)表示不得分）?！窘獯稹拷猓孩俨ＡТu應該平放在水平桌面上面，則正確的是圖乙；②由ab兩點分別向虛線（法線）引垂線，則用刻度尺量的兩條垂線ac和bd的長度；③該玻璃磚折射率為??=??????∠????????????∠??????=????????????????=????????=1.5????1.0????=1.5故答案為：①圖乙；②兩條垂線ac和bd的長度；③1.5。（2023?電白區(qū)校級一模）長方體形狀的玻璃磚有一個表面鍍銀（光線不能透過），現(xiàn)利用“插針法”測定此玻璃磚的折射率。如圖甲所示，實驗時，先將玻璃磚平放到水平面內的白紙上，鍍銀面與紙面垂直。貼著玻璃磚前后兩個面在紙上畫出直線m1m2和k1k2，其中m1m2側為鍍銀面。然后在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1，P2。（1）準備插第三枚大頭針時，應在k1k2側觀察（選填“m1m2”或“k1k2”）；（2）插第三枚大頭針時，這枚大頭針應C；A.只擋住P1的像B.只擋住P2的像C.同時擋住P1和P2的像（3）插完所需大頭針，補全光路。圖乙為光路的一部分，A1，B1均為光路上的點，過A1，B1作直線k1k2的垂線，垂足分別為A2，B2，已知圖中A1O＝B1O，則玻璃磚的折射率可表示為A。A.??2????2??B.??2????2??C.??1??2??1??2D.??1??2??1??2【解答】解：（1）確定第三枚大頭針P3位置的作圖方法：由于m1m2表面鍍銀，只能反射，所以光路為：入射光線、經過k1k2的折射光線、經過m1m2的反射光線、再次經過k1k2的折射后的出射光線，作出此光路，即可標出P3的位置，則準備插第三枚大頭針時，應在k1k2側觀察；（2）插第三枚大頭針時，這枚大頭針應同時擋住P1和P2的像，故AB錯誤，C正確。故選：C。（3）根據(jù)折射定律可得n=????????????????=??2????1????2????1??=??2????2??，故A正確，BCD錯誤。故選：A。故答案為：（1）k1k2；（2）C；（3）A（2022?朝陽區(qū)校級三模）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，實驗小組在白紙上放好玻璃磚MNPQ，畫出玻璃磚與空氣的兩個界面aa'和bb'。（1）實驗小組內的三位學生在實驗中：①第一位學生在紙上正確畫出了玻璃磚的兩個折射面aa′和bb′。因不慎碰動了玻璃磚，使它向aa′方向平移了一點（如圖1所示），以后的操作都正確無誤，并仍以aa′和bb′為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率n的值將不變（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。②第二位學生為了避免筆尖觸劃玻璃磚的折射面，畫出的aa′和bb′都比實際的折射面向外側平移了一些（如圖2所示）以后的操作都正確無誤，并仍以aa′和bb′為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率n的值將偏小（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。③第三位學生的操作和所畫的光路圖都正確無誤，只是所用的玻璃磚的兩個折射面不平行（如圖3所示）。用這塊玻璃磚測出的折射率n的值將不變（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（2）另一實驗小組的甲、乙、丙、丁四位同學實驗中得到如圖所示的插針結果，由圖可知：①從圖上看，肯定把針插錯了的同學是甲、乙。②從圖上看，測量結果準確度最高的同學是丁?！窘獯稹拷猓海?）如圖甲可知，第一位學生的作畫結果中，光線的入射角和折射角測量準確，所以折射率n的值不變。如圖乙可知，第二位學生的作畫結果中，光線的入射角測量準確，折射角測量偏大，所以折射率n的值偏小。第三位學生的作畫結果中，光線的入射角和折射角測量準確，所以折射率n的值不變。（2）甲同學的圖中P1、P2連線與玻璃磚的交點和P3、P4連線與玻璃磚的交點的連線與玻璃面垂直，所以肯定是把針插錯了。乙同學的圖中P1、P2、P3、P4的連線在同一直線上，所以肯定是把針插錯了。丁同學P1、P2之間的距離和P3、P4之間距離較大，誤差較小，所以測量結果準確度最高；故答案為：（1）不變，偏小，不變；（2）甲、乙；丁實驗9用雙縫干涉測量光的波長一、實驗器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭組成)，另外還有學生電源、導線、刻度尺.1.相鄰兩條亮條紋的間距Δx與入射光波長λ，雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關系式為Δx＝eq\f(l,d)λ.2．測量頭的構造及使用如圖甲所示，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，轉動手輪，分劃板會向左右移動，測量時，應使分劃板中心刻度對齊條紋的中心，如圖乙，記下此時手輪上的讀數(shù)．甲乙兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離．實際測量時，要測出n條亮紋(暗紋)的寬度，設為a，那么Δx＝eq\f(a,n－1).二、實驗步驟1．觀察干涉條紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示．(2)接好光源，打開開關，使燈絲正常發(fā)光．(3)調節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達光屏．(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋．2．測定單色光的波長(1)安裝測量頭，調節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋．(2)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮紋；轉動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮紋．(3)用刻度尺測量雙縫到光屏的距離l(d是已知的)．(4)重復測量．三、數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距Δx＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(a2－a1,n－1))).(2)波長λ＝eq\f(d,l)Δx.(3)計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值．四、注意事項(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應輕拿輕放，且注意保養(yǎng)．(2)安裝時，注意調節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當．(3)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近．(4)照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應正確調節(jié)．五、誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測量存在誤差．(2)測條紋間距Δx帶來的誤差．①干涉條紋沒有調整到最清晰的程度；②誤認為Δx為亮(暗)條紋的寬度；③分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心；④測量多條亮條紋間的距離時讀數(shù)不準確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清．（2023?孝昌縣校級模擬）（1）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則a、b處的光學儀器分別是C。A．透鏡單縫B．透鏡雙縫C．單縫雙縫D．雙縫單縫（2）如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第二條亮紋到第六條亮紋間距是x．則光的波長是：????4??（用x、d、L表示）?！窘獯稹拷猓海?）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，裝置從左到右依次為：光源、濾光片、單縫、雙縫、毛玻璃和目鏡。故a、b處的光學儀器分別是單縫和雙縫。故C正確，ABD錯誤，故選：C。（2）第二條亮紋到第六條亮紋間距是x，則條紋間距????=??6?2=??4根據(jù)????=??????可得??=????4??故答案為：（1）C；（2）????4??。（2023?道里區(qū)校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。元件代號ABCD元件名稱雙縫光屏單縫濾光片將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為DCAB（填寫元件代號）。（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數(shù)xB＝5.880mm。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出該單色光的波長為4.75×10﹣7m（結果保留三位有效數(shù)字）。【解答】解：（1）實驗室用雙縫干涉測光的波長實驗，由左至右，各光學元件的排列順序應為濾光片、單縫、雙縫、光屏，故順序為DCAB；（2）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，圖中B位置時固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為38.0×0.01mm，螺旋測微器的讀數(shù)為xB＝5.5mm+38.0×0.01mm＝5.880mm圖中A位置時固定刻度讀數(shù)為1mm，可動刻度讀數(shù)為12.8×0.01mm，螺旋測微器的讀數(shù)為xA＝1mm+12.8×0.01mm＝1.128mm則相鄰條紋間距為????=?????????4根據(jù)條紋間距公式????=???????可得??=????????代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得λ≈4.75×10﹣7m故答案為：（1）DCAB；（2）5.880，4.75×10﹣7。（2023?嘉興二模）實驗題。（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質量m＝0.30kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為0.50m/s，A點到B點過程中重力勢能變化量為0.29J（結果保留2位有效數(shù)字）。（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是CD。A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止B．兩個滑塊碰撞后必須結合在一起C．兩個滑塊碰撞后可結合在一起，也可分開D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開②實驗中測得滑塊A的質量為222.0g，滑塊B的質量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數(shù)如圖3所示，則讀數(shù)為0.510cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數(shù)分別如圖4、圖5所示（圖中數(shù)值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為0.12kg?m/s（計算結果保留2位小數(shù)）。（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將偏大（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；②若想對圖的情形進行調整，則需要的操作是D。A．旋轉毛玻璃屏B．左右撥動撥桿C．旋轉測量頭上的手輪D．旋轉遮光筒和測量頭【解答】解：（1）根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度，打點計時器電源頻率為50Hz，故0.02s打一個點，則打A點時紙帶速度為????=2.00×10?20.04??/??=0.50??/??由紙帶讀數(shù)可知xAB＝10.69﹣0.80cm＝9.89cm所以A點到B點過程中重力勢能變化量ΔEP＝mgxAB＝0.30kg×9.79m/s2×9.89×10﹣2m≈0.29J（2）①在驗證碰撞過程中的動量守恒定律時，對兩個物體碰撞前后的速度沒有要求，可以都是運動的，也可以其中一個是靜止的，還可以兩滑塊從原來靜止到相互分開；同時對碰撞后的速度也沒有要求，可以碰后粘在一起，也可以碰撞后分開，故AB錯誤，CD正確；故選：CD。②50等分的游標卡尺最小分度值為0.02mm，主尺讀數(shù)5mm，游標尺讀數(shù)5×0.02mm，游標卡尺不估讀，則游標卡尺的讀數(shù)為5mm+5×0.02mm＝5.10mm＝0.510cm遮光條A通過光電門2所對應的計時器讀數(shù)為18.77mm，則碰后的速度為??=????=0.510×10?218.77×10?3??/??≈0.272??/??則碰后滑塊A、B的總動量為p＝（mA+mB）v＝0.438kg×0.272m/s≈0.12kg?m/s（3）①在目鏡中觀察到如圖所示的情形，會導致條紋間距測量偏大，由公式????=??????，可知導致測得的單色光波長偏大；②A．毛玻璃屏在本實驗中的作用是產生漫反射，使圖樣更明顯，故A錯誤；B．撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，因為已有清晰圖樣，不用調節(jié)，故B錯誤；C．旋轉測量頭上的手輪是為了測距，故C錯誤；D．旋轉遮光筒和測量頭使分劃線與干涉條紋平行，故D正確；故選：D。故答案為：（1）0.50，0.29；（2）①CD；②0.510，0.12；（3）①偏大；②D。（2023?香坊區(qū)校級一模）利用圖1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；調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）實驗前打開光源，調節(jié)光源的高度和角度，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮；然后光具座上先放置b單縫和c雙縫，再放置a濾光片（選填“雙縫”“單縫”“濾光片”），就可以觀察到單色光的雙縫干涉圖樣。（2）實驗中已知雙縫間的距離d＝0.3mm，雙縫到光屏的距離L＝1.2m，某種單色光照射雙縫時，用測量頭測量條紋間的寬度：先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示為2.332mm；然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示為15.375mm，則這種單色光的波長為6.5×10﹣7mm（結果保留兩位有效數(shù)字）。（3）上述實驗中，若僅將紅色濾光片更換為藍色濾光片，則相鄰亮紋中心間距減?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）。【解答】解：（1）觀察單色光的雙縫干涉實驗中，通過濾光片獲得單色光，通過單縫獲得線光源，通過雙縫獲得相干光源，故光具座上先放置單縫b和單縫c，再放置雙縫a，就可以觀察到單色光的雙縫干涉圖樣。（2）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，甲圖固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為33.2×0.01mm＝0.332mm，則甲圖讀數(shù)為2mm+0.332mm＝2.332mm；乙圖固定刻度讀數(shù)為15mm，可動刻度讀數(shù)為37.5×0.01mm＝0.375mm，則甲圖讀數(shù)為15mm+0.375mm＝15.375mm；相鄰條紋間距為：????=??6???16?1=15.375?2.3325×10?3??=2.6×10﹣3m則這種單色光的波長為：??=????????=0.3×10?3×2.6×10?31.2??=6.5×10﹣7m（3）根據(jù)相鄰條紋間距公式????=??????，可知將紅色濾光片更換為藍色濾光片，波長減小，則相鄰亮紋中心間距減小。故答案為：（1）單縫，雙縫，濾光片；（2）2.332，15.375，6.5×10﹣7；（3）減小。（2023?深圳一模）某實驗小組使用圖甲的裝置測量某紅色激光的波長。用光具座固定激光筆和刻有雙縫的黑色紙板，雙縫間的寬度d＝0.2mm。激光經過雙縫后投射到光屏中的條紋如圖乙所示，由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離x＝54.0mm．通過激光測距儀測量出雙縫到投影屏間的距離L＝2.0m，已知????=??????（Δx為相鄰兩條亮紋間的距離）則該激光的波長λ＝5.40×10﹣7m。如果用紫色激光重新實驗，相鄰亮紋間距會變?。ㄌ睢白兇蟆?、“變小”或“不變”）．【解答】解：刻度尺的最小刻度值為1mm，由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離為x＝79.0mm﹣25.0mm＝54.0mm。由圖乙可知????=??10=54.010????=5.40????由????=??????可得??=????????=5.40×10?3×0.2×10?32.0??=5.40×10?7??如果用紫色激光重新實驗，由于紫色激光的波長較小，由????=??????可知，d、L不變，則相鄰亮紋間距會變小。故答案為：54.0；5.40×10﹣7；變小。實驗10驗證動量守恒定律1．實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質量m和碰撞前、后物體的速度v、v′，算出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動量是否守恒．2．實驗器材斜槽、小球(兩個)、天平、復寫紙、白紙等．3．實驗步驟(1)用天平測出兩小球的質量，并選定質量大的小球為入射小球．(2)按照實驗原理圖甲安裝實驗裝置．調整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白紙在下，復寫紙在上且在適當位置鋪放好．記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復10次．用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點都圈在里面．圓心P就是小球落點的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復實驗10次．用步驟(4)的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.如實驗原理圖乙所示．(6)連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度．將測量數(shù)據(jù)填入表中．最后代入m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)，看在誤差允許的范圍內是否成立．(7)整理好實驗器材放回原處．(8)實驗結論：在實驗誤差允許范圍內，碰撞系統(tǒng)的動量守恒．4．數(shù)據(jù)處理驗證表達式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′5．注意事項(1)前提條件保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．(2)利用斜槽進行實驗，入射球質量要大于被碰球質量，即m1>m2，防止碰后m1被反彈（2022?天津）某同學驗證兩個小球在斜槽末端碰撞時的動量守恒，實驗裝置如圖1所示。A、B為兩個直徑相同的小球。實驗時，不放B，讓A從固定的斜槽上E點自由滾下，在水平面上得到一個落點位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個落點位置。三個落點位置標記為M、N、P。（1）為了確認兩個小球的直徑相同，該同學用10分度的游標卡尺對它們的直徑進行了測量，某次測量的結果如圖2所示，其讀數(shù)為10.5mm。（2）下列關于實驗的要求哪個是正確的A。A．斜槽的末端必須是水平的B．斜槽的軌道必須是光滑的C．必須測出斜槽末端的高度D．A、B的質量必須相同（3）如果該同學實驗操作正確且碰撞可視為彈性碰撞，A、B碰后在水平面上的落點位置分別為M、P。（填落點位置的標記字母）【解答】解：（1）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標尺讀數(shù)，游標卡尺是10分度，精確度為0.1mm，主尺讀數(shù)為：10mm，游標尺讀數(shù)為：0.1×5mm＝0.5mm，則讀數(shù)為：10mm+0.5mm＝10.5mm；（2）A、為了保證小球做平拋運動，斜槽末端必須水平，故A正確；B、斜槽光滑與否實驗不產生影響，同時也無法使接觸面絕對光滑，故B錯誤；C、實驗中兩小球做平拋運動，下落時間相同，不需要測量斜槽末端的高度，故C錯誤；D、為了防止入射球反彈，應使入射球的質量大于被碰球的質量，故D錯誤。故選：A；（3）兩球為彈性碰撞，N點為小球A單獨滑下時的落點；碰撞后A球速度減小，B球速度增大，故A球落點為M點，B球落點為B點。故答案為：（1）10.5；（2）A；（3）M；P。（2022?浙江）“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置如圖所示，阻力很小的滑軌上有兩輛小車A、B，給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B，小車A、B碰撞前后的速度大小可由速度傳感器測得。（1）實驗應進行的操作有C。A．測量滑軌的長度B．測量小車的長度和高度C．碰撞前將滑軌調成水平（2）下表是某次實驗時測得的數(shù)據(jù)：A的質量/kgB的質量/kg碰撞前A的速度大小/（m?s﹣1）碰撞后A的速度大小/（m?s﹣1）碰撞后B的速度大小/（m?s﹣1）0.2000.3001.0100.2000.800由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構成系統(tǒng)的總動量大小是0.200kg?m/s。（結果保留3位有效數(shù)字）【解答】解：（1）AB、實驗需要測量小車的速度與質量，不需要測量滑軌的長度、不需要測量小車的長度和高度，故AB錯誤；C、系統(tǒng)所受合外力為零系統(tǒng)動量守恒，碰撞前將滑軌調成水平，故C正確。（2）由于A的質量小于B的質量，碰撞后A反彈，以碰撞前A的速度方向為正方向，碰撞后小車A、B所構成的系統(tǒng)總動量大小p＝mAvA+mBvB＝0.200×（﹣0.200）kg?m/s+0.300×0.800kg?m/s＝0.200kg?m/s故答案為：（1）C；（2）0.200。（2023??？谀M）某同學利用氣墊導軌驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示。（1）將滑塊A放置在氣墊導軌上，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，下列哪些選項說明氣墊導軌已調到水平BD。A．當氣墊導軌與桌面平行時B．輕推滑塊A，經過兩個光電門的時間相等C．直接用眼睛觀察氣墊導軌是否水平D．滑塊A能在氣墊導軌上保持靜止（2）測出滑塊A和遮光條的總質量為mA，滑塊B和遮光條的總質量為mB，兩遮光條的寬度相同。將滑塊B靜置于兩光電門之間，將滑塊A靜置于光電門1左側，推動A，使其獲得水平向右的初速度，經過光電門1并與B發(fā)生碰撞，碰撞后A被彈回，再次經過光電門1。光電門1先后記錄的擋光時間分別為Δt1、Δt2，光電門2記錄的擋光時間為Δt3，則實驗中兩滑塊的質量應滿足mA＜mB（選?“＞”“＜”或“＝”）。（3）若碰撞過程中動量守恒，則滿足的關系式是????(1????1+1????2)=?????1????3?！窘獯稹拷猓海?）A、由于桌面不一定是水平的，則當氣墊導軌與桌面平行時，氣墊導軌不一定水平，故A錯誤；B、輕推滑塊A，經過兩個光電門的時間相等，說明滑塊A做勻速運動，則氣墊導軌水平，故B正確；C、直接用眼睛觀察氣墊導軌是否水平，誤差太大，故C錯誤；D、滑塊A能在氣墊導軌上保持靜止，說明受力平衡，則氣墊導軌水平，故D正確。故選：BD。（2）實驗過程中，滑塊A與滑塊B碰撞后反向彈回，則有mA＜mB（3）根據(jù)題意可知，滑塊A碰撞之前的速度大小為：??1=??????1碰撞之后的速度大小為：??1'=??????2滑塊B碰撞之后的速度大小為：??2=??????3以向右方向為正方向，若系統(tǒng)動量守恒，則有：mAv1＝mBv2﹣mAv1'整理可得：????(1????1+1????2)=?????1????3即滿足上式，則碰撞過程動量守恒。故答案為：（1）BD；（2）＜；（3）????(1????1+1????2)=?????1????3。（2023?貴州模擬）某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行實驗，水平桌面上固定有一帶刻度的水平導軌，在導軌B點固定有一個光電門，導軌AB粗糙，BC光滑，重力加速度為g。興趣小組的實驗步驟如下：①測量固定在小滑塊a上的窄擋光片寬度，測得寬度為d；②選擇一根適當?shù)妮p質彈簧，測量原長為L；③滑塊a和小球b用細線連接，中間夾被壓縮了的輕質彈簧（為②中選擇的彈簧），靜止放置在導軌上，使滑塊a到光電門的距離和小球b到導軌右側的距離均大于L；④燒斷細線，滑塊a最終停在水平導軌上E點（圖中未畫出），用刻度尺測出B、E兩點之間的距離為s；⑤記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；⑥小球b從水平導軌邊緣飛出后，落在水平地面上的D點，用刻度尺測出水平導軌邊緣距水平地面的高度為h及水平導軌邊緣垂線與D點之間的水平距離x；⑦改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）若用該實驗來驗證“動量守恒定律”，還需測量的物理量有滑塊a和小球b的質量；則只需驗證????????=????????2?（用你測量的物理量對應的字母和實驗步驟中的字母表示）即可驗證“動量守恒定律”。（2）改變彈簧壓縮量多次實驗，該實驗小組得到s＝t﹣2的關系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為k，則導軌上B點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為??22????（用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示）?！窘獯稹拷猓海?）滑塊a和小球b被彈出過程，動量守恒，取向右為正方向，有：﹣mava+mbvb＝0滑塊a通過光電門的時間極短，速度大小為：????=????小球b離開水平軌道后做平拋運動，則水平速度大小為：????=????'=??2???=????2?則有：????????=????????2?該實驗還需要測出滑塊a和小球b的質量。只要驗證????????=????????2?，即可驗證“動量守恒定律”。（2）滑塊a在BE段做減速運動，根據(jù)動能定理有：??????????=12????????2解得：??=??22?????1??2由圖像可知：??=??22????解得：μ=??22????故答案為：（1）滑塊a和小球b的質量，????????=????????2?；（2）??22????。（2023?滄州一模）某高中物理興趣小組設計了如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。一長木板固定在水平桌面上，木板左端裝有豎直擋板，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，長木板右端伸出桌面，右端點為O。半徑為R的圓弧豎直放置在水平地面上，圓心為長木板右端點O。緩慢推動質量為m1的小球a，將彈簧從原長位置壓縮至A點，釋放后小球從木板右端點O水平拋出，落至右側圓弧上。再把質量為m2、半徑與小球a相同的小球b靜止放在O點，小球a壓縮彈簧后仍從A點釋放，與小球b相碰后，兩球分別落至右側圓弧上。多次重復實驗，得到兩球落在圓弧上的三個平均位置分別為M、P、N。測得長木板右端點O與M、P、N三點的連線與豎直方向的夾角分別為α1、α2、α3。已知小球半徑遠小于圓弧半徑。（1）關于該實驗，下列說法正確的有AC。A．小球a的質量必須大于小球b的質量B．長木板必須做到盡可能的光滑C．長木板必須水平放置D．需測出圓弧半徑R的具體數(shù)值（2）若小球a第一次在圓弧上的落點為N，則小球b在圓弧上的落點為上圖中的P點；驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2或??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2。（從題給m1、m2、g、α1、α2、α3、R中選擇需要的物理量表示）。【解答】解：（1）A、為防止入射小球反彈，小球a的質量必須大于小球b的質量，故A正確；B、只要入射球到達木板末端時速度相等即可，長木板沒有必要光滑，故B錯誤；C、小球離開木板做平拋運動，則長木板必須水平放置，故C正確；D、計算過程中，圓弧半徑R可以消掉，不需要測量，故D錯誤。故選：AC。（2）若小球a第一次在圓弧上的落點為N，小球a與小球b相碰后，由于小球b的速度大于小球a的速度，則小球b在圓弧上的落點為圖中的P點。測得斜槽末端與N點的連線與豎直方向的夾角為α3，由平拋規(guī)律，水平方向有：x1＝v0t1，豎直方向上有：??1=12????12設斜槽末端與N點的連線長度為R（即圓弧半徑為R），由幾何關系有：????????3=??1??，????????3=??1??聯(lián)立解得：??0=????????????3????????32測得斜槽末端與P點的連線與豎直方向的夾角為α2，與M點的連線與豎直方向的夾角為α1，同理可得：??1=????????????1????????12，??2=????????????2????????22由動量守恒定律得：m1v0＝m1v1+m2v2化簡可得：??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2或：??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2故答案為：（1）AC；（2）P、??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2或??1????????3????????3=??1????????1????????1+??2????????2????????2。實驗11用油膜法估測分子的大小1．實驗器材盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標紙、玻璃板、痱子粉(或細石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆．2．實驗步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵，以免給實驗帶來誤差．(2)配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶內注入酒精，直到液面達到500mL刻度線為止，搖動容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內增加一定體積Vn時的滴數(shù)n.(4)根據(jù)V0＝eq\f(Vn,n)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.(5)向淺盤里倒入約2cm深的水，并將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上．(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上