2021新高考物理二輪復(fù)習(xí)專題限時集訓(xùn)18熱學(xué)光學(xué)實驗

專題限時集訓(xùn)(十八)(建議用時：40分鐘)1．(多選)下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A．其他電磁波和可見光一樣，也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．水中藍光的傳播速度比紅光的慢C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬ABD[其他電磁波和可見光一樣均能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故A正確；藍光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，水中藍光的傳播速度小于紅光的傳播速度，故B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，而不是縱波，故C錯誤；由于紅光的波長大于藍光的波長，故在同一裝置上做雙縫干涉實驗，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，用紅光時得到的條紋間距更寬，故D正確。]2．(易錯題)油酸酒精溶液中每1000mL有油酸0.6mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的單分子油膜的形狀如圖所示。(1)若每一小方格的邊長為30mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為______m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為________m。[解析](1)每個正方形的面積為S1＝(30mm)2＝9×10－4m2，面積超過正方形面積一半的正方形個數(shù)為55個，則油酸薄膜的面積約為S＝55S1＝55×9×10－4m2＝4.95×10－2m2；(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積V＝eq\f(0.6,1000×50)mL＝1.2×10－11m3；(3)把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,4.95×10－2)m＝2.4×10－10m。[答案](1)4.95×10－2(2)1.2×10－11(3)2.4×10－10易錯點評：在數(shù)格數(shù)時舍掉全部不足一格的格數(shù)。3．“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“＋”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4，在插P3和P4時，應(yīng)使________(填選項前的字母)。A．P3只擋住P1的像B．P4只擋住P2的像C．P3同時擋住P1、P2的像D．在bb′下方豎直插針P3、P4，使P1P2所在直線與P3P4所在直線平行C[實驗中要得到光線沿P1、P2經(jīng)過玻璃磚折射后的光線，應(yīng)在插P3、P4時，使P3同時擋住P1、P2的像，P4同時擋住P1、P2和P3的像，故選項C正確。]4．在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，每103mL油酸酒精溶液中有純油酸2mL，用注射器測得1mL上述溶液有250滴，則每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為______mL。在淺盤里倒入約2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上，如圖所示，把1滴該溶液滴入淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，通過數(shù)方格數(shù)計算出單分子油膜的面積為400cm2，則該油酸分子的直徑為________m。若發(fā)現(xiàn)痱子粉撒得過多，則實驗中得到的油酸分子的直徑比油酸分子的真實直徑________(選填“大”或“小”)。[答案]8×10－62×10－10大5．(多選)利用如圖所示的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長時，下列說法中正確的是()A．實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫B．將濾光片由紫色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D．測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，導(dǎo)致波長測量值偏小ABD[實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫，故A正確；將濾光片由紫色的換成紅色的，波長變長，根據(jù)干涉條紋間距Δx＝eq\f(L,d)λ知條紋間距變寬，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離后，條紋間距不變，故C錯誤；把5個條紋間距數(shù)成6個，則Δx減小，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，可知波長測量值偏小，故D正確。]6．在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，按要求調(diào)整好實驗裝置。(1)為測定相鄰兩個亮條紋的間距，轉(zhuǎn)動手輪使目鏡中能觀察到如圖甲所示的分劃板中心刻度與干涉條紋，記下此時手輪上的讀數(shù)。然后再次轉(zhuǎn)動手輪，使目鏡中能觀察到圖乙中的________(選填“A”“B”“C”或“D”)所示的分劃板中心刻度與干涉條紋，再次記下手輪上的讀數(shù)。甲ABCD乙(2)測得相鄰兩個亮條紋間距為Δx，雙縫間距為d，單縫與雙縫的距離為l1，雙縫到屏的距離為l2，則對應(yīng)的光波波長為________。[解析](1)為了測定相鄰兩個亮條紋的間距，轉(zhuǎn)動手輪使目鏡中能觀察到如題圖所示的分劃板中心刻度與干涉條紋，記下此時手輪上的讀數(shù)。然后再次轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板的中心刻線對齊相鄰亮條紋的中心，故應(yīng)選B。(2)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距Δx＝eq\f(l2,d)λ，解得λ＝eq\f(Δxd,l2)。[答案](1)B(2)eq\f(Δxd,l2)7．用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋柱，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)P1、P2點的入射光線。(1)在圖上補畫出所需的光路。(2)為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角i和折射角r，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角。(3)用所測物理量計算折射率的公式為n＝________。(4)為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)________(選填“小一些”或“大一些”)。(5)多次改變?nèi)肷浣牵瑴y得幾組入射角和折射角，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n＝________。[解析](1)連接P3、P4與CD交于一點，此交點即為光線從玻璃磚中射出的位置，由于P1、P2的連線與AB的交點即為光線進入玻璃磚的位置，連接兩交點即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示。(2)連接O點與光線在AB上的入射點即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、r所示。(3)由折射定律可得n＝eq\f(sini,sinr)。(4)為了保證能在弧面CD上有出射光線，實驗過程中，光線