2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分 六物理實(shí)驗第3講熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗

第一部分專題六第3講

________________________/課時作業(yè)?分層練

KESHIZUOYEFENCENGLIAN

1.(2021?浙江6月選考)圖示是“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗的裝置.實(shí)

驗中：

(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是C.

A.旋轉(zhuǎn)測量頭

B.增大單縫與雙縫間的距離

C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是D.

A.減小單縫與光源間的距離

B.減小單縫與雙縫間的距離

C.增大透鏡與單縫間的距離

D.增大雙縫與測量頭間的距離

【解析】(1)若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，

則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥

桿使單縫與雙縫平行.故選C.

⑵根據(jù)At=夕可知栗增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離I,減小雙縫

的間距乩故選D.

2.如圖甲所示，為測定一塊三棱鏡的折射率，將三棱鏡固定在一張白紙上，

并確定好AB和Ae界面的位置.然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直

插上兩枚大頭針P.和P2，再從棱鏡的右側(cè)觀察Pi和P2的像.

⑴此后正確的操作步驟是BD

A.插上大頭針P3,使P3擋住P2的像

B.插上大頭針P3,使P3擋住Pl、P2的像

C.插上大頭針P4,使P4擋住P3的像

D.插上大頭針P4，使P4擋住P3和Pl、P2的像

(2)正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針P3、P4的位置，如圖乙所示，過

Pl、P2作一條直線與AB邊相交于。點(diǎn)，過P3、P4作一條直線與AC邊相交于”,

并以入射點(diǎn)。為圓心作一個圓，與入射光線相交。，與。H連線的延長線相交于

G,過。點(diǎn)作法線，過。點(diǎn)作法線的垂線交于E,過G點(diǎn)作法線的垂線交于尸，

則所測玻璃折射率的表達(dá)式〃=一鬻_.(用代表線段長度的字母表示).

【解析】(1)在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針Pl

和P2,確定入射光線，然后插上大頭針P3,使P3擋住Pl、P2的像，再插上大頭

針P4,使P4擋住P3和Pl、P2的像，從而確定出射光線.故選BD.

(2)設(shè)入射角為?,折射角為β,根據(jù)折射定律得，根據(jù)幾何關(guān)系有：對于乙

DE

3.在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗中，將雙縫干涉實(shí)驗儀按要求安裝在光

具座上(如圖)，單縫保持豎直方向，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.

光源凸透鏡濾光片遮光筒毛玻璃屏目鏡

笆ii

(1)組裝儀器時，單縫和雙縫的空間關(guān)系應(yīng)該為AD.

A.α代表單縫，方代表雙縫

B.。代表雙縫，匕代表單縫

C.二者相互垂直放置

D.二者相互平行放置

(2)將紅色濾光片改為綠色濾光片，其他實(shí)驗條件不變，在目鏡中仍可看見清

晰的條紋，則AC.

A.條紋為豎條紋

B.條紋為橫條紋

C.與紅光相比條紋間距變窄

D.與紅光相比條紋間距變寬

(3)經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離為ΔΛ,則這種色光的波長表達(dá)

式為A=JAJ(用題中所給字母表示).

L-J

【解析】(1)因為該實(shí)驗是雙縫干涉實(shí)驗，故匕是雙縫，為了使雙縫得到的

光更具有相干性，所以在雙縫前加一個單縫，所以α是單縫，選項A正確；若單

縫是豎直放置，則雙縫也需要豎直放置，選項D正確.

(2)由于單縫是豎直的，故屏上的條紋是豎條紋，選項A正確，B錯誤；將紅

色濾光片改為綠色濾光片后，綠光的波長變小，故看到的條紋間距也應(yīng)該變小，

選項C正確，D錯誤.

(3)因為條紋間距的公式為ΔΛ=',所以波長2=g?x.

4.(2022.遼寧各地模擬)小華同學(xué)利用圓柱體注射器選取一段空氣柱為研究對

象來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”，實(shí)驗裝置如圖甲所示,

它由注射器與氣壓計組成.

(1)實(shí)驗的條件：在柱塞上涂油防止漏氣，以保證氣體工―不變；緩慢地

推、拉柱塞，以保證在體積改變時涸度_不變.

(2)物理量的測量：空氣柱的壓強(qiáng)P可以從儀器上方壓力表的指針讀出，空氣

柱的長度/可以在玻璃管側(cè)的刻度尺上讀出，空氣柱的長度/與橫截面積S的乘

積就是它的體積-小華實(shí)驗前用游標(biāo)卡尺測量了圓柱體注射器的內(nèi)徑，從圖乙上

讀出的測量結(jié)果。=20.00mm：用手把柱塞向下壓或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)

的幾組數(shù)據(jù).

(3)數(shù)據(jù)分析：小華發(fā)現(xiàn)空氣柱的體積越小，壓強(qiáng)就越大.通過分析，為了找

到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，是否一定要測量空氣柱的橫截面積？否(填“是”或

“否”)；為了進(jìn)一步通過圖像來檢驗空氣柱的壓強(qiáng)是否跟體積成反比這個猜想，

以壓強(qiáng)。為縱坐標(biāo)，應(yīng)以—'(填或“：”)為橫坐標(biāo)，把各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中

描點(diǎn)，如果圖像中的各點(diǎn)位于延長線過原點(diǎn)的同一條直線上，就說明在溫度不變

時壓強(qiáng)與體積成反比.

【解析】(1)在柱塞上涂油防止漏氣，以保證氣體質(zhì)量不變；緩慢地推、拉

柱塞，以保證在體積改變時溫度不變.

(2)游標(biāo)卡尺是20分度，讀數(shù)為20mm+0×0.05mm=20.00mm.

(3)因為研究的等溫下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，而圓柱體注射器的橫截面積是一樣

的，只需要研究壓強(qiáng)與封閉空氣柱長度即可，所以不一定要測量空氣柱的橫截面

積；圖像中的各點(diǎn)位于過原點(diǎn)的同一條直線上，根據(jù)理想氣態(tài)方程可知牛=C可

知，探究壓強(qiáng)與體積是否成反比應(yīng)該要選擇上為橫坐標(biāo).

應(yīng)用題——強(qiáng)化學(xué)以致用

5.(2022?湖南衡陽一中模擬)

(1)在光學(xué)中，折射率是這樣定義的，讓光線從真空(或空氣)射入某介質(zhì)發(fā)生

折射，如果入射角是i,折射角是r,則該介質(zhì)的折射率為〃=常，下圖為某光

線通過等腰三角形三棱鏡(頂角為2a)的光路圖，則該三棱鏡的折射率為不上_.

Idria

(2)將三棱鏡換成如圖所示平行玻璃磚，平行玻璃磚的厚度為4.某光線斜射到

玻璃磚的上表面，a=45。，光線從玻璃磚的下表面射出，玻璃對這種光的折射率

為啦，則出射光線與入射光線的間距X為_囚蓍凰

【解析】(1)如圖設(shè)入射角為i,折射角是r,

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根據(jù)幾何知識z=2-?

(2)設(shè)光從玻璃豉的上表面進(jìn)入玻璃豉時折射角為β,由折射定律"=慧;

夕=30。

如圖所示

、歷3、歷—、后

得出射光線與入射光線的間距X=(Xl—九2)Sin45。=T-(Xl—X2)=Y$丫”?

6.在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗中，將雙縫干涉實(shí)驗儀按要求安裝在

光具座上，如圖1所示.已知雙縫間的距離為4,在離雙縫L遠(yuǎn)的屏上，用測量

頭測量條紋間寬度.

光源凸透鏡濾光片單健雙縫遮光筒測量頭及目鏡

圖1

（1）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2（甲）所示；然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與

第6條亮紋中心對齊，記下此時如圖2（乙）所示的手輪上的示數(shù)為13.870（誤差允

許范圍內(nèi)均可）mm,求得相鄰亮紋的間距M為2.310（誤差允許范圍內(nèi)均

Kpmm.

圖2

（2）波長的表達(dá)式％=_牛^_（用AY、L、d表示）.

（3）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將變小.（填“變

大”“不變”或“變小”）.

（4）圖3為上述實(shí)驗裝置示意圖.S為單縫，$、S2為雙縫，屏上。點(diǎn)處為一

條亮條紋.若實(shí)驗時單縫偏離光軸，向下微微移動，則可以觀察到。點(diǎn)處的干涉

條紋A.

圖3

A.向上移動B.向下移動

C.間距變大D.間距變小

【解析】（1）如圖2（乙）所示的手輪上的主尺示數(shù)為13.5mm,旋輪上的示數(shù)

為37.0X0.0Imm=O.37OmIr1,故示數(shù)為13.5mm+0.370mm=13.870mm;其實(shí)

還需要讀出甲的示數(shù)為2.320mm,第1條與第6條間的亮紋總距離為13.87Omm

11.550mm

—2.320mm=11.550mm,故相鄰亮紋的間距ΔΛ==2.310mm.

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