实验精练 03 波、光、热实验-备考2025年高考物理题型突破讲练-在线组卷题库

1. 在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心。能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的选项是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 小明在实验室做完实验“探究单摆周期与摆长的关系”后意犹未尽，他在家里找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。具体操作如下：
（1）用刻度尺测量ON间细线的长度l，将挂件拉开一个略小于α=5°的角度。
（2）由静止释放小挂件，从挂件摆至最低处开始用手机计时，当挂件第N次（开始计时时记为第1次）通过最低处时，停止计时，显示时间为t，则周期T=。
（3）实验时小明测得的g值偏小，可能是因为（单选）
A.摆动过程中，小挂件实际上形成了圆锥摆
B.挂件不规则
C.测出n次全振动时间为t，误作为（ $n - 1$ ）次全振动时间进行计算
（4）改变ON间细线的长度先后做两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为l₁、T₁和l₂、T₂ ，则重力加速度为（用l₁、T₁、l₂、T₂表示）
（5）小明未测量金属挂件的重心位置，这对第（4）问实验结果（填“有”或“无”）影响。

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3. 在用单摆测重力加速度的实验中：
(1)用毫米刻度尺测得单摆的悬线长为 $98.00 cm$ ，用20分度的游标卡尺测摆球的直径时示数如图甲所示则摆球的直径为 $mm$ ，摆长为 $cm$ 。

(2)某实验小组为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，决定采用单摆测重力加速度。实验中为了减少摆长的测量误差对实验精度的影响，小组决定用不同长度的摆线对应的单摆周期，绘出 $T^{2} - l$ 图线，从而间接测定当地的重力加速度。
A．若 $T^{2} - l$ 图线的斜率为 $k$ ，则当地的重力加速度计算公式为 $g =$ ；
B．实验小组测得的数据如图乙所示，请在答题卡上的图丙上绘制出 $T^{2} - l$ 图线（可用铅笔绘图）；
摆线长 $l /m$
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
周期 $T /s$
1.58
1.70
1.82
1.92
2.03
2.13
2.22
周期平方 $T^{2} {/s}^{2}$
2.48
2.89
3.30
3.70
4.11
4.52
4.92
图乙
C．请根据图丙的 $T^{2} - l$ 图线算出该直线的斜率 $k =$ $s^{2} /m$ ；
D．若取 $π^{2} = 9.87$ ，实验小组测定的当地重力加速度值为 $g =$ ${m/s}^{2}$ 。（保留三位有效数字）

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4. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。

(1)、小组内的两位同学各自组装了一套实验装置，分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。

(2)、关于该实验，下列说法正确的是_____。

A、该探究方法为控制变量法 B、实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小 C、实验时细线的最大摆角约为 $48^{\circ}$ D、测量小球的摆动周期时，应该从小球处上最高点时开始计时

(3)、当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验，画出的 $T^{2} - l$ 图像如图丙所示，由图丙可得小球的质量一定时，周期 $T$ 和摆长 $l$ 的关系为 $T =$ （用 $a$ 、 $b$ 、 $l$ 表示）。

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5. 某物理兴趣小组在学习《单摆》后设计了一种异形摆，并通过实验研究它的周期。如图1，异形摆是由一根刚性轻杆和两个质量、大小相同的摆球组成的。它的周期可以用一个等效摆长 $L'$ 来表示，即 $T = 2 π \sqrt{\frac{L'}{g}}$ 。他们通过查阅相关资料发现 $L' = \frac{x^{2} + L^{2}}{x + L}$ 。周期为 $T = 2 π \sqrt{\frac{L'}{g}} = 2 π \sqrt{\frac{x^{2} + L^{2}}{(L + x) g}}$ ，异形摆的周期与x关系如图2，在图2中横坐标为x，纵坐标为周期T，则

(1)、如果异形摆作简谐运动，则异形摆周期与振幅（填“有关”或“无关”）。

(2)、当x增大时，则异形摆的周期如何变化：。

(3)、当x为（用L表示）时，异形摆周期有最小值。

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6. 以下实验中，说法正确的是（　　）

A、“测定玻璃折射率”的实验中，入射角越大，则反射光强，折射光弱，越容易观察 B、在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中，干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用 C、在“用双缝干涉测光波长实验”中，增大透镜与单缝的间距可观察到条纹间距增大 D、在“油膜法估测分子大小”的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏小

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7. 在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示

（1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的（填图中的字母）。

（2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距（填“相等”或“不相等”）。
（3）在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹 $P$ 中心对齐时的情形，如图②所示。然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹 $Q$ 中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的。
（4）已知单缝与光屏间距 $L_{1}$ ，双缝与光屏的间距 $L_{2}$ ，单缝与双缝间距为 $d_{1}$ ，双缝间距 $d_{2}$ ，图①中分划板中心线与亮条纹 $P$ 中心对齐时手轮读数为 $x_{1}$ ，与亮条纹 $Q$ 中心对齐时手轮读数为 $x_{2} (x_{2} > x_{1})$ ，则实验测得该光的波长的表达式为。

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8. 甲实验是是插针法测玻璃砖折射率实验，图甲是某次实验得到的光路图。乙实验是双缝干涉测量光的波长实验，图乙是某次实验中目镜看到的图像。

(1)、关于以上两个实验，下列说法正确的是（　　）

A、甲实验射入玻璃砖的光线入射角越大，实验误差越小 B、图甲测得玻璃砖折射率 $n = \frac{\bar{Q Q^{'}}}{\bar{P P^{'}}}$ C、乙实验仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，可以增加目镜中观测到的条纹个数 D、图乙目镜内未全部被照亮，是因为光源、单缝、双缝、光屏未在同一高度上

(2)、若某单色光恰能使铯发生光电效应，用该单色光充当图乙实验的光源，已知双缝宽度为d，光屏到双缝距离为l，测出该单色光的条纹间距为 $Δ x$ ，可知该金属的逸出功 $W_{0} =$ （已知光速为c，普朗克常量为h）

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9. 可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
（1）打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个（选填“滤光片”、“单缝”），其目的是为了保证经双缝得到的两列光是（相干/非相干）光；
（2）已知双缝之间的距离为 $0.6 mm$ ，双缝到屏的距离为 $1.5 m$ ，绿光的干涉图样如下图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为 $1.128 mm$ ，在 $B$ 位置时读数如图丙所示，为 $mm$ ，则该绿光的波长为 $nm$ （计算结果保留三位有效数字）
（3）该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长（红光 $625 nm$ 、黄光 $570 nm$ ）。下图中（a）（b）（c）是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（选填a、b、c）。

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10. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。

(1)、图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______

A、a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B、a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C、a是双缝、b是单缝、c是滤光片

(2)、该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为mm。

(3)、已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x₁ ，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x₂（x₂>x₁），则所测单色光的波长λ=（用题中物理量符号表示）。

(4)、为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______

A、“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B、“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C、“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D、“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量

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11. 如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。

(1)、实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是____；

A、在活塞上涂上润滑油 B、推拉活塞时要缓慢 C、不要用手直接握在注射器上 D、实验前注射器内要吸入尽量多的空气

(2)、图甲中是两同学在次实验中得到的 $p - \frac{1}{V}$ 图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是；

(3)、如图乙所示，某同学在实验中根据实验数据画出的图线不是直线而是出现了向下弯曲，则可能的原因是。

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12. 某实验小组利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：

(1)、用刻度尺测出固定在水平桌面上的注射器刻度上10mL与30mL之间的距离为2.00cm，计算出注射器活塞的横截面积 $S =$ $c m^{2}$ ；

(2)、向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，活塞静止时，读出注射器中气体的体积 $V_{0}$ ；

(3)、挂上沙桶，活塞与滑轮之间的细线保持水平，在沙桶中缓慢加入适当沙子，待活塞静止后，测量沙子的质量m和对应气体的体积V；

(4)、改变m，得到多组m及对应的V；以m为纵坐标， $\frac{1}{V}$ 为横坐标，做出的图像如图乙所示。已知图线的纵截距为 $m_{1}$ ，斜率的绝对值为k，当地的重力加速度为g；不考虑摩擦，注射器的气密性以及导热性良好且环境温度不变，则根据图线可得沙桶的质量为，实验时的大气压强为。（均用已知和测得的物理量符号表示）

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13. 如图所示，“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。

(1)、为了减小实验误差，下列做法正确的是____。

A、压缩气体时需要缓慢进行 B、封闭气体的容器需要密封良好 C、需要测出封闭气体的质量

(2)、甲同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0mL减到25.0mL。实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机。得到的数据如下表所示：
序号
$V (m L)$
$\frac{1}{V} (m L^{- 1})$
$p (k P a)$
$\frac{p}{V} (k P a / m L)$
$p V (k P a \cdot m L)$
1
45.0
0.022
104.7
2.3267
4711.5
2
40.0
0.025
117.6
2.9400
4704
3
35.0
0.029
132.5
3.8425
4637.5
4
30.0
0.033
153.1
5.0500
4593
5
25.0
0.040
180.7
7.2280
4517.5

(3)、用计算机对数据进行直线拟合，做出 $p - \frac{1}{V}$ 图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：。

(4)、某同学发现pV数值逐渐减小（如图），请分析产生此现象的原因可能是：。

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14. 某款智能手机可以直接显示手机所处环境的压强和温度，某科创小组想利用智能手机的这种功能测量一形状不规则又易溶于水的物体密度，他们自制了“测量筒”，测量筒由上端开口的隔热性良好且可电加热的圆柱形气缸和横截面积为 $S = 0.20 m^{2}$ 的隔热轻质活塞组成。具体操作如下：
第一步：如图甲所示，将手机放入测量筒，放上活塞，手机稳定显示压强 $p_{1} = 1.013 \times 1 0^{5} P a$ ；
第二步：如图乙所示，在活塞上轻放待测物体，稳定后，手机显示压强 $p_{2} = 1.015 \times 1 0^{5} P a$ ；
第三步：如图丙所示，把待测物体也放入气缸里，再放上活塞，待手机稳定显示温度 $T_{1} = 270 K$ 时，测得活塞到汽缸底部高度 $h = 0.50 m$ 。然后开启电热丝加热一段时间，待手机稳定显示温度 $T_{2} = 310 K$ 时，测得活塞上升了 $Δ h = 0.05 m$ 。
（封闭的空气视为理想气体，忽略一切摩擦，待测物体的体积始终不变，不计电热丝和手机的体积）。求：

(1)、第二步中，筒内气体在放上待测物前后的两种稳定状态进行比较，放上待测物后筒内气体分子的平均速率（填“增大”、“减小”、“不变”），气体的内能（填“增加”、“减少”、“不变”）：

(2)、待测物体的质量；

(3)、待测物体的体积。

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15. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图所示，操作步骤如下：
A.将注射器活塞移动到适当的位置，逐一连接注射器、压强传感器，数据采集器和计算机；
B.手握住注射器筒的空气柱部分，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
C.记录此时注射器内封闭气体的体积 $V_{1}$ 和由计算机显示的气体压强值 $p_{1}$ ；
D.多测几组V、p数据，记录并作出相应图像，分析得出结论。

(1)、该同学对器材操作错误的步骤是；

(2)、在操作规范，不漏气的前提下，某同学测得多组压强p和体积V的数据并作出 $V - \frac{1}{p}$ 图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙所示，原因是：，图中 $V_{0}$ 代表的物理含义是：。

(3)、B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在 $p - \frac{1}{V}$ 坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图丙中（选填“①”或“②”）。

(4)、在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为 $T_{1}$ ， $T_{2}$ ，且 $T_{1} > T_{2}$ 。在如图丁所示的四幅图中，能大致反映相关物理量之间关系的是。

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16. 甲、乙两位同学利用“插针法”来测量平行玻璃砖折射率。


(1)、甲同学用如图甲所示的装置进行实验，为了减小误差，下列操作正确的是

A、没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 B、玻璃砖的前后两个侧面务必平行 C、插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

(2)、甲同学测得θ₁ ， θ₂ ，及平行玻璃砖宽度d（真空中光速为c），光通过玻璃砖的时间为。（用所测得的物理量表示）；

(3)、甲同学正确画出玻璃砖的两个折射面aa'和bb'后，不慎移动玻璃砖，使它向上平移了一点（如图所示），之后插针等操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画光路图，所得折射率n的值将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；


(4)、乙同学完成光路图后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作法线的垂线，与法线的交点分别为B点和D点，如图乙所示。用刻度尺分别测量CD的长度x和AB的长度y，改变入射角，得到多组x和y的数据。作出 $y - x$ 图像，如图丙所示。可计算得玻璃砖的折射率为

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17. 某实验小组用插针法测量一梯形玻璃砖的折射率。其实验步骤如下：
①将玻璃砖平放在铺有白纸的木板上，在白纸上画出玻璃砖的四条边界ABCD；
②在边界AB边的外侧白纸上M处插上一根大头针，如图a所示。然后再在白纸上离第一根大头针一定的距离插第二根大头针。
③在BC边的外侧白纸上插第三根大头针，通过观察使它把第一、二根大头针的像都挡住，再插第四根大头针，使它把第一、二根大头针的像及第三根大头针都挡住。
④标记下四根大头针的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过第一、二根大头针位置作一条直线MP交AB于P点，过第三、四根大头针位置作一条直线交BC于Q点，连接PQ，如图b所示。
⑤用量角器量出MP、PQ与AB边的夹角大小，分别用 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示。

(1)、为了提高测量的精度，插在白纸上的第一、二根大头针之间的距离及第三、四根大头针之间的距离___________（选填序号）；

A、必须相等 B、越小越好 C、适当大一些

(2)、步骤③中眼睛观察的视界及方向应该是___________（选填序号）；

A、从上往下垂直玻璃砖平面俯视 B、从BC边往AD边方向看 C、从BC边往AB边方向看 D、从CD边往AB边方向看

(3)、根据上述实验可得该玻璃的折射率 $n =$ （用 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示）。

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18. 在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是；
A.若 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像
B.为减少测量误差， $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 连线与法线 $N N^{'}$ 的夹角应尽量小些
C.为了减小作图误差， $P_{3}$ 和 $P_{4}$ 的距离应适当取大些
D.若 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的连线与法线 $N N^{'}$ 夹角较大时，有可能在 $b b^{'}$ 面发生全反射，所以在 $b b^{'}$ 一侧就看不到 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像
（2）增大入射光线入射角时，出射光线相对入射光线的偏移量将（填“增大”或“减小”）；
（3）如果有宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。
（4）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是（结果保留两位有效数字）。
（5）某同学在纸上画出的界面 $a a^{'}$ 、 $b b^{'}$ 与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以 $a a^{'}$ 、 $b b^{'}$ 为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值真实值（选填“大于、小于、等于”）。

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19. 钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。

(1)、该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖的（填“磨砂面”或“光学面”）。

(2)、关于该实验的操作，不正确的是_______。

A、在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出 $a a^{'} 、 b b^{'}$ B、在确定 $P_{3} 、 P_{4}$ 位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C、为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖 D、为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验

(3)、该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图甲所示。用量角器测量出图中 $α$ 和 $β$ 的大小，则玻璃的折射率 $n =$ 。

(4)、若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点 $O$ 为圆心、随机的半径 $R$ 作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线 $N N^{'}$ 的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率 $n =$ （用图中线段的字母表示）。

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20. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)、用 $10$ 分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图 $1$ 所示。摆球直径 $d =$ $m m$ 。

(2)、下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是。
A.用单摆测量重力加速度
B.用双缝干涉测量光的波长
C.验证动量守恒定律
D.探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

(3)、某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
$①$ 如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是。

A.为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些

B.在眼睛这一侧观察，插第三个大头针C时，应使C挡住A和B

C.可用玻璃砖代替尺子画出边界线

$②$ 如图2所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。通过测量和计算，玻璃砖的折射率 $n =$ $($ 保留 $3$ 位有效数字 $)$ 。

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21. 如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略 $.$ 假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变 $.$ 若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是 $($ 　　 $)$

A、气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变 B、气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少 C、因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功 D、气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律

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22. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。

(1)、某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是(选填“C”“D”“E”或“F”)。

(2)、如图乙所示，转动测量头上的手轮，分划板中心刻线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图丙所示为此时手轮上的示数x₁ ，继续转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心，此时手轮的读数为x₇。则手轮的读数x₁=mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏的距离为l，则单色光波长的表达式为λ=(用字母d、l、x₁、x₇表示)。

(3)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可。

A、将单缝向双缝靠近 B、使用间距更大的双缝 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、将红色滤光片换成绿色滤光片

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23. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中：

(1)、某同学在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中光学元件A所起的作用是；

(2)、观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数x₁=1.002 mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x₂=mm；

(3)、若已知双缝间距离d=2.0×10^-4 m，双缝到屏的距离l=1.0 m，则待测光的波长为m(结果保留三位有效数字)。

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24. 某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。使用的双缝间距d已知。实验时，首先调节单缝和双缝的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝互相平行。当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察到第一条亮纹的位置如图乙中（a）所示，第五条亮纹位置如图乙中（b）所示，可得相邻两条亮纹间的距离 $Δ x =$ mm，再测出双缝与屏之间的距离l，即可根据公式 $λ =$ （用题中所给字母表示）算出光的波长。

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25. 如图所示，某同学用“插针法”测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P₁、P₂确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P₃ ，使P₃挡住P₁、P₂的像，连接O和P₃。图中MN为分界面，虚线半圆与实线半圆对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

(1)、设AB的长度为a，AO的长度为b，CD的长度为m，DO的长度为n，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量和，则玻璃砖的折射率可表示为。

(2)、该同学在插大头针P₃前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

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26. 如图所示，竖直放置的导热气缸A和B底面积相同，高度都为L，气缸侧壁分别安装阀门 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 。两气缸通过长度也为L的绝热管道连接，厚度不计的绝热轻活塞a、b可以上下无摩擦地移动，活塞a的横截面积为b的两倍。气缸外面大气压强为 $p_{0}$ 、温度恒为 $T_{0}$ ，开始时A、B内都封闭有压强为 $p_{0}$ 、温度为 $T_{0}$ 的空气，活塞a在气缸A最上端活塞在管道最上端。若先用一细软管（软管图中未画出）将阀门 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 连在一起后再分别打开，用力向下缓慢推动活塞a，使活塞a先向下移动 $0.5 L$ ，而后关闭阀门 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ ，继续向下缓慢推动活塞a，当活塞b移动到管道中时（活塞a仍在阀门 $K_{1}$ 的上端），停止推动活塞a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的气体，直到活塞回到最初始的位置。求

(1)、从气缸A移动到气缸B中气体质量占气缸A、B内气体总质量的比值；

(2)、活塞a向下移动的总位移；

(3)、活塞b回到初始位置时，气缸B中气体的温度。

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27.

(1)、某同学测量玻璃的折射率，作出了如图1所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率 $n =$ ．

(2)、用如图2所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素．如图3所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向．
关于本实验，下列说法正确的是____（填选项前的字母）．

A、需要记录感应电流的大小 B、通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C、图3中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关

(3)、某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图4所示．连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图5所示，可得：该电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ kΩ．（结果保留两位有效数字）

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28. 以下实验中，说法正确的是（）

A、“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C、“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D、“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零

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29. 某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可*化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁簿，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处。B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为ρ，重力加速度为g。大气压强为 $p_{0}$ ，求：

(1)、鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量 $Δ m$ ；

(2)、鱼静止于水面下 $H_{1}$ 处时，B室内气体质量 $m_{2}$ ；

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30.

(1)、一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如 $T - V$ 图上的两条线段所示，则气体在________。

A、状态a处的压强大于状态c处的压强 B、由a变化到b的过程中，气体对外做功 C、由b变化到c的过程中，气体的压强不变 D、由a变化到b的过程中，气体从外界吸热 E、由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能

(2)、如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为 $2 m$ 、m，面积分别为 $2 S$ 、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为 $0.1 l$ ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为 $T_{0}$ 。已知活塞外大气压强为 $p_{0}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。

（ⅰ）求弹簧的劲度系数；

（ⅱ）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

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31.

(1)、第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量 $h$ 定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役” $h$ 的数值为 $6.63 \times 10^{- 34}$ ，根据能量子定义， $h$ 的单位是，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为。

(2)、某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是。
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点 $O$ 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于 $A$ 、 $B$ 点，再过 $A$ 、 $B$ 点作法线 $N N^{'}$ 的垂线，垂足分别为 $C$ 、 $D$ 点，如图所示，则玻璃的折射率 $n =$ 。（用图中线段的字母表示）

(3)、现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是 $mm$ 。
②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻 $R_{x}$ ，约为 $100 Ω$ ，画出实验电路图，并标明器材代号。
电源 $E$           （电动势 $10 V$ ，内阻约为 $10 Ω$ ）
电流表 $A_{1}$        （量程 $0 ~ 250 mA$ ，内阻 $R_{1} = 5 Ω$ ）
电流表 $A_{2}$        （量程 $0 ~ 300 mA$ ，内阻约为 $5 Ω$ ）
滑动变阻器 $R$     （最大阻值 $10 Ω$ ，额定电流 $2 A$ ）
开关 $S$ 及导线若干
③某同学设计方案正确，测量得到电流表 $A_{1}$ 的读数为 $I_{1}$ ，电流表 $A_{2}$ 的读数为 $I_{2}$ ，则这段金属丝电阻的计算式 $R_{x} =$ 。从设计原理看，其测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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32.

(1)、如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方 $\frac{3}{4}$ l的 $O^{'}$ 处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。

A、 B、 C、 D、

(2)、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可；

A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动

D．使用间距更小的双缝

（ii）若双缝的间距为d ，屏与双缝间的距离为l ，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx ，则单色光的波长λ=；

（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为nm（结果保留3位有效数字）。

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实验精练 03 波、光、热实验-备考2025年高考物理题型突破讲练

一、单摆

二、双缝干涉测量光的波长

三、探究气体等温变化的规律

四、折射率的测定

五、破鼎提升

六、直击高考

摆线长 $l /m$	0.6	0.7	0.8	0.9	1	1.1	1.2
周期 $T /s$	1.58	1.70	1.82	1.92	2.03	2.13	2.22
周期平方 $T^{2} {/s}^{2}$	2.48	2.89	3.30	3.70	4.11	4.52	4.92
图乙

序号	$V (m L)$	$\frac{1}{V} (m L^{- 1})$	$p (k P a)$	$\frac{p}{V} (k P a / m L)$	$p V (k P a \cdot m L)$
1	45.0	0.022	104.7	2.3267	4711.5
2	40.0	0.025	117.6	2.9400	4704
3	35.0	0.029	132.5	3.8425	4637.5
4	30.0	0.033	153.1	5.0500	4593
5	25.0	0.040	180.7	7.2280	4517.5


A.用单摆测量重力加速度	B.用双缝干涉测量光的波长	C.验证动量守恒定律	D.探究变压器原副线圈电压与匝数的关系