2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《其他实验》

第1页（共1页）2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《其他实验》一．选择题（共10小题）1．（2024春•南京期中）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（）A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有纯油酸10﹣2mL B．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，分子直径的计算结果将偏大 C．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 D．实验时观察到油膜的面积先增大后不变2．（2024•青羊区校级模拟）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（）A．在显微镜下可以观察到煤油中的小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 B．分子势能和分子间作用力的合力不可能同时随分子间距离的增大而增大 C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为MρD．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发会导致分子直径的测量值偏大3．（2024•海淀区二模）某同学用如图所示的装置，探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（）A．该实验必须保证良好的密封性 B．该实验必须测量柱塞的直径 C．应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热 D．为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞4．（2024•广州模拟）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。下列说法正确的是（）A．实验时各实验小组间被封闭气体的质量和温度必须相同 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时采用p−1V图像，是因为5．（2024•天山区校级二模）以下是两个估测微观粒子大小的实验：实验1为“用油膜法估测分子的大小”，500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用量筒测得40滴上述溶液体积为1mL，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，稳定后油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，正方形方格的边长为1cm，油膜所占方格数约为260；实验2中用扫描隧道显微镜拍下一个“量子围栏”的照片如图乙所示，这个量子围栏由48个铁原子在铜的表面排列成周长为4.4×10﹣8m的圆周。由上述数据估算出油酸分子和铁原子直径分别是（）A．2×10﹣9m；9×10﹣10m B．2×10﹣10m；9×10﹣9m C．5×10﹣10m；9×10﹣10m D．5×10﹣9m；9×10﹣11m6．（2024春•大兴区校级期中）如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1，S2，经过S1，S2的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。已知屏上的P点到两狭缝S1和S2的距离相等。如果入射光的波长为λ1＝400nm，把P处的亮条纹记作0号条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是3号亮纹。当入射光的波长λ2＝300nm时，则P1处为（）A．4号亮纹 B．4号暗纹 C．6号亮纹 D．6号暗纹7．（2024•新泰市校级一模）如图所示，用某种频率的激光垂直照射双缝，光屏上O是中央亮条纹中心，P是O上方第2条亮条纹中心，O、P距离为y，双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c。下列说法正确的是（）A．该激光的频率为3cLdyB．P到双缝的距离之差为dyLC．光屏P上方的暗纹是因为光不能经缝S2衍射到该区域 D．若将缝S1遮住，光屏上不再有明暗相间的条纹8．（2024春•天宁区校级期中）将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（）A．θ'＝θ B．θ'＜θ C．θ'＞θ D．不能确定θ和θ'的关系9．（2024•盐城一模）某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（）A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 B．为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 C．滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄 D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小10．（2024•岳麓区校级模拟）以下说法正确的是（）A．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为1：4，测得副线圈电压为36V那么原线圈的输入电压可能是8V C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024春•仓山区校级期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（）A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法 B．油酸分子直径约为d=μVC．若在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小 D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大（多选）12．（2024•镇海区校级三模）下列说法正确的是（）A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积即得油酸分子直径 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，若作弹力和弹簧长度的关系图像也能求出弹簧的劲度系数 C．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，应调节双缝与单缝平行 D．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度塔加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大（多选）13．（2024•广州模拟）在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图安装在光具座上，单缝a保持竖直方向，选用缝间距为d的双缝b，并使单缝与双缝保持平行，调节实验装置使光屏上出现清晰干涉条纹。下列说法正确的是（）A．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 B．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹 C．若测得5个亮条纹中心间的距离为x，则相邻两条亮条纹间距Δx=xD．光通过单缝a发生衍射，再通过双缝b发生干涉，可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的光波，在屏上叠加形成的（多选）14．（2024•朝阳区校级模拟）在光的干涉实验中，除了我们熟悉的双缝干涉外，还有“洛埃镜干涉”，其实验原理截面图如图所示，线状光源S位于平面镜外侧距平面镜很近处，则垂直于平面镜的光屏上某个区域会有S直接发出的光和S发出的光经镜面反射后的光重叠，从而产生干涉，S和其经平面镜所成的虚像S'；相当于双缝干涉中的双缝，但经平面镜反射光会有半个波长的路程损失，若光源发出的光的波长为λ，S到平面镜的距离很近，S到光屏的距离远大于S到平面镜的距离，则下列说法中正确的是（）A．若光屏上某点到S和S'的路程差为2λ，则该点出现亮条纹 B．若光屏上某点到S和S'的路程差为2λ，则该点出现暗条纹 C．若将平面镜向右平稳少许，则光屏上条纹间距变大 D．若将S向平面镜靠近少许，则光屏上条纹间距变大（多选）15．（2023•天津模拟）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮条纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹三．填空题（共5小题）16．（2024•丰台区二模）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。在画界面时，不小心将界面PQ画的比实际位置靠下一些，如图中P'Q'所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。17．（2023•台州模拟）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为m．（结果保留1位有效数字）18．（2023•浙江）以下实验中，说法正确的是（多选）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零19．（2023•嘉定区二模）“油膜法估测分子大小”实验前，我们先需将油酸进行稀释，其目的是在水表面形成一层；稀释时不能用水，而需使用酒精，其理由是。20．（2023•南宁一模）在观察光的双缝干涉现象的实验中，将红光和绿光分别照在如图甲所示的双缝上，在光屏上分别观察到如图乙所示的A、B两个图像，其中红光的干涉图样是。稍微增大双缝间的距离，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将；保持双缝间的距离不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将（以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”）。四．解答题（共5小题）21．（2024春•西城区校级期中）光的干涉对人们认识光的本质有重大影响，也在生产生活中有广泛的应用。（1）双缝干涉实验的示意图如右图所示。已知两缝中心S1、S2之间的距离为d，两缝的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，若以P0为坐标原点，竖直向上为x轴正方向建立坐标轴。a.推导P0上方第n条亮条纹中心的坐标xn；b.若d＝0.2mm，l＝0.6m，单色光的波长λ＝5×10﹣7m，求P0上方4.5mm范围内有多少条暗条纹。（2）利用薄膜干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），装置如图所示。T1和T2是玻璃平板，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D，两者中心间距为L。实验中用波长是λ的单色光垂直照射平板表面，观察到了如图的干涉条纹，测得相邻条纹的间距为Δl，若D＞D0，求两金属丝直径之差D﹣D0。22．（2024春•临汾期末）某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题：（1）玻璃砖所在位置为图甲中的（填“上半圆”或“下半圆”）。（2）玻璃砖的折射率n＝。（保留两位有效数字）（3）小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积S＝。23．（2024•浙江模拟）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在（选填“a”或“b”）处。（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“左”或“右”）移动。24．（2022春•丰台区校级期中）如图所示为测量玻璃折射率的实验，请依据图像回答下列问题：（1）证明图中的入射光线与射出玻璃砖的折射光线是平行的。（2）光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度（真空中的光速c＝3.0×108m/s）。（3）以往，已知材料的折射率都为正值（n＞0）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n＜0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sinisinr=n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率n＝﹣1，请在图中画出当电磁波以角度25．（2022春•河西区校级月考）薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ＝546.1nm（1nm＝10﹣9m）的平面光波正入射到钢片上。屏幕距双缝的距离为D＝2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为Δx＝12.0mm。（1）求两缝间的距离；（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？（3）如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《其他实验》参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2024春•南京期中）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（）A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有纯油酸10﹣2mL B．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，分子直径的计算结果将偏大 C．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 D．实验时观察到油膜的面积先增大后不变【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】定性思想；实验分析法；分子运动论专题；理解能力；实验能力．【答案】C【分析】一滴油酸酒精溶液的体积大于所含纯油酸的体积；滴数多记了几滴会使得一滴溶液中的油酸体积偏小，从而影响分子直径的测量结果；用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸能够形成单分子油膜；由于油酸酒精溶液中的酒精溶于水中，所以实验时观察到油膜的面积先扩张后收缩。【解答】解：A、若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液的体积是1100mL=10﹣2mL，故1滴溶液中含纯油酸的体积不等于10﹣2mL，而是小于10B、若1mL油酸酒精溶液的滴数多记了几滴，则在计算一滴溶液中的纯油酸的体积时，导致一滴溶液的纯油酸的体积V偏小，由所测分子直径d=VC、用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故C正确；D、由于油酸酒精溶液中的酒精溶于水中，所以实验时观察到油膜的面积先扩张后收缩，故D错误。故选：C。【点评】该题考查了用单分子油膜法估测分子的大小的实验，属于知识性的考查，题目较简单。解答本题关键要理解并掌握单分子油膜法估测分子直径的原理，建立单层分子油膜的模型。2．（2024•青羊区校级模拟）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（）A．在显微镜下可以观察到煤油中的小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 B．分子势能和分子间作用力的合力不可能同时随分子间距离的增大而增大 C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为MρD．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发会导致分子直径的测量值偏大【考点】用油膜法估测油酸分子的大小；分子动理论的基本内容；分子势能与分子间距的关系．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；物体的内能专题；理解能力．【答案】A【分析】通过物体分子势能和分子力做功的关系，布朗运动反映了液体分子在做无规则运动，分子体积和气体分子所占的空间区别进行分析；同时掌握“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验原理和误差分析方法。【解答】解：A、在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，是由于煤油分子的无规则运动对小粒灰尘的碰撞而产生的，这说明煤油分子在做无规则运动，故A正确；B、当分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力，且大小随分子间距离先增大后减小，且分子力做负功，由功能关系可知，分子势能一直增大，故B错误；C、气体的分子所占空间体积为V0D、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发后，导致油酸浓度变大，而计算时采用的是较小的浓度，所以会导致分子直径的测量值偏小，故D错误。故选：A。【点评】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法。3．（2024•海淀区二模）某同学用如图所示的装置，探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（）A．该实验必须保证良好的密封性 B．该实验必须测量柱塞的直径 C．应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热 D．为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞【考点】理想气体的实验规律．【专题】定性思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理能力．【答案】A【分析】根据实验原理、实验操作规范及注意事项分析即可。【解答】解：A、研究一定质量气体的压强与体积的关系，需要保持气体质量不变，则必须保证良好的密封性，故A正确；B、实验无需测量柱塞的直径，故B错误；C、实验时应缓慢推拉活塞，保持气体温度不变，故C错误；D、推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，避免气体温度发生变化，故D错误。故选：A。【点评】本题考查“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，解题关键是掌握实验注意事项。4．（2024•广州模拟）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。下列说法正确的是（）A．实验时各实验小组间被封闭气体的质量和温度必须相同 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时采用p−1V图像，是因为【考点】理想气体的实验规律．【专题】比较思想；实验分析法；气体的状态参量和实验定律专题；实验能力．【答案】D【分析】每一组需要采用控制变量法，即控制被封闭气体的质量和温度不变，不需要都相同；注射器的横截面积相等，实验中用气体所在注射器部位的长度来间接表示体积；在柱塞上涂润滑油是为了避免漏气；p−1【解答】解：A．该实验研究的是压强与体积的关系，同一组需要采用控制变量法，即控制被封闭气体的质量和温度不变，但是不同实验组之间的被封闭气体的质量和温度不需要相同，故A错误；B．由于注射器各位置的直径相同，各部分空气柱的横截面积相等，因此可以用气体所在注射器部位的长度来间接表示体积，不需要测量空气柱的横截面积，故B错误；C．封闭在注射器中的压强是通过气压计测量，与有无摩擦无关，在柱塞上涂润滑油是为了避免漏气，故C错误；D．根据玻意耳定律有pV＝C则p−1V图像是一条过原点的倾斜的直线，p﹣V图像是一条双曲线，所以p−1故选：D。【点评】本题关键掌握“探究气体等温变化的规律”的实验原理和注意事项。5．（2024•天山区校级二模）以下是两个估测微观粒子大小的实验：实验1为“用油膜法估测分子的大小”，500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用量筒测得40滴上述溶液体积为1mL，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，稳定后油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，正方形方格的边长为1cm，油膜所占方格数约为260；实验2中用扫描隧道显微镜拍下一个“量子围栏”的照片如图乙所示，这个量子围栏由48个铁原子在铜的表面排列成周长为4.4×10﹣8m的圆周。由上述数据估算出油酸分子和铁原子直径分别是（）A．2×10﹣9m；9×10﹣10m B．2×10﹣10m；9×10﹣9m C．5×10﹣10m；9×10﹣10m D．5×10﹣9m；9×10﹣11m【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】定量思想；推理法；分子运动论专题；推理能力．【答案】A【分析】根据题意可得1滴油酸酒精溶液的体积，根据溶液浓度可得1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，利用d=V根据排列的周长和铁原子的个数可得铁原子的直径。【解答】解：1滴油酸酒精溶液的体积V0=油膜的面积：S＝260×1cm2＝2.6×10﹣2m2，则油酸分子的直径d=VS，代入数据可得：d＝2×10设铁原子直径为d′，则周长c＝48d′，代入数据可得：d′＝9×10﹣10m，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查了实验：用油膜法测油酸分子的直径，解题的关键是知道把油酸分子看作球形，油酸分子的直径等于纯油酸的体积与油膜面积的比值。6．（2024春•大兴区校级期中）如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1，S2，经过S1，S2的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。已知屏上的P点到两狭缝S1和S2的距离相等。如果入射光的波长为λ1＝400nm，把P处的亮条纹记作0号条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是3号亮纹。当入射光的波长λ2＝300nm时，则P1处为（）A．4号亮纹 B．4号暗纹 C．6号亮纹 D．6号暗纹【考点】用双缝干涉测量光的波长．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理能力．【答案】A【分析】根据双缝干涉产生明暗条纹的条件进行分析。【解答】解：根据双缝干涉产生明暗条纹的条件，当光程差满足Δx＝nλ（其中n＝0，1，2，3，⋯），出现亮条纹；由于P1为3号亮纹，则n＝3，得到Δx＝3λ1＝3×400nm＝1200nm当入射光的波长λ2＝300nm时，光程差满足Δx＝4λ2因此P1处为4号亮条纹；故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题主要考查了双缝干涉产生明暗条纹的条件和双缝干涉条纹间距公式，基础题。7．（2024•新泰市校级一模）如图所示，用某种频率的激光垂直照射双缝，光屏上O是中央亮条纹中心，P是O上方第2条亮条纹中心，O、P距离为y，双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c。下列说法正确的是（）A．该激光的频率为3cLdyB．P到双缝的距离之差为dyLC．光屏P上方的暗纹是因为光不能经缝S2衍射到该区域 D．若将缝S1遮住，光屏上不再有明暗相间的条纹【考点】用双缝干涉测量光的波长．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．【答案】B【分析】当距离双缝的路程差等于半波长的偶数倍时，光屏上出现亮条纹，路程差等于半波长的奇数倍时，光屏上出现暗条纹，再结合波速与频率的关系、双缝干涉相邻条纹间距公式求解。【解答】解：AB、根据题意可知OP之间的距离为：OP=2Δx=2上式变形可得该激光的波长为：λ=根据速度与波长的关系：λ=可得该激光的频率为：f=由于P是O上方第2条亮条纹中心，根据叠加原理可知，P到双缝的距离之差为：Δs=2λ=dyC、光屏P上方的暗纹是因为激光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，叠加后振动减弱，故C错误；D、若将缝S1遮住，但激光可以通过S2发生衍射现象，根据衍射规律可知，光屏上仍有明暗相间的条纹，故D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键是知道明暗条纹形成的条件，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式。8．（2024春•天宁区校级期中）将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（）A．θ'＝θ B．θ'＜θ C．θ'＞θ D．不能确定θ和θ'的关系【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；练习使用多用电表（实验）．【专题】比较思想；等效替代法；恒定电流专题；推理能力．【答案】B【分析】光敏电阻的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，光敏电阻的阻值变化情况，分析欧姆表指针偏角的变化。【解答】解：根据光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，可知开始有光照射，光敏电阻的阻值较小。当用手掌挡住部分光线，光敏电阻的阻值增大，所以通过表头的电流减小，则电流表指针的偏转角度变小，则θ'＜θ，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】解答本题时，要明确光敏电阻的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，知道表头的核心是电流表，电流表指针的偏转角度随电流的增大而增大。9．（2024•盐城一模）某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（）A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 B．为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 C．滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄 D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】定量思想；推理法；估算分子个数专题；推理能力．【答案】D【分析】根据公式V＝dS结合选项操作与实验原理完成分析。【解答】解：A.滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应靠近水面，故A错误；B.为清晰显示油膜的边界，应先撒上痱子粉再滴入油酸酒精溶液，故B错误；C.由图可知油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，故C错误；D.如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，但计算1滴油酸溶液中所含纯油酸的体积时仍按原来的浓度计算，导致代入的体积（挥发前的）比实际体积要大，导致计算出的油酸分子的直径偏小，故D正确。故选：D。【点评】本题主要考查了油膜法估测分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式V＝dS即可完成分析。10．（2024•岳麓区校级模拟）以下说法正确的是（）A．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为1：4，测得副线圈电压为36V那么原线圈的输入电压可能是8V C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量【考点】用双缝干涉测量光的波长；用油膜法估测油酸分子的大小；气体压强的微观解释；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理能力．【答案】A【分析】根据“用油膜法估测油酸分子的大小”实验原理分析解答；实际变压器存在能量损失（磁损、铜损、铁损），从而分析输入电压值；根据“用双缝干涉测量光的波长”实验的实验操作分析解答；在活塞上涂润滑油不仅减小了摩擦力，还防止漏气。【解答】解：A、该实验中的理想化假设是油膜为单层分子且都是球形，分子是一个挨一个排列，它们间的间隙可忽略，故A正确；B、根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系U1U2由于实际变压器存在能量损失（磁损、铜损、铁损），所以原线圈电压应大于9V，所以原线圈的输入电压只可能不小于9V，故B错误；C、“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，应旋转测量头使之对齐，故C错误；D、“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油不仅减小了摩擦力，还防止漏气，故D错误。故选：A。【点评】本题考查“用油膜法估测油酸分子的大小”实验、“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验、“用双缝干涉实验测量光的波长”实验、“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，解题关键掌握各实验的实验原理，注意操作规范及误差分析方法。二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024春•仓山区校级期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（）A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法 B．油酸分子直径约为d=μVC．若在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小 D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】定量思想；实验分析法；估算分子个数专题；实验能力．【答案】BD【分析】A、根据理想模型法特点分析判断；B、计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，数出油膜所占格数计算油膜面积，根据体积公式计算分子直径；CD、根据实验原理分析误差。【解答】解：A、本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故A错误；B、油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，故一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为μV，油膜所占面积为ma2，故油酸分子直径约d=μVC、若在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏大，故C错误；D、若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致计算油膜所占面积比实际值偏小，则油酸分子直径的测量值偏大，故D正确；故选：BD。【点评】本题考查“用油膜法估测分子大小”的实验，要求掌握实验原理、实验步骤、实验数据处理和误差分析。（多选）12．（2024•镇海区校级三模）下列说法正确的是（）A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积即得油酸分子直径 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，若作弹力和弹簧长度的关系图像也能求出弹簧的劲度系数 C．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，应调节双缝与单缝平行 D．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度塔加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大【考点】用双缝干涉测量光的波长；用油膜法估测油酸分子的大小；探究弹簧弹力与形变量的关系；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性．【专题】定性思想；实验分析法；弹力的存在及方向的判定专题；估算分子个数专题；实验能力．【答案】BD【分析】A、根据用油膜法估测油酸分子的大小的实验原理分析；B、根据胡克定律分析C、分划板与条纹不平行，需要调节测量头。D、光敏电阻阻值随光照强度增加而减小，金属热电阻阻值随温度升高而增大；【解答】解：A、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积除以油膜面积即得油酸分子直径，而不是一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，故A错误；B、根据F＝k（L﹣L0）＝kL﹣kL0，即可以通过弹力和弹簧长度的关系图像的斜率也能求出弹簧的劲度系数，故B正确；C、亮条纹与分划板竖线不平行，需要旋转测量头使干涉条纹与分划板竖直线平行，故C错误；D、“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，故D正确；故选：BD。【点评】本题考查用油膜法估测油酸分子的大小、光敏电阻和金属热电阻、胡克定律等，解题关键是掌握实验原理。（多选）13．（2024•广州模拟）在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图安装在光具座上，单缝a保持竖直方向，选用缝间距为d的双缝b，并使单缝与双缝保持平行，调节实验装置使光屏上出现清晰干涉条纹。下列说法正确的是（）A．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 B．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹 C．若测得5个亮条纹中心间的距离为x，则相邻两条亮条纹间距Δx=xD．光通过单缝a发生衍射，再通过双缝b发生干涉，可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的光波，在屏上叠加形成的【考点】用双缝干涉测量光的波长；光的波长与干涉条纹间距的关系．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理能力．【答案】AD【分析】通过双缝干涉条纹间距公式判断条纹间距的变化；白光也能发生双缝干涉现象；根据相邻两条亮条纹间距Δx=x【解答】解：A．若将滤光片由绿色换成红色，由于红色光的波长较大，根据Δx=L可知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大，故A正确；B．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，则是两束白光的干涉，光屏上会出现彩色的干涉条纹，故B错误；C．若测得5个亮条纹中心间的距离为x，则相邻两条亮条纹间距Δx=xD.光通过单缝α发生衍射，再通过双缝b发生干涉，可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的光波，在屏上叠加形成的，故D正确。故选：AD。【点评】本题考查双缝干涉实验的原理以及实验数据的处理，会通过公式Δx=Ld（多选）14．（2024•朝阳区校级模拟）在光的干涉实验中，除了我们熟悉的双缝干涉外，还有“洛埃镜干涉”，其实验原理截面图如图所示，线状光源S位于平面镜外侧距平面镜很近处，则垂直于平面镜的光屏上某个区域会有S直接发出的光和S发出的光经镜面反射后的光重叠，从而产生干涉，S和其经平面镜所成的虚像S'；相当于双缝干涉中的双缝，但经平面镜反射光会有半个波长的路程损失，若光源发出的光的波长为λ，S到平面镜的距离很近，S到光屏的距离远大于S到平面镜的距离，则下列说法中正确的是（）A．若光屏上某点到S和S'的路程差为2λ，则该点出现亮条纹 B．若光屏上某点到S和S'的路程差为2λ，则该点出现暗条纹 C．若将平面镜向右平稳少许，则光屏上条纹间距变大 D．若将S向平面镜靠近少许，则光屏上条纹间距变大【考点】用双缝干涉测量光的波长．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；实验能力．【答案】AD【分析】光源发出直接到屏上的光和被平面镜反射到屏上的光是相干光，该干涉现象可以看成双缝干涉，光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离L，光源S到S在平面镜中虚像的间距看作双缝的间距d，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式Δx=L【解答】解：AB、光源发出直接到屏上的光和被平面镜反射到屏上的光是相干光，该干涉现象可以看成双缝干涉，当光程差为2λ时，则在光屏上出现明条纹，故A正确，B错误；C、光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离L，光源S到S平面镜中虚像的间距看作双缝的间距d，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式Δx=LD、若将光源沿竖直方向靠近平面镜，双缝间距d变小，由Δx=L故选：AD。【点评】解题的关键是分析出光源发出直接到屏上的光和被平面镜反射到屏上的光是相干光，该干涉现象可以看成双缝干涉，掌握双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式Δx=L（多选）15．（2023•天津模拟）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮条纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹【考点】用双缝干涉测量光的波长；波发生稳定干涉的条件；薄膜干涉现象；光的单缝衍射和小孔衍射图样．【专题】应用题；实验探究题；定性思想；实验分析法；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；实验能力．【答案】BC【分析】小孔衍射的图样与圆板衍射图样的区别；根据薄膜干涉可检测平面的平整程度；根据光的叠加原理分析，附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹。【解答】解：A、甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，故A错误；B、乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度。若干涉条纹是直的干涉条纹则表明平面平整，故B正确；C、丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的偶数倍，则P是亮条纹，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P是暗条纹，故C正确；D、丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。故选：BC。【点评】本题考查干涉、衍射原理，掌握干涉现象，及理解其发生条件，注意干涉与衍射条纹间距的区别。三．填空题（共5小题）16．（2024•丰台区二模）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。在画界面时，不小心将界面PQ画的比实际位置靠下一些，如图中P'Q'所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。【考点】测量玻璃的折射率．【专题】信息给予题；定性思想；图析法；光的折射专题；理解能力．【答案】偏小。【分析】作出光路图，分析折射角的变化，结合折射定律分析作答。【解答】解：作出的光路图如图所示：入射角为i，折射角的真实值为r，测量值为r′，根据所作光路图r＜r′；根据折射定律，折射率的真实值n折射率的测量值n联立可得n真＞n测即测得的折射率与真实值相比偏小。故答案为：偏小。【点评】本题主要考查了光的折射率的测量；正确作出光路图，再结合折射定律进行分析是解题的关键。17．（2023•台州模拟）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是④①②⑤③．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为5×10﹣10m．（结果保留1位有效数字）【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】实验题．【答案】见试题解答内容【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．【解答】解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积V=VN（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积＝一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=1×1再计算油膜面积，最后计算分子直径=1×10−6故答案为：（1）④①②⑤③；（2）5×10﹣10．【点评】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．18．（2023•浙江）以下实验中，说法正确的是CD（多选）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【考点】用油膜法估测油酸分子的大小；电容的概念与物理意义；电阻率及其影响因素；变压器的构造与原理．【专题】实验题；定性思想；推理法；估算分子个数专题；推理能力．【答案】CD。【分析】“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时和放电时电流均逐渐减小；“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，让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜；光敏电阻阻值随光照强度增加而减小，金属热电阻阻值随温度升高而增大；根据变压器的规律分析即可。【解答】解：A、“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时和放电时电流均逐渐减小，故A错误；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，让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，再描下油膜轮廓，测出油膜面积，故B错误；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，故C正确；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，副线圈中仍会发生电磁感应现象，副线圈输出电压不为零，故D正确。故答案为：CD。【点评】本题考查电容器、用油膜法估测油酸分子的大小、光敏电阻和金属热电阻、变压器，解题关键是掌握实验原理。19．（2023•嘉定区二模）“油膜法估测分子大小”实验前，我们先需将油酸进行稀释，其目的是在水表面形成一层单分子油膜；稀释时不能用水，而需使用酒精，其理由是油酸能溶于酒精，但不溶于水。【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【专题】定性思想；推理法；估算分子个数专题；推理能力．【答案】单分子油膜；油酸能溶于酒精，但不溶于水【分析】根据实验原理分析出稀释油酸的目的；油酸能溶于酒精，但不溶于水，所以只能用酒精稀释。【解答】解：“油膜法估测分子大小”实验前，我们先需将油酸进行稀释，其目的是在水表面形成一层单分子油膜。稀释时不能用水，而需使用酒精，其理由是油酸能溶于酒精，但不溶于水。故答案为：单分子油膜；油酸能溶于酒精，但不溶于水【点评】本题主要考查了油膜法测量油酸分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作即可，难度不大。20．（2023•南宁一模）在观察光的双缝干涉现象的实验中，将红光和绿光分别照在如图甲所示的双缝上，在光屏上分别观察到如图乙所示的A、B两个图像，其中红光的干涉图样是B。稍微增大双缝间的距离，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将变窄；保持双缝间的距离不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将变窄（以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”）。【考点】用双缝干涉测量光的波长；光的双缝干涉图样．【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理能力．【答案】B；变窄；变窄【分析】根据不同颜色的光的频率大小得出条纹间距的大小关系；根据双缝干涉公式得出条纹宽度的变化趋势。【解答】解：根据双缝干涉公式Δx=λL故选：B。根据双缝干涉公式Δx=λL故答案为：B；变窄；变窄【点评】本题主要考查了光的双缝干涉实验，熟悉条纹间距的计算公式即可完成分析，难度不大。四．解答题（共5小题）21．（2024春•西城区校级期中）光的干涉对人们认识光的本质有重大影响，也在生产生活中有广泛的应用。（1）双缝干涉实验的示意图如右图所示。已知两缝中心S1、S2之间的距离为d，两缝的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，若以P0为坐标原点，竖直向上为x轴正方向建立坐标轴。a.推导P0上方第n条亮条纹中心的坐标xn；b.若d＝0.2mm，l＝0.6m，单色光的波长λ＝5×10﹣7m，求P0上方4.5mm范围内有多少条暗条纹。（2）利用薄膜干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），装置如图所示。T1和T2是玻璃平板，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D，两者中心间距为L。实验中用波长是λ的单色光垂直照射平板表面，观察到了如图的干涉条纹，测得相邻条纹的间距为Δl，若D＞D0，求两金属丝直径之差D﹣D0。【考点】用双缝干涉测量光的波长．【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验能力．【答案】（1）nldλ【分析】（1）a、根据双缝干涉的间距公式和条纹特点确定第n条亮纹的坐标；b、P0点为中央亮条纹，由上一问的间距公式代入数据后得到条纹的级数；（2）根据薄膜干涉的光程差与波长的关系，结合几何关系求直径。【解答】解：（1）a、根据双缝干涉条纹规律，双缝干涉相邻明（或暗）纹的间距是相等的，且相邻明（或暗）纹的间距与干涉装置有关：Δx=l中央O点为亮纹，为第0条纹这张，所以第n条亮纹的坐标为：xn＝n•Δx=nb、将以上公式变形可得：n=d（2）根据干涉的原理，相邻亮纹的光程差：Δs＝2h﹣2h0＝λ，根据几何关系有：Δl×sinθ=12Δs，sinθ≈tan联立可得：D﹣D0=故答案为：（1）nldλ【点评】解决该题的关键是理解产生明条纹的条件，理解双缝间距公式。并且能推导薄膜干涉的条纹间距的公式及应用。22．（2024春•临汾期末）某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题：（1）玻璃砖所在位置为图甲中的下半圆（填“上半圆”或“下半圆”）。（2）玻璃砖的折射率n＝1.5。（保留两位有效数字）（3）小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积S＝49π【考点】测量玻璃的折射率．【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；实验能力．【答案】（1）下半圆；（2）1.5；（3）49【分析】（1）根据光线从空气进入介质，折射角小于入射角，从介质进入空气，折射角大于入射角，确定玻璃砖所在的位置；（2）根据折射定律求出玻璃砖的折射率。（3）求出临界角后，由几何关系求出能射出光的面积。【解答】解：（1）光从介质进入空气，折射角大于入射角，从空气进入介质，折射角小于入射角，可知玻璃砖所在的位置为图中的下半圆；（2）根据折射定律知：n=sinα（3）根据临界角公式：sinC=当有光恰好射出时，该点离圆心的距离：r＝Rsinθ所以有光射出的圆斑的面积：S＝πr2＝π（RsinC）2代入数据得：S=故答案为：（1）下半圆；（2）1.5；（3）49【点评】解决本题的关键是掌握实验的原理：折射定律，本题运用单位圆求解折射率的大小，不需要测量出入射角和折射角的大小。23．（2024•浙江模拟）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a（选填“a”或“b”）处。（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向右（选填“左”或“右”）移动。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；常见的传感器及分类．【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；实验能力．【答案】（1）a；（2）右【分析】（1）明确电路结构，知道电磁铁是如何控制报警器工作的；（2）明确热敏电阻的作用，知道热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。【解答】解：（1）根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，开关c应该接在a处，（2）若使报警的最低温度降低些电路中电阻减小，则滑动变阻R应将P点向右移动．故答案为：（1）a；（2）右【点评】本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况．此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力，能正确分析电路结构从而得出对应的工作原理是解题的关键．24．（2022春•丰台区校级期中）如图所示为测量玻璃折射率的实验，请依据图像回答下列问题：（1）证明图中的入射光线与射出玻璃砖的折射光线是平行的。（2）光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度（真空中的光速c＝3.0×108m/s）。（3）以往，已知材料的折射率都为正值（n＞0）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n＜0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sinisinr=n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率n＝﹣1，请在图中画出当电磁波以角度【考点】测量玻璃的折射率．【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的直线传播和光的反射专题；推理能力．【答案】（1）证明过程见解析；（2）光在玻璃中的传播速度为2.45×108m/s；（3）示意图如图所示；出射角等于入射角。【分析】根据折射定律的知识结合竖直知识加以证明；根据折射定律和反射定律求解；根据折射定律求解。【解答】解：（1）如图所示，当入射角为θ1，折射角为θ2，在出射点O′的入射角为r，折射角为i；设折射率为n，在入射点O处，根据折射定律n=sin在出射点O′处，根据折射定律n=由于在O点的法线与在O′点的法线平行，根据数学知识θ2＝r联立可得θ1＝i根据几何知识可得入射光线与出射光线平行。（2）光线3是反射光线，根据光的反射定律，光线3的反射角θ＝r又由题可知，当θ1＝60°时，折射光线与反射光线垂直，所以r＝45°根据数学知识θ2＝r＝45°根据折射定律n=光在玻璃中的传播速度v=sinθ2（3）电磁波以角度α穿过该材料的传播路径的示意图，如图2所示在材料的上表面，折射角为β，根据折射定律sinα根据数学知识，折射角β＝α在材料的下表面，出射角为γ根据折射定律n=根据出射角γ＝β联立解得：γ＝α答：（1）证明过程见解析；（2）光在玻璃中的传播速度为2.45×108m/s；（3）示意图如图所示；出射角等于入射角。【点评】注意：对于负折射率的材料，折射率的负号，表示折射光线与入射光线在法线同侧，计算折射角大小时，可以不代入负号。25．（2022春•河西区校级月考）薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ＝546.1nm（1nm＝10﹣9m）的平面光波正入射到钢片上。屏幕距双缝的距离为D＝2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为Δx＝12.0mm。（1）求两缝间的距离；（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？（3）如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？【考点】用双缝干涉测量光的波长；光的干涉现象．【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；分析综合能力．【答案】（1）两缝间的距离为0.910mm；（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离24mm。（3）如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将不变。【分析】（1）（2）根据题设条件，由双缝干涉的条纹间距公式求相邻亮纹间距；（3）根据间距公式明确条纹间距与入射角无关。【解答】解：（1）由双缝干涉的公式可得：Δx1=代入数据可得，其中Δx1=Δxd＝0.910mm（2）数20条明条纹，因此距离为x＝20•Δx1＝20×1.2mm＝24mm（3）与入射光的入射角无关，因此间距不变。答：（1）两缝间的距离为0.910mm；（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离24mm。（3）如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将不变。【点评】本题解题关键是根据双缝干涉条纹间距公式先求双缝间距，至于第20条亮纹到0的距离只是倍数关系。

考点卡片1．波发生稳定干涉的条件【知识点的认识】波的干涉：（1）产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．（2）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相间隔．（3）对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长整数倍时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，振动减弱．【命题方向】两列水波发生干涉，在某时刻，M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，P点的位移为零，Q点是波谷与波峰相遇处，则（）A.M、N两点振动一定最强，P、Q两点振动一定最弱B.M点振动最强，N、Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱C.M、N点振动最强，Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱D.四个点都可能是振动加强点分析：两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．解答：A、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故A错误；B、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故B错误；C、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故C正确；D、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故D错误；故选：C。点评：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零【解题方法点拨】一、波的干涉与波的衍射的比较定义现象可观察到明显现象的条件相同点波的衍射波可以绕过障碍物继续传播的现象波能偏离直线而传到直线传播以外的空间缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长干涉和衍射是波特有的现象波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象振动强弱区域相间分布，加强区减弱区位置不变两列波的频率相同特别提示1．波的干涉和衍射现象都是波特有的现象，可以帮助我们区别波动和其他运动形式．2．任何波都能发生衍射现象，区别在于现象是否明显．3．只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象．二、波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差△r．（1）当两波源振动步调一致时若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动加强；若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动减弱．（2）当两波源振动步调相反时若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动加强；若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动减弱．2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．2．电容的概念与物理意义【知识点的认识】（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。（2）定义式：C=Q（3）物理意义：表示电容器储存电荷的本领大小的物理量。（4）单位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF。（5）说明：电容是反映了电容器储存电荷能力的物理量，其数值由电容器的构造决定，而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样，它的容量大小与水的深度无关。【命题方向】由电容器电容的定义式C=QA、若电容器不带电，则电容C为零B、电容C与所带的电荷量Q成正比，与电压U成反比C、电容C与所带的电荷量Q多少无关D、电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量分析：电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关．解答：电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关。电容器不带电，电容没变。故A、B错误，C正确。由C=Q故选：CD。点评：解决本题的关键理解电容的大小与所带的电量及两端间的电压无关【解题思路点拨】1.电容表示电容器储存电荷的本领大小的物理量。2.电容是电容器本身的性质与所带电荷量的多少以及两极板间的电压大小无关。3.电容的两个计算公式：①定义式：C=②决定式：C=3．电阻率及其影响因素【知识点的认识】1.定义①物理意义：表征导体材料的导电特性。②影响因素：与导体的材料和导体的温度有关。③超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。2.计算公式ρ=RSl，单位欧姆•米，符号是3.电阻率随温度的变化关系①金属导体：导电性能好，电阻率随温度的升高而变大，随温度的降低而减少．②半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等③超导体：有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率会突然变为零．④标准电阻：锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻．【命题方向】关于材料的电阻率，下列说法中不正确的是（）A、把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的1B、金属的电阻率随温度的升高而增大C、纯金属的电阻率较合金的电阻率小D、电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量分析：纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大．纯金属的电阻率随温度的升高而增大，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大．电阻是反映导体对电流阻碍作用的大小．电阻率的大小随温度的变化而变化，与材料本身有关．解答：A、电阻率由材料决定，与长度无关，故A错误；B、纯金属的电阻率随温度的升高而增大，故B正确；C、纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大，故C正确；D、电阻率反映材料导电性能好坏，在数值上等于单位长度、单位截面积的导体的电阻，故D正确；本题选错误的，故选：A。点评：本题考查对电阻率与温度、材料关系的了解程度，基础题．【解题思路点拨】1.电阻与电阻率是两个不同的物理量：电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量，而电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻半大的导体对电流的阻碍作用不一定大，相同长度、相同横截面积的前提下电阻率大的电阻才大。2.导体的电阻率是导体自身的性质，此外很多导体的电阻率会受到温度的影响。4．变压器的构造与原理【知识点的认识】理想变压器1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．（1）原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈．（2）副线圈：与负级连接的线圈，也叫次级线圈．2．原理：电流磁效应、电磁感应．3．基本关系式（1）功率关系：P入＝P出．（2）电压关系：U有多个副线圈时，U1（3）电流关系：只有一个副线圈时I1由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2+U3I3+…+UnIn．4．几种常用的变压器（1）自耦变压器﹣﹣调压变压器（2）互感器①电压互感器：用来把高电压变成低电压②电流互感器：用来把大电流变成低电流【命题方向】（1）第一类常考题型：理想变压器的规律如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝2：1，V和A均为理想电表，灯光电阻RL＝6Ω，AB端电压u1＝122sin100πt（V）．下列说法正确的是（）A．电流频率为100HzB．V的读数为24VC．A的读数为0.5AD．变压器输入功率为6W【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．解；A、AB端电压u1＝122sin100πt（V）．电流频率为f=100πB、电压表的示数为电路的有效电压的大小，根据电压与匝数成正比，可知，U2＝6V，故B错误；C、I2=UD、P1＝P2＝U2I2＝6W，故D正确．故选：D．【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．（2）第二类常考题型：理想变压器的动态分析如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin100π（V），则（）A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22VB．当t=1600s时，电压表VC．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表V1示数增大，电流表示数变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小【分析】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．解：A、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为2202V，所以副线圈的电压的最大值为222V，副线圈电压的有效值为22V，即滑动变阻器和电阻R0的总电压为22V，但是不知道电阻R0的大小，所以不能计算滑动变阻器的电压的大小，所以A错误．B、根据瞬时值表达式可知，原线圈的电压的有效值为220V，所以电压表V0的读数为220V，所以B正确．C、当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，所以电流变小，电阻R0电压减小，滑动变阻器的电压变大，所以电压表的示数变大，所以C正确．D、若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以D错误．故选BC．【点评】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．【解题方法点拨】一、理想变压器的规律理想变压器①没有能量损失；②没有磁通量损失基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即U1电流关系①只有一个副线圈：电流和匝数成反比，即I1②多个副线圈：由输入功率和输出功率相等确定电流关系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即U2=n2n功率副线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1＝P2（副制约原）电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定，即I1=n2n二、理想变压器的动态分析．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法1．分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定．2．分析该类问题的一般思维流程是：5．常见的传感器及分类【知识点的认识】传感器的应用1．力传感器的应用﹣﹣电子秤（1）作用：称量物体重量（2）敏感元件：应变片．应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．2．声传感器的应用﹣﹣话筒（1）话筒的作用：把声信号转换为电信号．（2）话筒分类：①电容式话筒；②驻极体话筒；③动圈式话筒．3．温度传感器：①敏感元件：热敏电阻和金属热电阻；②应用：电熨斗、电饭锅、测温仪、温度报警器．4．光传感器：①敏感元件：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等；②应用：鼠标、火灾报警器、光控开关．【命题方向】常考题型：为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了（）A．压力传感器B．声音传感器C．红外传感器D．生物传感器分析：在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能