2022高三总复习物理教案-巩固练习 热学、光学实验复习.doc

【巩固练习】1、把体积为V1（mL）的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2（mL）的油酸溶液，测出1mL油酸溶液共有滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成S（cm2）的单分子油膜，则该油酸分子的直径大约为（ ）A.B. C.D.2、将1ml的油酸溶于酒精，制成200ml的油酸酒精溶液已知1ml溶液有60滴，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，最终在水面上形成了面积为0.15m2的油膜，试由此估算油酸分子的直径3、在做"用油膜法估测分子大小"的实验中，用油酸酒精的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：（1）油酸膜的面积是多少 cm2。（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积。 （3）按以上实验数据估测出油酸分子直径。 4、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示此玻璃的折射率计算式为n= _（用图中的1、2表示）；如果有几块宽度大小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5、一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)现要测定此玻璃的折射率给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直在纸上画出直线aa和bb，aa表示镀银的玻璃表面，bb表示另一表面，如图所示然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图)用P1、P2的连线表示入射光线（1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4_.（试在图中标出P3、P4的位置）（2）然后移去玻璃砖与大头针试在图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角1与折射角2.简要写出作图步骤_.（3）写出用1、2表示的折射率公式为n_.6、如图实所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n_.有一同学把大头针插在P1和P2位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像其原因是_7、学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，如右图所示。而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：（1）若AOF30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为_（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大? _（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为_8、如图所示为用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像_，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3_，使P4_,记下P3、P4的位置.移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°；则该透光物质的折射率n为_，并在图中画出正确完整的光路图.9、用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖界面的圆心，是入射光线跟玻璃砖平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3、和P4是四个学生实验插针的结果（1）在这四个图中肯定把针插错了的是_.（2）在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_，计算玻璃的折射率的公式是_.10、如图所示，在一盛满水的大玻璃缸下面放一能发出红光的小电珠，在水面上观察，可以看到一圆形发光面，测出发光面的直径D及水的深度h，则（1）该红光在水中的折射率是多少？（2）如果把小电珠换成能发射紫光的小电珠，圆形发光面的直径D将如何变化？11、在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）：下列说法哪一个是错误的_。（填选项前的字母）A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为_mm。12、（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，和为两带狭缝光阑，其中为_ （填：“单缝”或“双缝”）光阑，它的作用是_.（2）已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如右图2所示然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第8条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图3所示则图2示数为 _mm，条纹间距为_ mm（3）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 _ A增大单缝和双缝之间的距离 B增大双缝和光屏之间的距离 C将红色滤光片改为绿色滤光片 D增大双缝之间的距离13、现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A。（2）本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意_和_。（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。（4） 已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式 =_，求得所测红光波长为_nm。14、（1）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取_或_的方法。 （2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是_（填数字代号）；（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如图2所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图3所示。则：两条纹的间距是_mm；（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是_m（取三位有效数字）【答案与解析】1、【答案】D【解析】油酸溶液的滴数：N V2，一滴油酸溶液含油酸的体积：，该油酸分子的直径为：.故选D。2、【答案】【解析】1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积所以每个油酸分子的直径3、【答案】（1）由图形状 S=106cm2（2） 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积（3）油酸分子直径【解析】（1）由图形状，其中正方形方格87个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格，实际占小方格87+19=106个，那么油膜面积S=106×1cm2=106cm2（2）由1mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积mL又每104mL溶液中有纯油酸6mL，mL溶液中纯油酸的体积（3）油酸分子直径4、【答案】（或） 大【解析】由折射率公式可得；玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中折射光线的误差越小，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。5、【答案】（1）（2）见解析；（3）【解析】（1）在bb一侧观察P1、P2(经bb折射、aa 反射，再经bb折射后)的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2及P1的像和P3.P3、P4的位置如图所示（2）过P1、P2作直线与bb交于O；过P3、P4作直线与bb交于O；利用刻度尺找到OO的中点M；过O点作bb的垂线CD，过M点作bb的垂线与aa相交于N，如图所示，连接ON；P1OD1，CON2.（3）由折射率的定义可得6、【答案】，原因见解析。【解析】由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角160°，折射角230°.所以. 当光由玻璃射入空气时，若1C，则发生全反射，而，当针插在P1P2时，入射角160°C，已发生全反射7、【答案】（1）1.73（2）P4（3）1。【解析】（1）若OP3与OC的夹角为30°，即入射角为60°，AOF30°，即折射角为30°，根据折射定律，则P3处所对应的折射率的值为 （2）P4处所对应的入射角较大，则所对应的折射率值大。（3）作AO的延长线交圆周于K，P1、P2位置不变，从KO入射的光线不发生折射，即折射率等于1.8、【答案】被P2的像挡住；挡住P1、P2的像；挡住P1、P2的像和P3；光路图见解析。【解析】光路图如图，光线经过BC面反射后射向AB面，由几何关系知入射角为30°，又折射角为45°，所以.9、【答案】（1）A（2）D 【解析】（1）垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行（除过圆心的光线），A选项错.（2）测量较准确的是图D，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差.测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率.10、【答案】（1）折射率；（2）会减小。【解析】（1）光路图如图所示“在水面上观察，可以看到一圆形发光面”，说明发生了全反射， 而，所以折射率. （2）如果将红光换成紫光，则折射率将增大，临界角C减小，因此水面上的圆形发光面会减小，即D会减小。11、【答案】（1）A 1.970【解析】调节光源高度时，不能放上单缝和双缝，不然不会得到沿遮光筒轴线的光束。手轮的读数为1.5mm+0.01mm×47.0=1.970mm.12、【答案】（1）单缝 获得线光源 （2）0.642 1.890 （3）B【解析】（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，是光源，是滤光片，是单缝单缝的作用是为了获取线光源（2）图2螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×14.2mm=0.142mm，最终读数为0.642mm 图3螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm，最终读数为13.870mm条纹间距mm（3）根据知，增大单缝和双缝的距离，条纹间距不变，d增大，条纹间距变小；L增大，条纹间距增大；将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变小，条纹间距变小ACD错误，故B正确13、【答案】（1）滤光片E、单缝D、双缝B（2）还应注意使单缝和双缝间距5cm10cm 和使单缝与双缝相互平行；（3）13.870 2.310；（4），6.6×102 nm。【解析】（1）滤光片E、单缝D、双缝B （2）还应注意使单缝和双缝间距5cm10cm和使单缝与双缝相互平行（3）由图3读出13.50+0.370=13.870 mm，由图2读出2.00+0.320=2.320 mm，则相邻亮纹的间距 （4）由得，所测红光波长为14、【答案】（1）滤光片、单缝、双缝。增大双缝到光屏的距离，减小双缝间的距离。（2）将灯泡换成激光光源，滤光片、单缝；（3）（4）【解析】（1）滤光片、单缝、双缝。为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，根据可知，可以增大双缝到光屏的距离，减小双缝间的距离。（2）滤光片是为了产生单色光，单缝是为了产生相同频率的光射向双缝，双缝将一束单色光分为两束频率相同的相干光束，它们的设置都是为了满足干涉的条件。如果将灯泡换成激光光源，而激光本身已经具备很好的相干性，所以滤光片、单缝、这两个部件的设置必要了。（3）图2读数为0.045 mm，图3读数为14.535 mm，它们的差值是14.490 mm，中间跨越了10-1=9个条纹间距，所以条纹间距是。（4）由得，待测光的波长是。