2021年全国各地高考物理模拟题汇编：20 热学、光学实验(学生版+解析版).pdf

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1、专题2 0 热学、光学实验（原卷版）一、实 验 题（本大题共5 小题）1.2021年四川省成都七中高考物理一诊试卷 油膜法测定分子的直径，1他的油酸加入酒精中配制1000加的油酸酒精溶液，溶液通过滴管实验测得为80滴，取 1滴溶液滴在撒有癖子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后测得油膜面积为2607n2。试 估 算 油 酸 分 子 的 直 径（保留一位有效数字）按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸测量结果导致测量值（选 填“偏大”或“偏小”）2.2021年上海市嘉定区高考物理一模试卷 在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精

2、溶液，稀 释 的 目 的 是 使 油 酸 在 浅 盘 的 水 面 上 形 成 o 若滴油酸酒精溶液的体积 为V,一滴溶液在水面上散开形成的油膜面积为S,溶液的浓度为小则可估算出该分子的直径d=。3.2021年福建省漳州市高考物理第一次质检试卷（一模）如图，在双缝干涉实验中，Si和52为狭缝，尸是光屏上的一点，已知双缝Si、S2和一点的距离差为2.1 x 1 0-6 ,用单色光/在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝Si、52距离相等，且月光频率为f =5,0 x 1014W z,则 P 点处是（填“亮”或“暗”）条纹；若将52用遮光片挡住，光 屏 上 的 明 暗 条 纹（填“均匀”或“不均匀”）分

3、布.（光在空气中的速度c=3.0 x108m/s）P4.2 0 2 1 年江苏省扬州市高考物理调研试卷（2月份）（一模）某同学用双缝干涉实验测量某单色光的波长.（1）实验装置如图所示，将光源放在光具座最左端，由左至右依次放置其它光学元件，、两处放置的元件分别为：_ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _（选 填“双缝”或“单缝”）；（2）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，若双缝的间距为人 屏与双缝间的距离为1,测得第1 条亮条纹到第7 条亮条纹之间的距离为日X,则单色光的波长；I =_ _ _ _ _ _.5.2 0 2 1年 1 月浙江省普通高校招

4、生选考物理试卷 小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针人从 C 插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在画出光路图，标出入射角/和折射角r,并写出折射率的计算式。专题2 0热学、光学实验（解析版）一、实 验 题（本大题共5小题）1.2 0 2 1年四川省成都七中高考物理一诊试卷 油膜法测定分子的直径，1成的油酸加入酒精中配制10 0 0/Z/7的油酸酒精溶液，1位溶液通过滴管实验测得为8 0 滴，取 1 滴溶液滴在撒有琲子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后测得油膜面积为2 6 0 m 2。试估算油酸分子的直径_ _ _ _ _（保留一位有效数字）翘照一定比例配制

5、的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸测量结果导致测量值_ _ _ _ _ _（选 填“偏大”或“偏小”）【答案】510-1。小 偏大【解析】解：测得油膜面积：5=260m2=2.6 x l0-2m2,每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：所以油酸分子的直径为：,V 1.25x10-11 L 4八 _1。d =-=-m 5 x 10 10m；s 2.6x10-2豌于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此出现直径偏大。故答案为：（5 x 10-1 0m；偏大。采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，

6、数出正方形的总个数乘以个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；根据浓度按比例算出纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由d=（可以求出直径大小。本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了。计算时注意单位的换算。2.2021年上海市嘉定区高考物理一模试卷 在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成。若滴油酸酒精溶液的体积 为V,一滴溶液在水面上散开形成的油膜面积为S,溶液的浓度为小则可估算出该分

7、子的直径d=。【答案】单 分 子 油 膜 翳【解析】解：将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成单分子油膜；设一个油酸分子的体积为V。，则V o=g,该分子直径d=瞿。故答案为：单分子油膜；震。将纯油酸稀释成一定浓度的讪酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成单分子油膜；分子直径与其体积V。的关系为 =g,再结合已知条件分析。解答本题的关键是知道该实验需要形成单分子油膜，再根据分子直径与其体积的关系即可解答。3.2021年福建省漳州市高考物理第一次质检试卷（一模）如图，在双缝干涉实验中，S i和S2为狭缝，户是光屏上的一点，已知双缝S i、S2和一点的

8、距离差为2.1 用单色光力在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S、52距离相等，且/光频率为/=5.0 X 1014Hz,则P点处是（填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光 屏 上 的 明 暗 条 纹（填“均匀”或“不均匀”）分 布.（光在空气中的速度c=3.0 x 108m/s）【答案】暗；不均匀。【解析】根据v=入何求出单色光A的波长，根据双缝干涉原理，当S1、S2和P点的距离差为波长的整数倍时，P处为亮条纹，当距离差为半波长的奇数倍时，P处为暗条纹。将S2用遮光片挡住，光屏上是单缝$!的衍射条纹。本题考查双缝干涉实验，关键是掌握实验原理，知道光屏上出现亮条纹和喑条纹的条件，要熟练

9、掌握AX=）入公式的应用。【解答】单色光 A 的波长：X=；=6 x 107mf 5.0X1014则双缝Si、S2和P点的距离差：x=2.1 x 10-6m=今 煞;入路程差为半波长的奇数倍，所 以P点处是暗条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹是单缝&形成的衍射条纹，是不均匀的。故答案为：暗；不均匀。4.2 0 2 1年江苏省扬州市高考物理调研试卷(2月份)(一模“某同学用双缝干涉实验测量某单色光的波长.(1)实验装置如图所示，将光源放在光具座最左端，由左至右依次放置其它光学元件，、两处放置的元件分别为：_ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _(选填“双缝”或“单缝”)；

10、(2)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，若双缝的间距为人 屏与双缝间的距离为测得第1条亮条纹到第7条亮条纹之间的距离为日X,则单色光的波长；I【答案】(1)单缝；双缝；(2)空46/【解析】(1)明确实验原理，知道实验所需元件的作用;(2)根据双缝干涉条纹间距公式求波长。【解答】(1)实验时，滤光片可以获取单色光，单缝获取线光源，双缝获取有固定相位差的相干光源，故白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，是单缝，是双缝；A r A r /(2)根据题意，相邻两个亮条纹的间距为二，则有 二二46 6 a解得力=空，6/5.(2 0 2 1年1月浙江省普通高校招生选考物理试卷 小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针4 6、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在画出光路图，标出入射角/和折射角r,并写出折射率的计算式。AB答：光路图及入射角i和折射角r的标注如上图所示；折射率n的计算式为nsini 0sinr【解析】根据己知条件做出光路图，再根据入射角与折射角的概念标注入射角i和折射角r,依据光的折射定律写出折射率n的计算式。解答本题的关键是能理解光的折射定律。