光学实验和热学实验 知识点题库

两位同学用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验.
  1. (1) 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图甲所示.则他测出的折射率将如何变化?

  2. (2) 甲同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、O′连线延长线于C点.过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点,过C点作法线NN'的垂线CD交NN'于D点,如图1所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=

  3. (3) 乙同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率将如何变化?

  4. (4) 乙同学在画界面时,不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些,下界面与实际相同,如图2所示.若其他操作无误,则他测得的折射率比真实值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).

用插针法测量矩形玻璃砖的折射率,先在白纸上放好一矩形玻璃砖,两边与画好的直线aa',bb'对齐,在玻璃砖一侧插上两根大头针P1、P2 , 然后在另一侧面插两根大头针P3、P4 , 通过玻璃砖观察使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,并在纸上标出大头针的位置,如图所示.

  1. (1) 请在图上画出光路,并利用测量的物理量,写出计算玻璃折射率的公式n=
  2. (2) 某同学在已画好玻璃砖界面后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,如图所示,在其它操作均正确的情况下,测得的折射率将(选填“偏大、偏小或不变”).

a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验,在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样,图甲是a光照射时形成的干涉图样,图乙是b光照射时形成的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是(   )

A . b光子的能量较大 B . 在水中a光传播的速度较小 C . 若用b光照射某金属没有光电子逸出,则a光照射该金属时也没有光电子逸出 D . 若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的
下列说法中正确的是(   ).
A . 由于液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,所以液体存在表面张力 B . 用油膜法估测出了油酸分子直径,如果已知其密度可估测出阿伏加德罗常数 C . 在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道,它们起到了毛细管的作用 D . 一定质量的理想气体从外界吸收热量,温度一定升高 E . 空气相对湿度大,体表的水不易蒸发,所以人就感到潮湿
在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以aa′bb′为界面画光路图。

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以下说法正确的是:____________(本题为多选题,漏选、错选均不得分)

A . 甲同学测得的折射率与真实值相比一定偏大 B . 甲同学测得的折射率与真实值相比一定偏小 C . 乙同学测得的折射率与真实值相比一定偏大 D . 乙同学测得的折射率与真实值相比一定偏小 E . 丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大 F . 丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏小
在做“用油膜法估测分子大小”的实验中:
  1. (1) 实验中采用油酸的酒精溶液,而不直接用油酸,其目的是
  2. (2) 油酸酒精溶液的浓度为每 油酸酒精溶液中有油酸 ,用滴管向量筒内滴100滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加 ,若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示,若每一个方格的边长为 。由以上数据,估算出油酸分子的直径约为 (结果保留两位有效数字)。

  3. (3) 某同学在实验中,计算出的分子直径偏大,可能是由于______
    A . 油酸分子未完全散开 B . 油酸中含有大量酒精 C . 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格 D . 求每滴油酸酒精溶液的体积时, 的溶液滴数100错计成了99.
“测定玻璃的折射率”实验中,如图所示是在纸上留下的实验痕迹,其中直线 是描在纸上的玻璃砖的两个边.

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  1. (1) 在玻璃砖的一侧竖直插两枚大头针A、B,在另一侧再竖直插两枚大头针C、D.在插入第四枚大头针D时,要使它挡住
  2. (2) 某同学根据 计算玻璃的折射率.请在图括号内标出要测的物理量
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图丙所示。

①小李同学从放大镜中观察到条纹不够清晰,他通过左右调节拨杆,改变(选填“滤镜”、“单缝”或“双缝”)的方向,成功观察到实验现象。

②上述仪器对应的截面图如图丁所示,小李同学已经测量出其中3个距离L1、L2、L3 , 又测出第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心间的距离为a,已知双缝间的距离d,则产生干涉条纹的光的波长为(用题中所给字母表示)。

小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率.
  1. (1) 小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上,图示操作较为规范与合理的是

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  2. (2) 小张发现玻璃砖上下表面不一样,一面是光滑的,一面是磨砂的,小张要将玻璃砖选择(填“磨砂的面”或“光滑的面”)与白纸接触的放置方法进行实验较为合理.
  3. (3) 小张正确操作插好了4枚大头针,如图所示,请帮助小张画出正确的光路图.然后进行测量和计算,得出该玻璃砖的折射率n=(保留3位有效数字)

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某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
  1. (1) 该实验中的理想化假设是________;
    A . 将油膜看作单分子层薄膜 B . 不考虑油酸分子间的间隙 C . 不考虑油酸分子间的相互作用力 D . 将油酸分子看成球形
  2. (2) 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=
  3. (3) 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是____。
    A . 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B . 油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C . 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开 D . 计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理
某同学做测玻璃的折射率实验时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以C点为圆心,以10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO’连线延长线于C点,过A点作法线NN/的垂线CD交NN/于D,如图所示,用刻度尺量的OB=8.00cm, CD=4.00cm,由此可得出玻璃的折射率为

在“测定玻璃的折射率”的实验中,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,铅笔,白纸。

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  1. (1) 甲同学的下列措施中能够提高实验准确程度的一项是______;
    A . 选用两光学表面间距小的玻璃砖 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要适当大些
  2. (2) 乙同学在画好玻璃界面两条直线后,不慎误将玻璃砖向上平移至图甲中虚线位置,而其他操作均正确,则测得的折射率将;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
  3. (3) 丙同学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 的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率 。(用图中线段的字母表示)
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P1P2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P1P2的像,连接OP3 , 图中MN为分界线,虚线半圆与玻璃砖对称,BC分别是入射光线、折射光线与圆的交点,ABCD均垂直于法线并分别交法线于AD点。

  1. (1) 设AB的长度为l1AO的长度l2CD的长度为l3DO的长度为l4 , 为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量,则玻璃砖的折射率可表示为
  2. (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”)。
一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸,滴在液面上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为 ,阿伏加德罗常数为 ,下列表达式中正确的有(   )
A . 油酸分子的直径 B . 油酸分子的直径 C . 油酸所含的分子数 D . 油酸所含的分子数
某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率,他的操作步骤如下:

A.用毫米刻度尺量出半圆柱玻璃砖的直径d,算出半径r= ,然后确定圆心的位置,记在玻璃砖上;

B.在白纸上画一条直线作为入射光线,并在入射光线上插两枚大头针P1和P2

C.让入射光线与玻璃砖的直径垂直,入射光线经过圆心O;

D.以圆心O为轴,缓慢逆时针转动玻璃砖,同时调整视线方向,直到从AB下方恰好看不到P2和P1的像,然后沿半圆柱玻璃砖直径画一条直线AB,并作出光路图,如图所示。

  1. (1) 看不到P2和P1的像是因为发生了
  2. (2) 只使用毫米刻度尺,还需要测量(选择“OD”或“CD”)的长度,记作l;
  3. (3) 玻璃砖的折射率的表达式n=
在“利用双缝干涉测量紫光的波长”实验中,将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上,然后接通电源使光源正常工作,像屏上出现了清晰但是间距较小的紫色干涉条纹。

  1. (1) 下列操作中,可以使紫色条纹间距变大的是_____________。
    A . 换一个红色滤光片 B . 增大双缝到像屏的距离 C . 增大单缝与双缝间的距离 D . 增大双缝的间距
  2. (2) 观察测量的图样(如图乙所示),调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头的示数如图丙所示,其示数为mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头的示数为10.492mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.6m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波长为m。(结果保留两位有效数字)

            
  1. (1) 利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验,下列说法正确的是___________。

    A . 探究“速度随时间变化规律”的实验中,不需要平衡摩擦力 B . 探究“功和速度变化关系”的实验中,不需要平衡摩擦力 C . 探究“加速度和力、质量的关系”实验中,需要平衡摩擦力 D . 利用该实验装置,只要平衡摩擦力,就可以用来做“探究机械能守恒定律”实验
  2. (2) 在探究“加速度和力、质量的关系”实验中,打出了一条纸带,如图所示,已知打点计时器的频率为50Hz,每两个计数点间有四个点未画出,则小车的加速度为 。(保留2位有效数字)

  3. (3) 如图所示,在做双缝干涉实验时,小庆同学发现目镜中干涉条纹与分划板的刻度线始终有一定的角度,下列操作可以调整分划板刻度线与干涉条纹平行的是_________。

    A . 旋转单缝 B . 拨动拨杆 C . 将光源更靠近单缝 D . 旋转毛玻璃处的测量头
某实验小组在做“油膜法估测分子大小”的实验时,测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后,完成相关实验操作。试问:
  1. (1) 该小组进行下列实验操作,请将它们按操作先后排序:(用字母符号表示)。

    A .彩笔描绘出油膜轮廓

    B .将1滴油酸酒精溶液滴入水面

    C .痱子粉轻撒在水面上

    D .抽取油酸酒精溶液

  2. (2) 某同学在做该实验时,计算结果明显偏大,其原因可能是____;
    A . 计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B . 用注射器测得1mL溶液有N滴时数成了(N-1)滴 C . 痱子粉末太薄使油酸边界不清,导致油膜面积测量值偏大 D . 未等痱子粉末完全散开,就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
  3. (3) 在本实验中,做了一些理想化假设,以下说法正确的是

    A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜

    B.把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子

    C.将油膜视为单分子油膜,但需要考虑分子间隙

    D.在浅盘水面内均匀撒痱子粉的厚度刚好等于分子直径

某实验小组进行“用油膜法估测分子直径的大小”的实验探究。
  1. (1) 在该实验中,采用的理想化假设是____
    A . 将油膜看成单分子层油膜 B . 不考虑各油酸分子间的间隙 C . 不考虑各油酸分子间的相互作用力
  2. (2) 利用单分子油膜法可以粗测分子直径大小。如果已知某次配比油酸酒精溶液的浓度为 , 经计算一滴油酸酒精溶液的体积为 , 在水面上散开稳定后形成的单分子油膜的面积为 , 则油酸分子直径的大小表达式为
  3. (3) 某同学实验中最终得到分子直径大小的计算结果数据偏大,可能是____
    A . 油膜中含有大量未溶解的酒精 B . 计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理 C . 水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开
某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图所示,半圆形玻璃砖的直径边界为、半圆弧边界为垂直并过圆心O。某次实验中,他沿画一条直线,并在线上适当位置竖直插上两枚大头针;放上玻璃砖后,在另一侧依次寻找合适位置竖直插上大头针 , 移走玻璃砖和大头针后,过针孔作出直线可看成沿入射的光透过玻璃砖后的折射光线。

  1. (1) 测量相应的角度后,计算玻璃砖折射率的表达式为
  2. (2) 该同学认为,实验中可以取接近的任意值,请说明你的观点及理由。
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