新高考物理二轮复习题型分类精讲精练专题42 其他实验-（精讲）（2份，原卷版+解析版）

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考点梳理1 用单摆测定重力加速度
母题考点一 用单摆测定重力加速度
举一反三
【练1】（2025·陕西·二模）实验小组用如题图所示的装置测量重力加速度。四分之一圆弧槽下端与平台固定且与平台表面相切，圆弧槽上安装了多个宽度相同的遮光片，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴O相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从M点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时间t，用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度h。

(1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度d，其示数如题图，则d= mm。
(2)实验前，需要将平台调节至水平，在转轴上临时系铅垂线，当铅锤静止时，若线与竖直杆 ，则说明平台水平。
(3)根据所测数据作出如题图所示的图像，图像斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g= （用题中物理量的符号表示）。
(4)若将重锤释放点M上移一段距离，再次实验，请在题图中定性画出新的图线（用虚线表示） 。
【练2】（2025·海南海口·模拟预测）某同学设计了如图1所示的单摆装置来测量当地重力加速度g，将小钢球通过没有弹性的长为l的细绳悬挂于O点，小球通过最低点时球心会经过光电计时器，光电计时器用于测量小球的通过时间及次数。
(1)本实验中有关小球摆动时对应的圆心角、绳长l与小钢球直径d的关系，最符合要求的是__________（多选）。
A．圆心角很小B．圆心角不大于30º即可
C．l大于d即可D．l远大于d
(2)若已知绳长l，还需要测量小钢球的直径d。某同学利用测量工具测得d的值如图2所示，其读数为 mm。
(3)某次实验时，他将小钢球第一次到达最低点记作次数0，此时开始计时，经时间t小球第n次经过最低点，则当地重力加速度的测量值 （用测量的物理量字母符号表示）。
【练3】（2025·广东湛江·一模）实验小组进行“单摆性质及其应用”的实验探究，装置如图所示。
【实验操作】
①选用 （填字母）。目的是 ，接着测得摆线长度；如图，用螺旋测微器测量该小球直径d= ；
A．钢球 B．木球
②按要求安装好装置，使得单摆能 ；
③将单摆拉至与竖直面成5°处静止释放，通过感光器的感光次数N和完成相应的全振动过程用时t，并改变摆线长度L，得到多组不同摆长下单摆周期T；
④已知当地重力加速度大小为g，请在答题卡上相应位置定量作出 的图像 ，进一步研究实验数据。
【实践思考】
⑤实验过程中发现小球摆角从5°逐渐减小，测得的周期将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
⑥根据以上性质，实验小组将该单摆作为计时工具，为了尽可能提高该计时工具的精准度，可采取的措施是 （任写一条即可）。
考点梳理2 测定玻璃的折射率
母题考点二 测定玻璃的折射率
举一反三
【练1】（2025·河北邯郸·模拟预测）在“插针法测量玻璃的折射率”实验中，和是玻璃砖边界。、、、是正确操作下插的大头针，入射光线AO与玻璃砖的边界的交点为O，出射光线与玻璃砖边界的交点为，以O为圆心、适当的半径画圆，与AO交于B点，与交于C点，过B、C两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，则该玻璃的折射率 （用、表示）。
【练2】（2025·浙江金华·一模）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图（a）所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住、和的像，用“●”表示大头针的位置，这样大头针、就确定了射入玻璃砖的光线。
(1)正确作出光路图后，测量分界面上的入射角和折射角。多次改变入射角，测得多组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图（b）所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率 （保留两位有效数字）。
(2)如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【练3】（2025·四川达州·模拟预测）某物理兴趣小组测量一半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下：
先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图甲所示。接着用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上出现一个亮点，在白纸上记下其位置点。在白纸上根据标记作出光路图，并将延长，与光屏相交于点。用刻度尺量出、的长度。
(1)关于上述实验，下列说法正确的是（ ）
A．为了减小误差，入射角应尽量小
B．增大入射角，的长度增大
C．入射角增大到某一值时，亮点会消失
(2)利用以上测得的物理量，得出玻璃折射率的表达式 .
(3)小李同学分别用一束红光和一束蓝光完成了此实验，作出的光路图如图乙所示，可以判断图 （选填“①”“②”）是蓝光的光路图。
考点梳理3 用双缝干涉实验测量光的波长
母题考点三 用双缝干涉实验测量光的波长
举一反三
【练1】（2025·浙江·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，
(1)如图甲双缝安装在图甲 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）
(2)某次测量条纹间距的时候，由于游标卡尺0刻度处标记不清，目镜测量头显示如图乙所示，箭头为游标卡尺与主尺对齐处，则读数为 mm。
(3)如图甲所示，某同学测得图中装置中A、B、C、D、E之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，又测得第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为d1，双缝间距为d2，则该单色光波长的表达式为 。
【练2】（2025·广东·模拟预测）请完成下列两个实验。
(1)某实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。
①为了得到单色光的干涉图样，可以在光源和单缝之间加装 （填“光屏”“透镜”或“滤光片”）。
②将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为2.320 mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，即 mm。已知双缝间距，双缝到屏的距离，则该单色光的波长为 m（结果保留两位有效数字）。
(2)某学习小组利用如图丙所示的装置测定当地的重力加速度。图丁为局部放大图，其中为电磁开关，为可改变位置的光电门。实验时，断开电磁开关，使吸附的小球自由落下，计时器同时开始计时，小球经过光电门时，计时结束。改变的位置，多次测量，记录A、B间的高度差和对应的小球下落时间。
①数据处理时，该小组利用计算机软件对数据进行拟合，得到与的关系，则测得重力加速度 。
②另一学习小组利用此装置重新进行测量，根据所测数据得到图戊所示的图像，如果该图像的纵坐标为，图像中直线的斜率为，则重力加速度为 （用表示）；如果该图像的纵坐标为，图像中直线的斜率为，则重力加速度为 （用表示）。
【练3】（2025·甘肃甘南·模拟预测）某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃屏、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
(1)在实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和测量头，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把毛玻璃屏照亮，装上单缝和双缝并使二者相互 （选填“平行”或“垂直”）。
(2)该同学分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：
根据表中数据，判断单色光1为 （选填“红光”或“绿光”）。
(3)已知双缝间距，测得双缝到屏的距离L=0.600m，可得所测单色光2的波长λ= m（结果保留两位有效数字）。
考点梳理4 热学实验
母题考点四 热学实验
举一反三
【练1】（2025·安徽安庆·模拟预测）如图（a）所示，某一小组用气体压强传感器、标号为25mL的注射器等器材探究气体等温变化的规律，主要实验步骤如下：
①测出软管内空气的体积为0.9mL；
②在注射器内用活塞封闭一定量的气体，将注射器、软管、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
③缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录注射器和软管内封闭气体的总体积和由计算机显示的气体压强；
④重复上述步骤③，多次测量并记录；
⑤计算机根据p、V值，作出图像。
(1)实验操作中除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需要在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了 ；
(2)根据记录数据，作出如图（b）所示的图。对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，、、、之间满足关系式 ，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。图中阴影部分的物理意义是 。
【练2】（2025·海南·模拟预测）如图所示，某同学在做探究气体的等温变化规律的实验时，在缓慢推动针筒活塞的过程中，由于操作不当，使气体的温度逐渐升高，则根据实验数据作出的图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
【练3】（2025·湖北武汉·模拟预测）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，某同学的操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。
(1)上述步骤中有错误的是 （填“①""②""③"或"④"）；
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积约为，则油酸分子直径约为 （结果保留两位有效数字）；
(3)实验结果表明：测得油酸分子的直径明显偏大，可能的原因是___________。
A．油酸还未完全散开
B．所用油酸溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算
D．在用累积法计算一滴溶液的体积时，少数了液滴数
模拟演练
1．（2025·湖北·一模）某兴趣小组在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。
(2)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为。由图可知油膜面积为 （结果保留2位有效数字）；计算出油酸分子直径为 （结果保留1位有效数字）。
2．（24-25高二下·四川乐山·期末）某同学用注射器和传感器探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。注射器一端连接压强传感器，另一端利用活塞封闭一定量的气体，如图1所示。推动活塞压缩气体，记录多组注射器上的体积刻度和传感器的压强示数。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，应该（ ）
A．推拉活塞时，要用手握注射器
B．推拉活塞时，要缓慢推拉活塞
C．推拉活塞时，要快速推拉活塞
(2)某同学在一次实验中，计算机屏幕上显示出如图2所示的图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线），仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是 （选填“活塞处漏气”或“环境温度升高”）；
(3)根据（2）中的判断，为了减小误差，应采取的措施是 ；
(4)调整好器材后，该同学在不同温度下完成实验，得到了如图3所示的图线，并在图像中找到了气体的三个状态、、。
①气体处于、状态时温度分别为和，则可知 ；（用图中字母表示）
②在的过程中，密封气体从外界吸收了热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）气体对活塞做的功。
3．（2025·北京大兴·模拟预测）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。
(1)下列说法或操作正确的是（ ）
A．在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄露
B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积
C．实验过程中应保持周围环境温度不变
D．多测几组、数据，记录并作出图像，若图像为曲线即可说明、成反比关系
(2)在操作规范，不漏气的前提下，某同学测得多组压强和体积的数据并作出图线，如果胶管中含有一定质量的气体，作出的图像可能是（ ）
A．B．C．
(3)在不同温度环境下，另一位同学对相同气体重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为和，则和的大小关系为 。（选填“>”、“”“=”或“