1、精选+详解届高三物理名校试题汇编系列第1期专题20 电磁学热学和光学实验【精选+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列(第1期)实验一 电磁学实验1.(江西省南昌市2011-2012学年高三第五次月考考试理综卷)关于物理学研究方法,下列叙述中正确的是( )A伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法B用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法C探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法D法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法2.(福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷)如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。(1)在给出的实物中,用笔线代表导线将图中所缺的导线
2、补接完整,组成实验电路。(2)在实验中,当电键闭合瞬时,观察到电流表指针向右偏转。电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转,可采取的方法有()A迅速断开电源 B将滑动触头向右端滑动C将一软铁棒插入线圈L1中 D将线圈L1迅速从线圈L2中提出2.(1)如图所示(2) AD解析:(1)将电源、开关、滑动变阻器和绕在铁钉上的小线圈L1串联起来,组成原电流电路;将大线圈L2与灵敏电流计串联起来组成感应电流电路。如答案图所示。(2)电流表指针的偏转方向与流入电流表的电流方向有关;闭合电键时,大线圈L2中的感应电流与小线圈L1中的原电流方向相反,此时电流表指针向右偏,若要使电流表指针向左偏,大线圈L2中
3、的感应电流就要与小线圈L1中的原电流方向相同,这可以通常选项AD的操作实现。故本题答案为AD。3(上海市华师大一附中等八校2012届高三2月联合调研考试卷)如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处,测量线圈平面与该处磁场方向垂直,将线圈跟冲击电流计G串联(冲击电流计是一种测量电量的仪器)。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N,线圈面积为S,测量线圈电阻为R,其余电阻不计。(1)若已知开关K反向后,冲击电流计G测得的电量大小为q,则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为_(用已知量的符号表示)。(2)待测
4、处的磁感应强度的大小为B_。4(安徽省合肥市2011届高三调研)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起则下列说法中正确的是( )A若保持电键闭合,则铝环不断升高B若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变5(上海市黄浦区2012届高三上学期期末调研测试卷)在研究电磁感应现象实验中。(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,用实线连接成相应的实物电路图。(2)将原线圈插入副线圈中,闭合电键,副线圈中感应
5、电流与原线圈中电流的绕行方向相同的实验操作是( )A.插入软铁棒 B.拔出副线圈 C.使变阻器阻值变大 D.断开电键5(1)如图所示 (2)BCD 解析:(1)将电源、开关、滑动变阻器、小线圈依此串联起来组成闭合回路,其中滑动变阻器采用限流接法,即选取“一上一下”两个接线柱接入电路中;将大线圈与电流表串联起来。实物连接图如图所示。(2)要使两线圈中的电流方向相同,只需使小线圈产生的磁通量逐渐减小,可行的方法有拔出副线圈,或者减小小线圈中的电流大小,即要使变阻器阻值变大,或者断开电键。本题答案为BCD。6(上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量
6、变化快慢的关系”实验中,得到E1/t图线如图所示。(1)从观察和分析该实验装置可看出,在实验中,因磁铁相对螺线管位置的变化都 (选填“相同”或“不同”),从而实现了控制 不变。(2)在得到实验数据之后,为了研究E与t的关系,可采用图像处理数据的方法,在直角坐标系中作E1/t的关系图线,由图像可得出的实验结论是 。(3)仅将线圈匝数变为原来3倍后重新做实验,在E1/t画出实验图线。7.(河南省郑州市2012届高三第一次质量预测物理试卷)在研究电磁感应现象的实验中,所需的实验器材如图所示。现已用导线连接了部分实验电路。(1)请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路;(2)实验时,将L1插入线
7、圈L2中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是_。(3)某同学设想使线圈L1中电流逆时针(俯视)流动,线圈L2中电流顺时针(俯视)流动,可行的实验操作是( )A.抽出线圈L1 B.插入软铁棒 C.使变阻器滑片P左移 D.断开开关实验二 用油膜法估测分子的大小8.(广东省广州市2012届高三3月综合测试理科综合)油滴在水面上形成如图所示的单分于油膜,可估測分子大小。用该方法估测油酸分子大小,需要测量油酸的 .A.质量和密度 B.体积和密度 C.质量和体积 D.体积和油膜面积8.D 解析:油酸分子大小d=V/S,故选项D正确。9.(江苏省南京师大附中2012届高三下学期模
8、拟冲刺)将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为_ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_m(保留一位有效数字)。10(上海市七宝中学2012届高三物理综合练习卷)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。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
9、,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。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。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1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3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0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_m。(结果保留l位有效数字)11.(江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷)如图
10、所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置,气体的压强可从仪表上读出,一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内,从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体温度 _(选填“升高”、“不变”或“降低”)。实验中气体向外漏气,测得气体的体积与压强的乘积 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。12.(江苏省2012届高三百校大联考一模试题物理卷)如图所示是探究气体等温变化规律的简易装置图,下表是某小组的数据。(1)若要研究p、V之间的关系,绘制图像时应选用 (填“p-V”或“”)作为坐标系;(2)仔细观察发现的值越来越小,可能的原因是 。12.(1) (2)漏气解析:(1)由表得,pV近
11、似为定值,用坐标时,图象类似为直线,而用p-V作为坐标系时为曲线,所以应选用作为坐标系。(2)系统pV的值下降,可能原因是温度下降、有气体泄漏等原因,因是等温变化,所以是漏气。13.(广西宾阳中学2012届高三下学期2月月考理综试题)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下: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;在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误: 。(2)若油酸酒精溶液体积浓度为,一滴溶液的体积为4.810-3
12、ml,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为 m。14(山东省济宁市金乡二中2012届高三11月月考)一同学用如图所示装置研究一定质量的气体的压强与体积的关系,实验过程中温度保持不变,最初,U形管两臂中的水银面齐平,烧瓶中无水,当用注射器往烧瓶中注入水时,U形管两臂中的水银面出现高度差实验的部分数据记录在下表中:气体体积V(mL)800674600531500水银面高度差(cm)014.025.038.045.0(1)根据表中数据,在下图中画出该实验的h关系图线;(2)由此可以得出温度不变时,一定质量的气体压强和体积关系是_14(1)如下图所示 (2)压强与体积的倒数成正比,即
13、压强与体积成反比15.(上海市十校2012届高三联考试卷)在“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中:(1)下列各项要求中,属于实验必须要做到的是( )(多选)A弄清所封闭气体的质量 B注射器的密封性良好C在等温条件下操作 D气体的压强和体积必须用国际单位(2)实验中发现各组同学的气体压强p与体积V的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的_不同。实验三 测定玻璃的折射率16. (贵州省五校联盟2012届高三下学期第三次联考理综卷)某同学用插针法测量平行玻璃砖的折射率,作出光路如图所示,过C点作法线交玻璃砖于A点和C点,过O点延长入射光线交AC于B点.(1)设OA的
14、长度为l1,OB的长度为l2,OC的长度为l3,AB的长度为l4,AC的长度为l5,为方便地测量出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量的量至少有 (选填l1、l2 、l3、l4、l5),则计算玻璃砖折射率的表达式为n= .(2)为减少测量时带来的实验误差,入射角应适当 (选填“大”或“小”)一些.17.(山东省德州市2012届高三第二次模拟考试)某同学做“测定玻璃的折射率”实验时,由于没有量角器,在完成光路图后,以O为圆心画圆,分别交入射光于A点,交OO连线延长线于C点。分别过A点、C点作法线NN的垂线AB、CD交NN于B点、D点,用刻度尺量得AB = 6 cm,CD = 4 cm。求:玻璃的折射率
15、。17.解析:O所在玻璃面为界面,设入射角为1,折射角为2,由几何关系得:,其中OA = OC,由以上关系得,代入数据得:n = 1.5。18.在做“测定玻璃砖折射率”的实验时,乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些,如图所示,以后的操作都正确,画光路图时,将入射点和折射点确定在ab和cd上,则测出的折射率将_。 19.一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、钢笔、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
16、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,然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2,如图所示,用P1、P2的连线表示入射光线。 (1)为了测量折射率,应如何正确用大头针P3、P4?试在题图中标出P3、P4的位置。(2)然后,移去玻璃砖与大头针。试在题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= 。实验四 用双缝干涉测量光的波长20(浙江省部分重点中学2012届高三下学期3月联考理科综合)在杨氏双缝干涉实验中,如果( ) A用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B用
17、红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹D用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹20.B 解析:白光是复色光,各种色光的波长不同,干涉条纹的位置也不同,最终在屏上形成的是彩色条纹,选项A错误;若用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹,选项B正确;若用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,因为两种单色光的频率不同,它们不是相干波,所以不会发生双缝干涉现象,选项C错误;若用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,则会发生单缝衍射现象,最终在屏上将呈现明暗相间的条纹,但条纹间距不相等,选项D错误。21.如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置图针对a、b、c、d四个位置或部件,回答问题:(1)双缝应安装在 位置(填字母代号);(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 (填字母代号);转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮纹,读下手轮的读数如下图左图所示继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮纹,读下手轮的读数如下图右图所示则:(3)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)
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