实验十四、十五、十六非选择题1．根据单摆周期公式T ＝2πlg，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图KS14­1甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm ．图KS14­1(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________． A ．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 B ．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C ．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt 即为单摆周期TE ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T ＝Δt502．(2020年天津卷)某同学利用单摆测量重力加速度． ①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是( )图KS14­2A ．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B ．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C ．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D ．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大②如图KS14­2所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m 的单摆，实验时，由于仅有量程为20 cm 、精度为1 mm 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T 1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期T 2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g ＝____________．3．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图KS14­3所示，他进行的主要步骤是：A ．用刻度尺测玻璃砖的直径AB 的大小d.B ．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O 、直径AB 、AB 的法线OC.C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置．D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.则：(1)小明利用实验数据计算此玻璃砖折射率的表达式为n＝________．(2)关于上述实验，以下说法正确的是________．A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角图KS14­3图KS14­44．如图KS14­4所示，在双缝干涉实验中，已知SS1＝SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs＝1.5×10－6 m．(1)当S为λ＝0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹．(2)当S为λ＝0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹．(均选填“亮”或“暗”)5．在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图KS14­5乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________．A B C D甲乙图KS14­5(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________．(填“变宽”“变窄”或“不变”)．6．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图KS14­6甲、乙所示．测量方法正确的是________(填“甲”或“乙”)．甲乙图KS14­6(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图KS14­7甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”)．甲乙图KS14­77．某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始时玻璃砖的位置如图KS14­8中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只需测量出__________________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量值表示出折射率：________．图KS14­88．利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图KS14­9所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：图KS14­9(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x A＝__________mm，x B＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm．(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m．(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．9摆长l/m 0.5 0.6 0.8 1.1周期T2/s2 2.0 2.4 3.2 4.4(1)利用上述数据，在图图KS14­10(2)利用图象，取T2＝4.2 s2时，l＝__________m，重力加速度g＝__________m/s2．(计算结果保留3位有效数字)10．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，要把它们放在如图KS14­11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．图KS14­11(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，由左到右，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：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的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； ③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离．在操作步骤②时还应注意________________________、________________________和______________________．实验十四、十五、十六1．(1)18.6 (2)ABE2．①BC ②4π2ΔLT 21－T 22解析：①为了减小空气阻力的误差选用密度大，体积小的小球，A 错误．如果振幅过大(大于10°)小球的运动不是简谐运动，所以误差较大，D 错误．要求小球在运动过程中摆长不变，且是单摆，而不能是圆锥摆，故选BC.②T 21＝4π2L 1g 同理得T 22＝4π2L 2g两式相减可得g ＝4π2ΔLT 21－T 223．(1)d 2＋4x 22d 2＋4x 21(2)ABD 解析：(1)设光线在AB 面上的入射角为α，折射角为β，根据几何关系有：sin α＝d 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＋x 22，sin β＝d 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＋x 21，则折射率n ＝sin βsin α＝d 2＋4x 22d 2＋4x 21. (2)当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射没有折射，则直尺MN 上只出现一个亮点，故A 正确．光从玻璃射入真空，折射角大于入射角，通过几何关系知，x 1<x 2，故B 正确，C 错误．减小入射角，则折射角减小，x 1增大，故D 正确．4．(1)暗 (2)亮解析：(1)由题意，当λ＝0.6 μm 时，Δs＝2λ＋12λ，为半波长的奇数倍，故P 点为暗条纹．(2)当λ＝0.5 μm 时，Δs＝3λ，为半波长的偶数倍，故这时P 点将形成亮条纹． 5．(1)A (2)变宽 变窄解析：(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确；(2)根据Δx＝ldλ知，双缝间的距离d 减小时，条纹间距变宽，当双缝到屏的距离l 减小时，条纹间距变窄．6．(1)乙 (2)2t 0 变大 变大解析：(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙．(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t 1＋2t 0－t 1＝2t 0；小球的直径变大后，摆长变长，周期变大；同时小球直径变大后使得每次经过最低点时摆球的挡光的时间变长，即Δt 变大．7．玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ n ＝1sin θ解析：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到P 1、P 2的像，作出如图D125所示的光路图可知，当转过角度θ时有n ＝1sin θ.图D1258．(1)11.1 15.6 0.75 (2)d lΔx 6.0×10－7(3)变小解析：(1)游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；二要注意单位，无论是主尺还是游标尺读数都要以mm 为单位读取，本题还要注意主尺上的数字的单位是cm ，不是mm.由题图可知x A ＝11.1 mm ，x B ＝15.6 mm ，Δx＝16×(15.6－11.1) mm ＝0.75 mm.(2)由Δx＝ldλ得λ＝d l Δx＝0.4×10－30.5×0.75×10－3m ＝6.0×10－7m.(3)从Δx＝ldλ可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大，根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，所以干涉条纹间距越小．9．(1)如图D126所示 (2)1.05 9.86解析：由T ＝2πl g 得l ＝g 4π2T 2，所以图象是过原点且斜率为g4π2的一条直线．(1)l­T 2图象如图D126所示．图D126(2)T 2＝4.2 s 2时，从图中可读出其摆长l ＝1.05 m ，将T 2和l 代入公式g ＝4π2l T2，得g≈9.86 m/s 2.10．(1)E D B (2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上解析：(1)滤光片E 可以从白光中选出单色红光，单缝D 是获取线光源，双缝B 是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上．所以排列顺序为：C、E、D、B、A.(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上．2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为（k 为某个常数）（ ） A ．kT ρ=B ．kTρ=C ．2kT ρ=D ．2k T ρ=2．某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。