2020---2021年高二下学期期末复习专题练习--实验题
1．（2020·四川泸州市·泸县五中高二期中）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）
A．?长度为1m左右的细线
?B．?长度为30cm左右的细线
C．?直径为1.8cm的塑料球
D．?直径为1.8cm的铁球
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，
则重力加速度g=________?（用L、n、t表示）
（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．
请计算出第3组实验中的T=________?s，g=
________?
（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g，
已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，
下列分析正确的是?（选填选项前的字母）．
A．?出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．?出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．?图线c对应的g值小于图线b对应的g值
（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为和时，测得相应单摆的周期为、，由此可得重力加速度g=________?（用、、、表示）．
【答案】（1）AD
（2）
（3）2.01；9.76（9.76~9.77）
（4）B
（5）或
【详解】
①在用单摆测定力加速度的实验基本条件是摆线长度远大于小球直径，小球的密度越大越好；故摆线应选取长约1m左右的不可伸缩的细线，摆球应选取体积小而质量大的铁球，以减小实验误差，故选AD．
②次全振动的时间为，则振动周期为，根据单摆周期公式，可推出
③50次全振动的时间为100.5s，则振动周期为，代入公式求得
④由可知图像的斜率，b曲线为正确的图象．C.斜率越小，对应的重力加速度越大，选项C错误．A.在图象中图线与纵轴正半轴相交表示计算摆长偏小，如漏加小球半径，与纵轴负半轴相交表示摆长偏大，选项A错误．B.若误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，值测量值偏大，对应的图像斜率偏小，选项B正确．故选B．
⑤设A到铁锁重心的距离为，则第一次的实际摆长为，第二次的实际摆长为，由周期公式，，联立消去，解得．
2．（2021·常州市武进区礼嘉中学高二月考）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1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2所示，读数为______mm．
（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△t即为单摆周期T
e．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△t，则单摆周期T=△t/50．
【答案】18.6
abe
【详解】
（1）游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，大小：18mm，再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐：第6刻度与上方刻度对齐，读数：0．1×6=0．6mm，总读数：L=18+0．6=18．6mm．
（2）该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球．故ab是正确的．摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故c错误；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，故d错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值．故e正确．故选abe．
3．（2020·西安市第二十六中学高二期中）小雷在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.20
cm；用20分度的游标卡尺测得小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间．则
（1）小球直径为_________cm
（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值_________（填“偏大”或“偏小”或“准确”）
（3）他以摆长（L）为横坐标、周期的二次方（T2）为纵坐标作出了T2－L图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=_________．（用题目中给定的字母表示）
（4）小俊根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________．
【答案】2.990
偏大
42/k
测量摆长时未计入摆球的半径
【详解】
（1）[1]
由图可知，小球的直径D=29mm+0.05mm×18=29.90mm=2.990cm；
（2）[2]
试验中将49次全振动数为50次，会导致测得周期偏小，根据，知测得重力加速度偏大；
（3）[3]根据单摆的周期公式得
可知斜率
解得重力加速度
（4）[4]
图象不通过坐标原点，将图象向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径；
4．（2019·全国高三专题练习）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为________
cm。摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________（填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图乙中停表示数为一单摆全振动50次所需时间，则单摆振动周期为________。
（2）用最小刻度为1
mm的刻度尺测摆长，测量情况如图丙所示，O为悬挂点，从图丙中可知单摆的摆长为________
m。
（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________。
（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生A说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生B说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中________。
A．学生A的说法正确
B．学生B的说法正确
C．两学生的说法都是错误的
（5）某同学用单摆测量当地的重力加速度。他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图丁（a）所示。通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图丁（b）所示。由图象可知，摆球的半径r＝________
m，当地重力加速度g＝________
m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
【答案】0.97
低
2.01
0.997
0
A
1.0×10-2
π2
一样
【解析】
【详解】
（1）摆球的直径为：0.9
cm+0.1
mm×7=0.97
cm；计时开始时，在摆球经过最低点时开始计时，产生的时间误差较小；由秒表读出时间t=90
s+12.50
s=102.50
s，则单摆的周期为。
（2）刻度尺的最小刻度为1
mm，则由图乙读出悬点到球心之间的距离为0.997
0
m，则单摆摆长的测量值为L=0.9970m。
（3）单摆的周期公式T=2π得：。
（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，物体不只受重力了，加速度也不是重力加速度，实际加速度要减小，因此振动周期变大，学生A说法正确，故A正确。
（5）T2与L的图象，应为过原点的直线，由横轴截距得，球的半径应为1.0×10-2
m；图象斜率，而，故g==π2，根据以上推导，斜率不变，重力加速度不变，故对g的没有影响，得到的重力加速度值与实际的重力加速度值一样。
5．（2021·全国高三专题练习）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。
(1)为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的________。
A．最高点
B．最低点
C．任意位置
(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1，单摆每经过标记记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图甲所示，示数为_______________s，则该单摆的周期是T=________s(结果保留三位有效数字)．
(3)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆线长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可读出单摆的摆线长度为________m；用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示，则球的直径为________cm；单摆的摆长为________m(计算结果保留三位有效数字)。
(4)若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=________.
【答案】B
67.4
2.25
0.9915
2.075
1.00
【详解】
（1）[1]最低点位置明确，速度最大，在小球经过最低点一瞬间开始计时可以减小测量周期误差；
（2）[2]由图中示数可知秒表读数：
[3]单摆的周期为：
（3）[4]毫米刻度尺需要估读，图示的刻度尺示数为99.15cm=0.9915m
[5]游标卡尺读数：20mm+15×0.05mm=20.75mm=2.075cm
[6]摆长等于摆线长度与小球半径之和：
（4）[7]单摆的周期公式：
变形得重力加速度表达式：
6．（2021·全国高三专题练习）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，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。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300
mm，测得屏与双缝间的距离为1.20
m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56
mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
【答案】B
630
【详解】
（i）由Δx=
，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意；
（ii）由，λ=
（iii）λ==
7．（2021·江苏南通市·海安高级中学高二期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离．然后，接通电源使光源正常工作．
①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为__________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，测得到条纹间的距离为．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长__________（保留2位有效数字）．
②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好．若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是__________．
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换
D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
【答案】
D
【详解】
（1）[1][2]．图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：0mm+0.05×5=0.25mm，
A到B条纹间的距离为8.40mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则
根据公式得
（2）[3]．对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小．由公式得：
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则不变．故A错误；
B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则不变．故B错误；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉．故C错误；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，λ减小，L与d都不变，则减小．故D正确．
【点睛】
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；
单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差．根据测量光波的波长．
（2）对实验装置作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由分析即可．
8．（2021·济南德润高级中学）用双缝干涉测光的波长．实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)
【答案】2.190或2.191
7.869或7.870
6.76×10-4
【详解】
（1）[1]．测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm．
?[2]．测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm．
（2）[3][4]．根据双缝干涉条纹的间距公式，知
．
代入数据得：
9．（2020·全国高三课时练习）某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．
某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．
A．旋转测量头
上下拨动金属拨杆
C．左右拨动金属拨杆
前后拨动金属拨杆
该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．
A．仅左右转动透镜
仅旋转单缝
C．仅旋转双缝
仅旋转测量头
如图3所示中条纹间距表示正确是______．
【答案】C
D
CE
【详解】
使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，
根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，所以需要左右移动拨杆．故C正确ABD错误；
发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故ABC错误，D正确；
干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹或暗条纹的中心之间的距离，故图CE是正确的．
10．（2020·永济中学高二月考）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，要把它们放在图1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．
(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，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CE________A．
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm．
(3)为了增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以________．
A．增大单缝和双缝之间的距离??????????????
B．增大双缝和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片??????????
D．增大双缝之间的距离
【答案】DB；
13.870；
2.310；
B
【解析】
(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝D、双缝B；
(2)图3螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm
同理：图2的读数为：2.320mm
所以；
(3)
依据双缝干涉条纹间距规律可知：
A项：
与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故A错误；
B项：增大双缝与光屏之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故B正确；
C项：绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C错误；
D项：增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D错误．
点晴：为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
11．（2021·全国高二期末）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______．
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
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尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______．
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______．（用图中线段的字母表示）
【答案】AD
D
【详解】
采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误．
根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移，因此D正确，ABC错误
由折射定律可知折射率，，，联立解得
12．（2019·浙江高三专题练习）在测定玻璃的折射率实验时
（1）下列说法正确的是_____
A．入射角越大，误差越小
B．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面
C．实验时即可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量
D．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部
（2）小时同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示．根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3、P4，AB和CD是描出的下班砖的两个边，如图2所示，请在答题纸上画出光路图________．
【答案】C
偏小
【详解】
（1）本实验在应用插针法时，角度过大会导致反射增强，折射减小，现象不明显，A错误；用铅笔贴着光学面可能会损坏光学面，B错误；求折射率也可以通过画图，将角度的正弦之比转化为对边之比，C正确；在观察时应使得大头针脚重合，D错误．
（2）从图1中可知玻璃砖发生倾斜，则所测定的入射角和折射角都变大，根据折射定律，两角度都变大，根据数学知识可知，故测定的折射率减小，
（3）连接，确定入射点，连接，确定出射点，再连接入射点和出射点并标上箭头，如图所示
13．（2021·西安市高新第二高级中学高二月考）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点．在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针．
①该同学接下来要完成的必要步骤有______
A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
②过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图1中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=______.
③如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
④另一位该同学准确的画好玻璃砖界面aa′和bb′后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些．如图3所示，二实验若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】BD
小于
等于
【分析】
（1）用挡像法确定P3、P4的位置；
（2）应根据折射定律n=，求解折射率；
（3）将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，导致α角偏大，由折射率公式分析误差；
（4）通过作光路图，分析入射角和折射角是否变化，由折射定律分析折射率的误差．
【详解】
（1）该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像．P3和P1、P2的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有：BD．
（2）应根据折射定律得：玻璃砖的折射率为
n=；
（3）将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致α角偏大，由于n=，故折射率的测量值将偏小．
（4）如图所示，虚线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而实线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变．
【点睛】
本题要掌握实验原理：折射定律，采用作图分析实验误差，关键要紧扣实验原理进行分析．
14．（2017·浙江绍兴市·绍兴一中高二单元测试）（一）在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是_______________
A．玻璃砖的宽度适当选大些
B．入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射
C．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些
D．入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小
E.玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大
F.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数
G.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数
（二）做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d＝0.20mm，双缝到光屏的距离L＝600mm，观察到的干涉条纹如图所示．
(1)在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1＝________mm，x2＝________mm；
(2)相邻亮纹的间距△x________mm；
(3)计算单色光的波长的公式λ＝________（用L、d、x1、x2表示）；
(4)代入数据计算单色光的波长λ＝_______m（结果保留两位有效数字）．
【答案】ACF
2.190(±0.02)
7.868(±0.02)
1.420(±0.02)
4.7×10-7
【详解】
(1)[1]．A、为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故A正确．B、D、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B，D均错误．C、大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；C正确．E、F、G、玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故E、G错误，F正确．故选ACF．
(2)[2][3]．螺旋测微器读x1，主尺读数为2mm，转动刻度0.01×19.0=0.190mm，两者相加为2.190mm(2.188~2.192)．
螺旋测微器读x2，主尺读数为7.5mm，转动刻度0.01×36.8=0.368mm，两者相加为7.868mm(7.866~7.870)．
[4]．根据条纹图可知
(3)[5][6]．根据干涉的条纹公式，可得
，
代入数据可得
.
【点睛】
测定玻璃折射率的实验关键掌握实验原理折射定律；研究双缝干涉实验的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及双缝干涉条纹的间距公式.
15．（2021·全国高三专题练习）某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有________．
A．插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B．插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C．插上大头针P4,使P4仅挡住P3的像
D．插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P3、P4作直线交bb'于O',过O'作垂直于bb'的直线NN',连接OO'．测量图1中角α和β的大小,则玻璃砖的折射率n=_________.
(3)该同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画得过宽．若其他操作正确,则折射率的测量值__________(填“大于”、“小于”或“等于”)准确值.
【答案】BD
小于
【详解】
(1)确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像，则P3必定在出射光线方向上．所以确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P1、P2P3的像，故选BD．
(2)测定玻璃砖折射率的原理是折射定律，则得该玻璃砖的折射率为.
(3)作图时，玻璃砖应与所画的边界相齐．该同学的做法中，出射光线的侧向偏移距离小于理论的侧向偏移距离，测量出的折射角要小于真实的折射角，导致测量值偏小．2020---2021年高二下学期期末复习专题练习--实验题
1．（2020·四川泸州市·泸县五中高二期中）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）
A．?长度为1m左右的细线
?B．?长度为30cm左右的细线
C．?直径为1.8cm的塑料球
D．?直径为1.8cm的铁球
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，
则重力加速度g=________?（用L、n、t表示）
（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．
请计算出第3组实验中的T=________?s，g=
________?
（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g，
已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，
下列分析正确的是?（选填选项前的字母）．
A．?出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．?出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．?图线c对应的g值小于图线b对应的g值
（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为和时，测得相应单摆的周期为、，由此可得重力加速度g=________?（用、、、表示）．
2．（2021·常州市武进区礼嘉中学高二月考）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1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2所示，读数为______mm．
（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△t即为单摆周期T
e．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△t，则单摆周期T=△t/50．
3．（2020·西安市第二十六中学高二期中）小雷在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.20
cm；用20分度的游标卡尺测得小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间．则
（1）小球直径为_________cm
（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值_________（填“偏大”或“偏小”或“准确”）
（3）他以摆长（L）为横坐标、周期的二次方（T2）为纵坐标作出了T2－L图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=_________．（用题目中给定的字母表示）
（4）小俊根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________．
4．（2019·全国高三专题练习）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为________
cm。摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________（填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图乙中停表示数为一单摆全振动50次所需时间，则单摆振动周期为________。
（2）用最小刻度为1
mm的刻度尺测摆长，测量情况如图丙所示，O为悬挂点，从图丙中可知单摆的摆长为________
m。
（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________。
（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生A说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生B说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中________。
A．学生A的说法正确
B．学生B的说法正确
C．两学生的说法都是错误的
（5）某同学用单摆测量当地的重力加速度。他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图丁（a）所示。通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图丁（b）所示。由图象可知，摆球的半径r＝________
m，当地重力加速度g＝________
m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
5．（2021·全国高三专题练习）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。
(1)为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的________。
A．最高点
B．最低点
C．任意位置
(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1，单摆每经过标记记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图甲所示，示数为_______________s，则该单摆的周期是T=________s(结果保留三位有效数字)．
(3)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆线长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可读出单摆的摆线长度为________m；用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示，则球的直径为________cm；单摆的摆长为________m(计算结果保留三位有效数字)。
(4)若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=________.
6．（2021·全国高三专题练习）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，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。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300
mm，测得屏与双缝间的距离为1.20
m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56
mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
7．（2021·江苏南通市·海安高级中学高二期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离．然后，接通电源使光源正常工作．
①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为__________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，测得到条纹间的距离为．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长__________（保留2位有效数字）．
②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好．若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是__________．
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换
D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
8．（2021·济南德润高级中学）用双缝干涉测光的波长．实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)
9．（2020·全国高三课时练习）某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．
某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．
A．旋转测量头
上下拨动金属拨杆
C．左右拨动金属拨杆
前后拨动金属拨杆
该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．
A．仅左右转动透镜
仅旋转单缝
C．仅旋转双缝
仅旋转测量头
如图3所示中条纹间距表示正确是______．
10．（2020·永济中学高二月考）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，要把它们放在图1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．
(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，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CE________A．
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm．
(3)为了增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以________．
A．增大单缝和双缝之间的距离??????????????
B．增大双缝和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片??????????
D．增大双缝之间的距离
11．（2021·全国高二期末）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______．
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
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尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______．
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______．（用图中线段的字母表示）
12．（2019·浙江高三专题练习）在测定玻璃的折射率实验时
（1）下列说法正确的是_____
A．入射角越大，误差越小
B．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面
C．实验时即可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量
D．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部
（2）小时同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示．根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3、P4，AB和CD是描出的下班砖的两个边，如图2所示，请在答题纸上画出光路图________．
13．（2021·西安市高新第二高级中学高二月考）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点．在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针．
①该同学接下来要完成的必要步骤有______
A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
②过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图1中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=______.
③如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
④另一位该同学准确的画好玻璃砖界面aa′和bb′后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些．如图3所示，二实验若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
14．（2017·浙江绍兴市·绍兴一中高二单元测试）（一）在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是_______________
A．玻璃砖的宽度适当选大些
B．入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射
C．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些
D．入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小
E.玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大
F.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数
G.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数
（二）做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d＝0.20mm，双缝到光屏的距离L＝600mm，观察到的干涉条纹如图所示．
(1)在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1＝________mm，x2＝________mm；
(2)相邻亮纹的间距△x________mm；
(3)计算单色光的波长的公式λ＝________（用L、d、x1、x2表示）；
(4)代入数据计算单色光的波长λ＝_______m（结果保留两位有效数字）．
15．（2021·全国高三专题练习）某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有________．
A．插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B．插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C．插上大头针P4,使P4仅挡住P3的像
D．插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P3、P4作直线交bb'于O',过O'作垂直于bb'的直线NN',连接OO'．测量图1中角α和β的大小,则玻璃砖的折射率n=_________.
(3)该同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画得过宽．若其他操作正确,则折射率的测量值__________(填“大于”、“小于”或“等于”)准确值.
