第18讲 热学、光学、机械振动实验
一、单项选择题
1.(2019河南郑州质量预测)某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率,在坐标纸上记录的情况如图所示,虚线为以入射点O为圆心作出的圆,由此计算出玻璃砖的折射率为 ,光在玻璃中的传播速度为 m/s。(光在真空中的传播速度为c=3.0×108 m/s。结果均保留两位有效数字)
答案 1.5 2.0×108 解析 玻璃砖的折射率为
sin????13
n=sin??=????===1.5 2??22
????1光在玻璃中的传播速度
??3.0×108
v=??=1.5 m/s=2.0×108 m/s。
2.测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。
(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入50滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标
格中每个小正方形方格的大小为2 cm×2 cm。由图可以估算出油膜的面积是 cm2,由此估算出油酸分子的直径是 m(结果保留一位有效数字)。
(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为 m(结果保留两位有效数字)。 答案 (1)256 8×10-10 (2)9.4×10-10
解析 (1)数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,得到油膜的面积S=64×2 cm×2 cm=256 cm2。溶液浓度为1 000,每滴溶液体积为50 mL,1滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5 cm3。油膜厚度即油酸分子的直径是d=??≈8×10-10 m。
(2)直径为1.43×10-8 m的圆周周长为D=πd≈4.49×10-8 m,可以估算出铁原子的直径约为
4.49×10-8
d'=48 m≈9.4×10-10 m。
??
1
1
3.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离d的大小恰好是图丁中游标卡尺的读数;双缝到毛玻璃屏间的距离的大小由图丙中的毫米刻度尺读出;实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹中心(如图乙所示),并记下手轮上的读数x1(如图戊所示),然后转动手轮,把分划线向右移动,直到对准第7条亮条纹中心并记下手轮上的读数x2(如图己所示),由以上测量数据可求出该单色光的波长为 m。(结果保留两位有效数字)
答案 8.0×10-7
解析 根据条纹间距公式Δx=??λ可知,波长λ=??Δx,由题图丁可直接读出d=0.25 mm=0.000 25 m,双缝到屏的距离由题图丙读出l=74.90 cm=0.749 0 m。由题图乙、戊、己可知,两条相邻亮条纹间的距离Δx=400 m。将以上数据代入得λ=
14.700-0.300
mm=2.400 mm=0.002 6
??
??
??Δ??0.000 25×0.002 400
= m≈8.0×10-7 m。 ??0.749 0
4.(2019湖北黄冈模拟)如图甲所示,用气体压强传感器“探究气体等温变化的规律”,操作步骤如下:
①把注射器活塞推至注射器中间某一位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③重复上述步骤②,多次测量;
④根据记录的数据,作出V-??图线,如图乙所示。 (1)完成本实验的基本要求是 (填正确答案标号) A.在等温条件下操作 B.封闭气体的注射器密封良好 C.必须弄清所封闭气体的质量
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2020届高考物理山东省二轮复习训练题：专题九第18讲 热学、光学、机械振动实验 Word版含解析
