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实验题必刷·2选修+3必修
实验题 02
1．做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。
A．往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B．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
C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面
积计算出油酸分子直径的大小
D．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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中，体积为 的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ，用注射器和量筒测得 滴上述溶液的体积
为 ，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如
图所示，图中每个小正方形的边长为 ，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为
（用 、 、 、 、 表示）。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C．用注射器和量筒测 体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】(1)DABEC (2) (3)AB
【详解】（1）实验过程应先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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的
体积，后往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，
再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，随后将玻璃板放在浅盘上，然
后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸
膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是
DABEC。（2）根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为
由于所用油酸酒精溶液每 体积溶液中有纯油酸体积 ，则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为 的上述溶液有 滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
（3）A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据
可知油酸分子直径测量值偏大，故A正确；
B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据
可知油酸分子直径测量值偏大，故B正确；
C．用注射器和量筒测 体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，根据
可知油酸分子直径测量值偏小，故C错误。
故选AB。
2．某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下：
①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P，在白纸上画一条与光屏P平行的直线ad作为界线；
②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边bc，在bc上取一点O，画
一条线段AO；
③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中AO方向从O点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏P上的 处，记录 的位置；
④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的 处，记录 的位置以及光束与ad的交点N；
⑤作出光束从O点到 点的光路图，记录光束与ad边的交点M(图中未画出)；
⑥测出OM、ON的长度分别为 、 。
据此回答下列问题：
(1)请在图中作出光线从O点到 点的光路图；
(2)根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率n＝ (用L、 、 表示)；
(3)该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在
的 (选填“左侧”或“右侧”)。
【答案】(1) (2) (3)右侧
【详解】（1）根据折射定律做出光路图，如图所示
（2）由几何关系可知
根据 可求得
（3）光从空气中射入同一介质中绿光的折射率大于红光的折射率，绿光的偏折程度大于红光的偏折程度，
所以绿光射到光屏上的位置应在 的右侧。
3．某研究小组利用图甲所示的装置测量滑块与轨道间的动摩擦因数，滑轮的质量和摩擦不计。(1)研究小组在进行实验前，对以下实验操作的必要性做了讨论，其中必要的是___________。
A．调整定滑轮的高度，确保细绳与固定在水平桌面上的轨道保持平行
B．调整滑块的位置，让滑块释放前靠近打点计时器
C．实验中要使沙和沙桶的质量远小于滑块的质量
(2)实验中，先接通电源再释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列的点，将打下的第一个点标为O。在
纸带上依次取A、B、C三个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C各点到O点的距
离为x、x、x。根据纸带可以计算出滑块的加速度为 ，打下B点时滑块的速度为 。
1 2 3
(3)通过改变沙的质量就可以研究滑块的加速度a与力传感器的示数F的关系。研究小组根据实验数据得到
了a—F关系图线如图丙所示，已知该图线在纵轴上的截距为-b（b>0），该图线在横轴上的交点为（c，
0），当地重力加速度为g，则可计算得出滑块质量为 ，滑块与轨道间的动摩擦因数为
。
【答案】(1)AB (2) (3)
【详解】（1）A．当细绳与固定在水平桌面上的轨道保持平行时，细线拉力的两倍即为滑块受到的拉力，
为了读数方面和减小误差，应调整定滑轮的高度，确保细绳与固定在水平桌面上的轨道保持平行，故A符
合题意；
B．为了提高纸带的利用率，应调整滑块的位置，让滑块释放前靠近打点计时器，故B符合题意；
C．本实验用力传感器测量拉力大小，并非用沙和沙桶的重力代替拉力，故实验不必使沙和沙桶的质量远
小于滑块的质量，故C不符合题意。
故选AB。
（2）[1]根据 可得，滑块的加速度
[2]打下B点时滑块的速度等于A、C两点之间的平均速度
（3）[1]物块在滑动过程中，根据牛顿第二定律得
整理得图像的斜率为
解得滑块质量为
[2]图像的纵截距为
解得滑块与轨道间的动摩擦因数为
4．某实验小组进行了探究小灯泡伏安特性曲线的实验，主要器材有待测小灯泡 （额定电压为 ，额定
功率为 ），多用电表，滑动变阻器 （阻值范围为 ，额定电流为 ），电压表 （量程
为 ，内阻约为 ），电流表 （量程为 ，内阻约为 ），电源 （电动势为 ，内阻不计），
开关 等。具体操作如下：
(1)小灯泡接入电路前，使用多用电表直接测量小灯泡的电阻，应将选择开关旋至__________挡进行测量，
测量结果__________小灯泡正常发光时的电阻（填正确答案标号）。
A．欧姆 ，大于 B．欧姆 ，大于 C．欧姆 ，小于 D．欧姆 ，
小于
(2)该小组采用图甲所示的电路进行测量。
①实验过程中，为尽量减小电压、电流的测量误差，图甲电路中电压表另一端应该连接电路中的
（填“ ”或“ ”）点。
②若该小组描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当小灯泡两端电压为 时，小灯泡的电阻为
（结果保留两位有效数字），该值比真实值 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
③若将两个这样的小灯泡并联后接在电动势为 、内阻为 的电源两端，则每个小灯泡的实际功率为（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)D (2) 9.0 偏小 1.5/1.4
【详解】（1）依题意知小灯泡的额定电流为
正常发光时电阻为
应该选用欧姆 挡进行测量；
计算可知灯泡电阻为10Ω，故为了测量准确，应选择“欧姆 ”档，由于小灯泡未正常发光，温度较低，
阻值较小，测量结果小于正常发光时的电阻，故选D，A、B、C项错误。
故选D。
（2）[1]因为 ，则电流表应采用外接法，电压表另一端应该连接电路中的 点；
[2]由图像知，小灯泡两端电压为 时，小灯泡中的电流为 ，电阻为
[3]由于电压表的分流作用，造成电流测量值偏大，故小灯泡的电阻测量值偏小；
[4]设小灯泡的电压、电流分别为 、 ，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
在小灯泡的 图像中作图，交点即为小灯泡的实际电压和电流，如图所示
，
则每个小灯泡的实际功率为
5．某实验小组同学利用以下器材设计改装制作欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，
可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。A、电池（电动势E）
B、电流表G（满偏电流I = 2 mA，内阻R = 120 Ω）
g g
C、滑动变阻器R
1
D、定值电阻R
a
E、定制电阻R
b
F、开关一个、红黑表笔各一支，导线若干
(1)用该欧姆表测电压表内阻时，红表笔应接电压表的 （正、负）接线柱
(2)先将开关S掷向 （a、b），欧姆表的倍率是“×10”倍率，将两表笔短接，调节滑动变阻器R 使电
1
流表G满偏，此时通过滑动变阻器的电流为40 mA，则定值电阻R + R = Ω。
a b
(3)再将此欧姆表调至“×100”倍率，两表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流表G满偏，再测量电压表内
阻，电流表G指针向右偏转整个表盘满刻度的 ，此时电压表示数为4 V，通过计算可知，该电压表内阻
为 Ω。
(4)若此欧姆表放置很久后，电源电动势减小、内阻增大，则用此欧姆表测量未知电阻的阻值时，测量值
（大于、小于、等于）真实值。
【答案】(1)负 (2) a 120 (3)1500 (4)大于
【详解】（1）欧姆表黑表笔接电源正极，红表笔接电源负极，可知红表笔应接电压表的负接线柱。
（2）[1]设欧姆表中值刻度为R ，则欧姆表为“×1”倍率时的欧姆内阻为
中
欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表为“×100”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表进行欧姆调零时，有
欧姆表倍率越高，欧姆表的内阻越大，可知电路的满偏电流越小；由电路图可知，当开关S合向a端，电
路的满偏电流较大，欧姆表的倍率是“×10”挡。[2]因此a挡的干路最大电流是b挡的干路最大电流的十倍，即b挡的电流最大值为4 mA，此时有
得
（3）将开关S合向b端，欧姆表的倍率是“×100”挡，测量电压表内阻，电流表G指针向右偏转整个表盘
满刻度的 ，此时电路总电流为
又
联立得
（4）若此欧姆表放置很久后，电源电动势减小、内阻增大。而内阻增大可以通过欧姆调零补偿，电动势
减小，由
可知测量电流减小，指针偏角偏小，所以电阻测量值大于真实值。
