光速的测定在物理学中有多种方法,在1879~1926年的40多年时间里,物理学家迈克耳逊为光速的测量付出了很多努力,并且根据速度公式测量出了光速。迈克尔逊八面棱镜法的实验装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/1776ac3c-88bb-4e30-a0ba-4b3f177defca.png?resizew=339)
其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜(图示为俯视图),S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时,θ大小为45°,再经光反射器M(内部结构未画出,用虚线框表示)平行反射回到A的镜面3,光束经A的镜面3反射后,最终到达接收装置C。
(1)下列是小明关于M的内部结构的三个猜想,可以实现M的功能的是___________ (填写选项);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/9ae57adc-10b0-4c8a-b0ea-94426a1d94fd.png?resizew=360)
(2)若A保持图示中位置静止不动,仅对调实验原理图中激光发射器S和接收装置C的位置,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;
(3)若转动A使图示中的θ变为30°,S和C的位置静止不动,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;
(4)现使A逆时针转动起来,当A的镜面1转至镜面2所在位置时,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;当A转动一周,接收装置C可接收到 ___________ 次来自S发出的光;
(5)若把图示中A到M的距离设为L(L长达几十千米),且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离,现使八面镜由静止转动起来(1秒内转过的圈数),当每秒转动圈数达到n0时,恰能在C中再次看见发光点S,由此可得出光速c的表达式为___________ 。
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其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜(图示为俯视图),S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时,θ大小为45°,再经光反射器M(内部结构未画出,用虚线框表示)平行反射回到A的镜面3,光束经A的镜面3反射后,最终到达接收装置C。
(1)下列是小明关于M的内部结构的三个猜想,可以实现M的功能的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/9ae57adc-10b0-4c8a-b0ea-94426a1d94fd.png?resizew=360)
(2)若A保持图示中位置静止不动,仅对调实验原理图中激光发射器S和接收装置C的位置,则C
(3)若转动A使图示中的θ变为30°,S和C的位置静止不动,则C
(4)现使A逆时针转动起来,当A的镜面1转至镜面2所在位置时,则C
(5)若把图示中A到M的距离设为L(L长达几十千米),且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离,现使八面镜由静止转动起来(1秒内转过的圈数),当每秒转动圈数达到n0时,恰能在C中再次看见发光点S,由此可得出光速c的表达式为
更新时间:2023-12-20 19:10:14
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实验题
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适中
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解题方法
【推荐1】在“测定平均速度”的实验中,如图所示:
(1)物体运动的路程用______ 测量。运动时间用______ 测量,这个实验依据的原理是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
______ ;
(2)小车所放的斜面应保持较______ (填“大”或“小”)的坡度,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量;
(3)实验中测量得的数据:斜面全长
,通过全路程的时间为
,通过前半程的时间为
,那么小车运动前半程的平均速度是______
,后半程的平均速度是______
,整个路程平均速度是______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68b017560db1ecde20a3efe7e97a4f5d.png)
(1)物体运动的路程用
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(2)小车所放的斜面应保持较
(3)实验中测量得的数据:斜面全长
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f328ba89c0a92a4447788b65571f7aa.png)
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实验题
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解题方法
【推荐2】在一次研究性学习活动中,小明对“纸锥下落的速度与质量是否有关”进行了探究,探究过程如下:
①制作一些质量和锥角相同的“纸锥”;
②取一只“纸锥”从一定高度静止释放,用秒表记录落地时间;
③将两只相同的“纸锥”紧紧叠放在一起,从相同高度静止释放,再次记录落地时间;
④继续增加叠放“纸锥”的数量,重复上述实验;
(1)图甲中用卷尺测得纸锥下落高度为______ cm,图乙为叠放七个纸锥下落到同一地面的时间,应为______ s;
(2)小明根据实验数据画出纸锥下落时间与纸锥个数的关系,如图丙所示,试计算当叠放三个纸锥时,纸锥下落过程的平均速度为______ m/s;
(3)分析图丙图像发现,纸锥个数越多,纸锥下落的越快,纸锥下落时间的变化______ (选填“逐渐增大”、“保持不变”或“逐渐变小”)。小明推断纸锥个数足够多时,纸锥所受的重力增加,由于纸锥形状没有改变,重力将远大于空气阻力,阻力对下落速度的影响会较小,不同质量纸锥下落时间几乎相同。所以大胆猜想:当下落物体不受空气阻力时,物体落地时间将与物体的质量______ 关。
①制作一些质量和锥角相同的“纸锥”;
②取一只“纸锥”从一定高度静止释放,用秒表记录落地时间;
③将两只相同的“纸锥”紧紧叠放在一起,从相同高度静止释放,再次记录落地时间;
④继续增加叠放“纸锥”的数量,重复上述实验;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/17/24aea84e-0501-4252-bff9-082ff8f74b09.png?resizew=519)
(1)图甲中用卷尺测得纸锥下落高度为
(2)小明根据实验数据画出纸锥下落时间与纸锥个数的关系,如图丙所示,试计算当叠放三个纸锥时,纸锥下落过程的平均速度为
(3)分析图丙图像发现,纸锥个数越多,纸锥下落的越快,纸锥下落时间的变化
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实验题
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解题方法
【推荐3】小芳做“比较纸锥下落快慢”的实验。
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(1)比较纸锥下落的快慢:将两个纸锥由同一高度同时释放,应该选择图中______ (选填“甲”或“乙”)所示的位置,记录纸锥下落至地面的时间,或测出纸锥下落相同时间运动的______ ;
(2)测定纸锥下落的速度:
①发现下落时间较难测出,可采用增加______ 或换用锥角较______ (选填“大”或“小”)的纸锥进行测量;
②如图丙所示,为该同学实验时设计的用以记录实验数据的表格,请问该表格设计有何缺陷?______ ;
(3)用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况:照相机每隔0.2s曝光一次,拍下的照片如图丁所示,由此可以判断纸锥下落过程的速度变化情况是______ (选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/1/a2db9a7f-0efe-4a3f-960e-94223ce8b1ff.png?resizew=263)
(1)比较纸锥下落的快慢:将两个纸锥由同一高度同时释放,应该选择图中
(2)测定纸锥下落的速度:
①发现下落时间较难测出,可采用增加
②如图丙所示,为该同学实验时设计的用以记录实验数据的表格,请问该表格设计有何缺陷?
序号 | 下落高度h | 下落时间t | 速度v |
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁,资料表明∶将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果。
检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度,利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如表所示:
(1)该实验是通过比较_________ 来分析衣服的防晒效果。
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是________ 。
(3)此实验采用的物理方法是_________ 。
(4)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议___________ 。
检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度,利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如表所示:
实验序号 | 衣服材质 | 衣服布料层数 | 长波紫外线透过率 |
1 | 天蚕丝 | 1 | 12% |
2 | 2 | 5% | |
3 | 化纤 | 1 | 28% |
4 | 2 | 14% | |
5 | 全棉T恤(白色) | 1 | 7% |
6 | 全棉T恤(黑色) | 1 | 4% |
(1)该实验是通过比较
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是
(3)此实验采用的物理方法是
(4)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议
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实验题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】如图所示是小亮同学“探究声音的产生和传播”的实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805887445696512/2806547967696896/STEM/f9a15172-bb74-4892-a4a5-ff4a96ec7e56.png?resizew=140)
(1)当小亮将系在细线上的泡沫小球靠近音叉,用小锤敲击音叉时,既听到音叉发出的声音,又观察到泡沫小球被________ ,通过这个实验可以得到的结论是:声音由物体_________ 产生;
(2)泡沫小球在实验中起到的作用是________________________ ;
(3)如图所示,拨打挂在玻璃罩内的手机时,用抽气机抽掉罩里的空气,我们发现,随着玻璃罩里的空气逐渐变少,铃声逐渐变小,最后几乎听不到振铃声,但我们能看见手机来电指示灯闪烁。这个实验说明声音的传播_________ 介质,而光的传播__________ 介质(选填“需要”或“不需要”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805887445696512/2806547967696896/STEM/85263d80-50b2-4980-ac48-47706672eb5d.png?resizew=110)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805887445696512/2806547967696896/STEM/f9a15172-bb74-4892-a4a5-ff4a96ec7e56.png?resizew=140)
(1)当小亮将系在细线上的泡沫小球靠近音叉,用小锤敲击音叉时,既听到音叉发出的声音,又观察到泡沫小球被
(2)泡沫小球在实验中起到的作用是
(3)如图所示,拨打挂在玻璃罩内的手机时,用抽气机抽掉罩里的空气,我们发现,随着玻璃罩里的空气逐渐变少,铃声逐渐变小,最后几乎听不到振铃声,但我们能看见手机来电指示灯闪烁。这个实验说明声音的传播
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实验题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】某小组同学在学习了光的折射规律之后,通过上网查阅相关物理资料,发现光在不同介质中传播的速度是不同的。他们猜想不同介质对光的折射情况可能与光在该介质中的传播速度有关。于是他们让光分别从酒精斜射入另一种介质中进行实验(光在酒精中的传播速度为:
米/秒),并将实验数据记录在下表中。
(1)分析比较实验序号___________ 的数据,可得出的初步结论:当___________ 时折射角小于入射角;
(2)小李同学根据表中的实验数据认为光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向可能不变,你认为这种可能是否存在。若存在,请写出产生这种现象的条件,若不存在,请说明理由:___________ ;
(3)小王同学分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角变化的趋势,认为经过推理可得出的初步结论:当光从传播速度较小的介质斜射入传播速度较大的介质时,___________ ;
(4)小明同学认为小王所依据的实验数据有限,初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证。于是他决定改变入射角进一步研究,在下列的介质中,你认为小明选用___________ 情况进行实验,可为小王的结论提供有力的依据。
A.光从金刚石斜射入水 B.光从空气斜射入水
C.光从水中斜射入玻璃 D.光从玻璃斜射入空气
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实验序号 | 入射角 | 光在另一种介质中的传播速度( | 折射角 |
1 | 金刚石1.24 | ||
2 | 玻璃1.87 | ||
3 | 水2.25 | ||
4 | 空气2.99 | ||
5 | 空气2.99 | ||
6 | 空气2.99 |
(2)小李同学根据表中的实验数据认为光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向可能不变,你认为这种可能是否存在。若存在,请写出产生这种现象的条件,若不存在,请说明理由:
(3)小王同学分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角变化的趋势,认为经过推理可得出的初步结论:当光从传播速度较小的介质斜射入传播速度较大的介质时,
(4)小明同学认为小王所依据的实验数据有限,初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证。于是他决定改变入射角进一步研究,在下列的介质中,你认为小明选用
A.光从金刚石斜射入水 B.光从空气斜射入水
C.光从水中斜射入玻璃 D.光从玻璃斜射入空气
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实验题
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适中
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解题方法
【推荐1】如图-1所示,小明买了多块相同的橡皮和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”;______ 。从橡皮一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的______ 。改善“重影”问题的办法是____________ ;
(2)改变橡皮的位置,进行三次实验。用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图-2所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离,可将白纸沿______ (选填“
”或“
”)对折,若像和物的对应顶点都______ ,则证明平面镜所成的像和物具有对称性;
(3)如图-3所示。用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小;
(4)某小组在较暗的环境中实验时,发现橡皮的像较暗、不易辨识。联系日常照镜子的经验,解决方法是______ (选填“照亮橡皮”或“照亮橡皮的像”)。
(2)改变橡皮的位置,进行三次实验。用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图-2所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离,可将白纸沿
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e42887d9bf31c1dd99f13c39e63c9ab9.png)
(3)如图-3所示。用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小;
橡皮的位置 | 保持不变 | ||
物的大小(玻璃板前橡皮的个数/个) | 1 | 2 | 3 |
像的大小(玻璃板后橡皮的个数/个) | 1 | 2 | 3 |
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实验题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】在复习光学知识时,小明发现了以下问题:
(1)在研究光学规律时,常用纸条来代替光束。如图甲,利用纸条可以模拟平面镜对________ 的作用:如图乙,用纸条可以模拟________ 的形成。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/ae71e7e8-69c2-41a3-bc9a-84e0ee380e1b.png?resizew=525)
(2)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,同学们总结出:一倍焦距处是________ 的分界点,二倍焦距处是________ 的分界点。
(3)对比各种光学元件的成像情况,请说出实像和虚像的两点区别:①________ ;②________ 。
(1)在研究光学规律时,常用纸条来代替光束。如图甲,利用纸条可以模拟平面镜对
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/ae71e7e8-69c2-41a3-bc9a-84e0ee380e1b.png?resizew=525)
(2)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,同学们总结出:一倍焦距处是
(3)对比各种光学元件的成像情况,请说出实像和虚像的两点区别:①
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】科技改变生活,高铁的迅速发展,大大提升了我国的实力。假期期间,小青与同学乘坐高铁外出旅游,爱思考的他们发现了高铁上许多与物理有关的知识。___________ 。如图乙是车上的红外线感应水龙头,使用时,感应窗发出的红外线照到手上发生了光的___________ 现象,使感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水。
(2)列车进站前要提前刹车,这是因为列车刹车后由于___________ ,还要继续运动一段距离。
(3)乘坐高铁时,感觉比普通列车噪声小很多。车内采用了很多降低噪声的技术,如安装中空玻璃,利用了在___________ 中减弱噪声的道理。
(4)通过隧道时,每个车厢的照明灯都会亮起,而且亮度相同。他们想:车厢的照明灯是并联的,并联电路中电流有什么规律呢?
【设计实验与进行实验】
小青设计了如图丙所示的电路,通过实验,得到下表数据:
【分析与论证】
①小青分析数据时,发现表格中数据有一个错误,请指出错误的原因:___________ ;
②改正错误后,根据实验数据可以得到:并联电路干路中的电流___________ 各支路电流之和;
【交流与合作】
与同学讨论交流后,发现她的实验设计有不足之处,请指出:___________ 。
(2)列车进站前要提前刹车,这是因为列车刹车后由于
(3)乘坐高铁时,感觉比普通列车噪声小很多。车内采用了很多降低噪声的技术,如安装中空玻璃,利用了在
(4)通过隧道时,每个车厢的照明灯都会亮起,而且亮度相同。他们想:车厢的照明灯是并联的,并联电路中电流有什么规律呢?
【设计实验与进行实验】
小青设计了如图丙所示的电路,通过实验,得到下表数据:
【分析与论证】
①小青分析数据时,发现表格中数据有一个错误,请指出错误的原因:
电流 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
I1/A | 0.18 | 0.22 | 0.24 | 1.4 |
I2/A | 0.18 | 0.22 | 0.24 | 0.28 |
I/A | 0.36 | 0.44 | 0.48 | 0.56 |
【交流与合作】
与同学讨论交流后,发现她的实验设计有不足之处,请指出:
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