專題25-熱學(xué)及光學(xué)實驗部分(2019人教版)(原卷版)

【專題25】熱學(xué)及光學(xué)實驗部分【題型命題點】一、用油膜法估測分子的大小探究氣體壓強與體積的關(guān)系【考點一】用油膜法估測分子的大小【典型例題1】(2022屆雙鴨山市第一中學(xué)高三(下)開學(xué)考試)某實驗小組在做“油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，需使油酸在水面上形成______層油膜，為使油酸盡可能地散開，將純油酸用酒精稀釋，若稀釋后的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL，油酸未完全散開就開始測量油酸膜的面積，會導(dǎo)致油酸分子直徑的計算結(jié)果______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為，則可測出油酸分子的直徑為______m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(對應(yīng)訓(xùn)練)(2022屆成都石室中學(xué)一模)將m毫升的油酸配制成n毫升的油酸酒精溶液，將其滴入撒有石膏粉的自來水中，測得其面積與滴入的溶液滴數(shù)圖象的斜率為k。已知1毫升時的總滴數(shù)為P，則1滴油酸酒精溶液中的油酸含量為______，油酸分子的半徑為______?！究键c二】探究氣體壓強與體積的關(guān)系【典型例題2】(2022屆福建師范大學(xué)附屬中學(xué)高三(下)開學(xué)考試)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗中，封閉的空氣如圖所示，形管粗細均勻，右端開口，已知外界大氣壓為水銀柱高，圖中給出了氣體的兩個不同的狀態(tài)。(1)實驗時甲圖氣體的壓強為___________；乙圖氣體壓強為___________。(2)實驗時某同學(xué)認為形管的橫截面積可不用測量，這一觀點正確嗎？___________(選填“正確”或“錯誤”)。(3)數(shù)據(jù)測量完后在用圖像法處理數(shù)據(jù)時，某同學(xué)以壓強為縱坐標，以體積(或空氣柱長度)為橫坐標來作圖，你認為他這樣做能方便地看出與間的反比關(guān)系嗎？___________(選填“能”或“不能”)。(對應(yīng)訓(xùn)練1)(2022屆上海市奉賢區(qū)一模)“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗：(1)封閉氣體的壓強p用________傳感器測量，體積V由________讀出。(2)除了保持注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量不變之外，還應(yīng)該保持封閉氣體的_________不變，采取的主要措施是緩慢推動活塞和________。(3)圖線a、b、c是三位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別得到的p-V圖像。若a、b是不重合的兩條雙曲線，c與b相交，則()A.a、b不重合是由于b氣體質(zhì)量大B.a、b不重合是由于b氣體溫度高C.產(chǎn)生c圖線可能是容器密閉性不好D.產(chǎn)生c圖線可能是推動活塞過于快速(對應(yīng)訓(xùn)練2)現(xiàn)用“探究氣體壓強與體積的關(guān)系”的實驗來測量大氣壓強p。注射器針筒已被固定在豎直方向上，針筒上所標刻度是注射器的容積，最大刻度Vm＝10mL。注射器活塞已裝上鉤碼框架，如圖所示。此外，還有一架托盤天平、若干鉤碼、一把米尺、一個針孔橡皮帽和少許潤滑油。(1)下面是實驗步驟，試填寫所缺的②和⑤。①用米尺測出注射器針筒上全部刻度的長度L。②_____________________________________________________________。③把適量的潤滑油抹在注射器的活塞上，將活塞插入外筒中，上下拉動活塞，使活塞與針筒的間隙內(nèi)均勻地涂上潤滑油。④將活塞拉到適當?shù)奈恢?。⑤________________________________________________________。⑥在鉤碼框架兩側(cè)掛上鉤碼，記下掛上的鉤碼的質(zhì)量m1，在達到平衡后，記下注射器中空氣柱的體積V1。在這個過程中不要用手接觸注射器以保證空氣柱溫度不變。⑦增加鉤碼的個數(shù)，使鉤碼的質(zhì)量增大為m2，達到平衡后，記下空氣柱的體積V2。(2)計算大氣壓強p的公式是_____________________________________________。(用已給的和測得的物理量表示，重力加速度為g)【題型命題點】二、用單擺測量重力加速度的大小【典型例題】(2022屆·上海市奉賢區(qū)高三(上)一模)在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，(1)提供如圖所示的甲、乙、丙三個裝置，你認為應(yīng)選用圖_____(選填“甲”、“乙”或“丙”)來做實驗較好，理由是___________。(2)實驗過程中，如圖所示的A和B兩種方式懸掛小球，A是擺線纏繞懸掛，B是擺線被夾住懸掛。你認為_____(選填“A”或“B”)懸掛方式較好，理由是___________。(3)甲組同學(xué)現(xiàn)用擺長為90.0cm的單擺做實驗，為使單擺做簡諧振動，則開始時將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過_________cm。在實驗數(shù)據(jù)交流時，乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們測得的48次擺動時間與甲組測得的50次擺動時間相等，實驗操作都正確，可知乙組擺長為_________cm。(對應(yīng)訓(xùn)練)(1)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，兩位同學(xué)用游標卡尺測量小球的直徑的操作如圖甲、乙所示。測量方法正確的是________(選填“甲”或“乙”)。(2)實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動的最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖丙所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丁所示，則該單擺的振動周期為________。若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將________(選填“變大”“不變”或“變小”)，圖丁中的Δt將________(選填“變大”“不變”或“變小”)?！绢}型命題點】三、測量玻璃的折射率【典型例題】(2022屆遼寧省實驗中學(xué)、東北育才學(xué)校等五校高三(上)期末聯(lián)考)如圖甲所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡，并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針P1和P2，再從棱鏡的右側(cè)觀察P1和P2的像。(1)此后正確的操作步驟是________。A．插上大頭針P3，使P3擋住P2的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像D．插上大頭針P4，使P4擋住P1、P2的像和P3(2)正確完成上述操作后，在紙上標出大頭針P3、P4的位置(圖中已標出)。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路圖和若干條輔助線，如圖乙、丙所示。能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計算出折射率的是圖________(填“乙”或“丙”)，所測玻璃折射率的表達式n＝________(用代表線段長度的字母ED、FG表示)。(對應(yīng)訓(xùn)練)某同學(xué)為了測量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側(cè)觀察到P1和P2的像，當P1的像恰好被P2的像擋住時，插上大頭針P3和P4，使P3擋住P1、P2的像，P4也擋住P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。(1)在圖上畫出對應(yīng)的光路。(2)為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB為分界面，需要測量的量是______________________________________，在圖上標出它們。(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計算公式是n＝________。(4)若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛線位置，底邊仍重合)，若仍以AB為分界面，則三棱鏡玻璃材料折射率的測量值________真實值(填“大于”“小于”或“等于”)?！绢}型命題點】四、用雙縫干涉實驗測量光的波長【典型例題】(2022屆天津市南開區(qū)高三(上)期末)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，如圖a所示。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是__________；A.單縫及雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)D.若用綠色濾光片替換紅色濾光片，干涉條紋間距會變小(2)某同學(xué)在做該實驗時，第一次分劃板中心刻度對齊條紋中心時(圖b)，游標尺的示數(shù)如圖c所示；第二次分劃板中心刻度對齊條紋中心時(圖d)，游標尺的示數(shù)如圖e所示。已知雙縫間距為，雙縫到屏的距離為，則圖c游標尺的示數(shù)為________，兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離為________。實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是__________。所測單色光波長為_______。(對應(yīng)訓(xùn)練1)(2022屆黑龍江省實驗中學(xué)高三(上)第六次月考)(多選)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是()A．改用紅色激光B．改用藍色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠離雙縫的位置移動E．將光源向遠離雙縫的位置移動(對應(yīng)訓(xùn)練2)(2022屆湖北省荊州中學(xué)高三(上)期末)用a、b兩種不同的單色光，先后用同一裝置做雙縫干涉實驗，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距，則()A．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率B．對同種玻璃a光的折射率大于b光的折射率C．在同種玻璃中，a光的傳播速度等于b光的速度D．從玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大于b光的臨界角【考點訓(xùn)練】1．(2021·北京二模)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置觀察光的干涉現(xiàn)象。他使用綠色的濾光片，在目鏡中觀察到了一定數(shù)量的綠色條紋。若要增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，以下措施可行的是()A．增大單縫到雙縫的距離 B．換用間距更大的雙縫C．換用更長的遮光筒 D．換用紅色的濾光片2．(2021·天津三模)對下列四個有關(guān)光的實驗示意圖，分析正確的是()A．圖甲中若改變復(fù)色光的入射角，則b光先在水珠中發(fā)生全反射B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化3．(2021·江蘇模擬)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗中，一同學(xué)經(jīng)調(diào)節(jié)后使單逢和雙縫在豎直方向相互平行，分別用間距d1=0.20mm和d2=0.25mm的雙縫來完成實驗，其它條件不變，該同學(xué)用間距為d1的雙縫觀察到的干涉條紋是()A．B．C．D．4．(2021·江蘇無錫市開學(xué)考試)按如圖裝置利用單擺測量重力加速度。實驗中測得擺線長度為，擺球直徑為，擺球完成次全振動所需時間為，取，求當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。?保留3位有效數(shù)字)

5．(2021·江蘇)對于下列實驗，說法正確的有．A．甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖，認為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑B．乙圖是溴蒸氣的擴散實驗，若溫度升高，則擴散的速度加快C．丙圖是模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗，說明氣體壓強是由氣體重力引起的D．丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實驗，說明云母晶體的導(dǎo)熱性能各向同性6．(2021·江蘇泰州市月考)“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。小張同學(xué)某次實驗中作出的p-圖線如圖所示，關(guān)于圖線彎曲的可能原因，下列說法