专题22 热学和光学实验-备战2021年高考物理精选考点专项突破题集（北京新高考）

热学、光学实验 目录： 108、用油膜法估测油酸分子的大小 109、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 110、测量玻璃的折射率 111、用双缝干涉实验测量光的波长 108、用油膜法估测油酸分子的大小 内容 要求 重要公式及二级结论 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 装置图： 1、原理：d=； 2、对“V”的测量： ①配制一定浓度的油酸和酒精溶液，设其深度为n； ②用注射器吸取一段油酸溶液，读出它的体积为V0； ③再把它一滴滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N； ④则一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积V=； 3、对“S”的测量： ①浅盘里盛水，把适量的爽身粉均匀撒在水面上； ②用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将带方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状； ③数出轮廓范围内正方形的个数n0，不足半个舍去，多于半个的算一个； ④用正方形的个数乘单个正方形的面积S0（即n0S0）计算出油膜的面积S。 二、二年模拟 1、（2019年朝阳二模第21题）（18分）（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 c．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 ①上述步骤中，正确的操作顺序是__________。（填写步骤前面的字母） ②某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。（多选） A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．计算油膜面积时，将不完整的方格均视为完整方格处理 2、（2020年北京朝阳一模第16题）（10分）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 （1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为 。 （2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是 （填字母代号）。　 （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）。 （4）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性做出分析，填在下面表格相应的位置中。 指出合理或不合理之处并简述理由 合理之处 不合理之处 109、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 内容 要求 重要公式及二级结论 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 装置图： 1、用注射器封闭一段空气，把橡胶套塞住，保证气体的质量不变； 2、读出空气柱的长度L和空气柱的压强p； 3、缓慢向下压或向上拉，分别读取空气柱的长度和气体压强的大小，记录数据； 4、根据数据得出p—V图像或p—图像，得出p、V的关系； 二、二年模拟 1、(2020年朝阳区六校联合B卷第15题) (4分)（1）在“探究气体压强与体积的关系”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是 A．推动活塞运动时尽可能慢些 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 C．不要用手握住注射器封闭气体部分 D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气 （2）某同学根据实验数据在P-V图像上画出了如图所示曲线图像，你认为他这样做能方便的看出PV之间的关系吗？请说明理由。 2、（2020年海淀二模第15题）（6分）如图12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： 图12 压强 数据采集器 注射器 计算机 传感器 ① 在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ② 移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；