专题20 热学和光学实验（考点解析及应试策略）-2024年高考物理真题考点解析及应试策略（全国通用）

专题20 热学和光学实验 ………………………………………………………………………………………… ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1 1 2 考点01 热学和光学实验 2 考向一 热学类及创新实验 2 考向二 光学类及创新实验 4 ………………………………………………………………………………………… 考点要求 考题统计 热学和光学实验 考向一热学类及创新实验：2023•江苏•高考真题、2023•山东•高考真题、2023•北京•高考真题 考向二光学类及创新实验：2023•广东•高考真题、2023•海南•高考真题、2022•海南•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题 1.考频：本专题属于热点内容； 2.考向： ①热学类及创新实验：油膜法估测油酸分子质量，探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 ②光学类及创新实验：用双缝干涉实验测光的波长，测量玻璃的折射率 3.应试策略 高考物理中的热学和光学实验部分，复习时应该注重以下几个方面： ①理解实验原理：对于热学实验如“探究气体压强与体积的关系”实验，要深入理解气体定律的内容和实验的基本原理。对于光学实验，如用油膜法估测油酸分子的大小、测量玻璃的折射率以及用双缝干涉实验测量光的波长等，都需要掌握相应的理论知识和实验原理。 ②梳理知识结构：反复阅读教材，尤其是热学、光学等相关章节，梳理并熟练记忆关键概念和公式。这有助于在实验中快速应用相关知识解决问题。 考点01 热学和光学实验 考向一 热学类及创新实验 1．（2023·江苏·高考真题）在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是（    ）    A．把柱塞快速地向下压 B．把柱塞缓慢地向上拉 C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞 D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 【答案】B 【详解】因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。 故选B。 2．（2023·山东·高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强和体积（等于注射器示数与塑料管容积之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。    回答以下问题： （1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体。 A．与成正比    B．与成正比 （2）若气体被压缩到，由图乙可读出封闭气体压强为（保留3位有效数字）。 （3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而（填“增大”或“减小”）。 【答案】 B 增大 【详解】（1）[1]在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，与成正比。故选B。（2）[2]若气体被压缩到，则有， 由图乙可读出封闭气体压强为，（3）[3]某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，根据，可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而增大。 3．（2023·北京·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径。 【答案】 【详解】[1]油酸分子的直径为。 考向二 光学类及创新实验 4．（2023·广东·高考真题）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示    ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为。测得为    （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式；由测得的数据可得折射率为（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角。 【答案】 2.25 1.51