专题21 热学和光学实验（练习）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

专题21 热学和光学实验 目录 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 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 2．（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 。 3．（2024·福建宁德·福建省宁德第一中学校考一模）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 m3，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是 。 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 4．（2024·江西·统考一模）某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律．实验方案如下：在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气，然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。气体压强p由传感器测量，气体体积V等于注射器读数与连接管的容积之和。 （1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是 。 （2）下表是小组采集的一组数据，数据真实可靠，请在图中补充描出第6至9个数据点，并画出图线 。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 99.0 110.0 120.9 135.4 154.7 181.2 223.3 291.1 330.0 21.0 19.0 17.0 15.0 13.0 11.0 9.0 7.0 5.0 0.048 0.053 0.059 0.067 0.077 0.091 0.111 0.143 0.200 （3）由图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积关系为 ；第9个数据点显著偏离上述规律，小组猜想是因为气体的质量减小了，下列哪个选项支持该猜想 。 A．部分酒精蒸气进入气体压强传感器连接管 B．在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊，部分酒精蒸气液化 考向二 光学类及创新实验 1．（2023·海南·高考真题）用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：    （1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图 ； （2）已经测出AB = l1，OA = l2，S1S2= l3，则折射率n = （用l1、l2、l3表示）； （3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会 （填“变大”，“变小”或“不变”）。 2．（2021·浙江·高考真题）小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针A、B、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在答题纸相应方框中画出光路图，标出入射角i和折射角r， 并写出折射率n的计算式 。 3．（2021·浙江·高考真题）图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中: ①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清