热点21 机械振动 热学和光学实验-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

热点21　机械振动　热学和光学实验 1.(2024·江苏南京市、盐城市一模)某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是(　　) A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 B．为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 C．滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄 D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小 2．(2024·江苏苏锡常镇四市二模)关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是(　　) A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入，会使实验结果偏小 3．(2024·广东省普通高中一模)某实验小组利用单摆周期公式T＝2π测量当地重力加速度的值。 (1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择________________。 (2)组装好单摆，先用刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量小球的直径，其示数如图甲，则小球直径为____________mm。 (3)周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与____________之和。 (4)某次实验时，改变摆长并测出对应的周期，得到如表所示的实验数据并描点在图乙的坐标系中，请在图乙中作出T2－L图像。 次数 1 2 3 4 5 L/m 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 T/s 1.42 1.55 1.67 1.85 1.90 T2/s2 2.02 2.40 2.79 3.42 3.61 (5)根据T2－L图像算出重力加速度g＝______________m/s2(π取3.14，结果保留3位有效数字)。 4．(2024·江西九江市二模)用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。 (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名称依次是________。 A．单缝、双缝、毛玻璃屏、目镜 B．双缝、单缝、毛玻璃屏、目镜 C．单缝、双缝、目镜、毛玻璃屏 D．双缝、单缝、目镜、毛玻璃屏 (2)在调节仪器时单缝和双缝应该相互________(选填“垂直”或“平行”)放置。 (3)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺如图乙所示，则读数为________mm。已知双缝间距d＝2.00×10－4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L＝0.800 m，所测光的波长λ＝________m(保留3位有效数字)。 (4)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量多个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有________。 A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 5．(2024·贵州贵阳市适应性一)某实验小组用插针法测定玻璃砖的折射率，请按要求完成以下问题。 (1)把玻璃砖放在坐标纸上，描出玻璃砖的两个边ab和cd。拿走玻璃砖后在ab的一侧画一直线作为入射光线，并画出对应的法线。 (2)把玻璃砖重新放在坐标纸上，使玻璃砖与ab、cd重合，在入射光线上竖直插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并竖直插上大头针P3，使其挡住P2和P1的像；接着竖直插上大头针P4，使其挡住__________。 (3)移去大头针和玻璃砖，用“·”表示大头针的位置，如图所示。请在图中补画出该次实验光线的径迹。 (4)利用所得光路图和坐标纸可测出该玻璃的折射率为__________。(结果保留2位有效数字) 6．(2024·河北唐山市期末)使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。 序号 V/mL p/(×105 Pa) pV/(×105 Pa·mL) 1 3.85 1.0 3.85 2 3.17 1.2 3.81 3 2.70 1.4 3.78 4 2.25 1.6 3.60 5 1.95 1.8 3.51 (1)使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是__________(选填“温度”“体积”或“压强”)。 (2)某同学在实验中，测得的实验数据如表中所示，仔细观察“pV ”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的主要原因是__________。 A．实验时外界大气压强降低 B．实验时环境温度升高了 C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏 D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大 (3)实验过程中，下列操作正确的是________。 A．为方便推拉柱塞，应用手握住装置外壁再推拉柱塞 B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂 C．装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值 D．连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响 (4)为更准确地测出气体的压强，某同学用压强传感器替代压力表，得到某次实验的p－V图如图所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化________。 A．一直降低　　　　　 B．一直升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低 [特色专项训练] 热点21　机械振动　热学和光学实验 1．解析：选D。滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应靠近水面，故A错误；为清晰显示油膜的边界，应先撒上痱子粉再滴入油酸酒精溶液，故B错误；由题图可知，油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，故C错误；配制好的油酸酒精溶液放置太久，由于酒精挥发，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上散开时的面积会偏大，则根据d＝，可知分子直径的测量值偏小，故D正确。 2．解析：选D。水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式d＝可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误；首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 3．解析：(1)为了较精确地测量重力加速度的值，减小空气阻力的影响，应选择小钢球，小球在摆动的过程中，要固定摆长不发生变化。 (2)该游标卡尺的分度值为0.1 mm，则小球的直径 d＝1.8 cm＋9×0.1 mm＝18.9 mm。 (3)周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与小球半径之和。 (4)将表中数据描点连线，如图所示。 (5)根据单摆的周期公式T＝2π 化简可得T2＝L 根据T2－L图像的斜率k＝＝ s2/m 解得当地的重力加速度大小 g＝π2≈9.86 m/s2。 答案：(1)D　(2)18.9　(3)小球半径　(4)图见解析　(5)9.86 4．解析：(1)光源和凸透镜后面为滤光片，使光源发出的光变为单色光，之后为单缝，使单色光的相干性较好，之后为双缝，变为两束相干光，在遮光筒中传播，避免外界光线干扰，最后在毛玻璃上叠加形成干涉图样，我们再通过目镜进行观测，故选A。 (2)在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 (3)测量头精度为0.02 mm，故读数为1.5 cm＋1×0.02 mm＝15.02 mm； 由公式Δx＝λ可知λ＝＝ m＝6.93×10－7 m。 (4)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用等效替代的方法，故A错误；“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，故B错误；“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量采用的放大测量取平均值的方法，故C正确。 答案：(1)A　(2)平行　(3)15.02　 6．93×10－7　(4)C 5．解析：(2)第四枚大头针P4要挡住P3和P2、P1的像。 (3)实验光线的径迹如图所示。 (4)根据光路图和坐标纸，入射角的正弦值sin θ1＝，折射角的正弦值sin θ2＝，该玻璃的折射率n＝≈1.6。 答案：(2)P3和P2、P1的像 (3)图见解析　(4)1.6 6．解析：(1)该实验为“探究气体压强与体积的关系”的实验，使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是温度。 (2)封闭气体的压强与外界大气压无关，故A错误；实验时若环境温度升高了，则根据一定质量的理想气体的状态方程＝C可知，pV乘积应该变大，故B错误；实验时装置内的气体向外发生了泄漏，根据一定质量的理想气体的状态方程＝C，式中常数C是一个与质量有关的常数，若实验时装置内的气体向外发生了泄漏，pV的乘积将减小，故C正确；实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大并不会影响气体的压强和体积，故D错误。 (3)若用手握住装置外壁再推拉柱塞，则会因人体与装置内气体发生热传递而改变气体的温度，因此不能用手握住装置外壁再推拉柱塞，故A错误；为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂，故B正确；由于注射器横截面积一定，初、末状态的体积比就等于空气柱的长度之比，因此装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值，对实验的可靠度不会产生影响，故C正确；设细管中气体的体积为ΔV，则随着压强的变化，细管中压强与体积的乘积pΔV将发生改变，而在温度一定的情况下，根据＝C可得pV＝CT，由此可知，当压强越大，细管中进入的气体的质量就越大，从而造成在实验中气体的质量发生改变，因此会对实验结果产生影响，故D错误。 (4)根据一定质量的理想气体的状态方程可得＝C，则有pV＝CT，可知压强与体积的乘积越大则气体的温度越高。由p－V图线可知气体的温度先升高后降低。 答案：(1)温度　(2)C　(3)BC　(4)D 学科网（北京）股份有限公司 $