课后限时练23 热学、光学实验（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练23　热学、光学实验 说明：本试卷共4小题，共24分。 1．(4分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形方格的边长为a，可估算出油酸分子的直径为________。 A． B． C． D． (2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，实验得到的油酸分子直径数据________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 2．(6分)用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”的实验。 (1)下列说法正确的是________。 A．实验时需要用手扶住注射器外壁 B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 C．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p­V图像，如图甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体的温度T甲__________T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体的质量m甲________m乙(两空均选填“＞”“＜”或“＝”)。 3．(8分)[链接人教版教材选择性必修第一册P115T4|测量单色光的波长]某实验小组的同学测量某种单色光的波长。 (1)利用图(a)装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将光屏向靠近双缝的方向移动 C．将光源更换为波长更短的单色光 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d，光屏与双缝间的距离为L，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央的间距为x，则所测量的单色光波长λ＝________。 (3)图(b)所示为另一种观察干涉的装置，单色光从单缝S射出，S发出的光直接照到光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。某同学用该装置进行实验。 a．通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围。 b．若实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离为h，单缝S到光屏的距离为D，观测到第4条亮条纹中央到第12条亮条纹中央的间距为ΔL，则该单色光的波长λ＝________。 c．事实证明光从光疏介质射向光密介质时，反射光会产生π大小的相位突变，即发生所谓半波损失。若将光屏向左平移到平面镜右端N处，光屏上与N接触处出现________(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。 4．(6分)(2025·广西来宾模拟预测)在“测量玻璃的折射率”的实验中，某实验小组做了如下操作： (1)如图甲，先将方格纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在纸上，然后在方格纸中画出玻璃砖与空气的两个界面MM′和NN′。在相应位置插上P1、P2两枚大头针。然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。某学生在插第三枚大头针P3时，在视线中看到P1、P2两枚大头针“断”成了a、b、c、d四截，如图乙所示。正确的做法是让P3同时挡住________。 A．a、b B．c、d C．a、c D．b、d (2)请根据实验原理在图甲中补全光路图，并标注出界面MM′的入射角i和折射角r，通过分析实验数据解得玻璃砖的折射率n＝________(结果保留2位小数)。 (3)如图丙所示，在实验过程中画出界面MM′后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面NN′画在图中虚线位置，而在作光路图时界面MM′仍为开始所画的，则所测得的折射率将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练23 1．解析：(1)轮廓包围的方格数约为68个，故油酸薄膜的面积为S＝68a2 每滴溶液中含有纯油酸的体积为VN＝，油酸分子的直径为d＝，故选B。 (2)根据d＝，若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，由于酒精的挥发，使得油酸酒精溶液浓度变大，而代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小，则计算得到的油酸分子直径将偏小。 答案：(1)B　(2)偏小 2．解析：(1)实验时为防止温度发生变化，不能用手握注射器推拉柱塞，故A错误；实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止温度发生变化，故B错误；在封闭一定质量的气体时，要先摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故C正确。故选C。 (2)在p-V图像中，根据＝C，可得pV＝CT，即离坐标原点越远的等温线温度越高，故T甲>T乙 由克拉珀龙方程pV＝RT 式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，可知m甲>m乙。 答案：(1)C　(2)>　> 3．解析：(1)根据Δx＝λ可知，将光屏向靠近双缝的方向移动、使用间距更大的双缝或者减小单色光的波长均可以减小条纹间距Δx，达到增加从目镜中观察到的条纹个数的目的，故选B、C。 (2)依题意有Δx＝，联立Δx＝λ，解得λ＝。 (3)a．画出单缝光源的入射和反射光线，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，如图所示。 b．相邻亮条纹间距为Δx＝，根据Δx＝λ，联立解得λ＝。 c．若将光屏向左平移到平面镜右端N处，由于半波损失，两束光之间附加半个波长的波程差，即N处出现暗条纹。 答案：(1)BC　(2)　(3)见解析　　暗条纹 4．解析：(1)在本实验中P3应挡住P1、P2透过玻璃砖的像而不是P1、P2，图中a、b为P1、P2，c、d为P1、P2透过玻璃砖的像，即应让P3同时挡住c、d。故选B。 (2)光路图如图所示 由折射定律得，玻璃砖的折射率n＝＝1.50。 (3)在实验过程中，画出界面MM'后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面NN'画在图中虚线位置，而在作光路图时界面MM'仍为开始所画的，实际光线如图中的O'Q所示，而作图光线如图中OQ所示，导致折射角偏小，所测得的折射率偏大。 答案：(1)B　(2)见解析图　1.50　(3)偏大 2/2 学科网（北京）股份有限公司 $