专题强化小卷（十九）热学实验和光学实验-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦热学与光学实验专题，涵盖油膜法估测分子大小、气体实验定律、玻璃折射率测定及双缝干涉等9个经典实验，通过分层设问强化科学探究与模型建构能力，适配高考一轮复习实验专项突破需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|9题|热学（油膜法、气体等温/等压变化）、光学（折射率测定、双缝干涉）|油膜法题考查理想化模型假设（科学思维），气体实验题结合图像分析与误差讨论（科学探究），双缝干涉题融合数据处理与实验创新（科学态度），设问梯度衔接基础操作与高考真题常见考点|

专题强化小卷（十九）热学实验和光学实验 2027届高考物理一轮复习 一、实验题 1．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取 油酸，倒入标注 的容量瓶中，再加入酒精后得到 的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中 的刻度，再用滴管取配好的溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的小正方形大小为 。 (1)该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有（     ） 。 A．把油酸分子视为球形 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙 D．油酸不溶于水 (2)由图可以估算出油膜的面积是( ) （结果保留两位有效数字）。 (3)由此估算出油酸分子的直径是( ) （结果保留一位有效数字）。 (4)关于本实验，下列说法正确的是（     ）。 A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入 油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 2．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填字母） A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．柱塞的重力大小对实验结果无影响 D．实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为________（选填“<”“=”或“>”）； (3)若橡胶套和软管内的气体可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为________。（填字母） A． B． C． D． 3．某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积﹣热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是 ___________ 。 A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B．柱塞处涂抹润滑油的最主要目的是为了减小摩擦 C．实验过程要保证空气柱密闭性良好 (2)若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是 ___________ 。 (3)某组员在消除系统误差后，测出几组体积V与对应温度T的值，作出图像如图丙所示。已知封闭气体压强，则由状态a到状态b的过程中，外界对气体做的功为___________ J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了 ___________ J。 4．某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，____________（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中主要是为了控制等温条件的是___________。 A．密封气体前，在柱塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉柱塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动柱塞 (3)数据处理时为了近似拟合成一条直线，应该在坐标纸上画出压强和_________（填“”或“”）的图像。 (4)某同学在缓慢压缩空气柱时橡胶套不小心掉落，他立马捡起来塞上后继续实验，当他根据记录的数据画出（3）中的图像时可能是图乙中的____________（填“”“”或“”）。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 5．如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，O为直线AO与的交点，在直线OA上竖直地插上，、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是__________。（多选） A．插上大头针，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是__________。 A．P₃和P₄之间的距离适当减小 B．选用宽度较大的玻璃砖 C．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 D．P₁、P₂连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小 (3)如图乙所示，正确作出光路图后，以入射点O为圆心，为半径作圆，圆与入射光线、折射光线分别交于A、D两点，再过A、D作法线的垂线，垂足分别为B、C点，测得，，则玻璃的折射率为__________（结果保留三位有效数字）。 (4)在确定玻璃砖边界线时，下列情形会导致折射率的测量值偏小的是__________。 A．玻璃砖下移 B．玻璃砖上移 C．两直线间距宽于玻璃砖 D．两直线间距窄于玻璃砖 6．用“插针法”测量如图（a）所示的等腰三角形玻璃砖的折射率。 (1)以下实验步骤，正确的步骤顺序为________。 ①在白纸上分别画出玻璃砖三条边对应的直线AB、AC、BC（A、B、C分别为三条直线的交点），并作一条直线MN与BC平行，测得，如图（b）所示； ②测得入射光线与AB的夹角为； ③在左侧光路上竖直插上大头针、，撤去玻璃砖，在白纸上借助大头针所插位置绘制光路； ④将玻璃砖放置且重合于A、B、C三点，用激光笔发出红光，调整入射角度，使红光恰好经过直线MN； (2)玻璃砖对红光的折射率为________； (3)为探究玻璃砖折射率与光的频率的关系，改用蓝激光笔发射蓝光重复（1）中实验步骤，记录入射光线与AB的夹角为，如图（c）所示，测得。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率越大，折射率越________（填“大”或“小”）。 7．(1)在双缝干涉实验中，若测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，图1所示从1号条纹开始到n号条纹的间距为x，则光的波长为_____（用n、L、d、x表示）。 (2)已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为L =75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图1所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图2所示，则读数为_______mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为_______ m（结果保留两位有效数字）。 (3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值_____实际值。（填“大于”“小于”或“等于”） 8．小李同学在利用双缝干涉测定光的波长的实验中，光屏上得到了如图甲所示的明暗相间的条纹。 (1)测得光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数如图乙所示，则第七条亮条纹读数为______。 (2)若已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数为，则该单色光的波长______（用，，，表示）： (3)小王同学利用平面镜也得到了双缝干涉的结果，基本装置如图丙所示，S为单色光源，为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为，到平面镜的垂直距离为，也在光屏上形成如图甲相同的干涉条纹，则该单色光的波长______（用，，，表示）； (4)小王同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图丁所示，也得到了干涉图样，而后再沿向左略微平移平面镜，则平移后得到的干涉条纹间距与平移前相比将______（选填：变大、变小或不变）。 9．某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标卡尺（20分度）的测量头（如图乙所示）测量两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐左侧第一条的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丁所示。 (1)在该实验操作和分析过程中，正确的是（　　） A．屏上看不到条纹时，应调节光源高度和亮度，使光束沿遮光筒轴线照亮屏 B．当观察到条纹模糊时，可能是单缝与双缝不平行 C．本实验必须在光源后加上滤光片才可能观察到干涉条纹 D．双缝宽度一定时，采用蓝光实验，得到的条纹间距比红光实验时大 (2)则图丙的读数x1=________，图丁的读数记为。 (3)若实验中所用的双缝间的距离d=0.30mm，双缝到屏的距离L=72cm，则实验中计算波长的表达式λ=________（用各量的符号表示）。根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ=________m（保留两位有效数字）。 (4)在做双缝干涉实验时，用波长λ1=0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的第4级明条纹和未知波长的第5级明条纹重合，则未知光的波长是________。 参考答案 1．(1)ABC (2) (3) (4)AC 2．(1)C (2)> (3)B 3．(1)AC (2)未考虑橡胶套内气体的体积 (3) -50.5 9.5 4．(1)不需要 (2)C (3) (4)c (5)AD 5．(1)BD (2)B (3)1.61 (4)C 6．(1)①④③② (2) (3)大 7．(1) (2) 9.6 (3)大于 8．(1) (2) (3) (4)变大 9．(1)AB (2)0.40mm (3) (4)0.48μm 学科网（北京）股份有限公司 $