作业(十一) 实验-【假期作业】2026年高二物理暑假假期作业

暑假作业人的一生就是进行尝试，尝试得越多， 作业（十一） 实验 1考点突破 实验一用油膜法测油酸分子的大小 1.实验目的 (1)估测油酸分子的大小。 (2)学会间接测量微观量的原理和方法。 2.实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单 分子油膜，用1-计算出油膜的厚度，其 中V为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的 体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于 油酸分子的直径。 浮在水面上 的痱子粉 油酸膜 油酸分子 水 3.实验器材 清水、浅盘、胶头滴管（或注射器）、坐标纸、 玻璃板、爽身粉（或石膏粉）、油酸酒精溶 液、量筒、彩笔等。 4.实验步骤 (1)在浅盘中盛入适量的水（约2cm深）， 静置一段时间使水处于稳定状态。 (2)用注射器（或胶头滴管）取事先配好的 体积浓度为的油酸酒精溶液，逐滴滴入 量筒中，记下滴入1mL溶液的滴数N。 (3)将适量爽身粉均匀地撒在水面上。 (4)用注射器（或胶头滴管）靠近水面将一 滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在 浅盘上，用彩笔描绘出油膜的形状。 生活就越美好。 [每日格言] 今 月 日 台 星期 天气 5.数据处理 (1)计算溶液中油酸的体积：V=冬(m)。 (2)计算油膜的面积S:以边长为1cm的 正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数， 大于半个的算一个，不足半个的舍去。 (3)计算油酸的分子直径：d背（注意单位 统一)。 6.注意事项 (1)实验前将所有器材用具擦洗干净。 (2)爽身粉用量不要太大，油酸酒精溶液的 浓度以小于0.1%为宜。 (3)浅盘要水平放置，其中的水面离盘口的 距离应较小，以便准确地画出油膜的形状。 实验二探究气体等温变化的规律 1.实验目的 研究一定质量的气体在温度保持不变时， 它的压强与体积的关系。 2.实验器材 铁架台、注射器、橡胶套、压力表（压强 表)等。 力表 柱塞 空气柱 橡胶套 3.实验原理（如图所示） (1)实验研究对象：注射器内的一定质量的 气体。 (2)实验方法：控制气体温度和质量不变， 研究气体压强与体积的关系。 [每日格言]对于最有能力的领航人，风浪总是格外的 (3)待测量 气体压强：可以通过压力表读出。 气体体积：通过注射器刻度读出。 缓慢改变气体体积，测出对应的气体压强，从 而探究一定质量的气体压强和体积的关系。 4.实验步骤 (1)安装实验器材。 (2)将注射器活塞推到刻度2处。 (3)记下此时的压强值和对应的体积值（刻 度值)，填入表格。 (4)缓慢推拉活塞，重复上一步骤，记下对 应的压强和体积。 5.实验结论 一定质量的某种气体，在温度不变的条件 下，压强与体积的倒数成正比，即压强与体 积成反比。 2综合训练 1.(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小” 的实验中，下列说法正确的是 ) A.该实验是通过建立理想模型的方法进 行测量的 B.油酸溶液浓度越低越好，使之铺满整个 水槽 C.使用爽身粉是为了清晰地显示油膜的 边界 D.计算油膜面积时舍去所有不足一格的 方格，会使计算结果偏大 2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验 中，用amL的纯油酸配制成bmL的油酸 酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶 液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一 滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后， 测得油膜的面积为Scm,则： (1)估算油酸分子的直径大小是 cm。 (2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测 定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的 。 (选填选项前的字母) A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积 4 汹涌。 高二物理 3.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简 要步骤如下： A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标 纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个 的舍去，多于半个的算一个)，再根据方 格的边长求出油酸膜的面积S B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油 酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅 盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃 板上 C.用浅盘装入约2cm深的水 D,用公式d名求出薄膜厚度，即油酸分 子直径的大小 E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶 液中纯油酸的体积V (1)上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请 指出： ① ② (2)上述实验步骤的合理顺序是 4.(1)在“用油膜法估测油 酸分子的大小”的实验中， 用移液管量取0.25mL 油酸，倒入标注250mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL 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1mL的刻度；再用滴管取配好的油 酸溶液，向撒有爽身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。坐标格正方形的 大小为2cm×2cm,由图可以估算出油膜 的面积是 m2(保留两位 有效数字)，由此估算出油膜分子的直径是 m(保留一位有效数字)。 暑假作业真正的价值并不在人生的舞台上，而在我 (2)某同学在“用油膜法估测油酸分子的大 小”的实验中，计算出的分子直径明显偏 大，可能是由于 (多选，选填选项 前的字母)。 A.油酸分子未完全散开 B.油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足半格 的方格 D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了10滴 5.用DIS研究一定质量气体在温度不变时， 压强与体积关系的实验装置如图所示，实 验步骤如下： 压强 传感器 计算机 数据采集器 ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将 注射器与压强传感器、数据采集器、计算机 逐一连接。 ②移动活塞，记录注射器的刻度值V,同时 记录对应的由计算机显示的气体压强 值p。 ⑤用V图像处理实验数据，得出如图所 示的图线。 (1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中 采取的主要措施是 (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中 采取的主要措施是 和 6.如图所示，用气体压强传感器探究气体等 温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气 体，将注射器、压强传感器、数据采集器和 计算机逐一连接起来； 42 们扮演的角色中。 [每日格言] ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器 内封闭气体的体积V,和由计算机显示的 气体压强值1； ③重复步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得 出结论。 prpmnremprprm 压强 注射器 传感器 数据采集器 计算机 (1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确 的是 (多选，选填选项前的字母)。 A.移动活塞时应缓慢一些 B.封闭气体的注射器应密封良好 C.必须测出注射器内封闭气体的质量 D.气体的压强和体积必须用国际单位 (2)为了能最直观地判断气体压强p与气 体体积V的函数关系，应作出 (选填“力-V”或“p己”）图像。对图线进 行分析，如果在误差允许范围内该图线是 一条 就说明一定质量的气体在温度不变时，其 压强与体积成反比 7.在发现查理定律时，尚未 建立热力学温标，因此在 查理定律的原始表述中 0 ℃ 采用的是摄氏温标。如 图所示为两同学研究相同质量的同种气体做 等容变化的规律时得到的p-t图像。 (1)图线与横轴交点的横坐标表示 (2)图中1、2两图线斜率不同的原因是 (3)气体的等容变化过程中，压强变化量为 △p,温度变化量为△t,则下列△p-△t图像 正确的是 (选填选项前的字母)。暑假作业别拿自己的人生和他人做比较，你根本 7.B密封气体温度缓慢升高过程中在外力F作用下体 积缓慢减小，结合理想气体状态方程兴=C(C为常 量)可知，密封气体压强缓慢增大，对活塞由平衡条件 有mg十poS十F=S,则外力F增大，A错误；由于温 度升高，密闭气体的内能增大，B正确；密封气体的体 积减小，气体对外做负功，C错误；结合选项A分析可 知八=V,由题可知密封气体初末状态温度之比 T2 为-且体积减小，则密封气体的末态压强2 2V1 V?P1>2p1,D错误。 8.解析（1)对胎内气体，根据理想气体状态方程有 p1V1_2V2 T1 T2 代入数据解得p2=3.3×105Pa。 (2)根据p-V图像与横轴所围图形面积表示气体做功 可知，此过程外界对气体做的功 W=-3.03.3×105×(0.560-0.528J=-1.008× 2 104J 根据热力学第一定律有△U=Q十W 又Q=7.608×104J 解得△U=6.600×104J。 答案(1)3.3×105Pa(2)6.600×104J 9.解析(1)由原线圈所接正弦交流电的峰值求出其有 效值U1= ,设变压器副线图的输出电压为U2,则有 √2 U1_ U2 n2 Um 求得U2=U1= 21 5√2 故支压器的输出功率P尽-。 (2)设加热前容器内气体的压强为p0,加热后容器内气 体的温度为T1,则加热后气体的压强为2p0,由题意可 知容器内的气体做等容变化，则由查理定律有个= 解得T1=2T0 由Q=C△T知气体吸收的热量Q=C(2T。一T。) =CTo 又容器是绝热容器且电热丝产生的热量全部被气体吸 Um2 收，则Q=Pt=CTo,即50R=CT0 50CToR 解得t= U Um? 50CToR 答案(1)50R(2) U2 10.解析(1)设容器内气体初、末状态体积分别为V0、 V,末状态温度为T,由盖-吕萨克定律得 其中V。=S%,V=s(h+台) 联立解得T=T,: (2)设此过程中容器内气体吸收的热量为Q,外界对 气体做的功为W,由热力学第一定律得 △U=Q+W 其中△U=C(T-To) W=-(mg十oS)号A 联立解得Q=5(CT,十mgh+poSh)。 答案(1号T,(2)号(CT,+mgh+p0S) 6 :不清楚他们的人生是怎么一回事。 [每日格言] 作业（十一）实验 [综合训练] 1.ACD利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子 油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积的油酸酒精 溶液在水面上形成的油膜面积，月d=当计算出油膜 的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体 积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直 径，即该实验是通过建立理想模型的方法进行测量的， 选项A正确；实验中不可让油酸铺满整个水槽，选项B 错误；使用爽身粉是为了清晰地显示油膜的边界，选项 C正确；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格， 使S偏小，则算出来的直径d偏大，选项D正确。 2.解析 (1)据题得：油酸酒精溶液的浓度为号，一滴油 酸酒精溶液的体积为】L,一滴油酸酒精溶液中纯油 酸的体叔为V=。2=品mL,则油酸分子的直径为 a Sbns cm. (2)设一个油酸分子的体积为V1,则V1=6,由 则可知，要测定可伏加德罗常数，还需要知道 NA-V 油滴的摩尔体积，B项正确。 答案1)8n (2)B 3.解析(1)①C步骤中，要在水面上均匀撒上爽身粉或 细石膏粉。②实验时还需要：F.用注射器或滴管将事 先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下 量筒内增加一定体积时液滴的数目。(2)实验步骤的 合理顺序是CFBAED。 答案(1)见解析(2)CFBAED 4.解析(1)油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的 整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个 格，再计算总面积，将油膜看成单分子层，先计算2滴 溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜 面积即得分子直径。由题图示油膜可知，油膜的面积 S=60×2X2cm2=240cm2=2.4×10-2m2; 两滴油酸溶液含纯油酸的体积 100X250mL=2×10-5mL=2×10-11m3, V=2x,1×0.25 油酸分子的直径d=V=2×101 S2.4X10-2m≈8×10-10m。 (2)由公式d-当可知，d偏大，则可能是由于油酸体积 V偏大或油膜面积S偏小造成的，选项A、C正确。 答案(1)2.4X10-28×10-10(2)AC 5.解析(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活 塞保证封闭效果。 (2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让 气体与外界进行足够的热量交换，一要时间长，也就是 抽动活塞缓慢，二要活塞导热性能好，再者不能用手握 住封闭气体部分的注射器。 答案(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢地抽动活塞不 能用手握住注射器封闭气体部分 6.解析(1)由于该实验是“用气体压强传感器探究气体 等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言 的，故实验中不能出现漏气的现象，移动活塞时，外界 对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的 温度就可能会发生变化，故A、B正确；等温变化的规律 为1V1=p2V2,所以不必测出气体的质量，只要看它 是否满足这样的变化规律即可，故C错误；只要压强p 两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出 等温变化的规律，故D错误。(2)如果作p-V图像，因 为它们的乘积是不变的，故这个图像应该是一条曲线， 不能直观地判断压强p与体积V的数量关系，直线更 [每日格言]不要谨慎地稽查人生，现在就呈现出你 能形象直观地体现二者的关系，故应作出力的图 像，在误差允许的范围内，力图线是一条过原点的 倾斜直线。 答案(1)AB(2)p立 过原点的倾斜直线 7解析()根据理想气体状态方程+23K=C得p一 计273K①，可知当力=0时，t=一273℃，即绝对 (2)根据理想气体状态方程 +K=C得p=号u+ 273K),可知斜率越大，体积越小，所以斜率不同表示 气体体积不同，3)根据查理定律得票-公等=CV,又 △T=A,得△p=号△=CVA,即△p与△成正比，故 A、B、D错误，C正确。 答案(1)绝对零度(2)气体体积不同(3)C 作业（十二）光电效应波粒二象性 [考点突破]一跟踪训练 1.BD金属的逸出功是金属本身的特性，与照射光的强 度无关，A错误；根据e=hy可知，X光的光子能量与其 强度无关，B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hy 一W。结合A、B项分析可知，逸出的光电子最大初动 能与照射光的强度无关，C错误；若增加此X光的强 度，则单位时间入射到金属表面的光子数增多，单位时 间逸出的光电子数增多，D正确。 2.A根据Ekm=hy一W。,可知入射光的频率不同时，电 子的最大初动能不同，又eU.=Em,得U。=九一 Wo e 可见入射光的频率y不同时，遏止电压U。不同，A项 正确；由U。=么，知U。-v图像的斜率=点，与 入射光的频率y无关，B项错误；题图甲所示电路中，必 须把电源正负极反接，才能用来验证光电流与电压的 关系，即当电压增大到一定数值时，电流表的示数变为 零，C项错误；根据Ekm=hv一W0可知，光电子的最大 初动能与入射光的光照强度无关，D项错误。 3.D当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程eU1 hy1一W。可知，其他条件不变时，增大光强，电压表的 示数不变，故A错误；若改用比山更大频率的光照射 时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故 遏止电压变大，即此时电压表示数大于U,故B错误； 其他条件不变时，使开关S接2，此时h1>W0,可发生 光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；根据爱因 斯坦光电效应方程eU1=hy1-Wo,其中W。=hye,联立 e0,故D 解得，光电管阴极材料的截止频率为。=1一 正确。 4.ACD根据光电效应方程可得Ekm=hy一ho,当电压 表示数为U时，电流表示数恰好为零，根据动能定理可 得eU=Ekm,若入射光频率变为原来的2倍，则有 Ekm'=2hy一ho。设遏止电压变为U',则有eU'= Em',联立解得U=2U+0,故A正确；若入射光频 率变为原来的3倍，则有Ekm"=3hv-hb=2hv十eU, 故B错误；保持滑动变阻器滑片位置不变，若入射光频 率变为原来的3倍，则电子到达A极的最大动能为E =Ekm”-eU=2hv十eU-eU=2hv,故C正确；入射光频 率为，若改变电路，加大小为U的正向电压，电子到达 A极的最大动能为Ek'=Ekm十eU=2eU,故D正确。 [综合训练 1.ABC依据光电效应方程Ek=hy一W可知，当Ek=0 时，=0，即图像中横坐标的截距在数值上等于金属的 极限频率，图线的斜率=tan0=Ek,可见图线的斜 Γy一y0 6, 最大的发挥。 高二物理 率在数值上等于普朗克常量。据题图可知，假设图线 的延长线与Ek轴的交点为C,其截距为W,有tan0= W ,而tan0=h,所以W=hvo,即图像中纵坐标轴截距 在数值上等于金属的逸出功，故选ABC。 2.BC海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形 成的虚像。由于不同高度的空气密度不同，导致光在 不均匀的大气中传播时发生折射，从而使人看到远处 物体的虚像。所以蜃楼是光的折射现象，A错误；光电 效应是指在光的照射下，某些物质内部的电子会被光 子激发出来而形成电流的现象，它表明光具有粒子性， B正确：水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为 油膜的上下表面反射的光相互叠加，形成了千涉现象 不同颜色的光波长不同，干涉条纹的间距也不同，所以 会呈现出彩色条纹。因此，水面上的油膜在阳光下呈 现彩色条纹是光的干涉现象，C正确；斜插在水杯中的 筷子看起来像被折断是光的折射现象，D错误。 3.C 一切光都具有波粒二象性，光的有些行为（如千涉 衍射)表现出波动性，有些行为（如光电效应）表现出粒 子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。 虽然 光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子 是实物粒子，有静止质量，光子不是实物的粒子，没有 静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场 形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一 种粒子。光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光 子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子 性。光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光 的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用 就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显 著，故C正确，A、B、D错误。 4.B根据光电子最大初动能与遏止电压的关系 Ek=eU 根据图像有U2|>|U3>|U1l 故Ek2>Ek>Ek1,B正确。 5.B光电效应发生的条件是入射光的频率大于金属的 极限频率（裁止频率），由于甲的逸出功小于乙的逸出 功，所以甲的极限频率（截止频率）小于乙的极限频率 (截止频率)，当使用某频率的光分别照射甲、乙时，只 有甲发射光电子，发生光电效应现象，所以该光的频率 大于甲的极限频率（截止频率），小于乙的极限频率（截 止频率)，故使用频率更小的光，乙肯定不会发射光电 子，若频率更小的光的频率仍大于甲的极限频率（截止 频率)，则甲仍能发射光电子，由爱因斯坦光电效应方 程Ek=hv一W0可知甲发射的光电子的最大初动能小 于之前的最大初动能，A错误，B正确；由选项A、B项 分析可知频率不变，减弱光强，光的频率仍小于乙的极 限频率（截止频率），仍不能使乙发射光电子，C错误； 由爱因斯坦光电效应方程E=hy一W0可知，频率不 变，减弱光强，甲发射的光电子的最大初动能不变， D错误。 1 6.B由U。=2m2=hy-W可知v丙>v甲=v元dp= 入元>入丙，所以A、D错误，B正确。由于o=W,所以 C错误。 7.BD由于紫光的频率比蓝光的频率高，因此用紫光照 射时，电流计一定有示数，A错误；由于不知阴极K的 截止频率，所以用黄光照射时，也可能发生光电效应 因此电流计可能有示数，B正确；当滑片向左移动时， UAK减小，即使UAK=O,电流表中也可能有电流通过， C错误；当滑片向右端滑动时，UAK增大，阳极A吸收 光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到 达阳极A时，电流达到最大，即饱和电流，若在滑动前， 电流已经达到饱和电流，那么即使增大UAK,光电流也 不会增大，D正确。 8.BC由爱因斯坦光电效应方程得Ekm=hy一Wo,又由 动能定理得一eU.=0-Ekm,整理得eU。=hv一Wo,由 题图2可知，Q的逼止电压大于R的，则Q的频率大于 R的频率，由c=入y可知，Q的波长小于R的波长，则分 别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R的窄， A错误；同理，Q产生的光电子的最大初动能比P的 大，由德布罗意波长公式入= h和力=√/2mEkm得入= h 三，显然P产生的光电子在K处的最小德布罗 √/2mEkm