專題21 熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)（練習(xí)）（原卷版）

專題21熱學(xué)和光學(xué)試驗(yàn)名目01熱學(xué)和光學(xué)試驗(yàn) 2考向一熱學(xué)類及創(chuàng)新試驗(yàn) 2考向二光學(xué)類及創(chuàng)新試驗(yàn) 401熱學(xué)和光學(xué)試驗(yàn)考向一熱學(xué)類及創(chuàng)新試驗(yàn)1．（2023·江蘇·高考真題）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為爭(zhēng)辯對(duì)象。下列轉(zhuǎn)變空氣柱體積的操作正確的是（

）

A．把柱塞快速地向下壓B．把柱塞緩慢地向上拉C．在橡膠套處接另一注射器，快速推動(dòng)該注射器柱塞D．在橡膠套處接另一注射器，緩慢推動(dòng)該注射器柱塞2．（2023·北京·高考真題）用油膜法估測(cè)油酸分子直徑是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑。3．（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┰诠罍y(cè)油酸分子大小的試驗(yàn)中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到2500mL的刻度為止，搖動(dòng)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，記錄滴入的滴數(shù)，直到達(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長(zhǎng)約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒(méi)有爽身粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜外形穩(wěn)定后，將事先預(yù)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的外形；⑤將畫有油酸膜外形的玻璃板放在邊長(zhǎng)為1.0cm的方格紙上。（1）利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸體積為m3，求得的油酸分子直徑為m（此空保留一位有效數(shù)字）。（2）于老師在該試驗(yàn)中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大。消滅這種結(jié)果的緣由，可能是。A．計(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)將全部不完整的方格作為完整的方格處理B．水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒(méi)有充分開放C．求每滴溶液體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴4．（2024·江西·統(tǒng)考一模）某小組探究氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)隨體積變化的規(guī)律．試驗(yàn)方案如下：在帶刻度的注射器內(nèi)密封一段摻入酒精蒸氣的空氣，然后將注射器與氣體壓強(qiáng)傳感器連接管相連接。氣體壓強(qiáng)p由傳感器測(cè)量，氣體體積V等于注射器讀數(shù)與連接管的容積之和。（1）試驗(yàn)時(shí)手不要握注射器筒，且應(yīng)緩慢推動(dòng)注射器活塞，其目的是。（2）下表是小組采集的一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)真實(shí)牢靠，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充描出第6至9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并畫出圖線。序號(hào)12345678999.0110.0120.9135.4154.7181.2223.3291.1330.021.019.017.015.013.011.09.07.05.00.0480.0530.0590.0670.0770.0910.1110.1430.200（3）由圖可知，前8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布狀況說(shuō)明：在等溫變化時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與體積關(guān)系為；第9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)顯著偏離上述規(guī)律，小組猜想是由于氣體的質(zhì)量減小了，下列哪個(gè)選項(xiàng)支持該猜想。A．部分酒精蒸氣進(jìn)入氣體壓強(qiáng)傳感器連接管B．在測(cè)量第9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)發(fā)覺(jué)注射器筒壁消滅模糊，部分酒精蒸氣液化考向二光學(xué)類及創(chuàng)新試驗(yàn)1．（2023·海南·高考真題）用激光測(cè)玻璃磚折射率的試驗(yàn)中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側(cè)用激光筆以肯定角度照射，此時(shí)在屏上的S1處有激光點(diǎn)，移走玻璃磚，光點(diǎn)移到S2處，回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)畫出激光束經(jīng)玻璃折射后完整的光路圖；（2）已經(jīng)測(cè)出AB=l1，OA=l2，S1S2=l3，則折射率n=（用l1、l2、l3表示）；（3）若改用寬ab更小的玻璃磚做試驗(yàn)，則S1S2間的距離會(huì)（填“變大”，“變小”或“不變”）。2．（2021·浙江·高考真題）小明同學(xué)在做“測(cè)定玻璃的折射率”試驗(yàn)時(shí)，發(fā)覺(jué)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測(cè)出了玻璃的折射率。請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)方框中畫出光路圖，標(biāo)出入射角i和折射角r，并寫出折射率n的計(jì)算式。3．（2021·浙江·高考真題）圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”試驗(yàn)的裝置。試驗(yàn)中:①觀看到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清楚，值得嘗試的是。(單選）A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭

B．增大單縫與雙縫間的距離

C．調(diào)整撥桿使單縫與雙縫平行②要增大觀看到的條紋間距，正確的做法是(單選）A．減小單縫與光源間的距離

B．減小單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離

D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離4．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考模擬猜測(cè)）甲、乙兩同學(xué)在做“測(cè)定玻璃的折射率”的試驗(yàn)時(shí)，分別選用平行玻璃磚/半圓形玻璃磚做試驗(yàn)。（1）甲同學(xué)在畫好平行玻璃磚界面兩條直線后，不慎誤將玻璃磚向上平移至圖甲中虛線位置，而其他操作均正確，則測(cè)得的折射率將（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）乙同學(xué)插大頭針、確定和射光線，另一側(cè)垂直紙面插大頭針，為折射光線，作BA、CD垂直于法線于A、D兩點(diǎn)；則玻璃磚的折射率可表示為（用圖中線段長(zhǎng)度表示）；若乙同學(xué)在插大頭針前不當(dāng)心將玻璃磚以O(shè)為圓心逆時(shí)時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。5．（2024·福建漳州·統(tǒng)考二模）某小組用如圖甲所示的雙縫干涉裝置來(lái)測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、雙縫、白光光源、單縫、紅光濾光片等光學(xué)元件。（1）試驗(yàn)過(guò)程如下：①取下遮光筒左側(cè)的元件，打開光源，調(diào)整光源高度和角度，使它發(fā)出的光束能直接沿著遮光筒的軸線把屏照亮；②按合理挨次在光具座上放置各光學(xué)元件，使各元件的中心位于遮光筒的軸線上，調(diào)整單、雙縫間距并使之相互平行。要使白光通過(guò)器材A后獲得單一顏色的紅光，則圖中器材A的名稱是（填“濾光片”或“單縫”）；③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離L；④將測(cè)量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器）的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對(duì)齊，將該條亮紋定為第1條亮條紋。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對(duì)齊，如圖乙所示，此時(shí)示數(shù)為mm，再求得相鄰亮條紋的間距；⑤已知雙縫間距d，可求得所測(cè)紅光的波長(zhǎng)。（2）關(guān)于本試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．減小雙縫間距，干涉條紋間距減小

B．增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間距增大C．去掉器材A后，干涉現(xiàn)象消逝

D．若攔住雙縫中的一條縫，屏上也會(huì)有條紋6．（2024·全國(guó)·模擬猜測(cè)）長(zhǎng)方體玻璃磚的一個(gè)表面鍍銀（光線不能透過(guò)），為測(cè)定此玻璃磚的折射率，某同學(xué)列出主要試驗(yàn)步驟如下：①如圖甲所示，將玻璃磚平放到水平面內(nèi)的白紙上，鍍銀面與紙面垂直，貼著玻璃磚前、后兩個(gè)面在紙上分別畫出直線和，其中側(cè)為鍍銀面；②在白紙上豎直插上兩枚大頭針，，在側(cè)觀看并插入兩枚大頭針，；③拔掉大頭針，做入射光線和出射光線的光路圖，入射光線與出射光線分別與交于O點(diǎn)和點(diǎn)，如圖乙所示；④作的中垂線AB交于A點(diǎn)，交于B點(diǎn)，延長(zhǎng)入射光線交AB于C點(diǎn)。（1）插第三枚大頭針時(shí)，應(yīng)使其