大二輪專題復(fù)習(xí)專題六實驗第17講熱學(xué)和光學(xué)實驗專題強(qiáng)化練考點二探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系考點一用油膜法估測油酸分子的大小內(nèi)容索引考點三測量玻璃的折射率考點四實驗：用雙縫干涉測量光的波長考點一用油膜法估測油酸分子的大小

3.對“S”的測量(1)數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)n0，不足半個的舍去，多于半個的算一個；(2)用正方形的個數(shù)乘單個正方形的面積S0計算出油膜的面積S(即n0S0)。

(2025·江西萍鄉(xiāng)市一模)在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗過程中。(1)單分子油膜：油酸分子式為C17H33COOH，它的一個分子可以看成由兩部分組成，一部分是C17H33-，另一部分是-COOH，-COOH對水有很強(qiáng)的親和力。當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中酒精溶于水中，并很快揮發(fā)。油酸中C17H33-部分冒出水面，而-COOH部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一個單分子層油膜。(2)配制溶液：將1mL純油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液。(3)測量體積：用量筒測出1mL溶液共有80滴。例1(4)平靜水面：在邊長為30~40cm淺盤里倒入2~3cm深清水，待水面穩(wěn)定后將爽身粉均勻地撒在水面上。(5)滴入溶液：用清潔滴管將配制好的1滴溶液輕輕滴入淺盤中。(6)描線：待油膜散開穩(wěn)定后，用描線筆描出油膜輪廓。(7)數(shù)格，每格邊長是0.5cm，油膜輪廓如圖所示。①油膜的面積為

m2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

3.5×10-3根據(jù)題意可知，油膜所占坐標(biāo)紙格數(shù)約140格，故油膜面積為S=140×(0.5×10-2)2

m2=3.5×10-3

m2。解析②油酸分子的直徑約為

m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

1.8×10-9

解析③在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，實驗小組測得油酸分子直徑的結(jié)果明顯偏小，原因可能是

。

A.油酸在水面未完全散開時即描線B.計算油膜面積時把所有不足一格的方格計算在內(nèi)C.用量筒測出1mL溶液的滴數(shù)時，多數(shù)了滴數(shù)BC油酸在水面未完全散開時即描線會導(dǎo)致面積S偏小，故直徑偏大，A錯誤；計算油膜面積時把所有不足一格的方格計算在內(nèi)，會導(dǎo)致面積S偏大，故直徑偏小，B正確；用量筒測出1

mL溶液的滴數(shù)時，多數(shù)了滴數(shù)，會導(dǎo)致計算的油酸體積V偏小，故直徑偏小，C正確。解析返回考點二探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)

與體積的關(guān)系1.實驗方法：控制變量法實驗裝置如圖2.為保證等溫變化，實驗過程中不要用手握住注射器有氣體的部位。同時，改變體積過程應(yīng)緩慢，以免影響密閉氣體的溫度。為保證氣體密閉，應(yīng)在柱塞與注射器內(nèi)壁間涂上潤滑油，注射器內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差不宜過大。

(2023·山東卷·13)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)p和體積V(等于注射器示數(shù)V0與塑料管容積ΔV之和)，逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。例2

B

解析(2)若氣體被壓縮到V=10.0mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為

Pa(保留3位有效數(shù)字)。

2.04×105

解析(3)某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了ΔV，則在計算pV乘積時，他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而

(填“增大”或“減小”)。

某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了ΔV，則在計算pV乘積時，根據(jù)p(V0+ΔV)-pV0=pΔV可知他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而增大。解析增大

(2025·河北省部分學(xué)校聯(lián)考模擬)用如圖所示裝置完成“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗。(1)關(guān)于實驗，下列說法正確的是

；

A.實驗時需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在實驗過程中晃動B.在活塞上涂上潤滑油，保持良好的封閉性C.實驗時緩慢地向上拉或向下壓柱塞，是為了盡量減小注

射器與柱塞間的摩擦D.封閉一定質(zhì)量的氣體時，先要摘除橡膠套，拉動柱塞使

之移到適當(dāng)位置后，再用橡膠套封閉注射器的注射孔變式BD從實驗要求可知，實驗前將注射器固定好就可以防止實驗過程中注射器晃動，用手扶住注射器外壁會導(dǎo)致封閉氣體的溫度升高，故A錯誤；在活塞上適量涂上潤滑油，是為了保證密封性，防止漏氣，故B正確；實驗時緩慢地向上拉或向下壓柱塞，是為了防止動作過快導(dǎo)致封閉氣體的溫度升高，故C錯誤；封閉一定質(zhì)量的氣體時，先要摘除橡膠套，拉動柱塞使之移到適當(dāng)位置后，再用橡膠套封閉注射器的注射孔，故D正確。解析(2)封閉氣體的壓強(qiáng)緩慢增大時，封閉氣體_____________(填“從外界吸熱”或“向外界放熱”)；

向外界放熱若封閉氣體的壓強(qiáng)緩慢增大，則外界對氣體做功使氣體的體積減小，W>0，實驗器材導(dǎo)熱良好，實驗探究氣體等溫變化的規(guī)律，故氣體溫度保持不變，則ΔU=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，可知Q<0，故封閉氣體向外界放熱。解析

>>

解析返回考點三測量玻璃的折射率1.一個重要實驗步驟在玻璃磚的另一側(cè)插上大頭針P3，使大頭針P3擋住大頭針P1、P2的像，再插上大頭針P4，使大頭針P4擋住大頭針P3和大頭針P1、P2的像。

3.兩個減小誤差的實驗要求(1)實驗時，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2和O、P3與O'之間距離要稍大一些。(2)入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)，當(dāng)θ1太大時，反射光較強(qiáng)，出射光較弱，當(dāng)θ1太小時，入射角、折射角測量的相對誤差較大。

(2024·安徽卷·11)某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗。(1)為測量玻璃的折射率，按如圖甲所示進(jìn)行實驗，以下表述正確的一項是

。(填正確答案標(biāo)號)

A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a'例3BB.在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個大

頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。在眼睛

這一側(cè)，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使

它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2C.實驗時入射角θ1應(yīng)盡量小一些，以減小實驗誤差在白紙上畫出一條直線a作為界面，把長方體玻璃磚放在白紙上，使它的一個長邊與a對齊。用直尺或者三角板輕靠在玻璃磚的另一長邊，按住直尺或三角板不動，將玻璃磚取下，畫出直線a'代表玻璃磚的另一邊，而不能用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a'，故A錯誤；B項實驗操作正確；實驗時入射角θ1應(yīng)盡量大一些，但也不能太大(接近90°)，以減小實驗誤差，故C錯誤。解析(2)為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據(jù)實驗結(jié)果作出光路圖，并標(biāo)記紅光和綠光，如圖乙所示。此實驗初步表明：對于同一種介質(zhì)，折射率與光的頻率有關(guān)。頻率大，折射率

(填“大”或“小”)。

大

解析(3)為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系，用同一束激光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì)，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為α2、α3(α2<α3)，則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為n玻璃

n介質(zhì)(填“>”或“<”)。此實驗初步表明：對于一定頻率的光，折射率與介質(zhì)材料有關(guān)。

>返回

解析考點四實驗：用雙縫干涉測量光的波長1.實驗裝置圖及實驗器材(如圖)雙縫干涉儀、光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺。

(2025·福建福州市一模)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量某種單色光的波長。實驗時，光源正常發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。例4C(1)該同學(xué)在測量相鄰亮條紋的間距Δx時，并不是直接測量某相鄰亮條紋的間距，而是先測量多個亮條紋的間距再求出Δx。下列測量采用了類似方法的有

。

A.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中合力的測量B.“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實驗中彈簧的形變量的測量C.“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量該同學(xué)在測量相鄰亮條紋的間距Δx時，并不是直接測量某相鄰亮條紋的間距，而是先測量多個亮條紋的間距再求出Δx。使用了積累法，減小了測量誤差，“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量，同樣使用了積累法，減小了測量誤差。解析(2)該同學(xué)轉(zhuǎn)動手輪，使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，然后同方向轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時手輪上的示數(shù)，如圖丙所示為

mm，求得相鄰亮紋的間距Δx為

mm(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

11.6522.28

解析(3)若相鄰亮條紋的間距為Δx、單縫與屏的距離為L1，雙縫與屏的距離為L2，單縫寬為d1，雙縫間距為d2，則光的波長用上述部分物理量可表示為λ=

。

解析(4)關(guān)于此實驗，下面幾種說法正確的是

。

A.僅撤掉濾光片，光屏仍能觀察到干涉圖樣B.僅將單縫移近雙縫，光屏上觀察到的條紋數(shù)變少C.單、雙縫相平行，兩縫與光屏上的條紋相垂直D.僅撤掉雙縫，在光屏上可能觀察到明暗相間的條紋AD

解析返回專題強(qiáng)化練對一對12345答案題號123答案ABD(1)B

(2)1.57

(3)不變(1)D

(2)1.515

(3)573題號

45答案(1)①不會②H

③見解析(2)乙1.(多選)(2025·廣西卷·8)關(guān)于用油膜法測分子直徑的實驗，下列說法正確的是A.油膜的厚度，可以看成是球形的直徑B.油膜穩(wěn)定時，油酸分子還在做熱運動C.展開的薄膜，如果是不完整的正方形，可以不計面積D.實驗時，加酒精比不加酒精更好地展開油膜12345答案√√√12345答案在油膜法測分子直徑的實驗中，把油膜看成單分子油膜，即認(rèn)為油膜是由一層分子構(gòu)成的，所以油膜的厚度可以近似看成是球形分子的直徑，故A正確；分子在永不停息地做無規(guī)則運動，與宏觀物體是否處于穩(wěn)定狀態(tài)無關(guān)。油膜穩(wěn)定時，油酸分子仍然在做熱運動，故B正確；在計算油膜面積時，為了更準(zhǔn)確地估算油膜的面積，對于不完整的格子，大于半格記為一個單位面積，小于半格的不計面積，而不是不完整的格子不計面積，故C錯誤；解析12345答案酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展開形成單分子油膜，所以實驗時加酒精比不加酒精更好地展開油膜，故D正確。解析2.(2024·湖北卷·11)某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：12345答案①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線AA'和BB'，交點為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼AA'，并使其圓心位于O點，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖(a)所示。②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點M。③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點P。12345答案④分別過M、P作BB'的垂線MM'、PP'，M'、P'是垂足，并用米尺分別測量MM'、PP'的長度x和y。⑤改變?nèi)肷浣牵貜?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出y-x圖像，如圖(b)所示。12345答案(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是

(單選，填標(biāo)號)。

A.入射角越小，誤差越小B.激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差C.選擇圓心O點作為入射點，是因為此處的折射現(xiàn)象

最明顯B12345答案入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測量的誤差會變大，故A錯誤；激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差，故B正確；相同的材料在各點的折射效果都一樣，故C錯誤。解析12345答案(2)根據(jù)y-x圖像，可得玻璃磚的折射率為

(保留三位有效數(shù)字)。

1.5712345答案

解析(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果

(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

12345答案不變根據(jù)(2)中數(shù)據(jù)處理方法可知折射率與半徑無關(guān)，若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果不變。解析3.(2025·河南南陽市一模)某實驗小組利用如圖甲所示裝置測量某單色光的波長。12345答案(1)該實驗小組以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，觀察實驗現(xiàn)象后總結(jié)出以下幾點，其中說法正確的是

。

A.干涉條紋與雙縫垂直B.若使用間距更小的雙縫，會使相鄰明條紋中心間距離變小C.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，應(yīng)將屏向遠(yuǎn)離雙縫方向移動D.若觀察到屏上的亮度較暗且條紋不明顯，可能是光源、單縫與遮光筒

不共軸所致12345答案D12345答案

解析(2)該實驗小組調(diào)整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，并將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的讀數(shù)x1=

mm(如圖乙所示)，接著再同方向轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，并讀出對應(yīng)的讀數(shù)x2=11.550mm；

12345答案1.515根據(jù)螺旋測微器的固定刻度和可動刻度可知手輪上的讀數(shù)為：1.5

mm+0.01×1.5

mm=1.515

mm。解析(3)若實驗小組所用裝置的雙縫間距為d=0.2mm，雙縫到屏的距離為L=70cm，則所測光的波長λ=______nm(保留三位有效數(shù)字)。

12345答案573

解析4.(2025·河北張家口市一模)某同學(xué)用“插針法”測量一直角三角形玻璃磚的折射率。如圖甲所示為該玻璃磚的截面圖，三角形ABC的頂角為θ且小于45°。(1)主要實驗步驟如下：12345答案①水平放置的木板上鋪一張白紙，在白紙上畫一條直線ab，并畫出其垂線cd，交于O點；②將較長的直角面AB沿cd放置，并確定玻璃磚的另外兩個光學(xué)面BC、AC，在白紙上描出玻璃磚的輪廓，俯視圖如圖乙所示；12345答案③在AB面左側(cè)的直線ab上豎直插上大頭針P1、P2，從AC側(cè)透過玻璃磚觀察P1、P2，插上大頭針P3，要求P3能擋住

(選填“P1”“P2”或“P1和P2”)的虛像；

P1和P2要求P1和P2在一條光線上，該光線透過玻璃磚后過P3，故P3要能擋住P1和P2的像；解析12345答案④確定出射光線的位置

(選填“必需”或“不必需”)插第四枚大頭針；

過P1和P2的光線與AB垂直，即AB⊥P1P2，由于光垂直入射時傳播方向不變，因此可確定AC邊上的入射點O'，此時只需要找到折射光線上的一點(P3的位置)即可確定出射光線，不需要插第四枚大頭針；解析不必需12345答案⑤撤去玻璃磚和大頭針，測得出射光線與直線ab的夾角為α，則玻璃磚折射率n=

。

解析12345答案(2)描繪出玻璃磚輪廓后，玻璃磚的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖丙中的虛線處，底邊仍重合)，但是該同學(xué)并未發(fā)現(xiàn)，仍然按照操作步驟③插上大頭針P3，在測量時他仍將△ABC作為實驗中玻璃磚所處位置，則由此得到的該玻璃磚折射率的測量值

(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

小于作出光路圖如圖，根據(jù)圖像可知，實驗測量的折射角變小，折射率變小。解析5.(2025·河北卷·12)自動洗衣機(jī)