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考点巩固卷 82 热学和光学实验
建议用时：50分钟
考点序号 考点 题型分布
实验01： 用油膜法估测油酸分子的大小 3实验
实验02： 探究等温情况下一定质量气体压强与体积 2实验
的关系
实验03： 测量玻璃的折射率 2实验
实验04： 双缝干涉实验测量光的波长 2实验
实验01：用油膜法估测油酸分子的大小
1．（2023·河南许昌·禹州市高级中学校考模拟预测）在“用油膜法估测分子的大小”实验中：
（1）该实验中建立理想化模型，下列说法正确的是 。
A．将油膜看成单分子层油膜
B．油酸分子间的间隙不可忽略
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成立方体模型
（2）某同学在本实验中，计算结果明显偏小，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液的体积算作一滴纯油酸的体积
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴
（3）该同学将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描
出油膜的轮廓，该油膜的面积是 ：已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液
滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子直径为 m。（结果保留两位有效数字）
2．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）如图在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以
通过宏观量的测量间接计算微观量。（1）某同学实验中先配制一定浓度的油酸酒精溶液，接着又进行了下列操作，操作的合理顺序是
（填字母代号）。
A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上并计算油酸薄膜的面积
C． 将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D． 向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上以上
（2）实验中，若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ，测量并计算出油膜的面
积为 ，则油酸分子的直径为 m。（计算结果保留两位有效数字）
（3）该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多，使得油膜没有充分展开，这种情况会导致分子直径d的测
量结果 真实值。（选填：“大于”、“小于”或“等于”）
3．（2023·浙江·校联考模拟预测）（1）关于实验下列说法正确的是( )
A．用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了极限法
B．用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法
C．用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了理想实验法
D．如图丁所示，测量分子直径主要用了测量微观物理量的思想和估算方法
（2）在“探究加速度与力、质量的关系”时采用（1）中如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码质量为
M，砂桶及砂的质量为m，重力加速度为g，若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，细绳的张力大小T = ，当M与m的大小满足 时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于
砂和砂桶的重力。
（3）张华同学用（1）中图丙装置测量重力加速度
①该同学用游标卡尺测定了小球的直径，如图戊所示，则小球直径为 cm；
②实验中该同学测得的重力加速度值经查证明显大于当地的重力加速度值，下列原因可能的是
。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算时用L＋d作为单摆的摆长（L为摆线长度，d为小球直径）
C．摆球的振幅偏小
D．把第n次经过平衡位置的次数，当作单摆全振动的次数
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏伽德罗常数。如果把一滴含有纯油酸体积为V的油酸
酒精溶液，滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德
罗常数的表达式为 ﹔
实验02：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
4．（2023·云南·模拟预测）某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，
实验装置如图（a）所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
（1）在注射器柱塞上涂上润滑油，其主要目的是（2）该同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图（b）所示，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表
示的物理量是封闭气体的 ；
A．热力学温度T B．摄氏温度t
C．压强p D．压强的倒数
（3）若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积 导致的，由图（b）可得 大小为
mL（结果保留1位有效数字）。
5．（2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测）小默用如图装置验证等温状态下气体的实验定律。已
知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部，未在图中标明。
（1）在实验过程中注射器没有完全竖直而是略微倾斜，则压力表读数 。
A．偏大 B．偏小 C．没有影响（2）下列实验操作，正确的有 。
A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体
B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界热交换
C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定
（3）注射器内空气柱的体积为V、压强为p，若考虑到连接压力表和注射器内空气柱的细管中有少量气体
未计入，从理论上分析 图像最接近下列哪个图 。
实验03：测量玻璃的折射率
6．（2023·安徽亳州·蒙城第一中学校考三模）在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）如图1，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是 。
A．若不小心用手触摸了光学表面，不会影响测量
B．为减少测量误差， 的连线与法线 的夹角应尽量小些
C．为了减小作图误差， 和 的距离应适当取大些
D． 界面一定要与 平行，否则会有误差
（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或
“小”）的玻璃砖来测量。
（3）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图2所示，从图像可知玻璃砖的折射率等于 。
（4）如图3所示，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面 面到图中虚
线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率将 （填“偏大”“偏小”或
“不变”）。
7．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）如图所示的阴影部分ABC为一透明光学元件的横截面，
AC为圆心在O的 圆弧面，ABCO构成正方形。现要测定该元件的折射率，可供选用的器材还有：大头针、
笔、刻度尺、圆规、平整的木板、图钉、白纸。
I.某小组进行了如下的实验操作，请将步骤补充完整。
（1）将白纸用图钉固定在平整木板上，在白纸上画出光学元件的横截面图，标好对应关系，把光学元件
放在白纸上，使它的横截面与图中画线对齐；
（2）在O点竖直插大头针P。
（3）在D点竖直插大头针 ，发现在AB外侧无论怎样调整视线都不能观察到大头针P和 的像在一条直线上，则应使连线OD与OA的角度 （填“变大”或“变小”），才能在AB外侧观察到大头针
P和 的像在一条直线上；
（4）选择合适的点竖直插大头针 ，在BC外侧调整视线观察到大头针P和 的像在一条直线上，再竖直
插上两枚大头针 ，使 挡住 ， 挡住 ；
（5）移去大头针和光学元件，记录好 、 和 的孔洞位置，在固定好的白纸上作出直角坐标系 ，
轴与OC重合， 轴与OA重合，用刻度尺测出 、 和 在直角坐标系 中的坐标 ，
， 。则此光学元件折射率测量值的表达式为 ；（用测量的坐标值表示）
Ⅱ.根据小组的实验过程，下列哪些措施能够提高实验准确程度 。
A．应选用较粗的大头针完成实验
B．应选用较细的大头针完成实验
C．插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当小些
D．插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些
Ⅲ.小组测得该元件折射率为2，光学元件圆弧面的半径为R。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB和BC
的光线，从插在O点的大头针P射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光
照射圆弧AC的弧长为 。
实验04：双缝干涉实验测量光的波长
8．（2023·广东梅州·统考二模）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安
装在光具座上，并选用缝间距 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离
。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺游标尺为20分度，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所
示，此示数为 mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A、B
条纹间的距离 。则经滤光片射向双缝的色光的波长 （用题目中所给字母写出表
达式），利用上述测量结果，经计算可得波长 m（保留两位有效数字）。
（2）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好，若他对实验装置进行了调整后，
在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，则该调整可能是
A．仅增加光源与滤光片间的距离
B．仅增加单缝与双缝间的距离
C．仅将单缝与双缝的位置互换
D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片
9．（2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：
（1）下列说法正确的是 。
A．此实验中需要使单缝和双缝平行
B．减小双缝间距，其他条件不变，屏上出现的干涉条纹将变密集
C．将红色滤光片换成绿色滤光片，其他条件不变，条纹间距将增大
D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以减小双缝间距
（2）实验时，某同学将测量头的分划线对准第一个亮条纹中心，读出测量头的示数为 ，调节
测量头让分划线对准第5个亮条纹中心时，测量头上的螺旋测微器如图所示，此时示数 。
（3）若双缝间距 、双缝到屏的距离 ，可得实验中所用光波的波长为 。
