1、专题分层突破练19热学与光学实验1.“用DIS研究在温度不变时,一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。保持温度不变,封闭气体的压强p用压强传感器测量,体积V由注射器刻度读出。某次实验中,数据表格内第2次第8次压强没有记录,但其他操作规范。次数123456789压强p/kPa100.1p7179.9体积V/cm3181716151413121110根据表格中第1次和第9次数据,推测出第7次的压强p7,其最接近的值是。A.128.5 kPaB.138.4 kPaC.149.9 kPaD.163.7 kPa2.(2020福建高三月考)某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中,采用的方法
2、及步骤如下:在玻璃瓶中加入0.5 mL的油酸和一定量的酒精,得到250 mL的混合溶液;用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入100滴时,测得其体积恰好是1 mL;先往浅盘里倒入2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上;用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的带小方格的透明塑料板放在浅盘上,并在板上描下油酸膜的形状;数出轮廓范围内小方格的个数;根据以上信息,回答下列问题:(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 mL;(2)若1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长L,油膜的面积为,油酸分子
3、直径是。(用V、N、L表示)3.(2020北京高三一模)某同学利用如图甲所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中,按如下操作步骤进行实验:a.将注射器活塞移动到体积适中的V0位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0;b.用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积;c.读出注射器刻度表示的气体体积V,通过DIS系统记录下此时的V与压强p;d.重复b、c两步操作,记录6组数据,作p-V图。结合上述步骤,请你完成下列问题:(1)该同学对器材操作的错误是,因为该操作通常会影响气体的(选填“温度”“压强”或“体积”)。(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关
4、系的实验中,一定质量气体等温变化的p-V图线如图乙所示,图线的形状为双曲线。一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的,如图丙所示。请判断图丙中的两条等温线的温度T1(选填“”“”“=”)T2。4.(2020山东高三月考)如图甲所示,是建造某大桥时将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景。施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验。实验1:研究将钢板从水下水平拉出的过程中总拉力的变化情况;实验2:研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中总拉力的变化情况;(1)必要的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等;(2)
5、根据图乙中的实验曲线可知,实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 N,钢板完全浸没在水中时受到的浮力是 N(结果均保留两位有效数字);(3)根据分子动理论,实验1中最大总拉力明显增大的原因是。5.(2020北京高三二模)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示。已知双缝间的距离为d,在距离双缝L处的屏上,用测量头测量条纹间宽度。(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图丙所示的手轮上的示数为 mm,求得相邻亮纹的
6、间距x为 mm;(2)波长的表达式=(用x、L、d表示);(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将(选填“变大”“不变”或“变小”);(4)如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹间距将(选填“变大”“不变”或“变小”)。丁6.(2020山西高三一模)如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验。在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时,P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像,关于该实验:(1)以下说法正确的是。A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当
7、大些,可以提高准确度B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些,可以提高准确度C.入射角适当大些,可以提高准确度D.P1、P2的间距,入射角的大小均与实验的准确度无关(2)该玻璃砖的折射率n=。另一同学将大头针插在P1和P2位置时,沿着P3、P4的方向看不到大头针的像,其原因可能是。微信扫码获取在线名师微课配套指导课件备考资料合集智能学习助手参考答案专题分层突破练19热学与光学实验1.C解析根据玻意耳定律,一定质量气体,压强与体积成反比,而实验数据,第1次和第9次数据,它们的压强与体积乘积,也正好近似相等,因此第7次的压强p7=100.11812kPa=150kPa,故C正确,A、B、D错误
8、。2.答案(1)210-5(2)NL2VNL2解析(1)纯油酸的体积是V=0.52501100mL=210-5mL(2)油膜的面积为NL2油酸分子直径d=VNL23.答案(1)用手握住注射器前端温度(2)解析(1)在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化,所以实验中,不能用手握住注射器前端,否则会使气体的温度发生变化;(2)在p-V图像中,根据pVT=C可得pV=CT,即离坐标原点越远的等温线温度越高,故T1T2。4.答案(1)弹簧测力计(2)0.600.35(3)分子间存在引力,钢板与水的接触面积大解析(1)实验中需要测量拉力的大小,必要的实验器材中缺少测力工具,故需要弹簧测力计;(2)由
9、乙图可知,实验1和实验2中拉力的最大值分别为4.35N和3.75N,即实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力减小了4.35N-3.75N=0.60N;完全浸没在水中时,有:浮力+拉力=重力,完全拉出水面时,有:拉力=重力,即得F浮=3.75N-3.40N=0.35N;(3)分子间存在引力和斥力,随着分子间距离的增大,分子间表现为引力,在水面上拉钢板时,水分子与钢板分子间距离增大,表现为引力,故拉力增大;另钢板与水面接触面积大,拉力也会增大。5.答案(1)13.8702.310(2)dxL(3)变小(4)不变解析(1)图乙读数2mm+0.01mm32.0=2.320mm;图丙读数13.5mm
10、+0.01mm37.0=13.870mm;则条纹间距x=13.870-2.3206-1mm=2.310mm(2)根据x=Ld可得波长的表达式=dxL(3)若改用频率较高的单色光照射,则波长减小,由x=Ld可知,得到的干涉条纹间距将变小;(4)若实验时单缝偏离光轴向下微微移动,由x=Ld可知,条纹间距不变。6.答案(1)AC(2)3经过P1、P2的光线在界面MN处发生全反射解析(1)出射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的角度会较大,故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度,故A正确,B错误;入射角适当大些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小,故C正确,D错误。(2)由题图知,沿P1、P2的光线入射角为i=30,折射角为r=60,则该玻璃砖的折射率n=sinrsini=sin60sin30=3把大头针插在P1、P2位置时,沿着P4、P3的方向看不到大头针的像,其原因是经过P1、P2的光线在界面MN处发生全反射。
