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上篇　
主题通关
主题6　物理实验
微主题17　热学和光学实验
内容索引
活动一　问题导忆
活动二　知识内化
活动三　真题引领
活动四　典题悟理
新　情　境
活动一　问题导忆
结合教材与《考前回归》，回答下列问题：
1. 教材中的热学和光学必做实验有哪些？
2. 各实验的实验原理是什么？有怎样的实验操作过程？
3. 各实验的数据处理、误差分析有什么特点？
活动二　知识内化
活动三　真题引领
考向1　用油膜法估测油酸分子的大小
1 [2023北京卷]用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则
油酸分子的直径d＝____.
点拨·拓展·感悟
“用油膜法估测油酸分子的大小”这个实验在江苏近几年高考中虽然未出现，但这个实验的实验方法应用比较多，如对体积测量中用到的测多算少方法，对面积测量中的数格法，撒痱子粉求面积的转换法等．
【解析】通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为10－10 m或10－9 m，C正确．
2 [2024上海卷节选]物质性质实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法．通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为(　 　)
A. 10－15 m B. 10－12 m
C. 10－9 m D. 10－6 m
C
考向2　探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系
3 [2023江苏卷]在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示．利用注射器选取一段空气柱为研究对象．下列改变空气柱体积的操作正确的是(　 　)
A. 把柱塞快速地向下压
B. 把柱塞缓慢地向上拉
C. 在橡胶套处接另一注射器，
快速推动该注射器柱塞
D. 在橡胶套处接另一注射器，
缓慢推动该注射器柱塞
本实验在近几年的江苏高考中以选择题呈现，考查的角度主要有：一是实验条件的保证，如温度如何保持不变，质量如何保持不变；二是数据的获取正确，如压强、体积如何读数更精确；三是数据处理的方法，如图像法的正确选择．
感悟：____________
B
【解析】因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积，不需要在橡胶套处接另一注射器．B正确．
4 [2024上海卷节选]物质性质实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法．
验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中．实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据．
(1) 不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是(　 　)
A
(2) 下列有助于减小实验误差的操作是(　 　)
A. 实验前测量并记录环境温度
B. 实验前测量并记录大气压强
C. 待温度读数完全稳定后才记录数据
D. 测量过程中保持水面高于活塞下端
D
(2) 环境温度不影响实验数据，实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差，故A错误；本实验压强不变，实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差，故B错误；水温会缓慢下降，则温度的读数会一直缓慢变化，只有水温度和室温相同时，才会完全稳定，故C错误；测量过程中保持水面高于活塞下端，则活塞的中气体的温度和水的温度基本一致，可以减少误差，故D正确．
考向3　测量玻璃的折射率
5 [2024安徽卷]某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．
(1) 为测量玻璃的折射率，按如图甲所示进行实验，
以下表述正确的一项
是____(填正确答案标
号)．
B
A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′
B. 在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1.在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2
C. 实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差
感悟：_____________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2) 为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率____(选填“大”或“小”)．
大
(3) 为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示．保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3(α2<α3)，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃____(选填“>”或“<”)n介质．此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关．
>
【解析】(1) 在白纸上画出一条直线a作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a′代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′，故A错误；在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1，在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2，故B正确；实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大(接近90°)，以减小实验误差，故C错误．
考向4　用双缝干涉测量光的波长
6 [2024河北卷]某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等．
这个实验重点考查实验装置与实验操作、读数与数据处理，一般在选择题中出现较多．
感悟：___________
___________________________________________________
该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：
单色光类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据，判断单色光1为______(选填“红光”或“绿光”)．
绿光
活动四　典题悟理
考向1　用油膜法估测油酸分子的大小
如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是(　 　)
点拨·拓展·感悟
这个实验的操作细节较多，应特别注意．
笔记：______________
________________________________________________________________________________
1
A
A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些
B. 计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去
C. 为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D. 用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直
【解析】配成的油酸酒精溶液浓度要低些，则每滴油酸酒精混合溶液中纯油酸的体积就少，铺在浅盘中形成的油膜的面积就小，更容易形成单分子油膜，A正确；计算轮廓范围内正方形个数时，大于半格的算一格，小于半格的舍去，B错误；为清晰显示油膜边界，应先撒上痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，C错误；用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器若竖直，由于重力的作用，滴与滴之间很容易分不开，容易多滴，产生较大误差，因此注射器要倾斜滴，D错误．
考向2　探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系
[2023山东卷]利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系．将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连．活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示．
探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，这个实验要特别注意以下四个事项：(1) 实验前检查注射器的气密性.(2) 本实验应用控制变量法，探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程)，气体的
2
回答以下问题：
(1) 在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体____.
压强和体积的关系．
(3) 为保证等温变化，实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位.同时，改变体积过程应缓慢，以免影响密闭气体的温度．为保证气体密闭，应在活塞与注射器内壁间涂上润滑油，注射器内外气体的
B
(2) 若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为__________Pa.(结果保留3位有效数字)
(3) 某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据的同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而_______(选填“增大”或“减小”)．
压强差不宜过大．(4) 实验中所用的压力表精度较高，而气柱长度是直接在刻度尺上读出的，其误差会直接影响实验结果．
笔记：____________
__________________
2.04×105
增大
(3) 某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据的同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大．
考向3　测量玻璃的折射率
[2025苏锡常镇四市调研]如图所示为“插针法测玻璃砖折射率”实验中的一个场景，接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的(　 　)
A. a、b B. c、d
C. a、c D. a、b、c、d
在复习这个实验时要注意以下几点：(1) 不能用铅笔直接沿玻璃砖表面画界面线.(2) 玻璃砖两个界面应始终与所作的界面线对齐，不能随意移.(3) P1、P2、O1，O2、P3、P4之间的距离要稍大一些．(4) 入射角不能太大，也不能太小，在20°～70°之间为宜．(5) 尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上．(6) 玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上．(7) 不能把边界线和入射光线画得过粗.
笔记：______________________
3
B
[2025扬州期末]某种材料制成的长方体透明砖平放在方格纸上，用插针法测其折射率，ab、cd为材料的边界线，大头针位置如图所示，该材料的折射率约为(　 　)
A. 1.33 B. 1.41
C. 1.50 D. 1.73
4
A
考向4　用双缝干涉测量光的波长
[2025天一中学、海安中学、金陵中学联考]“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示．下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是(　 　)
本实验主要考查观察双缝干涉图样时的操作要领、测量单色光波长时的数据处理及误差分析，复习时务必实际操作体会．
笔记：__________
________________________________
5
B
【解析】亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行．B正确．
A. 仅转动透镜
B. 仅转动测量头
C. 仅转动手轮
D. 仅转动双缝
[2025苏锡常镇四市调研]某兴趣小组利用如图甲所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B.仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图乙、丙所示，下列判断中可能正确的是(　 　)
6
D
A. A处为单缝，图乙对应的缝宽小
B. A处为单缝，图乙对应的光源频率高
C. A处为双缝，图乙对应的双缝间距大
D. A处为双缝，图乙对应的AB距离大
新　情　境
1 [2025镇江期末]利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图丙所示，分划板在图丙中A、B位置时游标卡尺读数也由图丁给出，则：
2
1
(1) 分划板在图丙中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝____mm，xB＝15.6 mm，相邻两条纹间距Δx＝______mm；该单色光的波长λ＝________m.
2
1
11.1
0.75
6×10－7
(2) 若某同学通过目镜，看到如图戊所示的情形．由于条纹清晰，他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，则测量得到的波长和准确值相比是________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
2
1
偏大
2
1
2 [2025南通期中]如图甲所示为探究气体等温变化规律的实验装置，实验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取，气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取．
(1) 关于实验操作，下列说法正确的是____.
A. 柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力
B. 为方便推动柱塞，应手握注射器
C. 注射器不水平放置对实验没有影响
(2) 实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小．该过程中气体的内能_____(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体对外______
(选填“放出”或“吸收”)热量．
2
1
C
不变
放出
(3) 实验小组采集了多组压强p和体积V的数据，发现pV乘积的数值明显是越来越小，造成这一现象的原因可能是______________.
(4) 该小组改进了实验操作，避免了上述问题．实验小组在不同室温下进行实验，缓慢推活塞进行实验得到了图乙的p－V图像，图中的两次实验的温度T1____(选填“>”“<”或“＝”)T2.
2
1
实验过程漏气
＞
2
1
③
一定量的气体在温度不变
【解析】(1) 柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，故A错误；推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，故B错误；实验需要测量气体体积与压强，注射器不水平放置对气体体积与压强的测量没有影响，注射器不水平放置对实验没有影响，故C正确．
(2) 实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小，该过程中气体温度不变，气体内能不变，即ΔU＝0；气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－W＜0，则气体放出热量．
2
1
(3) 实验过程要保证气体质量不变，气体温度不变，一定量的气体发生等温变化时pV保持不变；实验发现pV乘积的数值明显是越来越小，可能是由于密闭不严，实验过程漏气．
2
1
2
1
谢谢观看
Thank you for watching微主题17　热学和光学实验
结合教材与《考前回归》，回答下列问题：
1. 教材中的热学和光学必做实验有哪些？
2. 各实验的实验原理是什么？有怎样的实验操作过程？
3. 各实验的数据处理、误差分析有什么特点？
点拨·拓展·感悟
考向1　用油膜法估测油酸分子的大小
1 [2023北京卷]用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝________．
“用油膜法估测油酸分子的大小”这个实验在江苏近几年高考中虽然未出现，但这个实验的实验方法应用比较多，如对体积测量中用到的测多算少方法，对面积测量中的数格法，撒痱子粉求面积的转换法等．
2 [2024上海卷节选]物质性质实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法．通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为(　　)
A. 10-15 m B. 10-12 m
C. 10-9 m D. 10-6 m
考向2　探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系
3 [2023江苏卷]在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示．利用注射器选取一段空气柱为研究对象．下列改变空气柱体积的操作正确的是(　　)
A. 把柱塞快速地向下压
B. 把柱塞缓慢地向上拉
C. 在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞
D. 在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞
本实验在近几年的江苏高考中以选择题呈现，考查的角度主要有：一是实验条件的保证，如温度如何保持不变，质量如何保持不变；二是数据的获取正确，如压强、体积如何读数更精确；三是数据处理的方法，如图像法的正确选择．
4 [2024上海卷节选]物质性质实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法．
验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中．实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据．
(1) 不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是(　　)
A B C D
(2) 下列有助于减小实验误差的操作是(　　)
A. 实验前测量并记录环境温度
B. 实验前测量并记录大气压强
C. 待温度读数完全稳定后才记录数据
D. 测量过程中保持水面高于活塞下端
考向3　测量玻璃的折射率
5 [2024安徽卷]某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．
(1) 为测量玻璃的折射率，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的一项是________(填正确答案标号).
甲
A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′
B. 在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1.在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2
C. 实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差
(2) 为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率________(选填“大”或“小”).
乙 丙 丁
(3) 为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示．保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3(α2<α3)，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃________(选填“>”或“<”)n介质．此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关．
这个实验在近几年的江苏卷中没有出现，但这个实验原理、方法经常出现，如：①计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，计算不同入射角时的，并取平均值；②图像法：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1-sin θ2的图像，由n＝可知图像应是过原点的直线，其斜率为折射率；③“单位圆”法：以入射点O为圆心，以一定的长度R为半径画圆，由几何关系求出n.
考向4　用双缝干涉测量光的波长
6 [2024河北卷]某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等．
该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：
单色光类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据，判断单色光1为________(选填“红光”或“绿光”).
这个实验重点考查实验装置与实验操作、读数与数据处理，一般在选择题中出现较多．
考向1　用油膜法估测油酸分子的大小
点拨·拓展·感悟
如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是(　　)
甲 乙
A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些
B. 计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去
C. 为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D. 用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直
这个实验的操作细节较多，应特别注意．
考向2　探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系
[2023山东卷]利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系．将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连．活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示．
甲 乙
回答以下问题：
(1) 在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体________．
A. p与V成正比
B. p与 成正比
(2) 若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为________Pa.
(结果保留3位有效数字)
(3) 某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据的同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(选填“增大”或“减小”).
探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，这个实验要特别注意以下四个事项：(1) 实验前检查注射器的气密性．(2) 本实验应用控制变量法，探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程)，气体的压强和体积的关系．(3) 为保证等温变化，实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位．同时，改变体积过程应缓慢，以免影响密闭气体的温度．为保证气体密闭，应在活塞与注射器内壁间涂上润滑油，注射器内外气体的压强差不宜过大．(4) 实验中所用的压力表精度较高，而气柱长度是直接在刻度尺上读出的，其误差会直接影响实验结果．
考向3　测量玻璃的折射率
[2025苏锡常镇四市调研]如图所示为“插针法测玻璃砖折射率”实验中的一个场景，接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的(　　)
A. a、b B. c、d C. a、c D. a、b、c、d
在复习这个实验时要注意以下几点：(1) 不能用铅笔直接沿玻璃砖表面画界面线．(2) 玻璃砖两个界面应始终与所作的界面线对齐，不能随意移．(3) P1、P2、O1，O2、P3、P4之间的距离要稍大一些．(4) 入射角不能太大，也不能太小，在20°～70°之间为宜．(5) 尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上．(6) 玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上．(7) 不能把边界线和入射光线画得过粗．
[2025扬州期末]某种材料制成的长方体透明砖平放在方格纸上，用插针法测其折射率，ab、cd为材料的边界线，大头针位置如图所示，该材料的折射率约为(　　)
A. 1.33 B. 1.41 C. 1.50 D. 1.73
考向4　用双缝干涉测量光的波长
[2025天一中学、海安中学、金陵中学联考]“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示．下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是(　　)
甲 乙
A. 仅转动透镜 B. 仅转动测量头
C. 仅转动手轮 D. 仅转动双缝
本实验主要考查观察双缝干涉图样时的操作要领、测量单色光波长时的数据处理及误差分析，复习时务必实际操作体会．
[2025苏锡常镇四市调研]某兴趣小组利用如图甲所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B.仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图乙、丙所示，下列判断中可能正确的是(　　)
甲 乙 丙
A. A处为单缝，图乙对应的缝宽小
B. A处为单缝，图乙对应的光源频率高
C. A处为双缝，图乙对应的双缝间距大
D. A处为双缝，图乙对应的AB距离大
条纹间距Δx＝.相邻两条亮条纹间的距离Δx需用测量头测出．
1 [2025镇江期末]利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图丙所示，分划板在图丙中A、B位置时游标卡尺读数也由图丁给出，则：
甲
乙 丙
(1) 分划板在图丙中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝________mm，xB＝15.6 mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm；该单色光的波长λ＝________m.
A位置读数 B位置读数
丁
(2) 若某同学通过目镜，看到如图戊所示的情形．由于条纹清晰，他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，则测量得到的波长和准确值相比是________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
戊
2 [2025南通期中]如图甲所示为探究气体等温变化规律的实验装置，实验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取，气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取．
甲
(1) 关于实验操作，下列说法正确的是________．
A. 柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力
B. 为方便推动柱塞，应手握注射器
C. 注射器不水平放置对实验没有影响
(2) 实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小．该过程中气体的内能________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体对外________(选填“放出”或“吸收”)热量．
(3) 实验小组采集了多组压强p和体积V的数据，发现pV乘积的数值明显是越来越小，造成这一现象的原因可能是_____________________________________．
(4) 该小组改进了实验操作，避免了上述问题．实验小组在不同室温下进行实验，缓慢推活塞进行实验得到了图乙的p-V图像，图中的两次实验的温度T1________(选填“>”“<”或“＝”)T2.
乙 丙
(5) 某实验小组根据采集的实验数据作出V-图像，图丙中①②③三条直线中，最符合实际的直线是________，理由是_____________________________________
_____________________________________________________________________.
微主题17　热学和光学实验
活动三
1
解析：油酸分子的直径为d＝.
2 C　通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为10-10 m或10-9 m，C正确．
3 B　因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积，不需要在橡胶套处接另一注射器．B正确．
4 (1) A　实验过程中压强不变，根据＝＝C，可得V＝T＝(t＋273 K)，可知，在压强不变的情况下，气体体积与热力学温度成正比，与摄氏温度成一次函数关系．A正确．
(2) D　环境温度不影响实验数据，实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差，故A错误；本实验压强不变，实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差，故B错误；水温会缓慢下降，则温度的读数会一直缓慢变化，只有水温度和室温相同时，才会完全稳定，故C错误；测量过程中保持水面高于活塞下端，则活塞的中气体的温度和水的温度基本一致，可以减少误差，故D正确．
5 (1) B　(2) 大　(3) >
解析：(1) 在白纸上画出一条直线a作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a′代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′，故A错误；在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1，在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2，故B正确；实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大(接近90°)，以减小实验误差，故C错误．
(2) 由图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律n＝.可知绿光的折射率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大，折射率大．
(3) 根据折射定律可知，玻璃的折射率为n玻璃＝，该介质的折射率为n介质＝，其中α2＜α3，所以n玻璃＞n介质．
6 绿光
解析：根据Δx＝λ，可得λ＝，由图表代入数据可知Δx1＝ mm＝1.608 mm，Δx2＝ mm＝1.928 mm，故Δx1<Δx2，则λ1<λ2，已知绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光．
活动四
【例1】　A　配成的油酸酒精溶液浓度要低些，则每滴油酸酒精混合溶液中纯油酸的体积就少，铺在浅盘中形成的油膜的面积就小，更容易形成单分子油膜，A正确；计算轮廓范围内正方形个数时，大于半格的算一格，小于半格的舍去，B错误；为清晰显示油膜边界，应先撒上痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，C错误；用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器若竖直，由于重力的作用，滴与滴之间很容易分不开，容易多滴，产生较大误差，因此注射器要倾斜滴，D错误．
【例2】　(1) B　(2) 2.04×105　(3) 增大
解析：(1) 在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，p与 成正比．B正确．
(2) 若气体被压缩到V＝10.0 mL，则有＝ mL-1＝100×10-3 mL-1，由图乙可读出封闭气体压强为p＝2.04×105 Pa.
(3) 某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据的同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大．
【例3】　B　插针法实验中，先任意竖直插P1、P2(两点确定了一条入射光线，入射角适中)，在玻璃砖另一边插P3，让P3挡住P1、P2的像(出射光线经过P3)，再插P4同时挡住P1、P2的像及P3(P3、P4确定了出射光线)，玻璃砖内部的折射光线就确定了，则θ2可知，折射率n＝.现在的题图是从某个视角拍摄的照片，其中a、b为空气中看到的两根大头针(或者认为是实际物体)，而c、d是a、b通过玻璃砖折射后的虚像．接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的c、d，而不可能同时将c、d、a、b挡住．B正确．
【例4】　A　作出完整的光路图如图所示，由光路图可知，入射角和折射角的正弦值分别为sin θ1＝，sin θ2＝，故该材料的折射率约为n＝＝＝≈1.33，A正确．
【例5】　B　亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行．B正确．
【例6】　D　光的单缝衍射的条纹特征是中央亮纹最宽、最亮，旁侧亮纹迅速减弱，双缝干涉条纹特征是间隔均匀的明暗条纹，观察图乙、丙所示的光强关于位置分布的图像，是一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，符合“双缝干涉”，因此A处为双缝，A、B错误．双缝干涉的相邻亮纹间距满足Δx＝，其中d为双缝中心间距、l为屏(或传感器)到双缝的距离、λ为光的波长，图乙条纹间距大于图丙，说明图乙对应光源波长长、频率低或双缝间距小或对应的AB距离大，D正确，C错误．
新情境
1 (1) 11.1　0.75　6×10-7　(2) 偏大
解析：(1) 10分度游标卡尺的精确值为0.1 mm，由图丁可知xA＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，则相邻两条纹间距为Δx＝＝ mm＝0.75 mm，根据Δx＝λ，可得该单色光的波长为λ＝＝ m＝6×10-7 m.
(2) 若某同学通过目镜，看到如图戊所示的情形．由于条纹清晰，他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，则测得的条纹间距Δx偏大，根据λ＝可知测量得到的波长和准确值相比偏大．
2 (1) C　(2) 不变　放出　(3) 实验过程漏气　(4) ＞　(5) ③　一定量的气体在温度不变时，注射器和连接管中气体的总体积与 是正比关系，则注射器内气体的体积V与是线性关系，纵轴截距是负的
解析：(1) 柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，故A错误；推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，故B错误；实验需要测量气体体积与压强，注射器不水平放置对气体体积与压强的测量没有影响，注射器不水平放置对实验没有影响，故C正确．
(2) 实验过程中缓慢推动柱塞，使注射器内气体体积减小，该过程中气体温度不变，气体内能不变，即ΔU＝0；气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－W＜0，则气体放出热量．
(3) 实验过程要保证气体质量不变，气体温度不变，一定量的气体发生等温变化时pV保持不变；实验发现pV乘积的数值明显是越来越小，可能是由于密闭不严，实验过程漏气．
(4) 由理想气体状态方程＝C可知，pV＝CT，在V一定时p越大，气体温度越高，由图乙所示图像可知T1＞T2.
(5) 设注射器前端连接管内气体体积为V0，气体的实际体积V′＝V＋V0，由理想气体状态方程＝C，整理得V＝CT·V0，一定量的气体在温度不变时，注射器和连接管中气体的总体积与 是正比关系，则注射器内气体的体积V与是线性关系，纵轴截距是负的，由图示图像可知，符合实际的是③.

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