專題突破卷21 光學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)專題-【考點(diǎn)通關(guān)】2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)試卷（新高考通用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

光學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)專題（12實(shí)驗(yàn)）
1．（2024·廣東深圳·模擬預(yù)測）某實(shí)驗(yàn)小組用插針法確定光路位置做有關(guān)光的折射和光的反射實(shí)驗(yàn)。
(1)用插針法測玻璃磚的折射率
①以下是如圖甲的實(shí)驗(yàn)操作，其中不合理或不必要的操作步驟是（填序號(hào)）：。
a．把半圓玻璃磚放在白紙上
b．在白紙上緊貼玻璃磚確定玻璃磚的輪廓
c．在半圓玻璃磚平面的一側(cè)插入大頭針、
d．為使測量準(zhǔn)確，盡量增大、連線與玻璃磚所成的夾角
e．眼睛在圓弧面一側(cè)透過玻璃磚看大頭針，使擋住
f．左右調(diào)整眼睛的觀察位置
g．在圓弧面一側(cè)插入大頭針，使它恰好擋住、
h．在圓弧面一側(cè)插入大頭針，使它恰好擋住、、
i．移去玻璃磚，在白紙上描出光線徑跡
j．測量相關(guān)角度或長度，計(jì)算玻璃磚的折射率
②如圖乙所示，某同學(xué)在白紙上劃線時(shí)，由于筆尖與玻璃磚邊緣有間距，使得在紙上畫出的界面（虛線）與玻璃磚邊緣的實(shí)際位置有偏差，其他的實(shí)驗(yàn)操作均正確，由此測得玻璃磚的折射率與真實(shí)值相比。（選填“偏大”“偏小”“相同”或“無法確定”）
(2)用插針法驗(yàn)證光的反射定律
一矩形玻璃磚abcd的ab面鍍有反射膜，光線從圖中下方射向玻璃磚時(shí)，將從ab面反射回來，ab面相當(dāng)于一塊平面鏡，現(xiàn)用它驗(yàn)證光的反射定律。下面是某同學(xué)制訂的實(shí)驗(yàn)步驟：
a．把玻璃磚放在白紙上
b．在白紙上緊貼玻璃磚ab面確定平面鏡位置
c．在平面鏡前方插入大頭針、
d．眼睛通過平面鏡看大頭針，移動(dòng)眼睛位置使擋住
e．在眼睛前插入大頭針，使它恰好擋平面鏡中的、
f．在眼睛前插入大頭針，使它恰好擋住和平面鏡中的、
g．移去玻璃磚，在白紙上描出入射光線和反射光線的徑跡
h．作法線，測量反射角和入射角，比較其大小，形成驗(yàn)證結(jié)論
以上步驟是否存在不必要的操作？。如果有，哪個(gè)步驟不必要？。（若認(rèn)為沒有則后一空不必填寫。）
【答案】(1) df 偏小
(2) 存在 f
【詳解】（1）（1）[1]入射角適當(dāng)大一些，并非越大越好，故選d；不需要移動(dòng)眼睛的位置，故選f
[2]如圖所示
作出的折射光線相比實(shí)際折射光線沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度，所以折射角的測量值大于真實(shí)值，而由于玻璃磚上表面與虛線平行，所以入射角的測量值等于真實(shí)值，因此玻璃磚折射率的測量值比真實(shí)值偏小。
（2）(2)[1][2]由于恰好擋平面鏡中的、，所以已經(jīng)可以確定反射光的光路，無需使用，故選f。
2．（2024·甘肅平?jīng)觥と＃┠惩瑢W(xué)用如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測量光的波長。
(1)關(guān)于用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測量光的波長，下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)盡量使單縫與雙縫在一條直線上且相互垂直
B．將光源由黃光換成藍(lán)光，干涉條紋間距變小
C．將單縫遠(yuǎn)離雙縫一小段距離后，干涉條紋間距變大
D．減小雙縫之間的距離，干涉條紋間距變大
(2)已知該裝置中雙縫間距，雙縫到光屏的距離，在光屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 111.15 mm，在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丙所示，則相鄰亮條紋的間距 mm。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
(3)由以上所測數(shù)據(jù)，可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為 m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】(1)BD
(2)0.60
(3)
【詳解】（1）A．調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)盡量使單縫與雙縫在一條直線上且相互平行，故A錯(cuò)誤；
BCD．根據(jù)
將光源由黃光換成藍(lán)光，則波長變小，干涉條紋間距變?。粚慰p遠(yuǎn)離雙縫一小段距離后，干涉條紋間距不變；減小雙縫之間的距離，干涉條紋間距變大；故BD正確，C錯(cuò)誤。
故選BD。
（2）20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖丙可知B位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為
則相鄰亮條紋的間距為
（3）根據(jù)
可得
3．（2024·云南大理·模擬預(yù)測）同學(xué)們用“插針法”測玻璃的折射率，如圖甲所示。

（1）下列說法正確的是。
A．實(shí)驗(yàn)中，可以將玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線
B．為了減小作圖誤差，大頭針、和、之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些
C．測梯形玻璃磚、三角形玻璃磚和半圓形玻璃磚的折射率均可用“插針法”
D．若光線的入射角較大，有可能在面發(fā)生全反射，所以在一側(cè)就看不到、的像
（2）一位同學(xué)為了避免筆尖觸劃玻璃磚的折射面，畫出的比實(shí)際向外側(cè)平移了一些（如圖乙所示），其他操作均正確無誤，并仍以和為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率將（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（3）一位同學(xué)手頭有圓規(guī)和刻度尺但沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，OA為半徑畫圓，交延長線于C點(diǎn)，過A點(diǎn)和C點(diǎn)作垂直法線的直線，與法線的交點(diǎn)分別為B點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖丙所示。用刻度尺測得AB的長度為x1，CD的長度為x2，則玻璃磚的折射率（用測量的字母表示）。
【答案】 BC 偏小
【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)中，不能將玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線，故A錯(cuò)誤；
B．大頭針和及和之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，引起的角度誤差會(huì)減小，故B正確；
C．只要操作正確，任何形狀的玻璃磚均可用“插針法”測量折射率，故C正確；
D．由幾何知識(shí)可知，光線在上表面的折射角等于在下表面的入射角，根據(jù)光路可逆原理可知，光線一定會(huì)從下表面射出，折射光線不會(huì)在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。
（2）[2]如圖所示

作圖得到的光路圖和實(shí)際光路圖相比，入射角沒有變化，折射角的測量值偏大，由知折射率偏小。
（3）[3]由幾何關(guān)系可知
，
則玻璃磚的折射率為
4．（2024·山東棗莊·三模）如圖甲所示，圖中陰影部分ABC為透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面，AC為半徑為R的圓弧，某實(shí)驗(yàn)小組為測量該光學(xué)元件的折射率，先通過作圖確定了圓弧圓心O的位置。請(qǐng)回答下面問題：
(1)實(shí)驗(yàn)小組先在O處插一枚大頭針，然后在線段OB和OC之間某一位置插大頭針，在BC邊右側(cè)任意位置觀察，發(fā)現(xiàn)都無法擋住，原因是，若要在BC邊右側(cè)觀察到擋住，應(yīng)將向邊方向移動(dòng)（選填“OB”或“OC”）；
(2)該小組經(jīng)過討論，重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了如下操作：
①在O處插大頭針，在BC邊右側(cè)合適位置插大頭針，調(diào)整觀察角度，再插上大頭針，使把和都擋??；
②畫出元件邊界，作出圖乙所示光路圖，以、連線與BC邊交點(diǎn)為圓心作圓，分別過圓與直線和的交點(diǎn)作BC邊的垂線，垂足分別為、；
③用刻度尺測出線段和的長度分別為、，則該元件的折射率n= ；
(3)若測得該元件的折射率n=2，在O處固定一點(diǎn)光源，只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點(diǎn)光源射向圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，則這部分光照射到圓弧AC上的弧長為。
【答案】(1) 光線發(fā)生了全反射 OC
(2)
(3)
【詳解】（1）[1][2]發(fā)現(xiàn)都無法擋住，原因是光線發(fā)生了全反射，應(yīng)減小入射角，即將向OC邊方向移動(dòng)。
（2）根據(jù)折射定律可知
（3）測得該元件的折射率
n=2
則全反射的臨界角為
則
如圖所示
若沿OE方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，則∠ADF=30°，同理，若沿OG方向射入的光線恰好在BC面上發(fā)生全反射，可得∠CDG=30°，因此∠FDH=30°，據(jù)幾何關(guān)系可得
5．（2024·山東·模擬預(yù)測）用雙縫干涉測量光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，儀器有：光具座、光源、單縫、雙縫、濾光片、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭（圖中未畫出）等。
(1)如圖甲所示安裝好儀器，先調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光沿方向進(jìn)入遮光筒并照亮光屏；再放置單縫和雙縫，使縫相互（選填“平行”或“垂直”），再安置好濾光片，通過測量頭觀察屏上的單色光的雙縫干涉圖樣。
(2)圖甲中濾光片的位置是。（選填“①”、“②”或“③”）
(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊，將該條紋記為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示。然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭手輪，使分劃板中心刻線與第9條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如丙圖所示，該示數(shù)為 mm。
(4)已知雙縫間距為，測得雙縫到屏的距離為，則測得該光的波長為（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
【答案】(1) 軸線平行
(2)①
(3)15.770
(4)620
【詳解】（1）[1][2]要想形成穩(wěn)定的干涉圖樣需要光沿遮光筒的軸線進(jìn)入遮光筒，單縫、雙縫需要相互平行。
（2）濾光片應(yīng)置于光源和單縫之間，故應(yīng)置于①位置。
（3）丙圖中螺旋測微器讀數(shù)為
（4）乙圖中螺旋測微器讀數(shù)為
，
由可知
解得
6．（2024·廣東·三模）在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中（裝置如圖所示）：
(1)下列說法正確的是________。
A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心前，應(yīng)放上單縫和雙縫
B．用測量頭測量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線與亮條紋的中心對(duì)齊
C．屏上的干涉條紋與雙縫垂直
(2)如果用激光器做光源，該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成，這時(shí)可以去掉的部件是。
(3)用測量頭測量相鄰兩個(gè)亮條紋中心間的距離，轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮條紋中心，如圖1所示，記下手輪的讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第10條亮條紋中心，如圖2所示，記下手輪的讀數(shù)。則相鄰兩個(gè)亮條紋的間距是 mm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
(4)在（3）的前提下，如果已經(jīng)測得雙縫的間距是0.300mm，雙縫和屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是 m。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
【答案】(1)B
(2)濾光片和單縫
(3)1.61
(4)
【詳解】（1）A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心前，不需要放上單縫和雙縫，故A錯(cuò)誤
B．用測量頭測量時(shí)，分劃板中心刻線與亮條紋的中心如果不對(duì)齊，測量結(jié)果不準(zhǔn)確，故B正確；
C．屏上的干涉條紋與雙縫平行，故C錯(cuò)誤。
故選B；
（2）激光器做光源，由于激光的單色性和相干性好，可以去掉濾光片和單縫；
（3）第1條亮條紋中心對(duì)應(yīng)手輪的讀數(shù)約為0.045mm，第10條亮條紋中心對(duì)應(yīng)手輪的讀數(shù)約為，則相鄰亮條紋的間距
（4）由
可得
7．（2024·黑龍江吉林·模擬預(yù)測）小明同學(xué)在估測油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：
①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到1000mL的刻度為止。搖動(dòng)容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸和酒精混合溶液；
②用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內(nèi)體積達(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；
③在淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)痱子粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取混合溶液，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，可以清楚地看出油膜輪廓；
④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；
⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在每小格邊長為2.0cm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，油膜的面積是 cm2，估測出油酸分子的直徑是 m（此空保留一位有效數(shù)字）。
(2)小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)相比，測量結(jié)果偏大。對(duì)于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可能是由于（）
A．在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)少記了2滴
B．計(jì)算油酸面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理
C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開
D．油膜中含有大量未溶解的酒精
【答案】(1) 432 2×10-10
(2)AC
【詳解】（1）[1]由圖中油膜輪廓可知，油膜大約有108個(gè)小方格，則油酸膜的面積為
[2]一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為
所以油酸分子直徑為
（2）A．在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)少記了2滴，使得一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積計(jì)算值偏大，根據(jù)
可知，直徑測量值偏大，故A正確；
B．計(jì)算油酸面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理，使得油膜面積計(jì)算值偏大，則直徑測量值偏小，故B錯(cuò)誤；
C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，使得油膜面積計(jì)算值偏小，直徑測量值偏大，故C正確；
D．油膜中含有大量未溶解的酒精，使得油膜面積計(jì)算值偏大，直徑測量值偏小，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
8．（2024·北京東城·一模）做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。
(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是（填寫實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào)）。
a．往邊長約為的淺盤里倒入約深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上
b．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定
c．將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小
d．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積
e．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上
(2)實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液每體積溶液中有純油酸體積，用注射器和量筒測得體積的上述溶液有n滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個(gè)小正方形格的邊長為a，則油酸薄膜的面積；可求得油酸分子的直徑為（用、n、S表示）。
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因?yàn)開__________。
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開
D．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴
【答案】(1)dabec
(2)
(3)BC
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)先用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積，后往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上，再用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，隨后將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，最后將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。即實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是dabec。
（2）[1]根據(jù)數(shù)格子的辦法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的總格數(shù)為71格，則油膜總面積為
[2]由于所用油酸酒精溶液每體積溶液中有純油酸體積，則溶液的濃度為
用注射器和量筒測得體積為的上述溶液有n滴，則一滴溶液中純油酸的體積為
油酸分子直徑為
聯(lián)立解得
（3）根據(jù)
A．油膜中含有大量未溶解的酒精，導(dǎo)致油膜面積測量值偏大，則油酸分子直徑測量值偏小，故A錯(cuò)誤；
B．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，導(dǎo)致油膜面積測量值偏小，則油酸分子直徑測量值偏大，故B正確；
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，導(dǎo)致油膜面積測量值偏小，則油酸分子直徑測量值偏大，故C正確；
D．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴，導(dǎo)致油酸體積測量值偏小，則油酸分子直徑測量值偏小，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
9．（2024·山西晉中·三模）油酸可以在水面擴(kuò)展成單分子油膜。實(shí)驗(yàn)小組利用這一原理測定油酸的分子直徑（將油酸分子視為球狀模型）。
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①向體積為的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為；
②用注射器吸取油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為；
③往方口淺盤里倒入適當(dāng)深度的水；
④往水面上均勻撒上薄薄的一層爽身粉，然后用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的輪廓；
⑤將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板，放在畫有邊長為a的正方形小方格的坐標(biāo)紙上；
⑥數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的總數(shù)為N。
（2）實(shí)驗(yàn)誤差分析：
油膜未充分散開時(shí)描下輪廓，則所測分子直徑（填“偏大”或“偏小”）；
測量油酸溶液體積時(shí)，量筒讀數(shù)造成的誤差屬于（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。
（3）原理：由上述實(shí)驗(yàn)步驟測得的數(shù)據(jù)（、、n、、a、N）可得油酸分子直徑的表達(dá)式為。
（4）估算：實(shí)驗(yàn)室的方形淺盤規(guī)格為，用注射器滴出的一滴油酸酒精溶液的體積約為0.02mL，油酸分子的直徑按估算，為使實(shí)驗(yàn)盡可能精確，配制的油酸酒精溶液濃度應(yīng)選（填選項(xiàng)序號(hào)）。
A． B．
【答案】偏大偶然誤差 B
【詳解】（2）[1]油膜未充分散開時(shí)描下輪廓，導(dǎo)致面積的測量值偏小，所以直徑測量值偏大。
[2]讀數(shù)誤差為偶然誤差。
（3）[3]根據(jù)
又
，
可得
（4）[4]由題給數(shù)據(jù)計(jì)算輪廓面積，若選B，則
若選A，則
因方形淺盤的面積為，所以選B。
10．（2024·江西·模擬預(yù)測）物理小組的同學(xué)們利用圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是________。
A．柱塞上應(yīng)該涂潤滑油
B．應(yīng)快速推拉柱塞
C．用手握注射器推拉柱塞
(2)測得多組空氣柱的壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，以p為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。小明所在的小組壓縮氣體時(shí)漏氣，則用上述方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的（選填“①”或“②”）。
(3)為了探究一定質(zhì)量氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖丙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為（選填“”“”或“”）。
【答案】(1)A
(2)②
(3)>
【詳解】（1）A．為保持密封性，應(yīng)涂潤滑油，A項(xiàng)正確；
BC．為防止氣體溫度變化，應(yīng)緩慢推拉柱塞；不能手握注射器，BC項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選A。
（2）根據(jù)可得
因壓縮時(shí)漏氣，可知質(zhì)量減小，圖像的斜率減小，則得到的圖像是②；
（3）在圖像中，根據(jù)
即
離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，故．
11．（2024·浙江·三模）使用如圖1裝置做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。
(1)為了探究壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系，在測得需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為達(dá)到“探究”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從下列選項(xiàng)中選出需要的步驟并按順序排列______。
A．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系
B．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系
C．作圖像，對(duì)p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)
D．作圖像，對(duì)p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)
E．檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論
(2)第1小組為了探究一定質(zhì)量的氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖2所示。第2小組根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖如圖3所示。下列說法正確的是______
A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器里的空氣完全排出
B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以減少摩擦
C．由圖2可知，第1小組的兩次實(shí)驗(yàn)氣體溫度大小關(guān)系為
D．如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積
(3)如圖4所示，小明從狀態(tài)A緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)B（體積為）。若此時(shí)突然提升柱塞，使其快速到達(dá)體積，則此時(shí)對(duì)應(yīng)下圖中的狀態(tài) （填“C”、“D”、“E”、“F”）（圖中A、B、E為同一等溫線上的點(diǎn)）
【答案】(1)ADE
(2)CD
(3)F
【詳解】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可作p?V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系，再作圖像，對(duì)p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論。
故選ADE。
（2）A．實(shí)驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為研究對(duì)象，所以實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯(cuò)誤；
B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以保證氣密性良好，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=CT可知，離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，則有，故C正確；
D．設(shè)聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積為，則有
整理可知
根據(jù)圖像可知為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積，故D正確；
故選CD。
（3）快速到達(dá)體積，氣體對(duì)外界做功，熱量幾乎不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知，內(nèi)能減小，溫度降低，則對(duì)應(yīng)圖中的狀態(tài)F。
12．（2024·廣東茂名·二模）某同學(xué)為了測量固體藥物的體積，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量裝置（裝置密封性良好）。
要測量步驟如下：
①把待測藥物放進(jìn)注射器內(nèi)；
②把注射器活塞推至適當(dāng)位置，然后將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)連接；
③移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，以及氣體壓強(qiáng)值p；
④重復(fù)上述步驟③，多次測量；
⑤根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出圖像，并利用圖像計(jì)算藥物體積。
(1)在操作步驟③中，（選填“緩慢”“快速”或“以任意速度”）移動(dòng)活塞。
(2)在操作步驟⑤中，為了得到直線圖像，縱坐標(biāo)是V，則橫坐標(biāo)應(yīng)該選用（選填“p”“”或“”）。
(3)選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點(diǎn)作圖，得到的直線圖像如圖乙所示，其延長線分別交橫、縱坐標(biāo)于a、b，則待測藥物的體積為（用題目中已知量表示）。
(4)由于壓強(qiáng)傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積，由此造成的測量值比真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】(1)緩慢
(2)
(3)b
(4)偏小
【詳解】（1）在操作步驟③中，為了保證氣體溫度不變，應(yīng)緩慢移動(dòng)活塞。
（2）設(shè)固體藥物的體積為，以氣體為對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律可得
整理可得
為了得到直線圖像，縱坐標(biāo)是V，則橫坐標(biāo)應(yīng)該選用。
（3）根據(jù)
結(jié)合圖乙圖像可知，待測藥物的體積為
（4）由于壓強(qiáng)傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積，設(shè)該容積為，以氣體為對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律可得
整理可得
結(jié)合圖乙可知
可知造成的測量值比真實(shí)值偏小。
考點(diǎn)
考向
題型分布
光學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)專題
實(shí)驗(yàn)1：測量玻璃的折射率
實(shí)驗(yàn)2：楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測波長
實(shí)驗(yàn)3：油膜法估測分子的直徑
實(shí)驗(yàn)4：氣體實(shí)驗(yàn)定律
12實(shí)驗(yàn)

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