(2023·山東卷)利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)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?；钊隙斯潭ㄒ煌斜P，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。
回答以下問題：(1)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體　　　　　。
(2)若氣體被壓縮到V＝10.0 mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　Pa(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了ΔV，則在計(jì)算pV乘積時(shí)，他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而　　　　　(選填“增大”或“減小”)。
(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了ΔV，則在計(jì)算pV乘積時(shí)，根據(jù)p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)的同學(xué)相比，計(jì)算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而增大。答案：(1)B　(2)2.04×105　(3)增大
1．用油膜法估測油酸分子大小
2．探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
1．(2023·江蘇卷)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，利用注射器選取一段空氣柱為研究對象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是(　　)
A. 把柱塞快速地向下壓B. 把柱塞緩慢地向上拉C. 在橡膠套處接另一注射器，快速推動該注射器柱塞D. 在橡膠套處接另一注射器，緩慢推動該注射器柱塞
B　解析：因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是要探究氣體等溫變化的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中要緩慢推動或拉動活塞，目的是盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過程中的溫度不變；接另一注射器，會使體積測量值誤差增大，故選B。
2．(2024·貴陽模擬)現(xiàn)代測量分子大小的方法有很多，粗略測量的有油膜法，進(jìn)一步精確測量的有顯微法等。(1)在一次“油膜法”粗略測量的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)先量取0.2 mL油酸，再加入酒精后得到200 mL的溶液；然后用針管吸取這種溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度，再用針管吸取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示。坐標(biāo)中每個(gè)小正方形方
格的大小為1 cm2，由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(此空結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
(2)圖乙是顯微鏡下拍攝的照片，外圓是直徑為1.43×10－8m的圓周，它是由48個(gè)鐵原子排列而成的。由此可以估算出鐵原子的直徑約為____________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
答案：(1)64　8×10－10　(2)9.4×10－10
3．(2024·濟(jì)南模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)可測量氣體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)電路，并驗(yàn)證等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的反比關(guān)系。該小組查閱資料得知，所用到的壓敏電阻工作面受到的壓力F與阻值Rp的關(guān)系如圖甲所示，圖中壓力F在4 N到9 N之間時(shí)，阻值Rp與壓力F滿足Rp＝(－3 000 F＋32 000) Ω，該實(shí)驗(yàn)小組在此壓力范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知實(shí)驗(yàn)室大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105 Pa，壓敏電阻工作面面積為S＝4×10－5 m2。
該實(shí)驗(yàn)小組把壓敏電阻(工作面向下)嵌入到活塞上，并設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)器材有微安表(0～100 μA，內(nèi)阻r＝1 000 Ω)；電阻箱R1(0～99 999.9 Ω)；電源E(電動勢為1.5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)K、導(dǎo)線若干。
(1)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)工作面受到壓力為4 N時(shí)，電流表示數(shù)為50 μA，則電阻箱接入阻值為________Ω，此時(shí)壓敏電阻工作面所處環(huán)境的壓強(qiáng)為________Pa。(2)打開針管的出氣口，調(diào)節(jié)活塞位置至氣體體積為100 mL，然后關(guān)閉出氣口，緩慢推動針管活塞，記錄多組針管內(nèi)氣體的體積V以及與之對應(yīng)的電流I，實(shí)驗(yàn)過程中，氣體體積越小，微安表的示數(shù)________(選填“越大”或“越小”)。
(2)由題意可知，當(dāng)緩慢推動針管活塞，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大，即壓力越大，由題圖可知，Rp越小，所以微安表的示數(shù)越大。(3)由題意可知，打開針管的出氣口，針管中壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，則壓敏電阻所受壓力為4 N，即緩慢推動針管活塞，壓力從4 N開始變化，符合題中阻值Rp與壓力F的關(guān)系，根據(jù)等溫變化可知pV＝p0V0
根據(jù)壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系可知F＝pS
答案：(1)9 000　1×105(2)越大
(2023·海南卷)用激光測玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側(cè)用激光筆以一定角度照射，此時(shí)在屏上的S1處有激光點(diǎn)，移走玻璃磚，光點(diǎn)移到S2處，回答下列問題：
(1)請畫出激光束經(jīng)玻璃磚折射后完整的光路圖。(2)已經(jīng)測出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，則折射率n＝________(用l1、l2、l3表示)。(3)若改用寬ab更小的玻璃磚做實(shí)驗(yàn)，則S1、S2間的距離會________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
解析：(1)根據(jù)題意畫出光路圖如圖甲所示。
(2)設(shè)在C點(diǎn)光線入射角為θ2、折射角為θ1，根據(jù)折射定律有nsin θ2＝sin θ1由于射入玻璃磚的入射角與射出玻璃磚的折射角一樣大，則根據(jù)幾何關(guān)系可知CB＝S1S2
(3)若改用寬ab更小的玻璃磚做實(shí)驗(yàn)，試作光路圖如圖乙所示，可看出S1、S2間的距離變小。
2．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長
1．如圖甲所示為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置，光源發(fā)出的光先經(jīng)濾光片，然后通過單縫和雙縫，在光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋如圖乙所示，屏上P、P1、P2處依次排列著亮條紋，Q1、Q2處出現(xiàn)暗條紋，P到S1、S2的距離相等。若遮光筒內(nèi)裝滿水，其他條件不變，則光屏上(　　)
A. 不再出現(xiàn)明暗相間的條紋B. P處可能出現(xiàn)暗條紋C. P1處一定為亮條紋D. 明暗相間的條紋間距變小
2．(2023·廣東卷)某同學(xué)用激光筆和透明長方體玻璃磚測量玻璃的折射率，實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界。(2)①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點(diǎn)水平入射，到達(dá)ef面上的O點(diǎn)后反射到N點(diǎn)射出，用大頭針在白紙上標(biāo)記O點(diǎn)、M點(diǎn)和激光筆出光孔Q的位置；
②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作QM連線的延長線與ef面的邊界交于P點(diǎn)，如圖甲所示；
③用刻度尺測量PM和OM的長度d1和d2，PM的示數(shù)如圖乙所示，d1為________cm，測得d2為3.40 cm。
(3)利用所測量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達(dá)式n＝________；由測得的數(shù)據(jù)可得折射率n為________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
解析：(2)③刻度尺的分度值為0.1 cm，由題圖乙可知，d1為2.25 cm。
3．(2024·益陽模擬)某同學(xué)利用圖甲所示裝置測量黃光的波長。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到黃光干涉條紋。回答下列問題。
(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。A. 若取下濾光片，觀察不到干涉條紋B. 如發(fā)現(xiàn)條紋不清晰，有可能是單縫與雙縫不平行C. 也可將亮條紋的寬度當(dāng)作相鄰亮條紋的中心間距D. 單縫是為了會聚光，所以單縫也可換成凸透鏡(2)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可________。A. 將單縫向雙縫靠近B. 改用紅色濾光片C. 將屏向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動D. 使用間距更大的雙縫
(3)已知雙縫間距d＝0.20 mm，雙縫到屏的距離l＝100 cm，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)的示數(shù)為________ mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第四亮條紋的中心對齊，測量頭讀數(shù)為11.130 mm。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長為________m。
(4)某同學(xué)觀察到如圖丙所示圖像，即測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動目鏡觀察，將會使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。若在這種情況下測出干涉條紋的間距Δx，則波長的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)其實(shí)際值。
解析：(1)若取下濾光片，可觀察到白光的干涉條紋，即中央條紋為白色亮條紋，兩側(cè)為明暗相間的彩色條紋，故A錯(cuò)誤；如發(fā)現(xiàn)條紋不清晰，有可能是單縫與雙縫不平行，故B正確；條紋寬度在大小上等于相鄰明暗條紋的寬度之和，不可將亮條紋的寬度當(dāng)作相鄰亮條紋的中心間距，故C錯(cuò)誤；單縫是為了獲得線光源，所以單縫不可換成凸透鏡，故D錯(cuò)誤。
(3)螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以讀數(shù)為 2 mm＋43.0×0.01 mm＝2.430 mm。
(4)在這種情況下測出干涉條紋的間距Δx將偏大，所以波長的測量值大于其實(shí)際值。答案：(1)B　(2)D　(3)2.430　5.8×10－7(4)大于
(1)實(shí)驗(yàn)小組先在O處插一枚大頭針P1，然后在線段OB和OC之間某一位置插大頭針P2，在BC邊右側(cè)任意位置觀察，發(fā)現(xiàn)P2都無法擋住P1，原因是_________________________________________________ ___________________，若要在BC邊右側(cè)觀察到P2擋住P1，應(yīng)將P2向________(選填“OB”或“OC”)邊方向移動。
(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P1，在BC邊右側(cè)合適位置插大頭針P2，調(diào)整觀察角度，再插上大頭針P3，使P3把P1和P2都擋住；②畫出元件邊界，作出圖乙所示光路圖，以P2、P3連線與BC邊交點(diǎn)O′為圓心作圓，分別過圓與直線OO′和P2P3的交點(diǎn)作BC邊的垂線，垂足分別為N1、N2；③用刻度尺測出線段O′N1和O′N2的長度分別為d1、d2，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________。解析：(1)發(fā)現(xiàn)P2都無法擋住P1，原因是光線發(fā)生了全反射，應(yīng)減小入射角，即將P2向OC邊方向移動。

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