2025屆高考物理二輪復習：第17講其他實驗-專項訓練1.用如圖甲所示的裝置做“探究溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗,操作步驟如下:①將壓強傳感器調零;②在活塞上均勻涂抹潤滑油,把活塞移至注射器適當刻度處;③逐一連接注射器、壓強傳感器、數據采集器、計算機;④推動活塞,記錄多組注射器內氣體的體積V以及相應的壓強傳感器示數p.(1)請改正以上步驟中的不妥之處:.

(2)實驗操作中,活塞上均勻涂抹潤滑油,主要目的是;推動活塞時要緩慢,原因是.

(3)圖乙給出的是一次標準、正確實驗操作得到的p-V圖像,小明在操作過程中,誤將手一直握住注射器的筒壁,猜想小明實驗可能得到的p-V圖像,并在圖中用虛線畫出.(4)小明注意操作細節后重新實驗,作出p-V圖像,如圖乙所示,能否根據繪制的圖線直接得到氣體壓強和體積的關系?如果能,請說明是什么關系;如果不能,請簡單說明處理方法:

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2.[2024·湖州中學模擬]在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中:(1)本實驗中做了三點理想化假設:將油酸分子視為球形;;油酸分子是緊挨在一起的.

(2)配置油酸酒精溶液時,油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸5mL,用注射器測得0.5mL上述溶液有100滴,把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的淺盤里,測得油酸膜的近似輪廓如圖甲所示,圖中小方格的邊長為2cm,則估測出油酸分子的直徑是m(結果保留2位有效數字).

(3)在一次實驗中得到了如圖乙所示的油膜,如果按此油膜來計算分子直徑,你認為測量結果相對真實值會(選填“偏大”“偏小”或“無系統誤差”).

3.小明想測量一塊平行玻璃磚的折射率.(1)如圖甲所示,該玻璃磚的A、B面光潔,C、D面粗糙,下列說法正確的是(填選項前的字母).

甲A.如果A面被磨損會直接影響到折射率的測量B.B面不宜直接用手去觸碰C.C面不宜直接用手去觸碰D.D面邊緣有缺損不會影響到折射率的測量(2)經過一系列正確的操作(如圖乙所示),作圖得到如圖乙所示的圖樣,并測得A1A2=A2A4=40.0mm,A1A3=20.0mm,A4A5=12.8mm,則該玻璃磚的折射率為(結果保留3位有效數字).

乙4.[2024·溫州中學模擬](1)如圖甲所示是某同學在實驗室做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的器材,觀察到如圖乙所示的干涉條紋,圖中灰色部分表示暗條紋,于是他使分劃板中心刻線與暗條紋中心對齊,移動測量頭進行測量,下列說法中正確的是(填選項前的字母).

A.該同學測條紋間距時,必須將分劃板中心刻度線與亮條紋中心對齊B.在實驗過程中拿掉雙縫,將觀察不到明暗相間的條紋C.該干涉條紋雖然傾斜,但測得的波長仍正確D.若要得到豎直的條紋且與分劃板刻度線平行,只需逆時針轉動測量頭即可(2)已知雙縫間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時,在離雙縫1.2m遠的屏上,用測量頭測量條紋間距:先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數為2.10mm,然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,如圖丙所示,此時手輪上的讀數為mm;根據以上實驗,測得這種光的波長為m(保留2位有效數字).

5.某學習小組的同學在實驗室用如圖甲所示的裝置研究單擺.將單擺掛在力傳感器的下端,同時由力傳感器連接到計算機,得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的圖像,如圖乙所示.(1)用螺旋測微器測量擺球的直徑,為了使讀數更精確,對螺旋測微器進行了改進,在螺旋測微器固定刻度的上半部刻了10個等分刻度,固定刻度的“橫線”是10等分刻度的“0”刻度線,這10個刻度的總長度與可動刻度最左端的9個刻度的總長度相等.其測量結果如圖丙所示,圖中螺旋測微器測出的擺球的直徑為mm.

(2)小組成員在實驗過程中有下列說法,其中正確的是.(填正確答案標號)

A.對于擺球的選擇,可以是鐵球,也可以是塑料球B.單擺偏離平衡位置的最大角度最好控制在5°以內C.由圖乙可知,單擺的周期為4t0D.如果用懸線的長度作為擺長,代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大(3)為減小實驗誤差,多次改變擺長L,測量對應的單擺周期T,用多組實驗數據繪制T2-L圖像如圖丁所示.由圖可知重力加速度大小為g=(用圖中T1、T2、L1、L2表示).

參考答案與詳細解析1.(1)步驟①壓強傳感器不需要調零,需要校準(2)保證封閉氣體的質量不變保證封閉氣體的溫度不變(3)如圖所示(4)見解析[解析](1)步驟①壓強傳感器不需要調零,需要校準.(2)實驗操作中,活塞上均勻涂抹潤滑油,主要目的是增強氣密性,從而保證封閉氣體的質量不變.推動活塞時要緩慢,原因是使封閉氣體能夠與外界充分地發生熱交換,從而保證封閉氣體的溫度不變.(3)小明在操作過程中,誤將手一直握住注射器的筒壁,封閉氣體的溫度會逐漸升高,pV值會逐漸增大,實際作出的p-V圖像會隨V的減小而逐漸向上偏離標準圖線,如圖所示.(4)由于作出的p-V圖像具體是何種曲線不能直觀判斷,進而不能直接得到氣體壓強和體積的關系,此時應作p-1V圖像,如果圖像是過原點的傾斜直線,則可以判斷溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積成反比2.(1)油酸分子形成單層分子膜(2)1.0×10-9(9.4×10-10~1.1×10-9均可)(3)偏大[解析](1)本實驗中做了三點理想化假設:將油酸分子視為球形;油酸分子形成單層分子膜;油酸分子是緊挨在一起的.(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V=51000×0.5100mL=2.5×10-5mL,按照超過半格的算一個,不足半格的舍去原則,可得油酸膜的面積為S=62×4cm2=248cm2,估測出油酸分子的直徑為d=VS=2.5×10-5(3)由圖可知該次實驗中爽身粉撒太多,油膜未能充分展開,此時所測油膜面積偏小,所以油酸分子的直徑測量結果相對真實值偏大.3.(1)BD(2)1.56[解析](1)玻璃磚上下表面不平行也能測出折射率,所以如果A面被磨損不會直接影響到折射率的測量,故A錯誤;手拿玻璃磚時,手只能接觸玻璃磚的粗糙面或棱,不能觸摸光潔的光學面,故B正確,C錯誤;D面邊緣有缺損不會影響到折射率的測量,故D正確.(2)根據折射定律得n=sinisinr,由幾何關系得sini=A1A3A1A2,sinr=A4.(1)C(2)15.306.6×10-7[解析](1)該同學測條紋間距時,可以將分劃板中心刻度線與亮條紋中心對齊,也可以將分劃板中心刻度線與暗條紋中心對齊,A錯誤;在實驗過程中拿掉雙縫,將觀察到明暗相間的衍射條紋,B錯誤;該干涉條紋雖然傾斜,但測量頭也隨之調整了方向,測量條紋間距的方法正確,所以測得的波長仍正確,C正確;若要得到豎直的條紋且與分劃板刻度線平行,應先調整單縫和雙縫的方向,再轉動測量頭,D錯誤.(2)根據讀數規律,手輪上的讀數為15mm+15×0.02mm=15.30mm;根據題意,相鄰兩亮條紋中心的間距為Δx=15.30×10-3-2.10×10-36-1m=2.64×10-3m,根據雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ld5.(1)17.283(2)BC(3)4[解析](1)由圖可讀出d=17mm+0.283mm=17.283mm.(2)單擺在擺動過程中阻力要盡量小甚至忽略不計