2026高考物理21　大单元六　微专题21　热学和光学实验

微专题21热学和光学实验用油膜法估测油酸分子的大小[例1](2025·湖北·模拟预测)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：(1)(多选)该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有________。A．把油酸分子视为球形B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜C．油酸分子是紧挨着的没有空隙D．油酸不溶于水(2)图中油膜的面积为________m2；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。(结果均保留两位有效数字)(3)(多选)某同学将实验中计算得到的结果和大多数同学进行比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_____________________________________________________________________。A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开B．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴D．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算[听课记录]规律方法：1．对油酸体积V的测量(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液，设其浓度为n。(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，读出它的体积为V0。(3)再把它一滴滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N。(4)则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V＝nV2．对油膜面积S的测量(1)数出轮廓范围内正方形的个数n0，不足半个的舍去，多于半个的算一个。(2)用正方形的个数乘单个正方形的面积S0计算出油膜的面积S＝n0S0。探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系[例2](2025·北京大兴·模拟预测)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。(1)(多选)下列说法或操作正确的是()A．在注射器活塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积C．实验过程中应保持周围环境温度不变D．多测几组p、V数据，记录并作出p-V图像，若图像为曲线即可说明p、V成反比关系(2)在操作规范、不漏气的前提下，某同学测得多组压强p和体积V的数据并作出V-1p图线，如果胶管中含有一定质量的气体，作出的图像可能是(A．B．C．(3)在不同温度环境下，另一位同学对相同气体重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的p-1V图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为TA和TB，则TA和TB的大小关系为TA________(选填“>”“<”或“＝”)TB[听课记录]规律方法：1．用注射器封闭一段空气，保证气体的质量不变。2．读出空气柱的长度L和空气柱的压强p。3．缓慢向下压或向上拉柱塞，分别读取空气柱的长度和气体压强的大小，记录数据。4．根据数据得出p-V图像或p-1V图像，得出p、V测量玻璃的折射率[例3](2025·山东威海·三模)如图所示，某实验小组利用插针法测量一横截面为直角三角形的玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下：①将一张白纸平铺在桌面上，放好玻璃砖，并记录下两直角界面AB与BC。②让光线从AB入射，入射点为D，在入射光线上竖直插入两枚大头针P1、P2，然后在BC外侧透过玻璃砖观察P1、P2的像，插入大头针P3，使其挡住P1、P2的像，插入大头针P4，使其挡住P1、P2的像及P3。③移去玻璃砖与大头针，连接P3、P4留下的针孔交BC于E点，延长入射光线交BC于F点。请回答以下问题：(1)玻璃砖的折射率可表示为()A．BDBFB．BEBDC．DEDF(2)(多选)在实验过程中减小入射角，下列说法正确的是()A．出射光线与BC的夹角增大B．出射光线与BC的夹角减小C．在BC外侧一定能观察到P1、P2的像D．在BC外侧可能观察不到P1、P2的像(3)若插入P3前不小心将玻璃砖向右平移了少许，其余操作不变，则测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。[听课记录]规律方法：1．一个重要实验步骤在玻璃砖的另一侧插上P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P1、P2的像和P3。2．三个数据处理的方法(1)计算法：由n＝sinθ1sin(2)图像法：作sinθ1-sinθ2图像，由n＝sinθ(3)单位圆法：以入射点O为圆心，作半径为R的圆，如图所示，则sinθ1＝EHOE，sinθ2＝E'H'OE'，OE＝OE′＝R，所以用刻度尺量出EH、E′H′3．两个减小误差的实验要求(1)实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2和O、P3与O′之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)，当θ1太大时，反射光较强，折射光较弱，当θ1太小时，入射角、折射角测量的相对误差较大。用双缝干涉实验测量光的波长[例4](2025·四川德阳·三模)“用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图甲所示。(1)下列说法正确的是________。A．滤光片应置于单缝与双缝之间B．保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变C．保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距离，干涉条纹间距变大(2)在某次测量绿光波长的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹。此时手轮上的示数为5.770mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则此时的示数为__________mm；若双缝间距d＝0.25mm，双缝到屏的距离l＝75.00cm，则所测绿光的波长为________nm。[听课记录]