实验精练03 光学与热学实验（选考第14题）-2026届高考物理题型突破限时精练（浙江专用）

实验精练03 光学与热学实验 一、光学实验 实验 装置图和原理式 考查热点 测量玻璃的折射率 （1）考操作：插要使挡住、的像，插要使挡住和、的像。 （2）考处理：连，测和，根据折射率公式、图像法或单位圆法即可求得折射率。 （3）考注意点：大头针的间距要稍大一些，不宜太大或太小；手不能触摸光学面；不能把玻璃砖界面当尺子画线等 用双缝干涉实验测量光的波长 （1）考操作：调各器件的高度，要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝平行。 （2）考读数：考测量头读数。 （3）考计算：会计算相邻条纹间距，根据公式求出波长 二、 热学实验 实验 装置图和原理式 注意事项 考查热点 用油膜法估测油酸分子的大小 （1）计算：根据滴溶液的总体积，求每滴油酸酒精溶液体积。 （2）操作：爽身粉均匀撒在水面上；用滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 （3）描轮廓：待油酸薄膜形状稳定后，描绘到玻璃板上 （1）考计算：计算1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积。 （2）考估算：正确估算油膜面积，估算分子大小。 （3）误差分析：爽身粉撒太多厚度不均，油酸散不开等。 （4）考细节：再次实验时，应保持浅盘清洁，可用酒精清洗，用脱脂棉擦 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 （1）涂油：减小摩擦，防止漏气、保证气体质量不变。 （2）缓慢：缓慢改变气体体积，保持气体温度不变。 （3）记录：多组数据。 （4）作图：绘制图像，分析得出结论 （1）考操作：抹润滑油、装橡胶套，避免手直接接触封闭气体的容器，缓慢推拉柱塞。 （2）考读数：读取气柱长度。 （3）考数据处理：图像法处理实验数据 【例题1】（2025·浙江温州·三模）甲同学利用激光测量半径半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为 （结果保留三位有效数字）。 其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则 （填“有”或“没有”）激光从底边射出。 【答案】 1.59 有 【详解】[1]激光恰能在O点全反射，则 其中 解得 [2]其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，等效将入射光线向右平移一小段距离，光路图如图所示 则光线射到上底面时的入射角减小，则光线将不能发生全反射从而从底面射出。 【例题2】（2024·浙江·三模）使用如图1装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。 (1)为了探究压强p与体积V的关系，在测得需要的实验数据后，为达到“探究”的实验目的，用图像法进行数据分析，从下列选项中选出需要的步骤并按顺序排列______。 A．作图像，根据画出的图线猜测p与V的关系 B．作图像，根据画出的图线猜测p与V的关系 C．作图像，对p与V关系的猜测进行检验 D．作图像，对p与V关系的猜测进行检验 E．检验正确，得出p与V关系的结论 (2)第1小组为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，进行了两次实验，得到的图像如图2所示。第2小组根据某次实验数据作出的图如图3所示。下列说法正确的是______ A．实验前应将注射器里的空气完全排出 B．为了减少实验误差，可以在柱塞上涂上润滑油，以减少摩擦 C．由图2可知，第1小组的两次实验气体温度大小关系为 D．如图3所示，若第2小组实验操作正确，则为联通空气柱与压力表细管的体积 (3)如图4所示，小明从状态A缓慢拉升柱塞，使其到达状态B（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时对应下图中的状态 （填“C”、“D”、“E”、“F”）（图中A、B、E为同一等温线上的点） 【答案】(1)ADE (2)CD (3)F 【详解】（1）根据实验原理可作p−V图像，根据画出的图线猜测p与V的关系，再作图像，对p与V关系的猜测进行检验，检验正确，得出p与V关系的结论。 故选ADE。 （2）A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误； B．为了减少实验误差，可以在柱塞上涂上润滑油，以保证气密性良好，故B错误； C．根据理想气体状态方程pV=CT可知，离坐标原点越远的等温线温度越高，则有，故C正确； D．设联通空气柱与压力表细管的体积为，则有 整理可知 根据图像可知为联通空气柱与压力表细管的体积，故D正确； 故选CD。 （3）快速到达体积，气体对外界做功，热量几乎不变，根据热力学第一定律 可知，内能减小，温度降低，则对应图中的状态F。 难度：★★★ 建议时间：40分钟 1. （2024·浙江绍兴·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， (1)如图所示，某同学测得图中装置中透镜、单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为 。 (2)若在单缝与透镜之间加入一偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 【答案】(1) (2)B 【详解】（1）测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，则相邻亮条纹间距为 根据相邻亮条纹间距公式可得 联立可得单色光波长的表达式为 （2）若在单缝与透镜之间加入一偏振片，由于加偏振片不会改变光的波长，所以测得该单色光的波长与不加偏振片时相比不变。 故选B。 2. （2024·浙江·一模）用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验 (1)下列说法正确的是 A．实验时需要用手扶住注射器外壁 B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 C．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p—V图像，如图甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲 T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲 m乙(两空均选填“＞”、“＜”或“＝”)。 【答案】(1)C (2) > > 【详解】（1）[1]A．实验时为防止温度发生变化，不能用手握注射器推拉柱塞，故A错误； B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止温度发生变化，故B错误； C．在封闭一定质量的气体时，要先摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故C正确。 故选C。 （2）[1]在p-V图象中，根据 可得 即离坐标原点越远的等温线温度越高，故 [2]由克拉珀龙方程 式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，可知 m甲>m乙 3. （2024·浙江宁波·一模）(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列器材需要用到的有___（多选）。 A． B． C． D． (2)在上述实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得80滴这样的溶液为。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，测得油膜面积约为，可估算油酸分子的直径大小约为 m。（结果保留一位有效数字） (3)如图为“用传感器探究气体等温变化的规律”的实验装置，实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积，由压强传感器测得的压强值在计算机屏幕上实时显示，实验过程中该同学发现，环境温度逐渐升高，则实验得到的图像可能是 。 A． B． C． D． 【答案】(1)AC (2) (3)B 【详解】（1）A．实验中需用注射器测油酸酒精溶液一定体积的滴数，A正确； B．该装置测量气体的压强与体积的关系，本实验不需要，B错误； C．实验中用坐标纸测量油膜的面积，C正确； D．该装置演示液体的表面张力，D错误。 故选AC。 （2）1滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积 故油酸分子的直径为 （3）根据理想气体状态方程 整理可得 由此可知，随着环境温度的升高，图像的斜率会逐渐变大，B正确，ACD错误。 故选B。 4. （2024·浙江·一模）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为a，可估算出油酸分子的直径为__________。 A． B． C． D． (2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，实验得到的油酸分子直径数据 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1)B (2)偏小 【详解】（1）轮廓包围方格约为68个，故油酸薄膜的面积为 每滴溶液中含有纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 故选B。 （2）根据 若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，由于酒精的挥发，使得油酸酒精溶液浓度变大，而代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积测量值偏小，则计算得到的油酸分子直径将偏小。 5. （2025·浙江·模拟预测）如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)在某次测量绿光的波长实验中，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，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为 mm，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3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距 mm。 (2)若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为 nm。 (3)若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】(1) 5.770 1.62 (2)540 (3)变大 【详解】（1）[1]由图2可知，螺旋测微器的读数为 [2]由图3可知，此时螺旋测微器的读数为 所以，相邻亮条纹的间距为 （2）根据可得，所测绿光的波长为 （3）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则单色光的波长变长，根据可得，在屏上观察到的条纹间距会变大。 6. （2025·浙江温州·二模）某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪（图1），所用单缝的缝宽可调（图2），并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。 (1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是（　　）。 A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹 B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大 (2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为，单缝与双缝的距离为，双缝到电子显微镜头的距离为，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为 （用题中所给物理量符号表示）。 【答案】(1)A (2) 【详解】（1）A．在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确； B．干涉条纹间距公式 其中为双缝到屏的间距，表示波长，表示双缝间距 所以条纹间距宽度与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。 故选A。 （2）双缝条纹间距公式 其中是实际的相邻两亮条纹间的间距 那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为 即 整理得 7. （2024·浙江杭州·一模）(1)根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V~12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。 ①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I-U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于 端（选填“a”或“b”）。 ②某次测量时电压表量程为0~15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为 V，此时小灯泡电阻R= （计算结果保留2位有效数字）。 ③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为 W（计算结果保留2位有效数字）。 (2)图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。 ①双缝安装在图甲中 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”） ②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是 A．将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关 B．将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关 C．将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关 D．将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V ③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是 nm（保留3位有效数字）。 【答案】(1) ，a (2) C D 【详解】（1）[1]小灯泡的电压和电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，补全后的电路图如图 为了保护负载，闭合开关前滑动变阻器应置于a端； [2] 电压表量程为，每小格表示，读数时精确到，故读数为； [3]由图甲可知，电压为时，电流为，故 [4]由图甲可知，电压为时，电流为，故 （2）[1] A处为透镜，B处为单缝，故双缝应安装在C位置； [2]小灯泡可以使用直流电压也可以使用交流电压，但为了使小灯泡正常工作且不损坏小灯泡，打开电源开关之前，旋钮应处于电压很低的位置，打开电源开关后，再把电压缓慢调至正常工作电压，故选D； [3]图丙和图丁的读数分别为和，故相邻两条亮纹间的距离为 由，得 8. （2024·浙江温州·一模）(1)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中，下列说法正确的是___________。 A．若去掉铁芯，实验结果不会受到影响 B．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源 C．交变电流产生的磁场对铁芯有力的作用，可能使铁芯振动发出“嗡嗡”声 (2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先进行的操作是___________。 A．断开导线A B．断开开关 C．取下电池 (3)下列说法正确的是___________ A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物 C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先滴入油酸酒精溶液，再撒入痱子粉 D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，可增加目镜中观察到的亮条纹个数 【答案】(1)C (2)A (3)BD 【详解】（1）A．在理想变压器中铁芯的作用是减小磁场的损失，若去掉铁芯，实验结果会受到影响。故A错误； B．为保证实验安全，原线圈应接低压交流电源。故B错误； C．交变电流产生的磁场，使变压器铁芯硅钢片产生涡电流，导致变压器振动而发出声音，正常情况下这种声音是清晰而有规律的，但若螺丝没有拧紧，变压器就会发出明显的“嗡嗡”低鸣声。故C正确。 故选C。 （2）当通过线圈的电流急剧减小时，会产生较大自感电动势，阻碍电流的减小，所以在实验结束时，应先把并联在线圈上的电压表从电路中断开，否则断开开关瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A。 故选A。 （3）A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道没有必要必须光滑，只需保证小球从同一位置静止释放即可，但其末端必须水平，以保证小球在空中做平抛运动。故A错误； B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物。故B正确； C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先撒入痱子粉，再滴入油酸酒精溶液。故C错误； D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，入射光的波长变短，根据 可知相邻条纹间距减小，增加了目镜中观察到的亮条纹个数。故D正确。 故选BD。 9. （2024·浙江金华·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 (1)图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______ A．a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B．a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C．a是双缝、b是单缝、c是滤光片 (2)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为 mm。 (3)已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2>x1），则所测单色光的波长λ= （用题中物理量符号表示）。 (4)为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______ A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量 【答案】(1)C (2)15.575/15.576/15.577/15.578 (3) (4)AD 【详解】（1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为a是双缝、b是单缝、c是滤光片。故选C； （2）手轮的读数为15.5mm+0.01mm×7.5=15.575mm （3）条纹间距 根据 可得 （4）减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx，本实验采用的是累积放大测量取平均值，则 A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量是测量至少30次全振动的周期然后取平均值，用的是累积放大测量取平均值，选项A正确； B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用的是等效思想，选项B错误； C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用多次测量求平均值的方法，故C错误； D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量采用的放大测量取平均值的方法，故D正确。 故选AD。 10. （2024·浙江湖州·二模）有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A．1：50 B．1：500 C．1：5000 (2)由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积S0，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 （用所给物理量符号来表示）； (3)下列操作有助于减小实验误差的是___________ A．撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 【答案】(1)B (2) (3)C 【详解】（1）在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是1:500，故选B； （2）胶片厚度相同，则面积比等于质量比，即 （3）A．撒粉时若过厚，且覆盖整个浅盘，则不利于油酸形成单分子油膜，选项A错误； B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面，则油酸酒精溶液滴到水面上时可能会溅起，也不利于形成整片的油膜，选项B错误； C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积，选项C正确。 故选C。 11. （2025·浙江绍兴·三模）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示。 (1)下列说法正确的是（　　） A．上下拨动拨杆可使单缝与双缝平行 B．透镜的作用是使射向单缝的光更集中 C．转动目镜可使条纹与分划板竖直刻线平行 D．仅将红色滤光片改为绿色滤光片条纹间距将变大 (2)经调节后使单缝与双缝相互平行且沿竖直方向，在测量头观察到的单色光干涉条纹可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)CD 【详解】（1）A．左右拨动拨杆可使单缝与双缝平行，故A错误； B．透镜的作用是使射向单缝的光更集中，故B正确； C．转动测量头可使条纹与分划板竖直刻线平行，故C错误； D．根据可知，仅将红色滤光片改为绿色滤光片，波长减小，则条纹间距将变小，故D错误。 故选B。 （2）经调节后使单缝与双缝相互平行且沿竖直方向，在测量头观察到的单色光干涉条纹应保持竖直且与分划板的中心刻线平行，分划板的中心刻线处于光屏中心。 故选CD。 12. （2025·浙江湖州·三模）用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中 (1)在画玻璃砖边界时，请指出图1中操作不当之处 ； (2)已画好玻璃砖边界MN、PQ，插上大头针、，使连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率，入射光应从图2中玻璃砖 （选填“ae”、“ef”或“fd”）区域射入。（已知玻璃的折射率介于）； (3)接（2）问，插大头针、操作正确，测得、的连线与MN的夹角，如图3所示，则玻璃的折射率 。 【答案】(1)不能直接沿玻璃砖画边界 (2)fd (3) 【详解】（1）不能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖界面，这样会污染和磨损玻璃砖。 （2）玻璃的折射率介于，则临界角的正弦值范围为 若段射入，由几何关系可知，光线在边上的入射角为大于临界角，发生全反射，不能测出玻璃的折射率；若段射入，光线将从边垂直射出，不能测出玻璃的折射率；若段射入，由几何关系可知，光线在边上的入射角为小于临界角，能过从边折射出光线，可以测出玻璃的折射率。则入射光应从图2中玻璃砖区域射入。 （3）补全光路图，如图所示 由几何关系可得， 由折射定律可得，玻璃的折射率 13. （2025·浙江绍兴·二模）如图所示，某同学用“尺瞄法”测定三棱镜玻璃的折射率，他在纸上画出三棱镜界面AB和AC，画一条与AB斜交的直线DO1，眼睛对着AC用直尺M瞄准它的像，沿直尺画出O2E。连接O1O2并延长，用圆规截取等长线段O1L和O1P，过L、P两点分别作法线NN'的垂线LK和PQ。 (1)三棱镜折射率为 （用图中线段表示）。 (2)下列哪一项操作可以减小实验误差（　　） A．O1点离角A更近一些 B．O1L和O1P截取更长一些 C．用更短的直尺来瞄准直线 【答案】(1) (2)B 【详解】（1）根据折射率定义有 因为 整理得 （2）A．点离角A更近一些，会使光线在三棱镜内的光路较短，测量误差相对增大，不利于减小误差，故A错误； B．截取更长一些 ，在测量线段长度计算 折射率时，相对误差会减小，从而可以减小实验误差，故B正确； C．用更短的直尺来瞄准直线，直尺越短，瞄准过程中产生的角度偏差可能越大，会增大实验误差，故C错误。 故选B。 14. （2025·浙江金华·一模）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图（a）所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住、和的像，用“●”表示大头针的位置，这样大头针、就确定了射入玻璃砖的光线。 (1)正确作出光路图后，测量分界面上的入射角和折射角。多次改变入射角，测得多组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图（b）所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率 （保留两位有效数字）。 (2)如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)1.5 (2)偏大 【详解】（1）根据折射定律 根据图像得 联立解得 （2）如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，入射角不变，导致折射角偏小，则所测得的折射率将偏大。 15. （2025·浙江·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， (1)如图甲双缝安装在图甲 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”） (2)某次测量条纹间距的时候，由于游标卡尺0刻度处标记不清，目镜测量头显示如图乙所示，箭头为游标卡尺与主尺对齐处，则读数为 mm。 (3)如图甲所示，某同学测得图中装置中A、B、C、D、E之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，又测得第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为d1，双缝间距为d2，则该单色光波长的表达式为 。 【答案】(1)C (2)10.70 (3) 【详解】（1）双缝干涉仪从左到右的顺序依次为光源、滤光片、单缝、双缝，因此C位置为双缝。 （2）由图可知，主尺的读数为，游标尺为20分度，故其精确度为 则游标尺的分度值为 其读数为 （3）由题可知，相邻条纹间距为 又因为 解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验精练03 光学与热学实验 一、光学实验 实验 装置图和原理式 考查热点 测量玻璃的折射率 （1）考操作：插要使挡住、的像，插要使挡住和、的像。 （2）考处理：连，测和，根据折射率公式、图像法或单位圆法即可求得折射率。 （3）考注意点：大头针的间距要稍大一些，不宜太大或太小；手不能触摸光学面；不能把玻璃砖界面当尺子画线等 用双缝干涉实验测量光的波长 （1）考操作：调各器件的高度，要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝平行。 （2）考读数：考测量头读数。 （3）考计算：会计算相邻条纹间距，根据公式求出波长 二、 热学实验 实验 装置图和原理式 注意事项 考查热点 用油膜法估测油酸分子的大小 （1）计算：根据滴溶液的总体积，求每滴油酸酒精溶液体积。 （2）操作：爽身粉均匀撒在水面上；用滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 （3）描轮廓：待油酸薄膜形状稳定后，描绘到玻璃板上 （1）考计算：计算1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积。 （2）考估算：正确估算油膜面积，估算分子大小。 （3）误差分析：爽身粉撒太多厚度不均，油酸散不开等。 （4）考细节：再次实验时，应保持浅盘清洁，可用酒精清洗，用脱脂棉擦 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 （1）涂油：减小摩擦，防止漏气、保证气体质量不变。 （2）缓慢：缓慢改变气体体积，保持气体温度不变。 （3）记录：多组数据。 （4）作图：绘制图像，分析得出结论 （1）考操作：抹润滑油、装橡胶套，避免手直接接触封闭气体的容器，缓慢推拉柱塞。 （2）考读数：读取气柱长度。 （3）考数据处理：图像法处理实验数据 【例题1】（2025·浙江温州·三模）甲同学利用激光测量半径半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为 （结果保留三位有效数字）。 其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则 （填“有”或“没有”）激光从底边射出。 【例题2】（2024·浙江·三模）使用如图1装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。 (1)为了探究压强p与体积V的关系，在测得需要的实验数据后，为达到“探究”的实验目的，用图像法进行数据分析，从下列选项中选出需要的步骤并按顺序排列______。 A．作图像，根据画出的图线猜测p与V的关系 B．作图像，根据画出的图线猜测p与V的关系 C．作图像，对p与V关系的猜测进行检验 D．作图像，对p与V关系的猜测进行检验 E．检验正确，得出p与V关系的结论 (2)第1小组为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，进行了两次实验，得到的图像如图2所示。第2小组根据某次实验数据作出的图如图3所示。下列说法正确的是______ A．实验前应将注射器里的空气完全排出 B．为了减少实验误差，可以在柱塞上涂上润滑油，以减少摩擦 C．由图2可知，第1小组的两次实验气体温度大小关系为 D．如图3所示，若第2小组实验操作正确，则为联通空气柱与压力表细管的体积 (3)如图4所示，小明从状态A缓慢拉升柱塞，使其到达状态B（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时对应下图中的状态 （填“C”、“D”、“E”、“F”）（图中A、B、E为同一等温线上的点） 1. （2024·浙江绍兴·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， (1)如图所示，某同学测得图中装置中透镜、单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为 。 (2)若在单缝与透镜之间加入一偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 2. （2024·浙江·一模）用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验 (1)下列说法正确的是 A．实验时需要用手扶住注射器外壁 B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 C．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p—V图像，如图甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲 T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲 m乙(两空均选填“＞”、“＜”或“＝”)。 3. （2024·浙江宁波·一模）(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列器材需要用到的有___（多选）。 A． B． C． D． (2)在上述实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得80滴这样的溶液为。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，测得油膜面积约为，可估算油酸分子的直径大小约为 m。（结果保留一位有效数字） (3)如图为“用传感器探究气体等温变化的规律”的实验装置，实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积，由压强传感器测得的压强值在计算机屏幕上实时显示，实验过程中该同学发现，环境温度逐渐升高，则实验得到的图像可能是 。 A． B． C． D． 4. （2024·浙江·一模）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为a，可估算出油酸分子的直径为__________。 A． B． C． D． (2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，实验得到的油酸分子直径数据 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 5. （2025·浙江·模拟预测）如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)在某次测量绿光的波长实验中，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，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为 mm，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3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距 mm。 (2)若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为 nm。 (3)若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会 （选填“变大”或“变小”）。 6. （2025·浙江温州·二模）某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪（图1），所用单缝的缝宽可调（图2），并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。 (1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是（　　）。 A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹 B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大 (2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为，单缝与双缝的距离为，双缝到电子显微镜头的距离为，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为 （用题中所给物理量符号表示）。 7. （2024·浙江杭州·一模）(1)根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V~12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。 ①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I-U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于 端（选填“a”或“b”）。 ②某次测量时电压表量程为0~15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为 V，此时小灯泡电阻R= （计算结果保留2位有效数字）。 ③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为 W（计算结果保留2位有效数字）。 (2)图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。 ①双缝安装在图甲中 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”） ②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是 A．将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关 B．将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关 C．将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关 D．将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V ③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是 nm（保留3位有效数字）。 8. （2024·浙江温州·一模）(1)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中，下列说法正确的是___________。 A．若去掉铁芯，实验结果不会受到影响 B．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源 C．交变电流产生的磁场对铁芯有力的作用，可能使铁芯振动发出“嗡嗡”声 (2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先进行的操作是___________。 A．断开导线A B．断开开关 C．取下电池 (3)下列说法正确的是___________ A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物 C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先滴入油酸酒精溶液，再撒入痱子粉 D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，可增加目镜中观察到的亮条纹个数 9. （2024·浙江金华·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 (1)图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______ A．a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B．a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C．a是双缝、b是单缝、c是滤光片 (2)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为 mm。 (3)已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2>x1），则所测单色光的波长λ= （用题中物理量符号表示）。 (4)为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______ A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量 10. （2024·浙江湖州·二模）有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A．1：50 B．1：500 C．1：5000 (2)由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积S0，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 （用所给物理量符号来表示）； (3)下列操作有助于减小实验误差的是___________ A．撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 11. （2025·浙江绍兴·三模）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示。 (1)下列说法正确的是（　　） A．上下拨动拨杆可使单缝与双缝平行 B．透镜的作用是使射向单缝的光更集中 C．转动目镜可使条纹与分划板竖直刻线平行 D．仅将红色滤光片改为绿色滤光片条纹间距将变大 (2)经调节后使单缝与双缝相互平行且沿竖直方向，在测量头观察到的单色光干涉条纹可能是（　　） A． B． C． D． 12. （2025·浙江湖州·三模）用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中 (1)在画玻璃砖边界时，请指出图1中操作不当之处 ； (2)已画好玻璃砖边界MN、PQ，插上大头针、，使连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率，入射光应从图2中玻璃砖 （选填“ae”、“ef”或“fd”）区域射入。（已知玻璃的折射率介于）； (3)接（2）问，插大头针、操作正确，测得、的连线与MN的夹角，如图3所示，则玻璃的折射率 。 13. （2025·浙江绍兴·二模）如图所示，某同学用“尺瞄法”测定三棱镜玻璃的折射率，他在纸上画出三棱镜界面AB和AC，画一条与AB斜交的直线DO1，眼睛对着AC用直尺M瞄准它的像，沿直尺画出O2E。连接O1O2并延长，用圆规截取等长线段O1L和O1P，过L、P两点分别作法线NN'的垂线LK和PQ。 (1)三棱镜折射率为 （用图中线段表示）。 (2)下列哪一项操作可以减小实验误差（　　） A．O1点离角A更近一些 B．O1L和O1P截取更长一些 C．用更短的直尺来瞄准直线 14. （2025·浙江金华·一模）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图（a）所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住、和的像，用“●”表示大头针的位置，这样大头针、就确定了射入玻璃砖的光线。 (1)正确作出光路图后，测量分界面上的入射角和折射角。多次改变入射角，测得多组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图（b）所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率 （保留两位有效数字）。 (2)如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 15. （2025·浙江·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， (1)如图甲双缝安装在图甲 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”） (2)某次测量条纹间距的时候，由于游标卡尺0刻度处标记不清，目镜测量头显示如图乙所示，箭头为游标卡尺与主尺对齐处，则读数为 mm。 (3)如图甲所示，某同学测得图中装置中A、B、C、D、E之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，又测得第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为d1，双缝间距为d2，则该单色光波长的表达式为 。 学科网（北京）股份有限公司 $