2026届高三物理三轮复习非选择题突破03 光学热学实验

2026届高三物理三轮复习非选择题突破03 光学、热学实验 知识归纳·明目标·知考法 核心考点 复习目标 考情总结 1.测量玻璃的折射率 能熟练运用“插针法”确定光路，并根据光路图（或公式n = sin i / sin r）准确计算出玻璃的折射率。 高考高频考点。考查方式：① 补全光路图；② 计算折射率；③ 分析操作误差（如入射角过大或过小、玻璃砖界面画错等）。易错点：入射角、折射角找错；计算时未使用三角函数值；对实验原理理解不透导致无法处理创新题型（如用梯形玻璃砖、半圆形玻璃砖等）。 2.用双缝干涉测量光的波长 能阐述实验原理λ=(dΔx)/L，掌握测量条纹间距Δx的方法（如累积法），并能进行数据处理和计算。 考查对干涉原理和测量方法的理解。考查方式：① 仪器调节步骤（单缝与双缝平行）；② 读数及计算；③ 分析d、L、Δx变化对条纹的影响。易错点：Δx测量方法不当（应测多条条纹间距再求平均）；公式记忆错误；分不清干涉条纹与衍射图样。 3.用油膜法估测油酸分子的大小 能阐述将油酸分子视为球形单层排列的实验思想，能正确计算油膜面积S和油酸分子体积 V，并应用公式d = V/S得到分子直径。 考查对微观量放大测量的思想理解和数据处理能力。考查方式：① 实验步骤排序或操作目的判断；② 浓度、纯油酸体积、油膜面积的计算；③ 误差分析（如痱子粉太厚、水面晃动、轮廓描绘不准等）。易错点：纯油酸体积计算错误（需乘以浓度）；油膜面积计算时格数统计出错或单位换算错误。 4. 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 能通过实验验证玻意耳定律pV = C，掌握利用压强传感器或水银柱测量气体压强，以及测量体积的方法。 考查对气体实验定律的验证方法和数据处理。考查方式：① 实验器材选择与操作要点（如缓慢推动活塞、保持温度不变）；②p-1/V图像的绘制与分析（应为过原点的直线）；③ 误差分析（如漏气、未等温操作）。易错点：封闭气体压强的计算错误（特别是与水银柱、活塞结合时）；不能将p-V图转化为线性图像进行分析。 模拟训练·查易错·练方法 1.(2026·广东省·模拟题)一块高度为的圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 用游标卡尺测量该玻璃砖的直径，如图甲所示，          。 在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以为圆心作出直径为的内圆实线圆和另一个外圆虚线辅助圆，过点作相互垂直的直线和与内圆交点为、、、。 在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转保持其始终与内圆重合，并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，则此时可确定杂质位于          用图乙中字母表示连线之间，此后固定玻璃砖。 在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和          。 记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离          用直径符号表示。 【答案】 杂质的像 【解析】游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，则此时可确定杂质位于连线之间； 在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和杂质的像； 根据题意可知，杂质应位于点，如图所示 根据折射定律可得 解得 所以该杂质与玻璃砖中轴线的距离 2.(2026·安徽省滁州市·模拟题)某学习小组通过实验测定一截面为半圆形玻璃砖的折射率，可用的实验器材有半圆形玻璃砖、白纸、激光笔、刻度尺、游标卡尺、光屏、圆规、铅笔。部分步骤如下： 用游标卡尺测量玻璃砖的直径； 在平铺的白纸上利用圆规画出半圆形玻璃砖的位置和圆心，过点画出法线；将玻璃砖沿画好的半圆形位置放好，玻璃砖直径与竖直放置的光屏垂直并接触于点； 用激光笔从玻璃砖一侧照射半圆形玻璃砖的圆心，如图甲所示，在光屏上可以观察到两个光斑、；从图示位置逆时针缓慢移动激光笔，使光斑恰好消失，用铅笔在白纸上标记此时光斑的位置，移走玻璃砖和光屏。根据以上步骤，回答下列问题： 测得半圆形玻璃砖直径的读数如图乙所示，则 ______； 为了精准测量半圆形玻璃砖的折射率，还需测量的一个物理量及表示它的字母为______； 根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式______。 【答案】；光刚好发生全反射时的反射角；。 【解析】分度游标卡尺的精确度为，直径 根据实验原理，从图示位置逆时针缓慢移动激光笔，使光斑恰好消失，用铅笔在白纸上标记此时光斑的位置，可以用量角器精确的测出刚好发生全反射的反射角；根据反射定律，反射角等于入射角，即；因此为了精准测量半圆形玻璃砖的折射率，还需测量的一个物理量刚好发生全反射时的反射角。 根据实验原理可知，临界角 根据临界角公式，折射率。 故答案为：；光刚好发生全反射时的反射角；。 3.(2026·山东省·模拟题)某兴趣小组在测量圆柱形玻璃砖的折射率时，操作步骤如下： 将白纸固定在木板上，在合适位置放置圆柱形玻璃砖，贴着玻璃砖侧面间隔一定角度插入三枚大头针、、，如图所示； 用一束水平细激光射向玻璃砖侧面，在激光经过处的合适位置插入、、、四枚大头针； 移走玻璃砖和大头针，利用尺规画出的外接圆及其圆心。 不考虑光线在玻璃砖内反射后再折射出的光线，请回答下面问题： 为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为           选填“”或“”； 组员画出完整光路图后，标记第折射点为，第折射点为，延长入射光线和出射光线交于，用量角器测得，。已知，该玻璃砖的折射率           ； 若在步骤中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，其它作图及测量严格进行，测得的折射率比真实值           选填“偏大”“偏小”或“相等”。 【答案】 偏小 【解析】由图可知和是在入射光线上，、是在出射光线上，且出射光线最后经过，所以为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为 作出光路图，如图所示 根据几何关系可得光线从点射入玻璃砖时的入射角为，折射角为，则该玻璃砖的折射率为； 若在步骤中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，则得不变，偏小，由入射角，可知入射角会偏大；折射角也偏大，但折射角偏大的更快，则根据，测得的折射率比真实值偏小。 4.(2026·浙江省温州市·模拟题)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、、、、、遮光筒、毛玻璃、目镜，如图所示。 为保证实验效果，、、、四个光学元件依次为        ； A.滤光片、透镜、单缝、双缝 B.透镜、滤光片、单缝、双缝 C.滤光片、透镜、双缝、单缝 D.透镜、单缝、滤光片、双缝 转动手轮时，观察到初、末两个视场，符合实际的是图中的        填“甲”或“乙”； 分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，记下读数；转动手轮，分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，记下读数。已知图中的、，双缝间距为，则波长        。 【答案】 乙 【解析】在“用双缝干涉测量光的波长“实验中，为了得到相干单色光源，光具座从左到右的光学元件顺序为：光源透镜会聚光线，提高入射光亮度滤光片获得单色光单缝获得线光源双缝获得相干光源遮光筒毛玻璃目镜，因此、、、依次为透镜、滤光片、单缝、双缝，故B正确，ACD错误。 故选：。 实验中测量亮纹位置时，要求分划板的中心刻线对齐亮纹的中心，甲图中分划板刻线位于亮纹外侧，未对齐亮纹中心；乙图中分划板中心刻线分别对齐第条、第条亮纹的中心，符合操作要求，因此填乙。 已知第条亮纹读数为，第条亮纹读数为，相邻亮纹的间距为 双缝干涉条纹间距公式为 其中双缝到毛玻璃屏的距离，为双缝间距，整理得波长 故答案为：；乙；。 5.(2026·山东省泰安市·模拟题)图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，挡板下方带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。计算结果均保留位有效数字 请回答下面问题： 该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹或暗纹间距          ；该小组又测得双缝到光传感器的距离，已知双缝间距，则该单色光的波长          ； 保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明          选填“”或“”处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为，则与两处玻璃板的厚度差          。 【答案】 【解析】从图乙中，选取清晰可辨的相邻亮纹或暗纹，测量其峰值横坐标差值。通过数格子等方式，可看出相邻条纹间距占了个小格，已知每小格代表，故 根据双缝干涉条纹间距公式，代入数据 当在一缝处放置玻璃板后，光程会发生变化。若处放置较厚玻璃板，光程增加，条纹会向轴负方向移动若处放置较厚玻璃板，光程增加，条纹会向轴正方向移动。从图乙虚线放置玻璃板后的条纹相对实线未放置玻璃板的条纹向右移动，可知处玻璃板较厚 设光在玻璃板中的传播路程为，在空气中传播路程为。光程差，由于条纹移动了个条纹间距，根据双缝干涉条纹移动与光程差关系，从图中可看出条纹移动了个条纹间距， 即，，，由，可得， 代入数据。 6.(2026·江苏省镇江市·模拟题)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图，并选用间距为的双缝屏，从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为，接通电源使光源正常工作，发出白光。 组装仪器时，在光具座位置处固定相应装置，正确的顺序是          ； A.单缝，滤光片，双缝 B.滤光片，单缝，双缝 C.单缝，双缝，滤光片 若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中          ； A.观察不到干涉条纹 B.可观察到明暗相间的白条纹 C.可观察到彩色条纹 若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中、位置时，游标尺的读数分别为、已知，则入射的单色光波长的计算表达式为          。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为          ； 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值          实际值。填“大于”“小于”或“等于” 【答案】 大于 【解析】双缝干涉实验装置，光应先通过滤光片，获取单色光。之后经过单缝，使入射光变成线光源。再通过双缝，形成相干光源。最后到达光屏上。故固定的顺序为滤光片，单缝，双缝。选B。 取下滤光片，白光的干涉条纹为彩色的，故选C。 条纹间距为 波长与条纹间距的关系为 联立得到 游标卡尺读数为 从图中可以看出，若条纹倾斜，测得的间距将比实际的大。 7.(2026·湖南省·模拟题)晓宇在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证晓宇将注射器的下端用胶塞塞住，沿竖直方向固定在铁架台上，柱塞上端与压力表相接，现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中，已知注射器密封性以及导热性能良好现用外力缓慢地向下压柱塞，同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积，通过所学知识回答下列问题： 下列对该实验的理解正确的是          填字母 A.柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性 B.处理实验数据时，、必须用国际单位制 C.实验时，不能用手握注射器 实验时，如果快速地向下压柱塞，则气体的温度应          填“升高”、“不变”或“降低”如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则的乘积          填“增大”、“不变”或“减小” 晓宇在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是          填字母． A.B. C.D. 【答案】 升高 减小 【解析】、柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小并不影响压强以及体积的测量，对实验结果无影响，A错误 B、气体的压强和体积没必要必须用国际单位，只要单位相同即可，B错误 C、实验时，不能用手握住注射器筒上的空气柱部分，以防止气体温度发生变化，C正确 实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高根据理想气体状态方程，，其中与质量有关，故漏气会使减小 根据可知，某小组在一次实验过程中，环境温度突然降低，则图像的斜率将减小，则得到的图像如所示． 8.(2025·湖南省长沙市·联考题)为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系，某兴趣小组同学借助如图所示实验软件系统进行实验，主要步骤如下： 将压强传感器接入数据采集器； 将注射器体积调整为，并接入压强传感器； 打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为时的压强值； 减小注射器内气体体积，重复操作，每隔记录一次数据，得到如下表实验数据。 次序 压强 体积 体积的倒数 乘积 回答下列问题： 根据表中实验数据，以为纵坐标进行拟合，发现是一条不过原点的直线，应该选择表中          为横坐标； 将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的主要为          的体积漏气的体积远小于； 实验小组同学发现将体积一栏每次的体积加上前后，乘积一栏均依次增加，可能原因为          。 【答案】体积的倒数 连接软管内气体 手握注射器推活塞造成注射器内气体温度升高没有缓慢移动活塞造成注射器内气体温度升高 【解析】分析题表中数据可知，一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的倒数成正比，即图像为一条直线，故应以为纵坐标，体积的倒数为横坐标； 将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则加上的  主要为连接软管内气体的体积； 实验小组同学发现将体积  一栏每次的体积加上  前后，  乘积一栏依次增加，说明手握注射器推活塞造成注射器内气体温度升高或没有缓慢移动活塞造成注射器内气体温度升高。说明：只要回答出注射器内气体温度升高就可得分 9.(2025·湖北省武汉市·模拟题)某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 实验过程中，下列说法正确的是           A.改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B.柱塞处涂抹润滑油是为了减小摩擦而非密封气体 C.实验过程要保证空气柱密闭性良好 若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是          。 改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如图丙所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为，重力加速度为，大气压强可表示为：          忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示。                    丙 某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？          选填“正确”或“不正确” 【答案】 未考虑橡胶塞内气体体积 正确 【解析】改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B.柱塞处涂抹润滑油，除了减小摩擦外，还要密封气体，保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C.该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。 故选AC。 设橡胶塞内气体体积为，有，整理有，所以图像不过原点原因是未考虑橡胶塞内气体体积。 由上述分析可知，图像的斜率为，所以有，，对柱塞及重物受力分析，有，，解得。 若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有，注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知，所以有，即柱塞会上升，所以该观点正确。 10.(2026·山东省青岛市·模拟)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： 下列有关该实验的说法正确的是           A.实验步骤正确的操作顺序是丙丁乙甲 B.图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C.图丙配制溶液时浓度要大一些，滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的，用注射器测得滴这样的油酸溶液为，取滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为          结果保留两位有效数字。 多选不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是           A.甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B.乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C.丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 【答案】 【解析】、根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙乙丁甲，故A错误； B、由于计算分子直径时需要计算油膜面积，故撒上痱子粉可以让油膜边界更加清晰，方便计算油膜面积，故B错误； C、图丙配制溶液时浓度要小一些，滴溶液才能在水面形成足够薄的单分子油膜油膜便于测量，故 C错误； D、油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故 D正确。 故选D。 根据题意可知，滴这样的溶液中的油酸体积为； 、最理想的情况是痱子粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形，故 A错误，C正确； B、乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确。 故选BC。 11.(2025·河南省·联考题)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： 本实验的理想化假设是          。 A.将油膜看成单分子层油膜                    考虑各油酸分子间的间隙 C.将油酸分子看成球形                           考虑油酸分子间的相互作用力 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。请将接下来的实验操作，按照先后顺序排列：          。 A.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定 C.往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 D.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为滴，滴入滴这样的溶液到准备好的浅盘中。当油膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，描出油膜轮廓如图所示，每格边长为，则油膜的面积为          ；油酸分子的直径为          。结果均保留两位有效数字 某同学在实验中测得的分子直径结果偏大，可能的原因是          。 A.油酸酒精溶液的实际浓度高于计算值 B.计算油膜面积时，遗漏了部分边缘区域 C.测量每滴溶液体积时，错把溶液的滴数滴记为滴 【答案】      【解析】油膜法的理想化假设包括：油膜为单分子层；分子视为球形；分子紧密排列，忽略间隙。选项D与实验无关。 故选AC。 “用油膜法估测油酸分子的大小”实验正确的实验步骤是：配制油酸酒精溶液，得到滴油酸酒精溶液的体积；往浅盘里面倒水，在水面上均匀地撒痱子粉；用注射器向水面上滴滴油酸酒精溶液，得到油膜，待油膜形状稳定；在玻璃板上描下薄膜的形状；计算油膜面积，处理数据。所以正确的操作顺序是。 根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约格，故油膜面积为，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，则分子直径。 若油酸酒精溶液的实际浓度高于计算值，则计算时使用的浓度偏低例如实际浓度为  ，但误按  计算，此时估算的油酸体积等于计算浓度滴数，会小于实际油酸体积。根据公式可知，体积偏小，分子直径的测量结果会偏小，故A错误； B.遗漏边缘区域会使面积测量值偏小，导致分子直径的测量值偏大，故B正确； C.测量每滴油酸溶液体积时，错把  溶液的滴数滴记为滴，则计算的每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，根据项分析可知分子直径的测量值偏小，故C错误。 故选B。 12.(2025·广东省深圳市·联考题)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 上述步骤中，正确的顺序是           油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盒里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是          ，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是          此结果保留三位有效数字 某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于           A.油酸未完全散开 B.计算油膜面积时，将所有不足格的方格记作格 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足格的方格 【答案】 【解析】“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为： 准备油酸酒精溶液准备带水的浅盘和痱子粉形成油膜描绘油膜轮廓计算分子直径故正确的顺序为：。 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积   面积超过小方格面积一半的小方格的个数为个，故油膜的面积 油酸分子直径 油酸未完全散开，则测量值偏小，则直径测量值偏大，故A正确； B.计算油膜面积时，将所有不足格的方格记作格，则测量值偏大，则直径测量值偏小，故B错误； C.计算油膜面积时，舍去了所有不足格的方格，则测量值偏小，则直径测量值偏大，故C正确。 故选AC。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理三轮复习非选择题突破03 光学、热学实验 知识归纳·明目标·知考法 核心考点 复习目标 考情总结 1.测量玻璃的折射率 能熟练运用“插针法”确定光路，并根据光路图（或公式n = sin i / sin r）准确计算出玻璃的折射率。 高考高频考点。考查方式：① 补全光路图；② 计算折射率；③ 分析操作误差（如入射角过大或过小、玻璃砖界面画错等）。易错点：入射角、折射角找错；计算时未使用三角函数值；对实验原理理解不透导致无法处理创新题型（如用梯形玻璃砖、半圆形玻璃砖等）。 2.用双缝干涉测量光的波长 能阐述实验原理λ=(dΔx)/L，掌握测量条纹间距Δx的方法（如累积法），并能进行数据处理和计算。 考查对干涉原理和测量方法的理解。考查方式：① 仪器调节步骤（单缝与双缝平行）；② 读数及计算；③ 分析d、L、Δx变化对条纹的影响。易错点：Δx测量方法不当（应测多条条纹间距再求平均）；公式记忆错误；分不清干涉条纹与衍射图样。 3.用油膜法估测油酸分子的大小 能阐述将油酸分子视为球形单层排列的实验思想，能正确计算油膜面积S和油酸分子体积 V，并应用公式d = V/S得到分子直径。 考查对微观量放大测量的思想理解和数据处理能力。考查方式：① 实验步骤排序或操作目的判断；② 浓度、纯油酸体积、油膜面积的计算；③ 误差分析（如痱子粉太厚、水面晃动、轮廓描绘不准等）。易错点：纯油酸体积计算错误（需乘以浓度）；油膜面积计算时格数统计出错或单位换算错误。 4. 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 能通过实验验证玻意耳定律pV = C，掌握利用压强传感器或水银柱测量气体压强，以及测量体积的方法。 考查对气体实验定律的验证方法和数据处理。考查方式：① 实验器材选择与操作要点（如缓慢推动活塞、保持温度不变）；②p-1/V图像的绘制与分析（应为过原点的直线）；③ 误差分析（如漏气、未等温操作）。易错点：封闭气体压强的计算错误（特别是与水银柱、活塞结合时）；不能将p-V图转化为线性图像进行分析。 模拟训练·查易错·练方法 1.(2026·广东省·模拟题)一块高度为的圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 用游标卡尺测量该玻璃砖的直径，如图甲所示，          。 在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以为圆心作出直径为的内圆实线圆和另一个外圆虚线辅助圆，过点作相互垂直的直线和与内圆交点为、、、。 在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转保持其始终与内圆重合，并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，则此时可确定杂质位于          用图乙中字母表示连线之间，此后固定玻璃砖。 在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和          。 记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离          用直径符号表示。 2.(2026·安徽省滁州市·模拟题)某学习小组通过实验测定一截面为半圆形玻璃砖的折射率，可用的实验器材有半圆形玻璃砖、白纸、激光笔、刻度尺、游标卡尺、光屏、圆规、铅笔。部分步骤如下： 用游标卡尺测量玻璃砖的直径； 在平铺的白纸上利用圆规画出半圆形玻璃砖的位置和圆心，过点画出法线；将玻璃砖沿画好的半圆形位置放好，玻璃砖直径与竖直放置的光屏垂直并接触于点； 用激光笔从玻璃砖一侧照射半圆形玻璃砖的圆心，如图甲所示，在光屏上可以观察到两个光斑、；从图示位置逆时针缓慢移动激光笔，使光斑恰好消失，用铅笔在白纸上标记此时光斑的位置，移走玻璃砖和光屏。根据以上步骤，回答下列问题： 测得半圆形玻璃砖直径的读数如图乙所示，则 ______； 为了精准测量半圆形玻璃砖的折射率，还需测量的一个物理量及表示它的字母为______； 根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式______。 3.(2026·山东省·模拟题)某兴趣小组在测量圆柱形玻璃砖的折射率时，操作步骤如下： 将白纸固定在木板上，在合适位置放置圆柱形玻璃砖，贴着玻璃砖侧面间隔一定角度插入三枚大头针、、，如图所示； 用一束水平细激光射向玻璃砖侧面，在激光经过处的合适位置插入、、、四枚大头针； 移走玻璃砖和大头针，利用尺规画出的外接圆及其圆心。 不考虑光线在玻璃砖内反射后再折射出的光线，请回答下面问题： 为了避免光线被大头针遮挡，最先插入的大头针为           选填“”或“”； 组员画出完整光路图后，标记第折射点为，第折射点为，延长入射光线和出射光线交于，用量角器测得，。已知，该玻璃砖的折射率           ； 若在步骤中画圆时，圆心位置正确，但直径偏小，其它作图及测量严格进行，测得的折射率比真实值           选填“偏大”“偏小”或“相等”。 4.(2026·浙江省温州市·模拟题)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、、、、、遮光筒、毛玻璃、目镜，如图所示。 为保证实验效果，、、、四个光学元件依次为        ； A.滤光片、透镜、单缝、双缝 B.透镜、滤光片、单缝、双缝 C.滤光片、透镜、双缝、单缝 D.透镜、单缝、滤光片、双缝 转动手轮时，观察到初、末两个视场，符合实际的是图中的        填“甲”或“乙”； 分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，记下读数；转动手轮，分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，记下读数。已知图中的、，双缝间距为，则波长        。 5.(2026·山东省泰安市·模拟题)图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，挡板下方带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。计算结果均保留位有效数字 请回答下面问题： 该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹或暗纹间距          ；该小组又测得双缝到光传感器的距离，已知双缝间距，则该单色光的波长          ； 保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明          选填“”或“”处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为，则与两处玻璃板的厚度差          。 6.(2026·江苏省镇江市·模拟题)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图，并选用间距为的双缝屏，从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为，接通电源使光源正常工作，发出白光。 组装仪器时，在光具座位置处固定相应装置，正确的顺序是          ； A.单缝，滤光片，双缝 B.滤光片，单缝，双缝 C.单缝，双缝，滤光片 若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中          ； A.观察不到干涉条纹 B.可观察到明暗相间的白条纹 C.可观察到彩色条纹 若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中、位置时，游标尺的读数分别为、已知，则入射的单色光波长的计算表达式为          。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为          ； 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值          实际值。填“大于”“小于”或“等于” 7.(2026·湖南省·模拟题)晓宇在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证晓宇将注射器的下端用胶塞塞住，沿竖直方向固定在铁架台上，柱塞上端与压力表相接，现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中，已知注射器密封性以及导热性能良好现用外力缓慢地向下压柱塞，同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积，通过所学知识回答下列问题： 下列对该实验的理解正确的是          填字母 A.柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性 B.处理实验数据时，、必须用国际单位制 C.实验时，不能用手握注射器 实验时，如果快速地向下压柱塞，则气体的温度应          填“升高”、“不变”或“降低”如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则的乘积          填“增大”、“不变”或“减小” 晓宇在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是          填字母． A.B. C.D. 8.(2025·湖南省长沙市·联考题)为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系，某兴趣小组同学借助如图所示实验软件系统进行实验，主要步骤如下： 将压强传感器接入数据采集器； 将注射器体积调整为，并接入压强传感器； 打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为时的压强值； 减小注射器内气体体积，重复操作，每隔记录一次数据，得到如下表实验数据。 次序 压强 体积 体积的倒数 乘积 回答下列问题： 根据表中实验数据，以为纵坐标进行拟合，发现是一条不过原点的直线，应该选择表中          为横坐标； 将体积一栏每次的体积加上再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的主要为          的体积漏气的体积远小于； 实验小组同学发现将体积一栏每次的体积加上前后，乘积一栏均依次增加，可能原因为          。 9.(2025·湖北省武汉市·模拟题)某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 实验过程中，下列说法正确的是           A.改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B.柱塞处涂抹润滑油是为了减小摩擦而非密封气体 C.实验过程要保证空气柱密闭性良好 若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是          。 改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如图丙所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为，重力加速度为，大气压强可表示为：          忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示。                    丙 某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？          选填“正确”或“不正确” 10.(2026·山东省青岛市·模拟)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： 下列有关该实验的说法正确的是           A.实验步骤正确的操作顺序是丙丁乙甲 B.图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C.图丙配制溶液时浓度要大一些，滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的，用注射器测得滴这样的油酸溶液为，取滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为          结果保留两位有效数字。 多选不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是           A.甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B.乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C.丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 11.(2025·河南省·联考题)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： 本实验的理想化假设是          。 A.将油膜看成单分子层油膜                    考虑各油酸分子间的间隙 C.将油酸分子看成球形                           考虑油酸分子间的相互作用力 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。请将接下来的实验操作，按照先后顺序排列：          。 A.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定 C.往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 D.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为滴，滴入滴这样的溶液到准备好的浅盘中。当油膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，描出油膜轮廓如图所示，每格边长为，则油膜的面积为          ；油酸分子的直径为          。结果均保留两位有效数字 某同学在实验中测得的分子直径结果偏大，可能的原因是          。 A.油酸酒精溶液的实际浓度高于计算值 B.计算油膜面积时，遗漏了部分边缘区域 C.测量每滴溶液体积时，错把溶液的滴数滴记为滴 12.(2025·广东省深圳市·联考题)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 上述步骤中，正确的顺序是           油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盒里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是          ，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是          此结果保留三位有效数字 某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于           A.油酸未完全散开 B.计算油膜面积时，将所有不足格的方格记作格 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足格的方格 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $