2027届高考物理一轮复习·实验探究专题：3-热学·光学·传感器实验篇-基础巩固题

**基本信息** 聚焦热学、光学、传感器5个核心实验，通过分层训练（基础8+中档8+压轴4）系统构建实验方法体系，解析模块整合操作规范、误差分析与图像处理，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热学实验|实验12-13（6题）|油膜法浓度计算与误差分析、p-V与p-1/V图像对比|从分子估测到气体定律，构建“宏观测量-微观推导”逻辑链| |光学实验|实验14-15（7题）|插针法操作排序与光路分析、双缝干涉装置与条纹计算|基于折射定律与波的叠加，形成“光路构建-现象解释”体系| |传感器实验|实验19（7题）|光敏电阻特性测量与光控电路设计|结合半导体材料特性，建立“参数测量-实际应用”联系|

高考物理实验探究专题训练（套装） · 第3册：热学·光学·传感器实验篇 — 高考物理实验探究专题训练 — 第 3 册 热学·光学·传感器 实验篇 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 适用对象：2027届新高三师生（一轮复习阶段） 覆盖实验：5个核心实验（实验12~15、实验19） 题量结构：20题（基础8 + 中档8 + 压轴4） 命题导向：紧扣2026高考实验考查趋势 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 目 录 目 录 2 第二章 分层训练 3 第一部分 基础巩固题 3 第1题 （6分）[基础] 实验12：用油膜法估测分子的大小 3 第2题 （6分）[基础] 实验12：油膜法——溶液配制与滴管标定 4 第3题 （6分）[基础] 实验13：p-V图像与p-1/V图像的对比分析 4 第4题 （6分）[基础] 实验14：测定玻璃的折射率 5 第5题 （6分）[基础] 实验14：插针法——操作步骤排序与纠错 5 第6题 （6分）[基础] 实验15：双缝干涉装置光路排列顺序 6 第7题 （6分）[基础] 实验19：光敏电阻特性测量与光控开关 7 第三章 详细解析 8 第一部分 基础巩固题解析 8 第1题 [基础] 实验12：用油膜法估测分子的大小 8 第2题 [基础] 实验12：油膜法——溶液配制与滴管标定 9 第3题 [基础] 实验13：p-V图像与p-1/V图像的对比分析 11 第4题 [基础] 实验14：测定玻璃的折射率 12 第5题 [基础] 实验14：插针法——操作步骤排序与纠错 14 第6题 [基础] 实验15：双缝干涉装置光路排列顺序 15 第7题 [基础] 实验19：光敏电阻特性测量与光控开关 17 附录 18 附录一 答案速查表 18 （在Word中按 Ctrl+A 全选后按 F9 可更新目录页码） 第二章 分层训练 本章按难度梯度将20道试题分为基础巩固、能力提升和压轴挑战三个层次。建议同学们按顺序逐层推进，先打牢基础再挑战高难度题目。 第一部分 基础巩固题 （共7题，每题6分，共42分。考查基本概念、实验操作规范和基础数据处理） 第1题 （6分）[基础] 实验12：用油膜法估测分子的大小 在"用油膜法估测分子的大小"实验中，将体积为V的油酸酒精溶液滴在水面上，油酸在水面上展开形成单分子油膜。测得油膜面积S，即可估算油酸分子的直径d。 （1）本实验中将油酸溶于酒精的目的是______________________________。 （2）实验中需要撒一层痱子粉（或细石膏粉），其目的是______________________________。 （3）若取油酸酒精溶液的浓度为1:2000（体积比），用滴管测得50滴溶液的体积为1.0mL。将1滴该溶液滴在水面上，形成油膜的面积约为S = 250cm2。则油酸分子的直径d约为______m（保留1位有效数字）。 （4）下列因素中，会导致油酸分子直径测量值偏大的是______（填正确选项字母）。 A. 油酸未完全展开，油膜面积偏小 B. 痱子粉撒得过多，油膜面积偏小 C. 计算油膜面积时，将不规则形状近似为矩形，尺寸估读偏大 D. 滴管滴出的液滴体积偏大（每滴实际体积大于测量值） 答：___________________________________________ 第2题 （6分）[基础] 实验12：油膜法——溶液配制与滴管标定 在"用油膜法估测分子的大小"实验中，需要先配制油酸酒精溶液并标定滴管。 （1）实验室有纯油酸和无水酒精。现需配制体积比为1:500（油酸:酒精 = 1:500）的油酸酒精溶液约500mL。需要量取纯油酸______mL、无水酒精约______mL。 （2）为标定滴管每滴溶液的体积，用滴管将溶液滴入量筒，数得滴满1.0mL需要n = 40滴。则每滴溶液的体积V0 = ______mL = ______m3。 （3）关于实验中的操作，下列说法正确的是______。 A. 配制溶液时，应先将纯油酸倒入容器，再加入酒精搅拌混合 B. 滴管标定时，应使滴管竖直、匀速滴下 C. 滴入水面时，滴管应离水面较近，避免液滴溅起水花 D. 实验前应先撒痱子粉，再滴入油酸酒精溶液 （4）若配制溶液时实际浓度为1:500，但记录时误记为1:5000，则测得的分子直径d将______（填"偏大"或"偏小"）。 答：___________________________________________ 第3题 （6分）[基础] 实验13：p-V图像与p-1/V图像的对比分析 某实验小组用注射器和压强传感器探究等温变化，测得数据如下： 序号 1 2 3 4 5 p/×10⁵Pa 0.80 0.96 1.20 1.50 2.00 V/mL 30.0 25.0 20.0 16.0 12.0 （1）计算各组pV乘积，pV的平均值约为______Pa·mL。 （2）p-V图像形状为______；p-1/V图像形状为______。 （3）关于两种图像在验证玻意耳定律时的优劣，正确的是______。 A. p-V图像直观显示压强与体积的反比关系 B. p-1/V图像通过是否过原点可定量验证p与1/V的正比关系 C. p-V图像中数据点拟合为曲线，难以判断是否为等轴双曲线 D. p-1/V图像中数据点拟合为直线，更易于判断是否满足玻意耳定律 （4）若传感器存在+0.02×105Pa的零点漂移（所有数据p均偏大），则p-1/V图像中数据点将向______偏移，图线______（填"仍过"或"不再过"）原点。 答：___________________________________________ 第4题 （6分）[基础] 实验14：测定玻璃的折射率 在"测定玻璃的折射率"实验中，某同学用插针法测定玻璃砖的折射率。 （1）在白纸上画玻璃砖界面aa'和bb'，在玻璃砖一侧插大头针P1、P2，使P1、P2连线与法线MN成一定夹角。 （2）在玻璃砖另一侧观察，插P3挡住______和______的像，插P4挡住______、______和______的像。 （3）移去玻璃砖和大头针，连接P1P2交aa'于O1，连接P3P4交bb'于O2。测出入射角θ1和折射角θ2，则n = ______。 （4）若θ1 = 45°，θ2 = 30°，则n = ______（保留2位有效数字）。 答：___________________________________________ 第5题 （6分）[基础] 实验14：插针法——操作步骤排序与纠错 在"测定玻璃的折射率"实验中，某同学列出以下操作步骤（顺序已打乱）： a. 在白纸上画直线aa'代表玻璃砖一个界面，过aa'上一点O画法线MN b. 在玻璃砖一侧插P1、P2，使P1P2连线与MN成夹角θ1 c. 将玻璃砖放在白纸上使一个界面与aa'重合，画出另一界面bb' d. 移去玻璃砖和大头针，连P1P2交aa'于O1，连P3P4交bb'于O2 e. 在玻璃砖另一侧观察，插P3挡住P1、P2的像，插P4挡住P1、P2的像和P3 f. 用量角器测θ1和θ2，计算n = sinθ1/sinθ2 g. 将玻璃砖放在白纸上，用笔描出两个界面aa'和bb' h. 标记玻璃砖位置后取下玻璃砖 （1）正确步骤顺序为______→______→______→______→______→______→______（填写字母，7步）。 （2）步骤c和g重复，应保留______。 （3）关于操作，正确的是______。 A. P1、P2间距应适当大一些 B. 入射角θ1应取30°~60° C. 插针应竖直插入纸面 D. 应多次改变入射角测量取平均 （4）若bb'界面向P3P4侧偏移2mm，折射角θ2测量值偏______，n测量值偏______。 答：___________________________________________ 第6题 （6分）[基础] 实验15：双缝干涉装置光路排列顺序 在双缝干涉实验中，光学元件有：a.光源（白炽灯）、b.滤光片、c.单缝、d.双缝、e.遮光筒、f.光屏（带测量头）。 （1）正确排列顺序为______→______→______→______→______→______。 （2）关于各元件作用，正确的是______。 A. 光源提供足够光强 B. 滤光片将白光变为单色光 C. 单缝将面光源变为线光源 D. 双缝将一束光分为两束相干光 E. 遮光筒防止外界光干扰并固定相对位置 （3）若将滤光片和单缝位置互换，实验______（填"能"或"不能"）正常进行，理由是______________________________。 （4）条纹模糊的可能原因有______和______（各写一条）。 答：___________________________________________ 第7题 （6分）[基础] 实验19：光敏电阻特性测量与光控开关 某实验小组探究光敏电阻的阻值随光照强度变化的关系。器材：光敏电阻Rg、多用电表（欧姆挡）、可调光源、光照度计、定值电阻R0 = 2kΩ、直流电源E = 6V、电压表V。 （1）用多用电表欧姆挡测量光敏电阻在暗室中的阻值（暗电阻）。选择"×1k"挡，指针指在刻度"5"处，则暗电阻R暗 = ______kΩ。 （2）用强光照射光敏电阻，选择"×100"挡，指针指在刻度"8"处，则亮电阻R亮 = ______Ω。光敏电阻的亮电阻______暗电阻（填"远大于"或"远小于"），说明光敏电阻在光照下阻值______（填"增大"或"减小"）。 （3）光敏电阻通常由______（填"金属"或"半导体"）材料制成，光照使其阻值减小的原因是______________________________。 （4）利用光敏电阻设计一个路灯自动控制电路：白天（光照强）路灯熄灭，夜晚（光照弱）路灯点亮。除光敏电阻和电源外，还需要______和______。工作原理是：夜晚光敏电阻阻值______（填"大"或"小"），触发继电器接通路灯。 答：___________________________________________ 第三章 详细解析 本章对全部20道试题进行详细解析，每题包含【命题意图】【解题思路】【详细过程】【易错点提示】【知识链接】五大模块，各模块用不同底色样式区分，帮助学生深入理解实验原理、掌握解题方法、避免常见错误。 第一部分 基础巩固题解析 第1题 [基础] 实验12：用油膜法估测分子的大小 在"用油膜法估测分子的大小"实验中，将体积为V的油酸酒精溶液滴在水面上，油酸在水面上展开形成单分子油膜。测得油膜面积S，即可估算油酸分子的直径d。 （1）本实验中将油酸溶于酒精的目的是______________________________。 （2）实验中需要撒一层痱子粉（或细石膏粉），其目的是______________________________。 （3）若取油酸酒精溶液的浓度为1:2000（体积比），用滴管测得50滴溶液的体积为1.0mL。将1滴该溶液滴在水面上，形成油膜的面积约为S = 250cm2。则油酸分子的直径d约为______m（保留1位有效数字）。 （4）下列因素中，会导致油酸分子直径测量值偏大的是______（填正确选项字母）。 A. 油酸未完全展开，油膜面积偏小 B. 痱子粉撒得过多，油膜面积偏小 C. 计算油膜面积时，将不规则形状近似为矩形，尺寸估读偏大 D. 滴管滴出的液滴体积偏大（每滴实际体积大于测量值） 【参考答案】 （1）稀释油酸，使一滴溶液中油酸体积足够小，形成的单分子油膜面积适中便于测量；酒精易挥发，不影响油膜最终形态 （2）显示油膜边界轮廓，便于描画和测量油膜面积 （3）4 × 10-10 （4）AB 【命题意图】 本题考查油膜法估测分子大小的实验原理、操作方法和误差分析，属于热学基础实验题。重点检验学生对单分子层模型、稀释目的、痱子粉作用的理解及d = V/S的计算。 【解题思路】 理解油膜法的基本假设（分子直立排列形成单分子层），分析稀释和撒粉的操作目的，用d = V油酸/S计算分子直径，根据d = V/S分析各因素对测量值的影响方向。 【详细过程】 （1）纯油酸滴在水面上会形成面积巨大的油膜（远超水槽尺寸），无法测量。将油酸溶于酒精配成稀溶液，每滴中油酸体积很小，形成的油膜面积适中。酒精易挥发，不影响油膜最终形态。 （2）水面无色透明，油膜边界难以观察。撒一层痱子粉后，油酸推开痱子粉形成清晰边界，便于描画和测量面积。 （3）1滴溶液中纯油酸体积：V油酸 = (1/2000) × (1.0/50) mL = 1.0 × 10-5 mL = 1.0 × 10-11 m3 油膜面积S = 250 cm2 = 2.5 × 10-2 m2 d = V油酸/S = 1.0 × 10-11 / 2.5 × 10-2 = 4 × 10-10 m （4）d = V油酸/S：A：S偏小→d偏大，正确。B：S偏小→d偏大，正确。C：S偏大→d偏小，错误。D：实际V油酸偏大→S也偏大，但计算用测量值（偏小）→d偏小，错误。 【易错点提示】 ①纯油酸体积 = 溶液体积 × 浓度；②面积单位换算：cm2→m2乘以10-4；③d = V/S，S偏大→d偏小；④痱子粉过厚会阻碍油膜展开。 【知识链接】 油膜法的核心假设：油酸分子在水面上直立排列形成单分子层。油酸（C17H33COOH）一端亲水、一端疏水，使分子竖直排列。这是"宏观测量推算微观尺度"的经典实验。2026高考可能考查油膜法的改进方案或误差来源辨析。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第2题 [基础] 实验12：油膜法——溶液配制与滴管标定 在"用油膜法估测分子的大小"实验中，需要先配制油酸酒精溶液并标定滴管。 （1）实验室有纯油酸和无水酒精。现需配制体积比为1:500（油酸:酒精 = 1:500）的油酸酒精溶液约500mL。需要量取纯油酸______mL、无水酒精约______mL。 （2）为标定滴管每滴溶液的体积，用滴管将溶液滴入量筒，数得滴满1.0mL需要n = 40滴。则每滴溶液的体积V0 = ______mL = ______m3。 （3）关于实验中的操作，下列说法正确的是______。 A. 配制溶液时，应先将纯油酸倒入容器，再加入酒精搅拌混合 B. 滴管标定时，应使滴管竖直、匀速滴下 C. 滴入水面时，滴管应离水面较近，避免液滴溅起水花 D. 实验前应先撒痱子粉，再滴入油酸酒精溶液 （4）若配制溶液时实际浓度为1:500，但记录时误记为1:5000，则测得的分子直径d将______（填"偏大"或"偏小"）。 【参考答案】 （1）1.0；500 （2）0.025；2.5 × 10-8 （3）ABCD （4）偏小 【命题意图】 本题考查油膜法实验的前期准备工作——溶液配制和滴管标定，属于基础实验操作题。重点检验学生对体积比浓度配制、滴管标定方法和操作规范的理解，以及浓度误差对测量结果的传递分析。 【解题思路】 根据体积比浓度计算溶质和溶剂的量，理解滴管标定的操作要点，判断各项操作的正确性，分析浓度记错时实际值与计算值的偏差方向。 【详细过程】 （1）体积比1:500表示油酸体积:酒精体积 = 1:500。配制500mL溶液：V油酸 ≈ 500/501 ≈ 1.0mL，V酒精 ≈ 500mL。 （2）V0 = 1.0/40 = 0.025mL = 2.5 × 10-8 m3 （3）A：先加油酸再加酒精搅拌，正确。B：竖直匀速滴下保证每滴体积一致，正确。C：离水面近避免溅起水花，正确。D：先撒粉再滴溶液，正确。 （4）实际浓度1:500（V实际 = V0/500），计算用1:5000（V计算 = V0/5000）。V计算 < V实际 → d计算 = V计算/S < V实际/S = d真实 → d偏小。 【易错点提示】 ①体积比1:500指油酸:酒精 = 1:500；②滴管标定应竖直滴下；③浓度记小→V计算偏小→d偏小；④油膜法用酒精作溶剂（易挥发且与油酸互溶）。 【知识链接】 油膜法实验精度高度依赖溶液配制和滴管标定。实验室常用浓度范围1:200~1:5000。滴管每滴体积受管口直径、液体表面张力和倾斜角度影响。2026高考趋势：考查实验前置准备的规范性和误差传递分析。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第3题 [基础] 实验13：p-V图像与p-1/V图像的对比分析 某实验小组用注射器和压强传感器探究等温变化，测得数据如下： 序号 1 2 3 4 5 p/×10⁵Pa 0.80 0.96 1.20 1.50 2.00 V/mL 30.0 25.0 20.0 16.0 12.0 （1）计算各组pV乘积，pV的平均值约为______Pa·mL。 （2）p-V图像形状为______；p-1/V图像形状为______。 （3）关于两种图像在验证玻意耳定律时的优劣，正确的是______。 A. p-V图像直观显示压强与体积的反比关系 B. p-1/V图像通过是否过原点可定量验证p与1/V的正比关系 C. p-V图像中数据点拟合为曲线，难以判断是否为等轴双曲线 D. p-1/V图像中数据点拟合为直线，更易于判断是否满足玻意耳定律 （4）若传感器存在+0.02×105Pa的零点漂移（所有数据p均偏大），则p-1/V图像中数据点将向______偏移，图线______（填"仍过"或"不再过"）原点。 【参考答案】 （1）2.40 × 106 （2）双曲线（等轴双曲线的一支）；过原点的直线 （3）ABCD （4）上；不再过 【命题意图】 本题考查玻意耳定律实验中两种图像处理方法的对比分析，要求学生理解p-V图像（曲线）和p-1/V图像（直线）各自的特点和优劣，以及系统误差对图像的影响。 【解题思路】 计算各组pV乘积验证玻意耳定律，识别两种图像形状特征，比较两种图像优势，分析传感器零点漂移对p-1/V图像的影响。 【详细过程】 （1）各组pV = 0.80×30.0 = 0.96×25.0 = 1.20×20.0 = 1.50×16.0 = 2.00×12.0 = 2.40 × 106 Pa·mL（恒量） （2）p = C/V → p-V为双曲线；p = C·(1/V) → p-1/V为过原点的直线。 （3）ABCD均正确。p-V直观但曲线难判断；p-1/V直线易判断且过原点是充要条件。 （4）零点漂移使所有p偏大0.02×105Pa → 所有点向上偏移 → 直线整体上移 → 纵截距 = 0.02×105Pa ≠ 0 → 不再过原点。 【易错点提示】 ①p-V是双曲线（不易判断），p-1/V是直线（易判断）；②p-1/V过原点是玻意耳定律的充要条件；③零点漂移是系统误差，使所有点同向偏移，直线不过原点；④pV恒定是玻意耳定律的直接体现。 【知识链接】 图像法核心思想：将非线性关系"线性化"便于验证。p = C/V非线性（双曲线），p = C·(1/V)线性（直线）。变量替换是物理实验常用技巧，类似L-T2图像、lnU-t图像等。2026高考强调"多想少算"，图像法是核心考查方法。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第4题 [基础] 实验14：测定玻璃的折射率 在"测定玻璃的折射率"实验中，某同学用插针法测定玻璃砖的折射率。 （1）在白纸上画玻璃砖界面aa'和bb'，在玻璃砖一侧插大头针P1、P2，使P1、P2连线与法线MN成一定夹角。 （2）在玻璃砖另一侧观察，插P3挡住______和______的像，插P4挡住______、______和______的像。 （3）移去玻璃砖和大头针，连接P1P2交aa'于O1，连接P3P4交bb'于O2。测出入射角θ1和折射角θ2，则n = ______。 （4）若θ1 = 45°，θ2 = 30°，则n = ______（保留2位有效数字）。 【参考答案】 （2）P1；P2；P1；P2；P3 （3）sinθ1/sinθ2 （4）1.4 【命题意图】 本题考查插针法测定玻璃折射率的操作步骤、光路确定方法和折射率计算，属于光学基础实验题。 【解题思路】 根据"挡住前方所有像"的观察原理确定插针顺序，用折射定律公式计算折射率。 【详细过程】 （2）P3挡住P1、P2的像；P4挡住P1、P2的像和P3。 （3）n = sinθ1/sinθ2 （4）n = sin45°/sin30° = (/2)/(1/2) = ≈ 1.4 【易错点提示】 ①每根针都挡住前方所有针（和像）；②入射角和折射角都是光线与法线的夹角；③n = sinθ1/sinθ2，入射角在空气中。 【知识链接】 折射定律n1sinθ1 = n2sinθ2是几何光学基本定律。插针法利用光沿直线传播确定光路。2026高考可能考查全反射法测折射率。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第5题 [基础] 实验14：插针法——操作步骤排序与纠错 在"测定玻璃的折射率"实验中，某同学列出以下操作步骤（顺序已打乱）： a. 在白纸上画直线aa'代表玻璃砖一个界面，过aa'上一点O画法线MN b. 在玻璃砖一侧插P1、P2，使P1P2连线与MN成夹角θ1 c. 将玻璃砖放在白纸上使一个界面与aa'重合，画出另一界面bb' d. 移去玻璃砖和大头针，连P1P2交aa'于O1，连P3P4交bb'于O2 e. 在玻璃砖另一侧观察，插P3挡住P1、P2的像，插P4挡住P1、P2的像和P3 f. 用量角器测θ1和θ2，计算n = sinθ1/sinθ2 g. 将玻璃砖放在白纸上，用笔描出两个界面aa'和bb' h. 标记玻璃砖位置后取下玻璃砖 （1）正确步骤顺序为______→______→______→______→______→______→______（填写字母，7步）。 （2）步骤c和g重复，应保留______。 （3）关于操作，正确的是______。 A. P1、P2间距应适当大一些 B. 入射角θ1应取30°~60° C. 插针应竖直插入纸面 D. 应多次改变入射角测量取平均 （4）若bb'界面向P3P4侧偏移2mm，折射角θ2测量值偏______，n测量值偏______。 【参考答案】 （1）a→c→b→e→h→d→f （2）c （3）ABCD （4）小；大 【命题意图】 本题考查插针法测折射率的操作步骤排序、重复步骤辨析、操作规范和界面偏移对测量结果的影响。 【解题思路】 梳理实验逻辑顺序，识别重复步骤，判断操作规范，分析界面偏移对折射角和折射率的影响。 【详细过程】 （1）a（画界面和法线）→c（放玻璃砖画bb'）→b（插P1P2）→e（观察插P3P4）→h（标记取下玻璃砖）→d（移除连线）→f（测量计算） （2）c和g都是确定界面，保留c。 （3）ABCD均正确。P1P2间距大→方向精确；入射角30°~60°→角度误差小；竖直插针→视线准确；多次测量→减小偶然误差。 （4）bb'向P3P4侧偏移→O2沿P3P4方向远离O1→O1O2更接近法线→θ2偏小→n = sinθ1/sinθ2偏大。 【易错点提示】 ①步骤顺序不能颠倒：先画界面再放玻璃砖，先插针观察再移除连线；②P1P2间距适当大（5~10cm）；③入射角30°~60°为宜；④界面偏移→O2位置变化→θ2变化→n偏差。 【知识链接】 插针法核心是利用光沿直线传播确定光路。现代可用激光束替代大头针。2026高考可能考查插针法改进方案或不同形状玻璃砖光路分析。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第6题 [基础] 实验15：双缝干涉装置光路排列顺序 在双缝干涉实验中，光学元件有：a.光源（白炽灯）、b.滤光片、c.单缝、d.双缝、e.遮光筒、f.光屏（带测量头）。 （1）正确排列顺序为______→______→______→______→______→______。 （2）关于各元件作用，正确的是______。 A. 光源提供足够光强 B. 滤光片将白光变为单色光 C. 单缝将面光源变为线光源 D. 双缝将一束光分为两束相干光 E. 遮光筒防止外界光干扰并固定相对位置 （3）若将滤光片和单缝位置互换，实验______（填"能"或"不能"）正常进行，理由是______________________________。 （4）条纹模糊的可能原因有______和______（各写一条）。 【参考答案】 （1）a→b→c→d→e→f （2）ABCDE （3）能；滤光片和单缝功能独立，互换不影响各自作用 （4）单缝与双缝不平行；双缝到屏距离不够远（条纹太密）；光源亮度不足；遮光筒漏光 【命题意图】 本题考查双缝干涉实验装置的光路排列顺序和各元件作用，属于基础光学实验题。 【解题思路】 根据各元件物理功能确定光路顺序，分析元件互换可行性，分析条纹模糊原因。 【详细过程】 （1）光源→滤光片→单缝→双缝→遮光筒→光屏 白光→单色光→线光源→两束相干光→干涉→条纹 （2）ABCDE均正确。 （3）先滤光后单缝或先单缝后滤光，最终都得到单色线光源，功能不受影响。 （4）单缝与双缝不平行→条纹模糊；l太小→Δx太小→条纹太密；光源不足→对比度低；遮光筒漏光→干扰。 【易错点提示】 ①光路顺序不能颠倒双缝和单缝（单缝在前、双缝在后）；②滤光片和单缝可互换但单缝和双缝不能；③单缝与双缝必须平行；④Δx = λl/d，l太小或d太大都使条纹太密。 【知识链接】 双缝干涉关键是获得两束相干光（分波前法）。其他方法包括分振幅法（薄膜干涉）等。2026高考可能考查不同相干光获取方法比较。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第7题 [基础] 实验19：光敏电阻特性测量与光控开关 某实验小组探究光敏电阻的阻值随光照强度变化的关系。器材：光敏电阻Rg、多用电表（欧姆挡）、可调光源、光照度计、定值电阻R0 = 2kΩ、直流电源E = 6V、电压表V。 （1）用多用电表欧姆挡测量光敏电阻在暗室中的阻值（暗电阻）。选择"×1k"挡，指针指在刻度"5"处，则暗电阻R暗 = ______kΩ。 （2）用强光照射光敏电阻，选择"×100"挡，指针指在刻度"8"处，则亮电阻R亮 = ______Ω。光敏电阻的亮电阻______暗电阻（填"远大于"或"远小于"），说明光敏电阻在光照下阻值______（填"增大"或"减小"）。 （3）光敏电阻通常由______（填"金属"或"半导体"）材料制成，光照使其阻值减小的原因是______________________________。 （4）利用光敏电阻设计一个路灯自动控制电路：白天（光照强）路灯熄灭，夜晚（光照弱）路灯点亮。除光敏电阻和电源外，还需要______和______。工作原理是：夜晚光敏电阻阻值______（填"大"或"小"），触发继电器接通路灯。 【参考答案】 （1）5 （2）800；远小于；减小 （3）半导体；光照使半导体中产生更多载流子（电子-空穴对），载流子浓度增大，导电性增强，电阻减小 （4）电磁继电器；路灯（或蜂鸣器）；大 【命题意图】 本题考查光敏电阻的特性测量（暗电阻/亮电阻）、材料原理和光控开关电路设计，属于基础传感器实验题。重点检验学生对光敏电阻导电机制和光控电路原理的理解。 【解题思路】 用欧姆挡读数方法计算暗电阻和亮电阻，比较大小判断光敏电阻特性，分析半导体光电导机制，设计路灯自动控制电路。 【详细过程】 （1）R暗 = 5 × 1k = 5kΩ （2）R亮 = 8 × 100 = 800Ω = 0.8kΩ R亮(0.8kΩ) << R暗(5kΩ)，亮电阻远小于暗电阻。光照下阻值减小。 （3）光敏电阻由半导体材料（如硫化镉CdS）制成。光照使半导体中价带电子跃迁到导带，产生电子-空穴对，载流子浓度增大，导电性增强，电阻减小（光电导效应）。 （4）路灯自动控制电路：光敏电阻 + 电磁继电器 + 路灯。 工作原理： - 白天光照强→Rg小→电路电流大→继电器吸合→路灯断开（熄灭） - 夜晚光照弱→Rg大→电路电流小→继电器释放→路灯接通（点亮） 夜晚光敏电阻阻值大，继电器释放，路灯接通。 【易错点提示】 ①光敏电阻暗电阻远大于亮电阻（比值可达100~1000倍）；②光敏电阻由半导体制成（不是金属），光照减小电阻；③光控电路逻辑：光照强→R小→电流大→继电器状态变化；④继电器常闭/常开触点决定路灯亮灭逻辑。 【知识链接】 光敏电阻（光导管）基于光电导效应，常用材料有硫化镉（CdS，可见光）、硫化铅（PbS，红外光）等。应用包括：路灯自动控制、照相机自动测光、烟雾报警器、安防系统等。2026高考可能考查光敏电阻与热敏电阻的特性比较或综合应用。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 附录 附录一 答案速查表 （供快速核对答案，详细解析见第三章） 题号 难度 所属实验 参考答案摘要 第1题 基础 实验12：用油膜法估测分子的大小 （1）稀释油酸，使一滴溶液中油酸体积足够小，形成的单分子油膜面积适中便于测量；酒精易挥发，不影响油膜最终形态 （2）显示油膜边界轮廓，便于描画和测量油膜面积 （3）4 × 10⁻¹⁰ （4）AB 第2题 基础 实验12：油膜法——溶液配制与滴管标定 （1）1.0；500 （2）0.025；2.5 × 10⁻⁸ （3）ABCD （4）偏小 第3题 基础 实验13：p-V图像与p-1/V图像的对 （1）2.40 × 10⁶ （2）双曲线（等轴双曲线的一支）；过原点的直线 （3）ABCD （4）上；不再过 第4题 基础 实验14：测定玻璃的折射率 （2）P₁；P₂；P₁；P₂；P₃ （3）sinθ₁/sinθ₂ （4）1.4 第5题 基础 实验14：插针法——操作步骤排序与纠错 （1）a→c→b→e→h→d→f （2）c （3）ABCD （4）小；大 第6题 基础 实验15：双缝干涉装置光路排列顺序 （1）a→b→c→d→e→f （2）ABCDE （3）能；滤光片和单缝功能独立，互换不影响各自作用 （4）单缝与双缝不平行；双缝到屏距离不够远（条纹太密）；光源亮度不足；遮光筒漏光 第7题 基础 实验19：光敏电阻特性测量与光控开关 （1）5 （2）800；远小于；减小 （3）半导体；光照使半导体中产生更多载流子（电子-空穴对），载流子浓度增大，导电性增强，电阻减小 （4）电磁继电器；路灯（或蜂鸣器）；大 第8题 中档 实验12：油膜法——方格法测量面积改进 （1）220；2.2 × 10⁻² （2）液滴体积微小差异、水面洁净度不一致、表面张力波动、痱子粉分布不均匀等 （3）4.0 × 10⁻¹⁰ （4）方格法能更准确反映不规则形状的实际面积，"长×宽"法会高估面积导致d偏小；可减小方格边长提高分辨率或用数码相机+图像软件计算面积 第9题 中档 实验13：探究气体等温变化的规律 （1）缓慢移动活塞保证气体有足够时间与外界热交换，使气体温度始终保持与室温相等（等温条件）。快速推拉会使气体温度变化（压缩升温、膨胀降温），破坏等温条件 （2）1.06 × 10⁵ （3）原点；pV （4）变大 第10题 中档 实验13：用压强传感器探究等容变化（查理 （1）t + 273.15；原点 （2）273 （3）偏小；偏大 （4）不过原点的直线（斜率为正）；绝对零度对应的摄氏温度（约−273°C） 第11题 中档 实验14：全反射法测折射率（临界角法） （1）不改变；沿半径入射时入射角为0°，折射角也为0°，方向不变 （2）玻璃；空气；90；临界 （3）1.50 （4）ABCD 第12题 中档 实验15：用双缝干涉实验测定光的波长 （1）干涉条纹间距Δx；米尺；测量头（游标卡尺） （2）获取线光源（保证空间相干性）；获取单色光（保证时间相干性） （3）2.2；550 （4）增大；增大 第13题 中档 实验15：白光双缝干涉条纹特征分析 （1）白；彩；各种色光在中央（光程差=0）都形成亮纹，叠加为白光；两侧不同色光亮纹位置不同，分开形成彩色 （2）大于；大于 （3）2.64；1.68 （4）2 第14题 中档 实验19：探究传感器的原理与应用 （1）1500 （2）1000 （3）下降；NTC（负温度系数）热敏电阻阻值随温度升高而减小（温度升高使半导体中载流子浓度增大，电阻率降低） （4）电磁继电器（或比较器）；蜂鸣器（或报警指示灯） 第15题 中档 实验19：压力传感器原理（应变片与电容式 （1）增大；ρ(l₀+Δl)/(S₀−ΔS) （2）拉伸；压缩；相反；增大 （3）εS/d；增大 （4）2.2 × 10⁻¹³ 第16题 压轴 实验12：油膜法——多因素误差辨析 （1）5.0 × 10⁻¹⁰ （2）①偏大 ②偏小 ③偏大 ④偏大 ⑤偏小 ⑥偏大 ⑦偏大 ⑧偏大 （3）系统误差：①③⑤⑥⑦；偶然误差：②④⑧ （4）d̄ = 4.0 × 10⁻¹⁰m；δ = 0% 第17题 压轴 实验13：温度波动对p-1/V图像的定量 （1）296；2.02；2.04；1.0 （2）由两段不同斜率的线段组成：压缩段斜率偏大（数据点在等温直线上方），膨胀段斜率偏小（数据点在等温直线下方），整体呈折线偏离直线 （3）3/293；1 （4）ACD 第18题 压轴 实验14：界面不平行的折射光路分析与误差 （1）28.1 （2）31.1 （3）50.7 （4）不平行；2.7；偏大 （5）平行（仅有侧移） 第19题 压轴 实验15：测定不同色光波长（红/绿/紫对 （1）红光Δx=2.38mm/λ=661nm，绿光Δx=1.92mm/λ=533nm，紫光Δx=1.52mm/λ=422nm （2）>；>；在 （3）紫光波长短→条纹间距小→测量误差大；人眼对紫光敏感度低→条纹边界判断不准确 （4）1/4；过于密集；4 第20题 压轴 实验19：多传感器融合——智能温室自动报 （1）减小；降低；3.0 （2）升高；3.0；3.0 （3）3.0；降低 （4）或；响；亮；亮 （5）优势：可同时监测多个环境参数，任一异常即报警，监测范围更全面，可靠性更高；不足：各传感器之间可能存在交叉敏感（如温度变化影响光敏电阻特性），需要校准和补偿 2027高考物理实验专题 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $