2026年高考物理二轮复习第17讲光学和热学实验专项训练-在线组卷题库

1. 小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验，发现只有3枚大头针，他把大头针插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。

(1)、以下表述正确的一项是__________；（填正确答案标号）

A、用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和

a^{'}

； B、在玻璃砖一侧插上大头针

P_{1}

、

P_{2}

，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使

P_{2}

把

P_{1}

挡住，这样就可以确定入射光线和入射点

O_{1}

。在眼睛这一侧，插上大头针

P_{3}

，使它把

P_{1}

、

P_{2}

都挡住，这样就可以确定出射点

O_{2}

和折射光线； C、实验时入射角应尽量小一些，以减小实验误差。

(2)、请在答题纸图中画出光路图，标出入射角i和折射角r，并写出折射率n的计算式。

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2. 如图所示，用“插针法”测量一等腰直角三角形玻璃砖的折射率。主要步骤如下：

（1）在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点；

（2）将玻璃砖斜边AB沿ab放置，并确定直角边BC的位置ef，cd与ef的交点为O^'；

（3）在cd上竖直插上大头针P₁和P₂ ，从侧面BC透过玻璃砖观察P₁和P₂ ，插上大头针P₃ ，要求P₃能挡住（选填“P₁”“P₂”或“P₁和P₂”）的虚像；

（4）撤去玻璃砖和大头针，连接P₃与O^' ，过P₃作ef的垂线，垂足为D，用刻度尺量出（O^'D的长度L₁ ， O^'P₃的长度L₂ ，则玻璃砖的折射率n=。（用题给物理量字母表示）

（5）为了减小实验误差，大头针P₃的位置应离O'较（选填“近”或“远”）一些。

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3. 如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针

P_{1}

、

P_{2}

确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针

P_{3}

，使

P_{3}

挡住

P_{1}

、

P_{2}

的像，连接

O P_{3}

，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

（1）设AB的长度为 $L_{1}$ ， AO的长度为 $L_{2}$ ， CD的长度为 $L_{3}$ ， DO的长度为 $L_{4}$ ，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量，则玻璃砖的折射率可表示为 $n =$ ；

（2）该同学在插大头针 $P_{3}$ 前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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4. 某实验小组用“插针法”测量玻璃的折射率，如图甲所示，所用器材有：平行玻璃砖、木板、白纸、大头针、刻度尺、量角器、铅笔、图钉等。

(1)、下列操作正确的是_____。

A、为了减小误差，选择的入射角

θ_{1}

应尽量大些 B、插大头针

P_{2}

时，必须在另一侧观察，让

P_{2}

挡住

P_{1}

的像 C、为了减小误差，大头针

P_{1}

、

P_{2}

和

P_{3}

、

P_{4}

之间的距离应适当大些 D、如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度小的玻璃砖来测量

(2)、同学们按照正确的操作步骤，多次改变入射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，作出了如图乙所示图线，由图线可知该玻璃砖的折射率是。

(3)、某位同学不小心将界面

b b^{'}

画成如图丙中实线所示（虚线为玻璃砖轮廓），其他实验操作均正确，则实验测得的折射率（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“都有可能”）。

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5. 兴趣小组同学学习了折射率的概念后，分别测量一圆柱形玻璃砖和一液体的折射率。

(1)、用圆柱形玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针

P_{1}

和

P_{2}

，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使

P_{1}

的像被

P_{2}

的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针

P_{3}

、

P_{4}

，使

P_{3}

挡住

P_{1}

、

P_{2}

的像，

P_{4}

挡住

P_{1}

、

P_{2}

的像和

P_{3}

。

①在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图甲所示，请在图甲上画出所需的光路；

②为了测量出玻璃砖的折射率，在确定玻璃砖的圆心后，需要测量的物理量有、（要求在图甲上标出相应物理量的字母）；

③计算折射率的公式为 $n =$ （用测量得到的物理量的字母表示）。

(2)、测某种液体的折射率时，如图乙所示，将刻度尺直立在装满透明液体的宽口瓶中（液体未漏出），从瓶口上方

D

处沿

D C

方向观察瓶口，刚好看到刻度尺上

A

点刻度和

B

点的倒影重合在一起，刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离

d = 4.0 cm

，由此可知，瓶内液体的折射率

n =

（结果保留三位有效数字）。

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6. 某物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图（b）是红光产生的干涉条纹，图（c）是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。

(1)、下列说法正确的是_____（填标号）.

A、实验中必须用拨杆来调整单缝和双缝，使单缝和双缝相互平行 B、实验中还需测出单缝到光屏的距离 C、将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变大 D、若将红色滤光片换成绿色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离将减小

(2)、已知双缝到光屏的距离

l = 50.0 cm

，双缝间距

d = 0.240 mm

，相邻两亮条纹中心间距为

Δ x

，由计算式

λ =

，求得所测红光波长约为

nm

.

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7. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线

a a^{'}

和

b b^{'}

．画出一条直线

A O, O

为直线

A O

与

a a^{'}

的交点，在直线

A O

上竖直地插上

P_{1} 、 P_{2}

两枚大头针。

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有；

A．插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 仅挡住的 $P_{2}$ 像

B．插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 挡住 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 的像

C．插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 仅挡住 $P_{3}$

D．插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 挡住 $P_{3}$ 和 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像

（2）过 $P_{3}$ 、 $P_{4}$ 作直线交 $b b^{'}$ 于 $O^{'}$ ，过 $O^{'}$ 作垂直于 $b b^{'}$ 的直线 $N N^{'}$ ，连接 $O O^{'}$ ，测量图中角 $α$ 和 $β$ 的大小．则玻璃砖的折射率 $n =$ ；

（3）甲、乙二位同学在纸上画出的界面 $a a^{'} 、 b b^{'}$ 与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以 $a a^{'} 、 b b^{'}$ 为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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8. 某同学利用图1所示装置测量黄光的波长。实验时，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黄光干涉条纹，回答下列问题：

(1)、关于本实验，下列说法正确的是______。

A、干涉条纹与双缝平行 B、单缝的作用是为了会聚光 C、若取下滤光片，观察不到干涉条纹

(2)、已知双缝间距

d = 2.0 \times 10^{- 4} m

，双缝到屏的距离

L = 1.0 m

，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，其示数如图2所示，此时的示数为mm，经过处理后，测得两相邻亮条纹间距离

Δ x = 2.9 \times 10^{- 3} m

，由以上数据可求得该光的波长为m。

(3)、某同学观察到如图3所示图像，应调节图1中的（填“单缝”或“测量头”）；若没有调节，会导致波长的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。

(4)、在其它操作都正确的情况下，若光具座不水平，测量结果是否会受到影响？请简述理由。

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9. 如图甲，在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节光具座上的白炽灯、滤光片、单缝、双缝和遮光筒，使他们的中心在同一水平线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行。已知单缝与双缝间的距离

L_{1}

，双缝与屏的距离

L_{2}

，双缝间距d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图乙所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。问：

(1)、下列说法正确的是（多选）：______

A、将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B、将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C、换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D、去掉滤光片后，干涉现象消失

(2)、分划板的中心刻线分别对准第1条（丙图左）和第7条（丙图右）亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数：

x_{1} =

mm；对准第7条时读数为

x_{2}

。

(3)、写出计算波长

λ

的表达式：。（用题中出现的字母表示）

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10.

(1)、某物理小组同学尝试用两个平面镜做类似双缝干涉测量光的波长实验。两平面镜

M_{1}

、

M_{2}

的放置如图1所示，两镜面相交于垂直于纸面的

O (O^{'})

线，且夹角接近

180^{\circ}

。垂直纸面的线光源

S

发出单色光照射两平面镜，能在光屏上观察到明暗相间的条纹。关于本实验，下列说法正确的是________（多选）

A、光屏上观察到的条纹是等间距的 B、光源

S

关于两平面镜的虚像

S_{1}

、

S_{2}

可视为两个相干光源 C、其他条件不变，仅把光屏右移，光屏上的条纹间距会变大 D、若把两镜面间的夹角增大到

180^{\circ}

，光屏上仍可观察到明暗相间的条纹

(2)、另一组同学在做“薄膜干涉”实验时，分别用红光和蓝光照射薄膜，形成的干涉图样如图2中A和B所示，其中图（选填“A”或“B”）是红光形成的干涉图样。

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11. 利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，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。

(1)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____________。

A、将单缝向双缝靠近 B、将屏向靠近双缝的方向移动 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、使用间距更小的双缝

(2)、某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为 $x_{A}$ =11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为 $x_{B}$ =；

②该单色光的波长 $λ$ =m；

(3)、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3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距

Δ x

时，测量值________实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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12. 某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管

(LED)

发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距

d = 0.450 mm

，双缝到毛玻璃的距离

l = 365.0 mm

，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。

当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为 $x_{1} = 2.145 mm$ ；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为 $x_{5} = 4.177 mm$ 。完成下列填空：

(1)、相邻两条亮条纹间的距离

Δ x =

mm

；

(2)、根据可算出波长（填正确答案标号）；

A、

λ = \frac{Δ x}{d}

B、

λ = \frac{d}{l} Δ x

C、

λ = \frac{l}{d Δ x}

(3)、则待测

LED

发出光的波长为

λ =

nm

（结果保留3位有效数字）。

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13. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中

(1)、以下说法正确的是____

A、图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B、按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C、油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大

(2)、测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为

N_{1}

个，多于半格不足整格的数量为

N_{2}

个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为。

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14. 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：

(1)、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，1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

(2)、若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为mL（结果保留两位有效数字）。

(3)、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

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15. 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。

(1)、下列实验步骤的正确顺序是

DE

。

A.往浅盘里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上

B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油酸膜形状稳定

C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小

D.向 $V_{2}$ 的油酸中加酒精，直至总量达到 $V_{1}$

E.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得 $n$ 滴溶液的体积为 $V_{0}$

F.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用笔描绘在玻璃板上

(2)、用油膜的面积测量分子直径的思想与下列哪个实验的思想相同______。

A、探究加速度与力和质量的关系 B、验证平行四边形定则 C、用双缝干涉实验测量光的波长

(3)、把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，描出油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中每个小正方形的边长为

a

，则油酸薄膜的面积

S =

；可求得油酸分子的直径为（用

V_{1}

、

V_{2}

、

V_{0}

、

n

、

S

表示）。

(4)、若某学生测得的油酸分子直径偏小，可能是由于______。

A、油酸未完全散开 B、配置好油酸酒精溶液后放置了很久才开始实验 C、计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D、把

n

滴溶液记成了

n + 1

滴

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16. 同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，

(1)、如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可）

A、

描绘油膜轮廓 B、

撒粉 C、

记录滴油酸酒精溶液的滴数 D、

往浅盘中滴油酸酒精溶液

(2)、某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为

{cm}^{3}

。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是

0.5 cm

，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为m（保留2位有效数字）

(3)、在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________

A、痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面 B、计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C、油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D、未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓

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17. 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DIS实验软件系统进行实验，主要步骤如下：

①将压强传感器接入数据采集器；

②将注射器体积调整为18mL，并接入压强传感器；

③打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为18mL时的压强值；

④减小注射器内气体体积，重复②③操作，每隔1mL记录一次数据，得到如下表实验数据。

次序	1	2	3	4	5
压强 $p / kPa$	104.0	112.7	117.9	125.3	132.9
体积 $V / {cm}^{3}$	18	17	16	15	14
体积的倒数 $\frac{1}{V} / {cm}^{- 3}$	0.056	0.059	0.063	0.067	0.071
$p V$ 乘积	1872.0	1915.9	1886.4	1879.5	1860.6

回答下列问题：

(1)、根据表中实验数据，以

p

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；

(2)、将体积

V

一栏每次的体积加上

Δ V = 1 mL

再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的

Δ V

主要为的体积（漏气的体积远小于

Δ V

）；

(3)、实验小组同学发现将体积

V

一栏每次的体积加上

Δ V

前后，

p V

乘积一栏均依次增加，可能原因为。

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18. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)、用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。

下列哪些操作是必需的___________。

A、调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉 B、测量空气柱的直径 C、读取压力表示数 D、读取空气柱的长度

(2)、“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图乙所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是（　　）

A、实验时必须保持磁铁运动的速率不变 B、该实验需要知道线圈的绕向 C、该实验需要记录磁铁的运动方向 D、该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系

(3)、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1所示。双缝间距为

d

，毛玻璃光屏与双缝间的距离为

L

。从目镜中看到的干涉图样如图2所示，若A、B两条亮纹中央间距为

x

，则所测光的波长为。（用所给物理量的字母表示）。使分划板的中心刻线对齐

A

亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图3所示，其读数为mm。

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2026年高考物理二轮复习第17讲光学和热学实验专项训练

一、非选择题