一、以核心和主干知識(shí)為重點(diǎn)。構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，在教學(xué)中突出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與綜合。
二、注重情景與過程的理解與分析。善于構(gòu)建物理模型，情景是考查物理知識(shí)的載體。
三、加強(qiáng)能力的提升與解題技巧的歸納總結(jié)。學(xué)生能力的提升要通過對(duì)知識(shí)的不同角度、不同層面的訓(xùn)練來(lái)實(shí)現(xiàn)。
四、精選訓(xùn)練題目，使訓(xùn)練具有實(shí)效性、針對(duì)性。
五、把握高考熱點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。
專題28 熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)
考點(diǎn)01 熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
1．（2023·山東·高考真題）利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。

回答以下問題：
（1）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體 。
A．與成正比 B．與成正比
（2）若氣體被壓縮到，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為 （保留3位有效數(shù)字）。
（3）某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了，則在計(jì)算乘積時(shí)，他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對(duì)值會(huì)隨的增大而 （填“增大”或“減小”）。
【答案】 B 增大
【詳解】（1）[1]在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體，與成正比。
故選B。
（2）[2]若氣體被壓縮到，則有
由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為
（3）[3]某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了，則在計(jì)算乘積時(shí)，根據(jù)
可知他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對(duì)值會(huì)隨的增大而增大。
2．（2020·上?！じ呖颊骖}）在油膜實(shí)驗(yàn)中，均勻撒痱子粉有利于形成 ，便于記錄數(shù)據(jù)。將一滴體積為V的油酸酒精溶液滴入水中油膜充分散開后面積為S，溶液的濃度為n，估算該油酸分子的直徑為 。
【答案】 油酸分子層在水中邊界清晰的輪廓
【詳解】[1][2]在油膜實(shí)驗(yàn)中，均勻撒痱子粉有利于形成油酸分子層在水中邊界清晰的輪廓，便于記錄油酸分子層的面積。純油酸的體積
油酸分子直徑
3．（2019·全國(guó)·高考真題）用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是 ．實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以 ．為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是 ．
【答案】 使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測(cè)出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積 油膜穩(wěn)定后得表面積S．
【詳解】油膜法測(cè)量分子大小需要形成單分子油膜，故而需要減少油酸濃度；一滴油酸的體積非常微小不易準(zhǔn)確測(cè)量，故而使用累積法，測(cè)出N滴油酸溶液的體積V，用V與N的比值計(jì)算一滴油酸的體積；由于形成單分子油膜，油膜的厚度h可以認(rèn)為是分子直徑，故而還需要測(cè)量出油膜的面積S，以計(jì)算厚度.
（2024·上海·高考真題）物質(zhì)性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的重要手段之一，也是物理學(xué)研究的重要方法。
4．通過“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測(cè)油酸分子的直徑約為（ ）
A．B．C．D．
5．驗(yàn)證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過程中，隨著水溫的緩慢下降，記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。
（1）不考慮漏氣因素，符合理論預(yù)期的圖線是
A． B．
C． D．
（2）下列有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是
A．實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄環(huán)境溫度 B．實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄大氣壓強(qiáng)
C．待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù) D．測(cè)量過程中保持水面高于活塞下端
【答案】4．C 5． A C
【解析】4．通過“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測(cè)油酸分子的直徑約為或，故選C。
5．（1）[1]實(shí)驗(yàn)過程中壓強(qiáng)不變，根據(jù)
可得
可知，在壓強(qiáng)不變的情況下，氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比，與攝氏溫度成一次函數(shù)關(guān)系，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
（2）[2]A．環(huán)境溫度不影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄環(huán)境溫度并不能減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A錯(cuò)誤；
B．本實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)不變，實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄大氣壓強(qiáng)不能減小實(shí)驗(yàn)誤差，故B錯(cuò)誤；
C．待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù)，穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)數(shù)據(jù)，故能減小誤差，故C正確；
D．測(cè)量過程中保持水面高于活塞下端不能減少誤差，故D錯(cuò)誤。
故選C。
考點(diǎn)02 光學(xué)實(shí)驗(yàn)
1．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，用“插針法”測(cè)量一等腰三角形玻璃磚（側(cè)面分別記為A和 B、頂角大小為）的折射率。
①在白紙上畫一條直線ab，并畫出其垂線cd，交于O點(diǎn)；
②將側(cè)面A沿ab放置，并確定側(cè)面B的位置ef
③在cd上堅(jiān)直插上大頭針P1和P2，從側(cè)面B透過玻璃磚觀察P1和P2，插上大頭針P3，要求P3能擋住 （選填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虛像；
④確定出射光線的位置 （選填“需要”或“不需要”第四枚大頭針；
⑤撤去玻璃磚和大頭針，測(cè)得出射光線與直線ef的夾角為α，則玻璃磚折射率 n= 。
【答案】 P1和P2 不需要
【詳解】③[1]要求P1和P2在一條光線上，該光線透過玻璃磚后過P3，故P3要能擋住P1和P2的虛像；
④[2]cd與ab垂直，則過P1和P2的光線與ab垂直，光垂直入射時(shí)傳播方向不變，可確定ef邊上的入射點(diǎn)，此時(shí)只需要找到折射光線上的一點(diǎn)即可確定出射光線，不需要插第四枚大頭針；
⑤[3]根據(jù)幾何關(guān)系可知入射角為，折射角為，故
2．（2024·北京·高考真題）某同學(xué)測(cè)量玻璃的折射率，作出了如圖所示的光路圖，測(cè)出了入射角i和折射角r，則此玻璃的折射率n = 。
【答案】
【詳解】根據(jù)折射定律有
sini = nsinr
解得
7．（2024·河北·高考真題）某同學(xué)通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量單色光的波長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，其中測(cè)量頭包括毛玻璃、游標(biāo)尺、分劃板、手輪、目鏡等。
該同學(xué)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對(duì)干涉條紋進(jìn)行測(cè)量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對(duì)應(yīng)的游標(biāo)尺讀數(shù)，如表所示：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷單色光1為 （填“紅光”或“綠光”）。
【答案】綠光
【詳解】根據(jù)，可得
由圖表帶入數(shù)據(jù)可知
故
則
已知綠光的波長(zhǎng)小于紅光波長(zhǎng)，則單色光1是綠光。
8．（2024·安徽·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量玻璃的折射率”及拓展探究實(shí)驗(yàn)．
(1)為測(cè)量玻璃的折射率，按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下表述正確的一項(xiàng)是________。（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和
B．在玻璃磚一側(cè)插上大頭針、，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個(gè)大頭針，使把擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點(diǎn)。在眼睛這一側(cè)，插上大頭針，使它把、都擋住，再插上大頭針，使它把、、都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點(diǎn)
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角應(yīng)盡量小一些，以減小實(shí)驗(yàn)誤差
(2)為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點(diǎn)入射到空氣與玻璃的分界面．保持相同的入射角，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出光路圖，并標(biāo)記紅光和綠光，如圖乙所示．此實(shí)驗(yàn)初步表明：對(duì)于同一種介質(zhì)，折射率與光的頻率有關(guān)．頻率大，折射率 （填“大”或“小”）
(3)為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系，用同一束微光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì)，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角，測(cè)得折射角分別為、，則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為n玻璃 n介質(zhì)（填“”或“”）。此實(shí)驗(yàn)初步表明：對(duì)于一定頻率的光，折射率與介質(zhì)材料有關(guān)。
【答案】(1)B(2)大(3)
【詳解】（1）A．在白紙上畫出一條直線a作為界面，把長(zhǎng)方體玻璃磚放在白紙上，使它的一個(gè)長(zhǎng)邊與a對(duì)齊。用直尺或者三角板輕靠在玻璃磚的另一長(zhǎng)邊，按住直尺或三角板不動(dòng)，將玻璃磚取下，畫出直線代表玻璃磚的另一邊，而不能用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和，故A錯(cuò)誤；
B．在玻璃磚一側(cè)插上大頭針、，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個(gè)大頭針，使把擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點(diǎn)。在眼睛這一側(cè)，插上大頭針，使它把、都擋住，再插上大頭針，使它把、、都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點(diǎn)，故B正確；
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角應(yīng)盡量大一些，但也不能太大（接近），以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C錯(cuò)誤；
故選B。
（2）由圖乙可知，入射角相同，綠光的折射角小于紅光的折射角，根據(jù)光的折射定律
可知綠光的折射率大于紅光的折射率，又因?yàn)榫G光的頻率大于紅光的頻率，所以頻率大，折射率大。
（3）根據(jù)折射定律可知，玻璃的折射率為
該介質(zhì)的折射率為
其中
所以
9．（2024·湖北·高考真題）某同學(xué)利用激光測(cè)量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：
①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和，交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼，并使其圓心位于O點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。
②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。
③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。
④分別過M、P作BB'的垂線、，、是垂足，并用米尺分別測(cè)量、的長(zhǎng)度x和y。
⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，如圖（b）所示。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____（單選，填標(biāo)號(hào)）。
A．入射角越小，誤差越小
B．激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差
C．選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯
(2)根據(jù)圖像，可得玻璃磚的折射率為 （保留三位有效數(shù)字）。
(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】(1)B(2)1.57(3)不變
【詳解】（1）A．入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測(cè)量的誤差會(huì)變大，故A錯(cuò)誤；
B．激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差，故B正確；
C．相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣，故C錯(cuò)誤。
故選B。
（2）設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為
折射角的正弦值為
折射率
可知圖像斜率大小等于折射率，即
（3）根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果不變。
10．（2024·廣東·高考真題）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。
(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是 。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
(2)在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一例柱體的長(zhǎng)度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為 cm。
(3)在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)過程中，在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調(diào)節(jié)。打開并調(diào)節(jié) 。使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮。取下光屏，裝上單縫、雙縫和測(cè)量頭。調(diào)節(jié)測(cè)量頭，并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到 。
【答案】(1) 平衡摩擦力 2.86(2)4.108(3) 光源 干涉條紋
【詳解】（1）[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；
[2]小車的加速度大小
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為
4.1cm+4×0.02mm=4.108cm
（3）[1][2]在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)過程中，在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可調(diào)節(jié)，打開并調(diào)節(jié)光源，使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮，取下光屏，裝上、雙縫和測(cè)量頭，調(diào)節(jié)測(cè)量頭，并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到干涉條紋。
11．（2023·廣東·高考真題）某同學(xué)用激光筆和透明長(zhǎng)方體玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率，實(shí)驗(yàn)過程如下：
（1）將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界
（2）①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的點(diǎn)水平入射，到達(dá)面上的點(diǎn)后反射到點(diǎn)射出．用大頭針在白紙上標(biāo)記點(diǎn)、點(diǎn)和激光筆出光孔的位置
②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作連線的延長(zhǎng)線與面的邊界交于點(diǎn)，如圖（a）所示

③用刻度尺測(cè)量和的長(zhǎng)度和．的示數(shù)如圖（b）所示，為 。測(cè)得為

（3）利用所測(cè)量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達(dá)式 ；由測(cè)得的數(shù)據(jù)可得折射率為 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（4）相對(duì)誤差的計(jì)算式為。為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中激光在點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射角 。
【答案】 2.25 1.51 稍小一些
【詳解】（2）③[1]刻度尺的最小分度為0.1cm，由圖可知，為2.25cm；
（3）[2][3]玻璃磚折射率的表達(dá)式
帶入數(shù)據(jù)可知
（4）[4]相對(duì)誤差的計(jì)算式為，為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中要盡量稍大一些，即激光在點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射角稍小一些。
12．（2023·海南·高考真題）用激光測(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側(cè)用激光筆以一定角度照射，此時(shí)在屏上的S1處有激光點(diǎn)，移走玻璃磚，光點(diǎn)移到S2處，回答下列問題：
（1）請(qǐng)畫出激光束經(jīng)玻璃折射后完整的光路圖 ；
（2）已經(jīng)測(cè)出AB = l1，OA = l2，S1S2= l3，則折射率n = （用l1、l2、l3表示）；
（3）若改用寬ab更小的玻璃磚做實(shí)驗(yàn)，則S1S2間的距離會(huì) （填“變大”，“變小”或“不變”）。
【答案】 變小
【詳解】（1）[1]根據(jù)題意畫出光路圖如下圖所示

（2）設(shè)光線在C點(diǎn)的入射角為θ、折射角為α，根據(jù)折射定律有
nsinθ = sinα
由于射入玻璃磚的入射角是射出玻璃磚的折射角，則
S1S2= CB
根據(jù)幾何關(guān)系可知
聯(lián)立解得
（3）[3]若改用寬ab更小的玻璃磚做實(shí)驗(yàn)，則畫出光路圖如下

可看出S1S2間的距離變小。
13．（2012·福建·高考真題）在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中（實(shí)驗(yàn)裝置如圖）：
（1）下列說法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的 。（填選項(xiàng)前的字母）
A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí)，應(yīng)放上單縫和雙縫
B．測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí)，應(yīng)使測(cè)微目鏡分劃中心刻線與該亮紋的中心對(duì)齊
C．為了減少測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距
（2）測(cè)量某亮紋位置時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖，其示數(shù)為 mm。
【答案】 A 1.970
【詳解】（1）[1]A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí)，不放單縫和雙縫，A錯(cuò)誤，符合題意；
B．測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí)，應(yīng)使測(cè)微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對(duì)齊，B正確，不符合題意；
C．為了減小測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出條亮紋中心間的距離，求出相鄰兩條亮紋間距
進(jìn)而應(yīng)用
計(jì)算波長(zhǎng)，C正確，不符合題意。
故選A。
（2）[2]由圖可知示數(shù)為
14．（2022·海南·高考真題）在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，則：
①a、b分別是( )
A．單縫和雙縫 B．雙縫和單縫 C．單縫和單縫 D．雙縫和雙縫
②如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則光的波長(zhǎng)是 。（用x、d、L表示）
【答案】 A
【詳解】①[1]由雙縫干涉原理可知，先用濾光片得到單色光，然用單縫得到細(xì)長(zhǎng)的光源，最后用雙縫得到兩束相干光，故a、b分別單縫和雙縫。
故選A。
②[2]第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則相鄰亮條紋間距為
根據(jù)可得光的波長(zhǎng)是
15．（2021·浙江·高考真題）小明同學(xué)在做“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測(cè)出了玻璃的折射率。請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)方框中畫出光路圖，標(biāo)出入射角i和折射角r， 并寫出折射率n的計(jì)算式 。
【答案】
【詳解】光路圖如圖所示
根據(jù)折射定律可知。
16．（2021·浙江·高考真題）圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中:
①觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是 。(單選）
A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭 B．增大單縫與雙縫間的距離 C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行
②要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是 (單選）
A．減小單縫與光源間的距離 B．減小單縫與雙縫間的距離
C．增大透鏡與單縫間的距離 D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離
【答案】 C D
【詳解】①[1]若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行。
故選C。
②[2]根據(jù)
可知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離l，減小雙縫的間距d；
故選D。
17．（2019·天津·高考真題）某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．
①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度 ．
A．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚
B．選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚
C．選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)
D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些
②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是 ．
③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點(diǎn)，再過、點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率 ．（用圖中線段的字母表示）
【答案】 AD D
【詳解】采用插針法測(cè)定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤．
根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長(zhǎng)線向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤
由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得
18．（2019·全國(guó)·高考真題）某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光：調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：
（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可 ；
A．將單縫向雙縫靠近
B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)
C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)
D．使用間距更小的雙縫
（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長(zhǎng)λ= ；
（3）某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0．300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為 nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
【答案】 B 630
【詳解】（1）[1]相鄰兩亮（暗）干涉條紋的Δx=，要增加觀察到的條紋數(shù)，即Δx越小，需增大d或減小l，因此應(yīng)將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，或使用間距更大的雙縫，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確；
（2）[2]由
得
（3）[3]所測(cè)單色光的波長(zhǎng)
19．（2018·浙江·高考真題）（1）細(xì)絲和單縫有相似的衍射圖樣，在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細(xì)絲I和細(xì)絲II，在光屏上形成的衍射圖樣如圖中a和b所示，已知細(xì)絲I的直徑為0.605mm，現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)絲II的直徑，如圖所示，細(xì)絲II的直徑為 mm；圖中的 （填“a”或“b”）是細(xì)絲II的衍射圖樣；
（2）小明在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，嘗試用單縫和平面鏡做類似實(shí)驗(yàn)。單縫和平面鏡的放置如圖所示，白熾燈發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為波長(zhǎng)為的單色光照射單縫，能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。小明測(cè)得單縫與鏡面延長(zhǎng)線的距離為h，與光屏的距離為D，則條紋間距 ，隨后小明撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，形成雙縫結(jié)構(gòu)，則在光屏上 （填“能”會(huì)“不能”）觀察到干涉條紋。
【答案】 0.996/0.997/0.998/0.999/1.000 a 不能
【詳解】（1）[1]根據(jù)圖示讀數(shù)可知細(xì)絲II的直徑為
0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm
[2]單縫衍射，單縫越寬，衍射效果越不明顯，條紋間距越小，所以是圖a是直徑更大的細(xì)絲的衍射圖樣；
（2）[3]如下圖，通過平面鏡反射的光線可以看做在A點(diǎn)下方h處射出的光線，則干涉條紋可以看做由到A點(diǎn)距離均為h的雙縫干涉形成的條紋，則條紋間距
[4]撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，有雙縫結(jié)構(gòu)，但白熾燈發(fā)出的光不是相干光，通過兩縫的光不能發(fā)生干涉。
20．（2018·浙江·高考真題）在測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）下列說法正確的是
A．入射角越大，誤差越小
B．在白紙上放好玻璃磚后，用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)即可用量角器，也可用圓規(guī)和直尺等工具進(jìn)行測(cè)量
D．判斷像與針是否在同一直線時(shí)，應(yīng)該觀察大頭針的頭部

（2）小時(shí)同學(xué)在插針時(shí)玻璃磚的位置如圖1所示．根據(jù)插針與紙上已畫的界面確定入射點(diǎn)與出射點(diǎn)，依據(jù)上述操作所測(cè)得的折射率 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）小明同學(xué)經(jīng)正確操作后，在紙上留下四枚大頭針的位置P1、P2、P3、P4，AB和CD是描出的下班磚的兩個(gè)邊，如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫出光路圖 ．
【答案】 C 偏小
【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用插針法時(shí)，角度過大會(huì)導(dǎo)致反射增強(qiáng)，折射減小，現(xiàn)象不明顯，A錯(cuò)誤；用鉛筆貼著光學(xué)面可能會(huì)損壞光學(xué)面，B錯(cuò)誤；求折射率也可以通過畫圖，將角度的正弦之比轉(zhuǎn)化為對(duì)邊之比，C正確；在觀察時(shí)應(yīng)使得大頭針腳重合，D錯(cuò)誤．
（2）從圖1中可知玻璃磚發(fā)生傾斜，則所測(cè)定的入射角和折射角都變大，根據(jù)折射定律，兩角度都變大，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，故測(cè)定的折射率減小，
（3）連接，確定入射點(diǎn)，連接，確定出射點(diǎn)，再連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)并標(biāo)上箭頭，如圖所示
考點(diǎn)
十年考情（2015-2024）
命題趨勢(shì)
考點(diǎn)1 熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
（10年4考）
2024·上海·高考真題、2023·山東·高考真題、2020·上?！じ呖颊骖}、2019·全國(guó)·高考真題
通過實(shí)驗(yàn)估測(cè)油酸分子的大小，學(xué)習(xí)測(cè)量微觀物理量的思想和方法．
通過實(shí)驗(yàn)，觀察光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，了解激光的特性，認(rèn)識(shí)波動(dòng)性．
考點(diǎn)2 光學(xué)實(shí)驗(yàn)
（10年6考）
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單色光類別
單色光1
10.60
18.64
單色光2
8.44
18.08

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