2026年高考物理二輪復習：光學和熱學實驗（專項訓練）

2026年高考物理二輪復習第17講光學和熱學實驗專項訓練

一、非選擇題

1.小明同學在做“測定玻璃的折射率”實驗，發現只有.3枚大頭針，他把大頭針插在如圖所示位置,

并測出了玻璃的折射率。

（I）以下表述正確的一項是;（填正確答案標號）

A.用筆在白紙卜沿著玻璃嵇卜邊和下邊分別畫出直線a和

B.在玻璃磚一側插上大頭針Pi、P2，眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，

這樣就可以確定入射光線和入射點。1。在眼睛這一側，插上大頭針P3,使它把Pl、P2都擋住，這樣

就可以確定出射點。2和折射光線；

C.實驗時入射角應盡量小一些，以減小實驗誤差。

（2）請在答題紙圖中畫出光路圖,標出入射角i和折射角r,并寫出折射率n的計算

式O

2.如圖所示，用“插針法”測量一等腰直角三角形玻璃磚的折射率。主要步驟如下：

（I）在白紙上畫一條直線ab,并畫出其垂線cd,交于O點；

（2）將玻璃磚斜邊AB沿ab放置，并確定百角功BC的位置ef,cd與ef的交點為O'：

（3）在Cd上豎直插上大頭針Pl和P2,從側面BC透過玻璃磚觀察Pl和P2,插上大頭針P3,要

求P3能擋住（選填“P1”“P2”或用和P2"）的虛像；

（4）撤去玻璃磚和大頭針，連接P3與O,過P3作ef的垂線，垂足為D,用刻度尺量出（OD的

長度Li,OP3的長度L2,則玻璃瓶的折射率n=0（用題給物理量字母表示）

（5）為了減小實驗誤差，大頭針P?的位置應離O較（選填“近”或“遠”）一些。

3.如圖所示，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的臼紙上垂直紙面插大頭針

Pl、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚（圖中實線部分）另一側垂直紙面插人頭

針P3，使「3擋住P1、「2的像，連接。「3，圖中M為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是

入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點。

（I）設AB的長度為加，A0的長度為左，CD的長度為均，DO的長度為及，為較方便地表示出

玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量,則玻璃磚的折射率可表示為n二;

（2）該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，由此測得玻璃磚

的折射率將（填“偏大”、"偏小”或"不變”）。

4.某實驗小組用“插針法”測量玻璃的折射率，如圖甲所示，所用器材有：平行玻璃磚、木板、白

紙、大頭針、刻度尺、量角器、鉛筆、圖釘等。

（1）下列操作正確的是o

A.為了減小誤差，選擇的入射角/應盡量大些

B.插大頭針P2時，必須在另i側觀察，讓P2擋住P1的像

C.為了減小誤差，大頭針Pl、Pz和。3、&之間的距離應適當大些

D,如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選川寬度小的玻璃磚來

測量

（2）同學們按照正確的操作步驟，多次改變入射角，根據測得的入射角和折射角的正弦值，作出

了如圖乙所示圖線，由圖線可知該玻璃磚的折射率是O

（3）某位同學不小心將界面油'畫成如圖丙中實線所示（虛線為玻璃磚輪廓），其他實驗操作均正

確，則實驗測得的折射率（選填“偏大”、“偏小、'、“不變”或“都有可能”）。

5.興趣小組同學學習了折射率的概念后，分別測量一圓柱形玻璃磚和一液體的折射率。

（1）用圓柱形玻璃磚做測量玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一

側插上兩枚大頭針P］和P2,然后在圓柱形玻璃磚另一側觀察，調整視線使P］的像被P2的像擋住，接

著在眼睛所在一側相繼又插上兩枚大頭針。3、。4,使P3擋住P1、P2的像，P4擋住Pl、P2的像和「3。

甲

①在紙上標出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖甲所示，請在圖甲上畫出所需的光

路；

②為了測量出玻璃磚的折射率，在確定玻璃磚的圓心后，需要測量的物理量有、_

（要求在圖甲上標出相應物理量的字母）；

③計算折射率的公式為"=（用測量得到的物理量的字母表示）。

（2）測某種液體的折射率時，如圖乙所示，將刻度尺直立在裝滿透明液體的寬口瓶中（液體未漏

出），從瓶口上方。處沿0C方向觀察瓶口，剛好看到刻度尺上4點刻度和8點的倒影重合在一起，刻

度尺右邊緣與寬口瓶右內壁間的距離d=4.0cm,由此可知，瓶內液體的折射率九=（結果

保留三位有效數字）。

6.某物理興趣小組的同學利用如圖（a）所示的干涉儀做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，圖（b）

是紅光產生的干涉條紋，圖（c）是通過目鏡觀測到測量頭上的A、B兩條紋的位置刻度。

（1）下列說法正確的是_____（填標號）.

A.實驗中必須用撥桿來調整單縫和雙縫，使單縫和雙縫相互平行

B.實驗中還需測出單縫到光屏的距離

C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距變大

D.若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則相鄰兩亮條紋中心的距離將減小

（2）一知雙縫到光屏的距離［=50.0cm,雙縫間距d=0.240mm,相鄰兩亮條紋中心間距為

△x,由計算式4=,求得所測紅光波長約為nm.

7.在“測定玻璃的折射率''的實驗中，如圖甲所示，某同學先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻

璃傳平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面所在的直線。出和帥畫出?條直線40,0為直

線.4。與Q優的交點，在直線力。上豎直地插上Pi、P2兩枚大頭針。

（1）該同學接下來要完成的必要步驟有:

A.插上大頭針P3，使P3僅擋住的尸2像

B.插上大頭針P3，使P3擋住P1和22的像

C.插上大頭針P”使P4僅擋住P3

D.插上大頭針P小使P4擋住P3和Pl、P2的像

（2）過戶3、。4作直線交bb'Fo',過0作垂直于力"的直線NN，,連接。。'，測量圖中角a和夕的大

小.則玻璃磚的折射率九=：

（3）甲、乙二位同學在紙上畫出的界面b"與玻璃磚位置的關系分別如圖乙中①、②所

示，其中甲同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚，他們的其他操作均正確，目均以

帥，為界面畫光路圖，則甲同學測得的折射率與真實值相比（填“偏大”"偏小''或"不

變”）；乙同學測得的折射率與真實值相比（填“偏大”“偏小”或“不變

8.某同學利用圖1所示裝置測量黃光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發光，調整光路，使得

從目鏡中可以觀察到黃光干涉條紋，回答下列問題:

（1）關于本實驗，下列說法正確的是.

A.干涉條紋與雙縫平行

B.單縫的作用是為了會聚光

C.若取下濾光片，觀察不到干涉條紋

（2）已知雙縫間距d=2.0x10-4加，雙縫到屏的距離L=1.0m,將測量頭的分劃板中心刻線與

某一交條紋的中心對齊，其示數如圖2所示，此時的示數為.mm,經過處理后，測得兩相

鄰亮條紋間距離=2.9x10-3m,由以上數據可求得該光的波長為m。

（3）某同學觀察到如圖3所示圖像，應調節圖1中的（填“單縫''或"測量頭”）；若沒有

調節，會導致波長的測量值（填“大于”“小于”或“等于"）其實際值。

（4）在其它操作都正確的情況下，若光具座不水平，測量結果是否會受到影響？請簡述理

由_______________________________________________________________________________________

9.如圖卬，在利用雙縫干涉測定光波波長時，首先調節光具座上的白熾燈、淀光片、單縫、雙縫和

遮光筒，使他們的中心在同一水平線.匕并使單縫和雙縫豎直并且互相平行。已知單縫與雙縫間的

距離雙縫與屏的距離公，雙縫間距d。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目

鏡、手輪等構成，轉動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心如圖乙所

示，記下此時手輪上的讀數，轉動測量頭,使分劃板中心刻線對準另?條亮紋的中心，記下此時手

輪上的讀數。問:

丙

（1）下列說法正確的是（多選）：

A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄

B.將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬

C.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄

D.去掉濾光片后，干涉現象消失

（2）分劃板的中心刻線分別對準第1條（丙圖左）和第7條（丙圖右）亮紋的中心時，手輪上的

讀數如圖丙所示，則對準第1條時讀數：mm；對準第7條時讀數為外。

（3）寫出計算波長4的表達式：。（用題中出現的字母表示）

10.（I）某物理小組同學嘗試用兩個平面鏡做類似雙縫干涉測量光的波長實驗。兩平面鏡Mi、M2的

放置如圖1所示，兩鏡面相交于垂直于紙面的。（0'）線，且夾角接近180°。垂直紙面的線光源S發出

單色光照射兩平面鏡，能在光屏上.觀察到明暗相間的條紋。關于本實驗，下列說法正確的是

圖1

A.光屏上觀察到的條紋是等間距的

B.光源S關于兩平面鏡的虛像S】、S2可視為兩個相干光源

C.其他條件不變，僅把光屏右移，光屏上的條紋間距會變大

D.若把兩鏡面間的夾角增大到180°,光屏上仍可觀察到明暗相間的條紋

（2）另一組同學在做“薄膜干涉”實驗時，分別用紅光和藍光照射薄膜，形成的干涉圖樣如圖2中

A和B所小，其中圖（選填"A”或“B"）是紅光形成的干涉圖樣。

AB

圖2

11.利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距d=O.4mm,雙縫到光屏間的距離l=O5m,實驗

時，接通電源使光源正常發光，調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

光源源光片單縫雙縫遮光筒1轉輪

屏TT

虻中目彘

甲=力量頭

AA

圖1

（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，該同學可.

A.將單縫向雙縫靠近B.將屏句靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫

（2）某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數也

如圖2中所給出，則

AB

122

11II.山」」」l111山cm11111cm

|田||「1川卅面IT

010010

4位置讀數8位置讀數

圖2

①分劃板在圖中A位置時游標卡尺的讀數為刈=11.1mm,在B位置時游標卡尺讀數為

xB=；

②該單色光的波長&m；

（3）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖3所示。則在這種情況下

測量干涉條紋的間距A/寸，測量值_________實際值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

圖3

12.某同學通過雙縫干涉實驗測量發光二極管（LED）發出光的波長。圖甲為實驗裝置示意圖，雙縫間

距d=0.450mm,雙縫到毛玻璃的距離，=365.0nun,實驗中觀察到的干涉條紋如圖乙所示。

甲

當分劃板中心刻線對齊第1條亮條紋中心，手輪上的讀數為xi=2.145mm；當分劃板中心刻線對

齊第5條亮條紋中心，手輪上的讀數為&=4.177mm,完成下列填空：

（1）相鄰兩條亮條紋間的距離△%=mm；

（2）根據可算出波長（填正確答案標號）；

A.4=寫B.A={AxC.入=志

（3）則待測LE。發出光的波長為A=nm（結果保留3位有效數字）。

13.在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中

（I）以下說法正確的是

A.圖示油膜形狀是由于撒粉太少引起的

B.按圖示油膜面積進行計算，測得油酸分子直徑偏大

C.油酸酒精溶液放置.長時間后使用，測得油酸分子直徑偏大

（2）測得一滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V,根據畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，

數出輪廓范圍內正方形的個數，整格的為Ni個，多于半格不足整格的數量為N?個，已知每格的面積

為S,則油酸分子的直徑為0

14.如圖是“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的部分操作步驟：

（1）下列有關該實驗的說法正確的是0

A.實驗步驟正確的操作順序是丙一丁一乙一甲

B.圖乙中撒琲子粉的目的是為了防止滴入溶液時液體飛濺出來

C.圖丙配制溶液時濃度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足夠厚的油膜便于測量

D.油酸酒精溶液配制好后，不能擱置很久才做實驗，以防酒精揮發影響溶液濃度

（2）若實驗時油酸酒精溶液中純油酸占總體積的0.1%,用注射器測得1（）（）滴這樣的汨酸溶液為

1mL,取1滴這樣的溶液滴入淺盤中，滴入淺盤中的純油酸體積為mL（結果保留兩

位有效數字）。

（3）不同實驗小組向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以卜.油膜形狀，對油膜形狀的分析正確的

是

甲乙丙

A.甲圖油膜比較理想，油膜與琲子粉邊界清晰，且邊界線大致為直線，便于繪制邊界

B.乙圖油膜不理想，琲子粉撒的太少且不均勻，導致邊界不清不便繪制邊界

C.丙圖油膜滿足實驗要求，油膜邊界比較清晰，琲子粉椒的比較均勻

15.做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。

（1）下列實驗步驟的正確順序是0E。

A.往淺盤里倒入適量的水，待水面穩定后將適量的琲子粉均勻地撒在水面上

B.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面匕待油酸膜形狀穩定

C.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積，根據油酸的體積和油酸膜

的面積計算出油酸分子直徑的大小

D.向匕的油酸中加酒精，直至總量達到看

E.用注射器將配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，測得幾滴溶液的體積為乙

F.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用筆描繪在玻璃板上

（2）用油膜的面積測量分子直徑的思想與下列哪個實驗的思想相同o

A.探究加速度與力和質量的關系

B.驗證平行四邊形定則

C.用雙縫干涉實驗測量光的波長

（3）把一滴該溶液滴入盛水的撒有排子粉的淺盤中，待舛膜形狀穩定后，描出油酸薄膜的輪廓形

狀如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為Q,則油酸薄膜的面積S=；可求得油酸分子的直

（4）若杲學生測得的油酸分子直徑偏小，可能是由于

A.油酸未完全散開

B.配置好油酸酒精溶液后放置了很久才開始實驗

C.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格

D.把幾滴溶液記成了幾+1滴

16.同學做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗,

（I）如圖是實驗的部分操作步驟，操作步驟合理的順序是;（填寫字母即可）

記錄滴油酸酒精溶液的滴數

往淺盤中滴油酸酒精溶液

（2）某次實驗中將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1mL溶液為80

滴。如圖甲所示，再滴入1滴這樣的溶液到準備好的淺盤中，即滴入淺盤中的油酸體積為

cm3。當油酸薄膜的形狀穩定后，將玻璃板輕放在淺盤上，如圖乙所示，在玻璃板上描出油膜輪廓，

每格邊長是0.5cm,根據以上信息，可估算出油酸分子的直徑約為ml保留2位

有效數字）

（3）在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，下列操作會導致測得的分子直徑偏大的是

A.坤子粉撒得太厚，未完全覆蓋水面

B.計算油膜面積時，將不足半格的方格全部舍去

C.油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精揮發

D.未等油膜形狀穩定就開始描繪輪廓

17.為了便于研究一定質量氣體在溫度不變時氣體壓強與體積的關系，某興趣小組同學借助如圖所

示DIS實驗軟件系統進行實驗，主要步驟如卜.：

①將壓強傳感器接入數據采集器；

②將注射器體積調整為18mL,并接入壓強傳感賽；

③打開電腦上“專用軟件”，待數據穩定后開始記錄氣體體積為18mL時的壓強值；

④減小注射器內氣體體積，重復②③操作，每隔1mL記錄一次數據，得到如下表實驗數據。

次序12345

壓強p//cPa104.0112.7117.9125.3132.9

體枳V7CTT131817161514

體積的倒數9/5一30.0560.0590.0630.0670.071

pV乘積1872.()1915.91886.41879.51860.6

回答下列問題:

（1）根據表中實驗數據，以p為縱坐標進行擬合，發現是一條不過原點的直線，應該選擇表中_

為橫坐標；

（2）將體積v一欄每次的體積加上AV=1mL再重新擬合，發現擬合后的直線過了原點，則每次

加上的主要為的體積（漏氣的體積遠小于AV）;

（3）實驗小組同學發現將體積U一欄每次的體積加上AV前后，pV乘積一欄均依次增加，可能原

因

為

18.物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。

（1）用圖甲所示的裝置探究氣體的等溫變化規律。

壓力表

下列哪些操作是必需的。

A.調節空氣柱長度時柱塞應緩慢地向下壓或向上拉

B.測量空氣柱的直徑

C.讀取壓力表示數

D.讀取空氣柱的長度

（2）“探究影響感應電流方問的因素”的實驗示意圖如圖乙所示：靈敏電流計和線圈組成閉合回

路，通過“插入”“拔出”條形磁鐵，使線圈中產生感應電流。記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞

N

S

-

電電1

A.實驗時必須保持磁鐵運動的速率不變

B.該實驗需要知道線圈的繞向

C.該實驗需要記錄磁鐵的運動方向

D.該實驗需要判斷電流計指針偏轉方向與通入電流方向的關系

（3）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1所

示。雙縫間距為d,毛玻璃光屏與雙縫間的距離為人從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B

兩條亮紋中央間距為，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）。使分劃板的

中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數情況如圖3所示，具讀數為innio

毛玻璃屏

母縫雙縫遮光筒

光源透鏡

答案解析部分

1.【答案】（I）B

【知識點】測定玻璃的折射率

【解析】【解答】（1）A.在白紙上畫出一條直線a作為界面，把長方體玻璃磚放在白紙上，使它的

一個長邊與a對齊。用直尺或者三角板輕靠在玻璃磚的另一長邊，按住直尺或三角板不動，將玻璃

磚取下，畫出直線a'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a',故A錯誤；

B.在玻璃磚一側插上大頭針Pi、P2,眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把Pi擋住，這樣

就可以確定入射光線和入射點01。在眼睛這一側，插上大頭針P3,使它把P1、都擋住，根據光穿過

平行肺后出射光線與入射光線平行，這樣就可以確定出射點。2和折射光線，故B正確：

C.實驗時入射角應盡量大一些，但也不能太大（接近90。）.以減小實驗誤差，故C錯誤。

故選Bo

（2）光路圖如圖所示

【分析】一、實驗原理

光的折射定律：，其中i為入射角，r為折射角。

利用插針法確定光路，從而測量角度。

二、實臉步驟與操作要點

I、玻璃磚的放置與邊界描繪

不能直接用筆沿玻璃磚邊界畫線(玻璃磚可能移動或邊緣不平直導致誤差)。

正確做法：先畫一條直線a作為界面，對齊玻璃磚的一個長邊；用尺子緊貼另一長邊，移開玻璃磚

后沿尺子畫直線作為另一界面。

2、插針確定光路

插兩枚大頭針確定入射光線和入射點。

眼睛在另一側透過玻璃磚觀察，插擋住的像，再插擋住的像，從而確定出射光線和出射點。

連接入射點和出射點得到玻璃質內的折射光線。

三、光路作圖與折射率計算

1、光路圖

標出法線、入射角i、折射角r。對于平行玻璃磚，出射光線與入射光線平行。

2、折射率公式

(I)A.在白紙上畫出一條直線a作為界面，把長方體玻璃磚放在白紙上，使它的一個長邊與a對

齊。用直尺或者三角板輕靠在玻璃磚的另一長邊，按住直尺或三角板不動，將玻璃磚取下，畫出直

線Q'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Q',A錯

誤；

B.在玻璃磚一側插上大頭針P］、22,眼睛在另一側透過玻璃病看兩個大頭針，使「2把P1擋住，這樣

就可以確定入射光線和入射點01。在眼睛這一側，插上大頭針P3,使它把Pl、P2都擋住，根據光穿過

平行磚?后出射光線與入射光線平行，這樣就可以確定出射點。2和折射光線，B正確；

C.實驗時入射角應盡量大一些，但也不能太大(接近90。).以減小實驗誤差，C錯誤。

故選Bo

(2)光路圖如圖所示

根據折射定律可知該玻璃磚的折射率為幾=耍

2.【答案】Pl和P2；遠

L2

【知識點】測定玻璃的折射率

【辭析】【解答】實驗要求P和P2在一條光線上，該光線透過玻璃磚后過P3,故P3要擋住R和P2

的像：

作出光線在分界面處的法線，如圖所示

0D

根據折射定律可得_sina_sin40>3。_。13_血i

n

-sin/?一—sin45°—-72-L2

~Z

為了減小實驗誤差，大頭針P3的位置應離O,較遠一些，光線所在的方向更準確。

故答案為：Pi和P2；華1；遠

【分析】(1)根據插針法測折射率的實驗原理，分析P3需擋住的像的對象；

(2)結合等腰直角三角形的幾何特征與折射定律，推導折射率的表達式；

(3)從減小角度測量誤差的角度，分析P3與0'的距離選擇。

3.【答案】和乙3；#；偏大

L3

【知識點】庫侖定律；測定玻璃的折射率；電場強度

【解析】【解答】(1)由幾何關系，可得sinJi=4,sin4=梟

女

因此玻璃的折射率為幾=鬻二平斗，因此只需測量h和13即可；

得3

故答案為：5和人；

(2)解：當玻璃磚順時針轉過一個小角度時，在處理數據時，認為h是不變的，即入射角不變，而

13減小，所以測量值九=￥將偏大。

13

故答案為：偏大

【分析】（1）通過小球B的受力平衡，結合三角函數關系，直接建立電場力與重力的聯系。

（2）利用電場強度的定義式，將電場力與電荷量的比值作為電場強度。

（3）結合庫侖定律，將電場力的表達式與庫侖力公式聯立，求解兩球間的距離。

4.【答案】（1）C

（2）1.5

（3）都有可能

【知識點】測定玻璃的折射率；光的折射及折射定律

【解析】【解答】（1）A.為了減小測量誤差，入射角應適當大一些，但不能太大，故A錯誤；

B.插大頭針P2時，應該在同一側讓P2和P1的同一條直線上作為入射光線，故B錯誤；

C.為了減小實驗誤差，入射角應盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應垂直插在紙面上，

且應使大頭針Pl、P2和23、「4之間的距離應適當大些，故C正確；

D.利用“插針法”測定玻璃的折射率時，寬度較大的玻璃磚中光線較長，測量誤差較小，所以為了減

小誤差，應選用寬度大的玻璃恁來測量，故D錯誤。

故答案為：Co

（2）根據折射定律可知sin/=nsinW

r，曰sin/

可得"=避

貝ijsin%與sin%的函數，其斜率的倒數表示折射率，即〃=瞿=1.5

U?1

故答案為：L5

（3）紅線表示實際的光路圖

而黑線是作圖時所采用的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測量值偏大，根據折射率公式

sini

可知小星同學測得的折射率與真實值相比偏小;

紅線表示實際的光監圖

而黑線是作圖時所采用的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測量值偏小，根據折射率公式

sint

n=-：-

sinr

可知小星同學測得的折射率與真實值相比偏大；

光路如圖所示

操作正確，與畫玻璃磚形狀無關，所以小星同學測得的折射率與真實值相比不變。

由上可知測得的折射率為偏大、偏小和不變都有可能。

故答案為：都有可能

【分析】(1)分析插針法測折射率的實驗操作要點，判斷各選項的合理性。

(2)根據折射定律九=徵，sin&-sin/圖線的斜率為1,由此計算折射率。

(3)分析界面畫錯后對折射角測量的影響，進而判斷折射率測量值的偏差。

(1)A.為了減小測量誤差，入射角應適當大一些，但不能太大，故A錯誤；

B.插大頭針尸2時.，應該在同一側讓P2和P1的同一條直線上作為入射光線，故B錯誤；

C.為了減小實驗誤差，入射角應盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應垂直插在紙面上，

且應使大頭針Pl、P2和「3、「4之間的距離應適當大些，故C正確；

D.利用“插針法”測定玻璃的折射率時，寬度較大的玻璃磚中光線較長，測量誤差較小，所以為了減

小誤差，應選用寬度大的玻璃能來測量，故D錯誤。

故選C。

(2)根據折射定律可知sin%=心也。2

可-4得1”前sinOi

則sin%與sin%的函數，其斜率的倒數表示折射率，即幾=欺=1.5

(3)紅線表示實際的光路圖

而黑線是作圖時所采用的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測量值偏大，根據折射率公式

sini

可知小星同學測得的折射率與真實值相比偏小；

紅線表示實際的光路圖

而黑線是作圖時所采用的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測量值偏小，根據折射率公式

sini

n-sinr

可知小星同學測得的折射率與真實值相比偏大;

光路如圖所示

操作正確，與畫玻璃磚形狀無關，所以小星同學測得的折射率與真實值相比不變。

由卜.可知測得的折射率為偏大、偏小和不變都有可能。

（2）1.13

【知識點】測定玻璃的折射率

【解析】【解答］（1）①所需的光路如圖

②根據折射定律"=膽

olI1V

得知要測量玻璃折射率，需要測量入射角i和折射角r

③計算折射率的公式為幾=券

故答案為：①

（2）設入射角為i,折射角為r,由兒何關系可得sinr=晶:，sini=

所以折射率”好好好心

故答案為：1.13

【分析】（1）玻璃磚?折射率測量：通過大頭針確定入射、折射光線，結合折射定律，測量入射角和折

射危計算折射率。

（2）液體折射率測量：利用視深與幾何關系，確定入射角、折射角的正弦值，結合折射定律求解。

（1）①川所需的光路如圖

②⑵⑶根據折射定律九=券

得知要測量玻璃折射率，需要測量入射角i和折射角r

③［可計算折射率的公式為幾=舞

（2）設入射角為i,折射角為r,由幾何關系可得sinr=焉，sint=

所以折射率計需=整l=~2筌2=1.13

"+4立

6.【答案】（I）A；D

（2）華；672

【知識點】用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答】（1）A.為了使干涉條紋與豎直方向平行，實驗中必須用撥桿來調整單縫和雙縫，

使單縫和雙縫相互平行，故A正確；

B.單縫的作用是產生相位相同的相干光源，并不需要測單縫到屏的距離，故B錯誤；

C.根據雙縫干涉條紋間距公式Ax=g/l可知，條紋間距與單縫和雙縫之間的距離無關，將單縫向

a

雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距不變，故C錯誤；

D.根據雙縫干涉條紋間距公式△%=!/（可知，若將紅色濾光片換成綠色濾光片，波長減小，則相

a

鄰兩亮條紋中心的距離將減小，故D正確。

故選AD?

（2）由=

a

解得a=早

根據螺旋測微器的讀數規則可知A條紋位置刻度為0.641mm,B條紋位置刻度為9.041向n,則條紋

間距=1.4mm

o

代入數據，可得紅光的波長2=672mn

【分析】（1）根據雙縫干涉條紋間距公式分析，根據實驗步驟和注意事項分析；

（2）根據雙縫干涉條紋間距公式Ax分析作答。

（1）A.實驗中，單縫和雙縫必須平行，故A正確；

B.由Axf

可知，不需要測定單縫到光屏的距離，故B錯誤；

C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距不變，故C錯誤；

D.濾光片允許對應顏色的光透過，綠光比紅光的波長短，因此換用綠色濾光片時，相鄰兩亮條紋中

心的距離將減小，故D正確。

故選ADo

⑵[1]由Ax=>

解得a=早

⑵根據螺旋測微器的讀數規則可知A條紋位置刻度為0.641mm,B條紋位置刻度為9.041nun,則

條紋間距Ax=""J"=1.4mm

代入數據，可得紅光的波長2=672rnn

7.【答案】BD；生電：偏小；不變

sina

【知識點】測定玻璃的折射率

【解析】【解答】（1）確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3,使P3擋住Pl、P2的像。確定P』

大頭針的位置的方法是插上大頭針P4，使P4擋住P3和Pl、P2的像，故AC錯誤，BD正確。

故答案為：BDo

（2）如圖，光線在bb面由玻璃射入空氣，入射角為a,折射角為d則根據折射定律得：玻璃磚的

折射率幾=陋

sina

故答案為：騙

（3）如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向下平移了一些，bb'移到圖中實線位置，而在作光路圖時

aa不變，作出光路圖：線②表示作圖時所用的光路，線①表示實際的光路，可見，測量得到的入射

角沒有變化，而折射角偏大，根據折射率公式產裂，可知所測得的折射率將偏小。

測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關，所以若所使用的玻璃磚的bb.邊與aa不平行（如圖

所示），其他操作無誤，則所測得的折射率將不變。

故答案為：偏小；不變

【分析】（1）實驗步驟：依據“確定出射光線”的操作邏輯，判斷大頭針的插法；

（2）折射率計算：結合折射定律，利用測量的入射角、折射角求解；

（3）誤差分析：分析玻璃磚位置/形狀對入射角、折射角測量的影響，進而判斷折射率的偏差。

8.【答案】（1）A

（2）2.429；5.8X10-7

（3）測量頭；偏大

（4）若光具座不水平，會導致光程差發生變化，從而影響條紋間距大小，使得測量結果受影響。

【知識點】用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答】（1）A.干涉條紋的走向與雙縫平行，故A正確；B.單縫的主要功能是產生一

個線狀的光源，為雙縫提供相干光，故B錯誤；

C.如果移除濾光片，臼光將直接通過雙縫，由于不同波長的光干涉條紋間距不同，在光屏上會呈

現出彩色的干涉條紋，故c錯誤；

故選Ao

（2）螺旋測微器的精確度為0.05mm,讀數為2mm+0.01x43.0mm=2.430mm

根據Ax=

a

4

得”2.9xl0^x2.0xl0-m=58xI。%

A?KZ

（3）在目鏡中觀察到如圖所示的情形，應調節測量頭使其平行，否則會導致條紋間距測量偏大，由

公式可知導致測量的單色光波長偏大；

a

（4）若光具座未保持水平，會導致光線傳播路徑與實驗假設條件不一致，從而改變光程差的計

算，使得干涉條紋間距的測量值產生誤差，因此會對波長的測量結果造成影響。

【分析】1.干涉條紋的性質，方向：雙縫干涉產生的條紋是明暗相間的平行等間距直條紋，其走向

與雙縫平行。

2.實驗裝置各部分的功能，單縫的作用：并非直接產生干涉，而是為了獲得一個線光源，從而保證

到達雙縫的光具有相同的相位，以滿足產生穩定干涉圖樣所需的相干條件。雙縫的作用：將同一束

光分成兩束(分波陣面法)，形成相干光源。濾光片的作用：獲得單色光。因為白光是復色光，不同

波長的光干涉條紋間距不同，沮合后會形成彩色條紋。

3.波長計算公式Ax=彳/l

4.測量工具與讀數，讀數方法：固定刻度讀數+可動刻度讀數x精確度(通常為O.Olmnl)。例

如，讀數為2mm+43.0x0.01mm=2.430mm。

5.誤差分析：操作不當導致誤差偏大：如果測量頭(或觀察方向)與條紋不平行，會導致測得的條

紋間距偏大。最終計算出的波長也會偏大。

6、儀器安裝導致誤差：光具庫必須保持水平。如果光具座不水平，會改變實際的光程，使得光程差

與理論公式不符，從而導致條紋間距測量不準確，最終影響波長測量結果的準確性。

(I)A.干涉條紋與雙縫平行，故A正確；

B,單縫的作用是為了獲得線光源，故B錯誤；

C.若取下濾光片，光屏上可觀察到彩色的干涉圖樣，故C錯誤；

故選A。

(2)⑴螺旋測微器的精確度為0.05mm,讀數為2mm+0.01x43.0mm=2.430mni

⑵根據Ax另入

a

得］2.9X10-3X2.0X10-4

1町=------邙---------zn=5.8x10z7n

JL?U

(3)在目鏡中觀察到如圖所示的情形，應調節測量頭使其平行，否則會導致條紋間距測量偏

大,由公式Ax=可知導致測量的單色光波長偏大；

a

(4)若光具座不水平，會導致光程差發生變化，從而影響條紋間距大小，使得測量結果受影響。

9.【答案】(1)A；B；C

(2)0.892

【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答］3）解：根據雙^干涉條紋間距公式Ax=：/1可知A.將屏移近雙縫，貝41減小，所

以干涉條紋間距變窄，故A正確；

B.將濾光片由藍色的換成紅色的，則波長入變長，干涉條紋間距變寬，故B正確；

C.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，則d增大，干涉條紋間距變窄，故C正確；

D.去掉濾光片后，出現白光干涉現象，故D錯誤。

故答案為：ABCo

（2）螺旋測微器的精確度為0.01mm,根據螺旋測微器的讀數規則，讀數

xi=0.5mm+39.4x0.01mm=0.894mm

故答案為:0.892

（3）依題意有△“軍科二與入

7-1a

解得a=筆3里

故答案為：32TlW

【分析】1.條紋間距公式：利用Ax=分析、L?、d、A變化對k的影響。

2.螺旋測微器讀數：區分固定刻度與可動刻度，按精度累加讀數。

3.波長推導：統計亮紋間隔數，結合條紋間距公式，推導波長表達式。

（1）根據雙縫干涉條紋間距公式△無=/可知

A.將屏移近雙縫，貝也減小，所以干涉條紋間距變窄，故A正確；

B.將濾光片由藍色的換成紅色的，則波長入變長，干涉條紋間距變寬，故B正確；

C.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，則d增大，干涉條紋間距變窄，故C正確：

D.去掉濾光片后，出現白光干涉現象，故D錯誤。

故選ABCo

（2）螺旋測微器的精確度為0.01mm,根據螺旋測微器的讀數規則，讀數

xi=0.5mm+39.4x0.01mm=0.894mm

（3）依題意有晶=宕1=外

解得4=，產

10.【答案】（1）A；B；C

（2）B

【知識點】用雙縫十涉測光波的波長；十涉條紋和光的波長之間的關系；薄膜十涉

【祚析］【解答】本題土要考查了用用兩個平面鏡做類似雙縫干涉測波長的實驗，具有創新性，要明

確實驗原理，掌握雙縫干涉條紋間距公式的運用。

（1）A.該實驗類似于雙縫干涉實驗，在雙縫干涉現象中，相鄰明條紋（或暗條紋）的間距是相等

的，所以光屏上觀察到的條紋是等間距的，故A正確；

BD.同一光源發出的光的頻率用同、相差恒定，經過兩平面鏡反射后成為相干光，光源S關于兩平

面鏡的虛像Si、S2可視為兩個相干光源；若把兩鏡面間的夾角增大到180。，兩反射光將不會再光屏

上相遇，因此光屏上不能觀察到明暗相間的條紋，故B正確，D錯誤；

C.根據雙縫干涉條紋間距公式

L

y

可知，其他條件不變，僅把光屏右移，相當于增大了雙縫到屏的距離L,光屏上的條紋間距會變

大，故C正確。

故選ARC

（2）紅光的波長大于藍光的波長，根據雙縫干涉條紋間距公式

L

△x=

a

可知，分別用紅光和藍光照射薄膜，紅光的條紋間距比藍光的大，因此形成的干涉圖中圖B是紅光

形成的干涉圖樣。

故選B。

【分析】（1）.根據干涉圖樣特征分析作答；根據雙縫干涉產生的原理和條件分析作答；根據雙縫干

涉條紋間距公式Ax=9入分析作答；

a

（2）紅光的波長大于藍光的波長，根據雙縫干涉條紋間距公式Ax分析作答。

（I）A.該實驗類似于雙縫干涉實驗，在雙縫干涉現象中，相鄰明條紋（或暗條紋）的間距是相等

的，所以光屏上觀察到的條紋是等間距的，故A正確；

BD.同一光源發出的光的頻率相同、相差恒定，經過兩平直鏡反射后成為相干光，光源S關于兩平

面鏡的虛像Si、S2可視為兩個相干光源；若把兩鏡面間的夾用增大到180。，兩反射光將不會再光屏

上相遇，因此光屏上不能觀察到明暗相間的條紋，故B正確，D錯誤；

C.根據雙縫干涉條紋間距公式△工=彳/1

可知，其他條件不變，僅把光屏右移，相當于增大了雙縫到屏的距離L,光屏上的條紋間距會變

大，故C正確。

故選ABCo

（2）紅光的波長大于藍光的波長，根據雙縫干涉條紋間距公式△%=4a

可知，分別用紅光和藍光照射薄膜，紅光的條紋間距比藍光的大，因此形成的干涉圖中圖B是紅光

形成的干涉圖樣。

故選B。

11.【答案】(1)B

(2)15.6；6.0x107

（3）大于

【知識點】光的雙縫干涉；刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答】（1）A.將單縫向雙縫靠近僅影響左側光源過來的光強即亮度，雙縫到屏的投影距

離沒有改變，所以不改變條紋間距，不影響條紋數量，故A錯誤；B.相當于把投影屏幕拉近，條

紋擠在一起一單位面積內條紋數增多，條紋間距減小，由公式

I

分子減小而使Ax減小，條紋數

A/屏寬

N=K

故B正確；

C.將屏向靠近雙縫的方向移動

I

△x=A-?

a

分子增大而使Ax增大條紋間距增大，條紋數減少，故C錯誤；

D.公式中雙縫距離d在分母，d越小，Ax越大一條紋變稀疏，紋間距增大條紋總數減少，故D

錯誤:

故選B；

（2）①B位置游標卡尺讀數：圖2顯示分劃板刻度為15mm+0.1mmx6=15.6mm（游標為1。分度,

每格0.1mm且第6個小格與主尺對齊）；

②用六格條紋總距離除以條紋數得相鄰兩條紋間距

15.6mm—11.1mm

----------=0.75mm

6---------------------67

根據Ax=2小可知，該單色光的波長

0.75xl()-3mx0.4xl.0-3m

Lxd=6x10"m；

=~r=0.5m

故①空填15.6,②空填6x10-7m；

（3）分劃板上有一條或多條平行刻線（類似尺子的刻度），用于對齊干涉條紋，中心刻線是最關鍵

的基準線，通常與干涉條紋方向平行（理想情況下），如圖3測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條

紋不在同一方向上，設夾角為3

4卸=備則測得的Ax偏大，由公式=可知，波長的測量值與條紋間距成正比，波長的測量值

大于真實值。

【分析】（1）N=蟀，Ax條紋間距（相鄰亮紋或暗紋中心的距離米，像尺子上的刻度間隔，越小

Ax

條紋越密入光的波長顏色決定，如紅光450nm,光的“波浪”長度，藍光波長短，/雙縫到屏的距離

投影距離，像屏幕離投影儀的遠近，d雙縫的間距，兩條縫的寬度，縫越窄條紋越寬；

（2）易錯點：誤選D,忽略dl會導致Axf,誤認為傾斜對測量無影響；

（3）隱含條件：條紋間距均勻，需通過多條紋取平均減小誤差，游標卡尺精度由題目提示（副尺刻

度數定），擴展知識：激光干涉儀：利用干涉條紋測量微小位移（精度達納米級）。

白光干涉：中央為白光，兩側呈彩色（因X不同）。

（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，則需要減小條紋間距，由公式可知

A.將單縫向雙縫靠近，不改變條紋間距，故A錯誤；

BC.將屏向靠近雙縫的方向移動，條紋間距減小，故C錯誤，B正確；

D.使用間距更小的雙縫，條紋間距增大，故D錯誤。

故選B。

（2）①⑴由圖2可知，游標為10分度，且第6個小格與主尺對齊，則在B位置時游標卡尺讀數為

=15mm+6x0.lmm=15.6mm

則相鄰兩條紋間距Ax=彩2=0.75mm

O

②［2］根據Ax=可知，該單色光的波長4=竿=6.Ux］（y7nl

（3）如圖3測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，則測得的AT偏大，由公式

△%=入。可知，波長的測量值大于真實值。

a

12.【答案】（1）0.508

（2）B

(3)626

【知識點】用雙縫干涉測光波的波長；干涉條紋和光的波長之間的關系

【解析】【解答】3）相鄰兩條亮條紋間的距離為

4fl4.177-2.145

△%=-----------------mm=0.508mm

4

（2）根據相鄰兩條亮條紋間的距離與光的波長關系

△%=-yA

a

可得波長為

d

A=-rAx

故ACD錯誤，B正確。

（3）待測也。發出光的波長為

-3

d0.450xIO,7

A=-r△%=--------------3^x0.508x103m=6.26x107m=62671m

L365.0x10-J

【分析】1、計算第1條亮條紋到第5條亮條紋之間手輪讀數的變化量：△x=%5-Xi由于是從第1

條到第5條，實際上跨越了4個條紋間距，所以每個條紋間距對應的讀數差為：□岑

2、相鄰兩條亮條紋間的距離可以通過雙縫干涉實驗中的公式計算：=

其中：Ax