2026年高考物理二轮复习：热学和光学实验

微专题21热学和光学实验

I-图通-构建知识图谱I

国函［（用油膜法估测油酸分子的大小【

热学I卷［探究等温情况下一定质量气体压强与体积

光学区㈣1的关系

实验兜死（测量玻璃的折射率）

买断用双缝干涉实验测睡光的进长~）

题点通-突破高频考点I

考点一

用油膜法估测油酸分子的大小

［例1］（2025•湖北•模拟预测）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸

0.6mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这

样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形

成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：

（1）（多选）该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有。

A.把油酸分子视为球形

B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜

C.油酸分子是紧挨着的没有空隙

D.油酸不溶于水

（2）图中油膜的面积为m2；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是mo（结

果沟保留两位有效数字）

（3）（多选）某同学将实验中计算得到的结果和大多数同学进行比较，数据偏大，对出现这种结果

的原因，下列说法可能正确的是________o

A.水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开

B.计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理

C.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴

D.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为汕酸的体积进行计算

I解析］(1)把油酸分子视为球形，是理想化模型，故A正确；油酸在水面上充分散开形成单分

子油膜，是理想化模型，故B正确；油酸分子是紧挨着的没有空隙，是理想化模型，故C正

硫：油酸不溶于水，不是理想化模型，故D错误。故选ABC。

⑵不足半格，则舍去，由题图可知油膜约占70个小格，则面积为S=70X25X25X1(X6

mz24.4X10'2m2

一湎油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=—X—XIO6m3=1.2X10"m3

50100

则油酸分子的直径为d=-=12xl°~\m"2.7X10"。m。

S4.4X10-2

(3)某同学将实脸中最终得到的计算结果和大多数同学进行比较，数据偏大，根据可知：

水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，则油膜的面积测量值偏小，使得油酸分子的直径

计算结果偏大，故A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的

面积测量值偏大，使得油酸分子的直径计算结果偏小，故B错误；在向量筒中滴入1mL油酸

酒精溶液时，滴数多记了几滴，则一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积测量值偏小，使得油酸

分子的直径计算结果偏小，故C错误；错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进

行计算，则一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积测量值偏大，使得油酸分子的直径计算结果偏

大,故D正确。故选AD。

［答案］⑴ABC(2)4.4X10-22.7X10-1。(3)AD

规律方法：

1.对油酸体积V的测量

(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液，设其浓度为〃。

(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，读出它的体积为Vco

⑶再把它一滴滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N。

(4)则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=^o

N

2.对油膜面积S的测量

(1)数出轮廓范围内正方形的个数〃o,不足半个的舍去，多于半个的算一个。

(2)用正方形的个数乘单个正方形的面积So计算出油膜的面积5=w)5o<>

考点二

探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系

［例2］（2025•北京大兴・模拟预测）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,

实验装置如图甲所示。

（1）（多选）下列说法或操作正确的是（）

A.在注射器活塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏

B.推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积

C.实验过程中应保持周围环境温度不变

D.多测几组p、V数据，记录并作出p.V图像，若图像为曲线即可说明p、V成反比关系

（2）在操作规范、不漏气的前提下，某同学测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如

果胶管中含有一定质量的气体，作出的图像可能是（）

（3）在不同温度环境下，另一位同学对相同气体重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，

得到的图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为。和小，则心和加的大小关系为

TA（选填“V”或“=”）加

I解析］（1）在注射器活塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏，保证封闭气体的质量不变,

A正确；推拉活塞时为了保证气体的温度不变，手不能握在注射器筒的空气柱部分，推拉活塞

改变气体体积时应缓慢进行，且实验过程中要保证周围环境温度不变，B错误，C正确；多测

几组〃、V数据，记录并作出p-V图像，若图像呈现双曲线特征，说明〃、V成反比关系，D错

误。故选AC。

(2)若胶管内含有一定质量的气体，设胶管的体积为△匕则有p(V+A%=C

解将V=C--AV

p

则V」图像为一次函数，纵轴截距为负值。故选C。

P

(3)由弓=C

可知p=CT^

可知温度越高，〃+图像的斜率越大，所以勿>加。

［答案］⑴AC(2)C(3)>

规律方法：

1.用注射器封闭一段空气，呆证气体的质量不变。

2.读出空气柱的长度L和空气柱的压强〃。

3.缓慢向下压或向上拉柱塞，分别读取空气柱的长度和气体压强的大小，记录数据。

4.根据数据得出p-V图像或p-卜图像，得出p、丫的关系。

考点三

测量玻璃的折射率

［例3］(2025•山东威海・三模)如图所示，某实验小组利用插针法测量一横截面为直角三角

形的玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下：

①将一张白纸平铺在桌面上，放好玻璃砖，并记录下两直角界面43与3C

②让光线从入射，入射点为。，在入射光线上竖直插入两枚大头针P、P?,然后在外

侧透过玻璃砖观察尸I、P2的像，插入大头针P3,使其挡住P、P2的像，插入大头针孔，使其

挡住P、尸2的像及尸3。

③移去玻璃砖与大头针，连接尸3、P4留下的针孔交BC于E点，延长入射光线交BC于尸点。

请回答以下问题：

(1)玻璃质的折射率可表示为()

.BDDBE「DEnDE

A.—D.—V.—U.—

BFBDDFDB

(2)(多选)在实验过程中减小入射角，下列说法正确的是()

A.出射光线与3C的夹角增大

B.出射光线与8C的夹角减小

C.在3c外侧一定能观察到P、P2的像

D.在8c外侧可能观察不到P、P2的像

⑶若插入P3前不小心将玻璃砖向右平移了少许，其余操作不变，则测量值________(选填“大

于”“等于”或“小于”)真实值。

I解析］(1)光在界面，设法线为HG,如图甲所示

则折射率为〃=sin,H*=sin"DG

sin乙EDGsin乙EDG

其中sinN£OG=/,sin/EDG得,EG=F1

解得T

故选C。

(2)减小入射角，则折射角减小，由几何关系可知，在3。界面的入射角NQEG增大，折射角也

增大，所以出射光线与8c的夹角减小，故A错误，B正确：因为减小入射角，出射光线与8C

的夹角减小，当出射光线与8c的夹角减小到零时，光在3c界面发生全反射，则观察不到Pi、

尸2的像，故C错误，D正确。故选BD。

(3)将玻璃砖向右平移了少许，光路图如图乙所示，其中实线为测量时的光路；虚线为实际的光

路

乙

由图乙可知，入射角不变，测量的折射角偏小，根据折射定律定义式可知，测量值大于真实值。

［答案］(1)C(2)BD(3)大于

规律方法：

1.一个重要实验步骤

在玻璃砖的另一侧插上尸3,使P3挡住尸I、尸2的像，再襦上使P4挡住尸1、P2的像和尸3。

2.三个数据处理的方法

⑴计算法：由〃=吗1,算出不同入射角时的〃值，并取平均值。

sm02

(2)图像法：作sin小-sin/图像，由〃=吗可知其斜率为折射率。

sin02

(3)单位圆法：以入射点。为圆心，作半径为R的圆，如图所示，则sin"=弛，sin/=3号,

OE0E

OE=OE'=R,所以用刻度尺量出E"、E'牙的长度就可以求出〃=吟=篇。

EH

sin&2

3.两个减小误差的实验要求

(1)实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P和P2之间、尸3和周之间、P2和。、P3与

。，之间距离要稍大一些。

⑵入射角不宜太大(接近90。)，也不宜太小(接近0。)，当伪太大时，反射光较强，折射光较

弱，当行太小时，入射角、折射角测量的相对误差较大。

考点四

用双缝干涉实验测量光的波长

［例4］(2025•四川德阳-三模)”用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图甲所示。

⑴下列说法正确的是________O

A.滤光片应置于单缝与双缝之间

B.保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变

C.保持双缝位置小变，减小双缝到屏的距离，干涉条纹间距变大

(2)在某次测量绿光波长的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮

条纹记为第1条亮条纹。此时手轮上的示数为5.770mm；然后同方向转动测量头，使分划板

中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则此时的示数为

mm；若双缝间距d=