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专题 19 热学光学实验
考点分类 三年考情（2024-2026） 命题规律
基础考查导向
以核心实验为核心，重点覆盖用油膜法估测油酸分
子大小、探究等温气体压强与体积关系、测量玻璃
折射率、双缝干涉测光的波长这几个基础实验，侧
重原理、操作、基础数据处理的考查，整体难度偏
低。
命题形式特点
2026山东卷、2026黑
多以选择题或实验题形式呈现，部分试卷会结合数
吉辽卷、2026四川
字化传感器（如气压传感器）替代传统测量手段，
考点1 热
学光学实验 卷、2026浙江卷、 强化图像分析、线性关系推导的能力考查。
2025福建卷、2024北 情境融合趋势
京卷、2024安徽卷、 贴合2026年物理命题转向真实情境的要求，常结
2024广东卷 合医疗、生活电器（如洗衣机水位检测）等实际场
景设计问题，打破模块边界，出现热学与电磁学跨
知识点融合的综合题型。
能力考查侧重
从单纯的结果计算，逐步向实验方案设计、参数优
化、误差分析的方向延伸，突出探究能力的考查。
考点01 热学光学实验
1．（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长 。
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学科网（北京）股份有限公司(1)如图甲所示，将激光光源、间距 的双缝和光传感器依次安装在光具座上，打开光源，调整
光路，此过程中应避免激光直接射入眼睛，因为激光具有__________（填“亮度高”或“相干性好”）的
特点。
(2)调整光路后，各器件位置如图甲所示，双缝到光传感器的距离 ______cm。
(3)连接光传感器至计算机，得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得 区域的宽度为2.40 mm，则条纹
间距 _______mm（保留两位有效数字）。
(4)利用公式 _______________（用 、 和 表示），某同学计算得该激光的波长 为 ，此波
长的光为电磁波中的__________（填“红外线”“可见光”或“紫外线”）。
2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度
时，发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关，于是设计了如下验证实验。
如图（b），在白纸上描出玻璃砖的两个边 和 ，使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面，在光束1
上靠近光源处标记点 ，在光束1与 的交点处标记点 ，在光束2与 的交点处标记点 。
移走测距仪和玻璃砖。如图（c），过 点作 的垂线 ，连接 和 ，以 为圆心、 为半径作圆
弧，与 交于 点。分别测量 、 到 的距离，记为 和 。
改变入射角多次测量，记录多组数据，计算玻璃砖折射率 及其平均值。结果表明，测距仪在①、②位置
测量时的示数比值与此平均值近似相等。
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学科网（北京）股份有限公司回答下列问题：
(1)上述实验过程中，下列说法正确的是__________（单选）。
A．点 只能标记在光束1上靠近光源处
B．点 只能标记在光束2与 的交点处
C．只能以 为半径作圆弧
(2)处理数据时， __________（用 、 表示）。
(3)该同学推测，测距仪是通过测量激光的传播时间 来计算距离的，则该测距仪示数是通过__________
（选填“ ”或“ ”， 和 分别是激光在真空和介质中的速度）计算的。
(4)该同学将深度为 的不锈钢杯装满水（折射率为1.33）后，测量此杯深度，若测距仪的示数接近
__________ （保留至小数点后1位），则符合他的推测。
3．（2026·四川·高考真题）某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的
规律，实验过程如下：
（1）如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动
活塞。记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小 。
（2）用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封。
（3）用电子秤沿水平方向_______（选填“缓慢”或“快速”）拉动活塞，活塞位于刻度 处时记
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学科网（北京）股份有限公司录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积 每增加 记录一次示数，得到多组数据。
（4）计算针筒内空气柱压强 。已知大气压强为 、活塞横截面积为 、由电子秤示数计算出活塞所受
拉力大小 ，则 _____（用 、 、 、 表示）。
（5）绘制 图像如图2所示。实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强 与体积
成_______（选填“正比”或“反比”）。
4．（2026·浙江·高考真题）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 个，多于半格不足整格的数量为 个，已知每格的面积为S，则油酸分子
的直径为________。
5．（2025·河北·高考真题）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结
构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变
线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定 振荡电路的频率来确定水位高度。
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学科网（北京）股份有限公司某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
(1)研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大
小。
②测量集气室高度 、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，
同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对
误差较小。
③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与 的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显
不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原
点的主要原因是________
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学科网（北京）股份有限公司(2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的 图像，u
的频率即为 振荡电路的频率。 振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是 ，
则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
6．（2025·北京·高考真题）(1)下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。
A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压
C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中________处（填“A”或“B”）。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为________ 。
(3)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接 时表头
指针不偏转，接 和 时表头 指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。
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学科网（北京）股份有限公司A．表头 断路 B．电阻 断路 C．电阻 断路
7．（2025·福建·高考真题）某实验小组探究糖水折射率n随浓度 的变化规律。主要装置包括激光器和长
方体玻璃缸，玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺，如图（a）所示。实验操作过程如下：
（1）调配一定浓度的糖水，注入水平放置的玻璃缸中。
（2）打开激光器，让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水。
（3）调整激光器，使入射点O处于竖直刻度尺的正后方，光路如图（b）所示，其中A点是入射光线与玻
璃缸上边沿所在平面的交点，B点是折射光线与玻璃缸底部的交点，A、B点到法线的距离分别为 ，
到液面的距离分别为 。测得 的值，并利用表达式 ________（用 表示）
求出糖水折射率。
（4）改变缸内糖水浓度，进行多次实验，将实验数据填入下表。
浓度 /% 11.8 21.1 32.0 39.1 51.1
折射率n 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42
（5）在图（c）给出的坐标纸上补上浓度 的数据点。分析图中数据点，可知糖水折射率随浓度近
似线性变化，绘制出“ ”图线________。
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学科网（北京）股份有限公司（6）由所绘图线可知，糖水浓度每增加10.0%，折射率增大________。（结果保留2位有效数字）
8．（2024·浙江·高考真题）如图所示，用“插针法”测量一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和 B、顶
角大小为 ）的折射率。
①在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点；
②将侧面A沿ab放置，并确定侧面B的位置ef
③在cd上竖直插上大头针P 和P，从侧面B透过玻璃砖观察P 和P，插上大头针P，要求P 能挡住
1 2 1 2 3 3
__________（选填“P”、“P”或“P 和P”）的虚像；
1 2 1 2
④确定出射光线的位置____________（选填“需要”或“不需要”第四枚大头针；
⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为α，则玻璃砖折射率
n=____________________。
9．（2024·北京·高考真题）某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图，测出了入射角i和折射
角r，则此玻璃的折射率n = _____。
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学科网（北京）股份有限公司10．（2024·安徽·高考真题）某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．
(1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，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
B．在玻璃砖一侧插上大头针 、 ，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使 把 挡住，这样
就可以确定入射光线和入射点 。在眼睛这一侧，插上大头针 ，使它把 、 都挡住，再插上大头
针 ，使它把 、 、 都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点
C．实验时入射角 应尽量小一些，以减小实验误差
(2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．
保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于
同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率________（填“大”或“小”）
(3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持
相同的入射角 ，测得折射角分别为 、 ，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n
玻璃
________n （填“ ”或“ ”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。
介质
11．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完
成实验操作和计算。
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学科网（北京）股份有限公司(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是
_____。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中
给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____ （结果保留3位有效数字）。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示
数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为_____cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不
可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。
调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。
12．（2024·河北·高考真题）某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示，其中测
量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹
中心位置对应的游标尺读数，如表所示：
单色光类别
单色光1 10.60 18.64
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学科网（北京）股份有限公司单色光2 8.44 18.08
根据表中数据，判断单色光1为____________（填“红光”或“绿光”）。
13．（2024·湖北·高考真题）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：
①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线 和 ，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴 ，
并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。
②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。
③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB'的垂线 、 ， 、 是垂足，并用米尺分别测量 、 的长度x和y。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出 图像，如图（b）所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。
A．入射角越小，误差越小
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
(2)根据 图像，可得玻璃砖的折射率为_____（保留三位有效数字）。
(3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果_____（填“偏大”“偏
小”或“不变”）。
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