文档文本内容
专题07 力学、热学和光学实验
一、题型归纳
01.力学实验
02.热学实验
03.光学实验
二、题型训练
振动和波
1．（2025·山西临汾·一模）某探究小组利用图1 所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律，已知当地的
重力加速度为
。
(1)该小组准备了1 个质量为
的槽码，用天平测出滑块（含遮光条）的质量为
，用螺旋测微器测出滑
块上遮光条的宽度
示数如图2 所示，则
mm。
(2)打开气泵，待气流稳定后，不挂槽码和细线，将滑块从气垫导轨右侧向左轻推出，发现滑块通过光电门
1 的时间大于通过光电门2 的时间，为使气垫导轨水平，接下来的操作合理的是_____
A．适当调高底座旋钮
B．适当调高底座旋钮
C．适当调低底座旋钮
D．适当增大光电门1、2 间距
(3)气垫导轨调节水平后，用细线连接滑块和槽码，细线跨过定滑轮，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细
线与气垫导轨平行。在光电门1 右侧适当位置由静止释放滑块，滑块经过光电门2 时槽码未着地，数字毫
秒计记录下滑块先后通过光电门1、2 时的遮光时间为
和
。若要验证槽码和滑块系统的机械能守恒，
还需测量的物理量有 ，该物理量用
表示。若表达式 在误差范围内成立（用题目所给出的物理
符号表示），则该系统的机械能守恒定律得到验证。
(4)利用图1 实验装置还可验证该系统在上述运动过程动量定理是否成立，在上述（3）中实验过程中，若
同时测得滑块经过光电门1、2 的时间间隔为，如果表达式 在误差范围内成立（用题目所给出的物
理符号表示），则可验证该系统的动量定理成立。
2．（2025·山西大同·一模）如题图1 所示，甲，乙两小物块分别连接在一条跨过定滑轮的轻绳两端，甲右
侧水平固定一遮光条，遮光条下方水平固定一光电门。已知甲（含遮光条）的质量为
，乙的质量为
，
且
。现要利用此装置来验证“机械能守恒定律”。
(1)用10 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如题图2 所示，则
。
(2)测出遮光条到光电门中心的高度
，然后将甲，乙同时由静止释放，测出遮光条通过光电门的遮
光时间
。则遮光条通过光电门过程中，乙的速度大小
（用d，
表示）。
(3)已知当地重力加速度大小为g。若在误差允许范围内，关系式 成立，则成功验证了“机械能守恒
定律”（用
、
、g、H、d、
表示）。
3．（2025·山西忻州·一模）探究弹簧弹力与形变量的关系时，实验装置如图甲所示。轻弹簧的左端固定在
水平桌面上，并与桌子边沿的毫米刻度尺的零刻度线对齐。从弹簧中心穿过的细线，一端固定在弹簧的右
端，另一端通过滑轮可悬挂钩码。细绳与水平桌面平行，弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在刻度尺上
读出。主要实验步骤如下：
①不挂钩码，记录指针位置的刻度值
；
②在绳下端挂上一个钩码（每个钩码质量
），系统静止后，记录指针位置的刻度值；
③在弹性限度内逐次增加钩码个数，记录砝码的个数
及指针位置的刻度值
；
回答下列问题：
(1)图甲指针所处位置对应的钩码数为5 个，其读数
；
(2)将
描在图乙中，连同已描出的点作出
图像；
(3)
取
，可求得弹簧的劲度系数
（保留3 位有效数字）。
4．（2025·山西·一模）某同学欲测量当地的重力加速度，利用的实验器材有：带有滑槽的水平导轨，足够
长的一端带有滑轮的木板，不可伸长的细线，重物，沙漏（装有沙子），立架，加速度传感器，刻度尺．
具体操作如下：
①按图甲所示安装好实验器材，并测量摆线的长度
（沙漏的大小可忽略）；
②将沙漏拉离平衡位置（摆角较小）由静止释放，使沙漏在竖直面内振动；
③沙漏振动稳定后，由静止释放重物，使木板沿滑槽运动，记下加速度传感器的示数
，漏出的沙子在木
板上形成的曲线如图乙所示（忽略沙子落在木板上后木板的质量变化）；
④缓慢移出木板，测量曲线上相邻三点
、
、
之间的间距
、
，并计算出
；
⑤改变立架的高度及摆线的长度，重复②③④的操作。
回答下列问题：
(1)对该实验，下列说法正确的是______（填字母）
A．随着沙漏中沙子的流出，
将减小
B．其他条件不变，若仅增大重物的质量，
将增大
C．其他条件不变，若仅增大摆线的长度，
将增大
(2)沙漏振动稳定后的周期
（用
、
表示）．
(3)该同学依据测出的
和
，作出的
图像如图丙所示，若测得该图像的斜率为
，则计算重力加速
度的表达式为
（用题中字母表示）。
5．（2025·山西晋中·一模）实验小组要验证两滑块在碰撞过程中的动量守恒。方案设计如图1 所示，固定
在水平面上的长木板左侧带有挡板，挡板固定一个轻质弹簧，在长木板上弹簧原长O 处依次并排放置质量
分别为
、
底面粗糙程度相同的铁块A、B（此时弹簧无压缩）。
操作过程如下：
①保持B 不动手，拿铁块A 将弹簧压缩，至某位置P 由静止释放；
②弹簧恢复原长时铁块A 与B 发生碰撞，碰后两铁块分别向右运动一段距离停下，如图2 所示，测得A、B
静止时与O 点的距离分别为
、
；
③拿走铁块B，重复步骤①，测得铁块A 停下时到O 点的距离为
，如图3 所示，又测得A、B 沿运动方
向的宽度分别为
、
。
(1)为保证实现上述实验目标，应使
（填“>”“=”或“<”），若等式 （用
、
及以上步骤中测得的物理量表示）成立，则说明碰撞过程A、B 组成系统动量守恒。
(2)若两铁块与木板间的动摩擦因数为
，重力加速度为g，忽略偶然因素造成的误差，则可求得碰撞过程
系统损失的机械能为 。
6．（2025·山西吕梁·一模）用如图（a）所示的实验装置来探究向心力
的大小与质量
、角速度
和半
径之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球
的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标
尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A 、B处和短槽的
处分别到各自转轴
中心距离之比为
，图（a）中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为
和
，传送皮带从上到下一共有三种放置方式，如图（b）所示。为了研究向心力
大小与质量
之间的
关系，一个实验小组按照控制变量法的要求完成下列操作。
(1)选用质量不相等的钢球和铝球对照研究，所选的两个球体积大小应该 （选填“相同”或
“不同”）；
(2)将选好的铝球放到短槽
处，钢球应该放在长槽 （选填“
”或“
”）处；
(3)这时应该调整皮带，将其按照图（b）中第 层组装变速轮塔；
(4)在某次实验中，正确组装了实验装置，转动手柄，当塔轮匀速转动时，观察到左右两标尺露出的格子数
如图（c）所示，若铁的密度为
，铝的密度为
，两球均为实心球体，据此粗
略得出小球做圆周运动的向心力应该和小球的质量满足关系是 。
7．（20258·山西师范大学附中·一模）某实验小组为了测定物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲
所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度
m/s2。
①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；
②在砂桶内放入一定质量的砂子，物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放物块，打出一条纸
带，同时记录力传感器的读数；
③利用纸带计算物块的加速度；
④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；
⑤以物块的加速度a 为纵坐标，力传感器的示数F 为横坐标，作出的图像如图乙所示。
(1)为完成本次实验，在下面所列出的实验仪器中，不需要的是______（填正确答案标号）。
A．刻度尺
B．秒表
C．弹簧测力计
D．天平
(2)砂子与砂桶的总重力 （填“大于”“等于”或“小于”）力传感器示数F。
(3)通过图乙可以求得物块的质量为 kg；物块与长木板间的动摩擦因数
。
(4)动摩擦因数μ 的测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
8．（2025·山西河津·一模）某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材
后，进行了以下操作，完成下列填空：
（1）用天平测得滑块
（含遮光条）、
（含橡皮泥）的质量分别为
、
；
（2）打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块
后，
上遮光条通过光电门1 和2 的时间
（填“相等”或“不等”），说明气垫导轨已调至水平；
（3）将滑块
推至光电门1 的左侧，将滑块
放在光电门1 和2 之间。向右轻推一下
，滑块
通过光电
门1 后与静止的滑块
碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2。测得滑块
上的遮光条通过光电门1、2
的时间分别为
和
；
（4）改变滑块
推出时的速度，重复步骤（3）。以
为横坐标、
为纵坐标，作出
随
变化的图线。若
该图线为过原点的直线，直线的斜率
，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒；
（5）该实验不需要测量遮光条的宽度，原因是 。
9．（2025·山西吕梁·一模）某实验小组用如图a 所示装置探究加速度与力的关系，水平轨道上安装两个光
电门1、2，它们的中心距离用L 表示，滑块上的遮光条宽度很窄，滑块上装有力传感器，滑块、遮光条和
力传感器总质量为M，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上砂桶（砂和砂桶总质量用m 表示）
后悬挂固定。实验步骤如下：
（1）实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块先后
经过光电门1、2 时遮光时间相等。
（2）实验中某同学为了精确测量加速度，连接好如图所示装置后，固定光电门2 的位置，每次使滑块从
同一位置释放，不断改变光电门1 的位置进行多次测量，依次从光电门计时器读取出遮光条从光电门1 运
动至2 的时间（用t 表示）。操作过程中砂和砂桶总质量m 不变，数据处理后作出函数图像如图b，另外
从力传感器读取示数F。请问：
i.实验中 （选填“需要”或“不需要”）满足m 远小于M；若滑轮有一定摩擦阻力，对实验的探究
（选填“有”或“没有”）影响。
ii.写出图b 中直线的函数关系式： （用L、t、a、
表示，其中a 为滑块的加速度，
为滑块经过光
电门2 的速度）。
（3）改变砂和砂桶的总质量m，重复（2）得到对应的加速度和力，得到6 组数据后，描点作图，发现加
速度a 与传感器示数F 在误差允许的范围内成正比，如图c，图像的斜率应是 。
A．M B．
C．
D．
10．（2025·山西运城·一模）了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量
等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验
(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（ ）
A．摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些
C．为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端
D．拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔
即为单
摆周期T
(2)该组同学正确操作后，测出多组摆线长L 与周期T 的数据，根据实验数据，作出了
的关系图像如
图所示，根据图中数据，可算出重力加速度为
（取
，结果保留三位有效数字），仅
考虑该数据处理方法，得到的加速度g 与真实值相比 （填偏大、偏小或相同），理论上
是一
条过坐标原点的直线，造成该图像不过坐标原点的原因是 。
11．（2025·山西阳泉·一模）某同学用如图甲所示的双线摆测当地的重力加速度。两根悬线长均为a，均系
于小球同一点，调节两悬点A、B 在同一水平线上，A、B 间距离也为a，小球为质量分布均匀的磁性小球，
打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响，空气阻力不计。
(1)先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径
mm。
(2)使双线摆在垂直于摆线平面方向做小幅度摆动，某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化的规
律如图丙所示，则小球振动的周期
（用
表示）。
(3)由实验测得当地的重力加速度
（用a、d 和
表示），若两悬点A、B 间的实际距离小于a，
则测得的重力加速度与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．（2025·陕西高陵·一模）验证动量守恒定律的实验可以在如图1 所示的气垫导轨上完成，其中左、右
两侧的光电门可以记录遮光片通过光电门的挡光时间。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片）的总质
量为
滑块B（连同其上的遮光片）的总质量为
，两滑块上遮光片的宽度相同。实验时，开启气垫导
轨气泵的电源，让滑块A 从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块B 发生碰
撞。在某次实验中，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
左侧光电
门
右侧光电
门
碰
前
无
碰
后
(1)关于实验，下列说法正确的是______。
A．本实验应调整气垫导轨使其保持水平B．两滑块的质量一定要满足
C．需要用刻度尺测量两光电门之间的距离
D．需要用秒表测定滑块上的遮光片经过光电门的时间
(2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用测量
的物理量表示）。
(3)当所测物理量在第（2）问基础上还满足表达式 时，两滑块的碰撞为弹性碰撞（用测量的物理量
表示）。
13．（2025·山西临汾·一模）某实验小组探究“质量一定时，加速度a 与合外力F 的关系”。如图甲所示，
将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，小车前端可通过轻绳跨过定滑轮与砂桶连接，小车后端与穿
过打点计时器限位孔的纸带相连。实验开始时首先补偿阻力，补偿阻力后，让轻绳跨过定滑轮连接砂桶，
调整细线与木板平行，给砂桶中加入适量砂子，让小车加速运动，实验过程中可近似认为砂桶及桶内砂子
的重力等于小车的合外力。保持小车质量不变，改变砂桶中砂子的质量，重复实验多次；每次根据纸带计
算小车的加速度a。描点作图，作出
的图像。
(1)下列操作过程中，正确的是（ ）
A．实验开始时，让小车靠近打点计时器处，先释放小车再接通电源
B．实验中每次改变砂桶中砂子的质量时，需重新调节木板的倾斜度
C．为减小误差，实验中需保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条如图乙所示的纸带（相邻两计数点间还有四个点未画出），打点计时器所用交流电的频
率
，根据纸带可求出小车的加速度大小为
（结果保留三位有效数字）。
(3)根据实验测得的数据作出
的图线如图丙所示，该图线未通过坐标原点，请分析该小组做实验时存
在的问题是 。
14．（2025·山西乡宁·一模）某实验小组用如图甲所示装置进行多个实验.
（1）用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度
mm；
（2）不挂重物，开通气源，将滑块轻放在气垫导轨上，将气垫导轨调节水平；
（3）如图甲所示悬吊重物，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线与气垫导轨 ，测出挡光片到
光电门的距离x，由静止释放滑块，记录挡光片通过光电门时挡光的时间t，记录力传感器的示数F，已知
滑块和挡光片的总质量为M，动滑轮和悬吊重物的总质量为m，如果表达式 成立，则牛顿第二定
律得到验证；重力加速度为g，如果表达式 成立，则机械能守恒定律得到验证。
15．（2025·陕西商洛·一模）用如图所示的装置来探究有关向心力的问题。轻质细线的上端与固定在铁架
台上的力传感器相连，下端悬挂一个直径为
、质量为
的小钢球，小钢球静止时位于光电门的正中央。
将小钢球向左拉到合适的位置（细线处于伸直状态）由静止释放，小钢球运动到最低点时，小钢球通过光
电门的时间为
，力传感器的示数为
，已知当地重力加速度大小为
，悬点到小钢球球心的距离为
，
回答下列问题∶
(1)小钢球通过最低点时所需的向心力大小
（用
、
、
和
表示），小钢球通过最低点
时所受的合力
（用
、
和
表示），比较
与
在误差允许的范围内是否相等。
(2)改变小钢球由静止释放的位置，多次测量
与相应
的值，若
与
在误差允许的范围内相等，以
为纵坐标，以
为横坐标作出的图像是一条倾斜直线，则图像在纵坐标上的截距的绝对值为
（用
、
和
表示）。
16．（2025·陕西渭南·一模）某同学利用如图甲所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水
平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点
计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，在木块运动到最高处前打出的纸带如图乙，测得相邻
两计数点之间的距离分别为
、
、
、
，已知纸带上相邻两
个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为
。
(1)通过数据可得木块的加速度大小
（保留两位有效数字）
(2)若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量下列哪些物理量______。（多选，填正确答
案前的标号）
A．木块的质量m
B．木板抬起的倾角
C．木块上升的高度h
D．当地重力加速度g
(3)该同学将图乙中的4 段纸带剪开贴到坐标纸上，如图丙，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，
说明此物体做 直线运动。若图丙中直线斜率为k（其中
，k 无单位），纸带宽为d，则用该方
法得到的加速度
。（用k、d 表示）
17．（2025·陕西西安·一模）在一次课外活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量放在水平光滑桌面上
金属板B 与铁块A 之间的动摩擦因数，已知铁块A 的质量
，金属板B 的质量
，用水平
力
向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示。（
取
）则：
(1)图中弹簧测力计的读数为 N；
(2)A、B 间的动摩擦因数
；
(3)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打一下些计时点，相邻计数点间
还有四个点没有画出，某次实验打下的纸带及相邻两计数点间距离的测量结果如图（b）所示，打点计时
器所用电源频率为
，由此可知水平拉力
（结果保留两位有效数字）。
18．（2025·陕西榆林·一模）如图所示，用两个小球在斜槽轨道的水平末端碰撞来验证动量守恒定律。斜
槽轨道的水平末端在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a 从斜槽
轨道上Q 处由静止释放，a 从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P 与O 点
的距离
。将与a 半径相等的小球b 置于轨道右侧端点，再将小球a 从Q 处由静止释放，两球碰撞后均落
在木板上；重复多次分别测出a、b 两球落点的平均位置M、N 与O 点的距离
、
。
完成下列填空：
(1)记a、b 两球的质量分别为
、
，实验中须满足条件
（选填“＞”或“＜”）；
(2)如果测得的
、
、
、
和
在实验误差范围内满足关系式 （用题中所给字
母表示），则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。
(3)若测算出了斜槽轨道的水平末端至木板间的高度h 和重力加速度g，a、b 两球碰撞损失的械能为
（用题中所给字母表示）。
19．（2025·陕西西安中学·一模）某同学做“探究小车的加速度与力的关系”实验的装置如图所示，轨道
上的B 点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A 点由静止释放小车，测
出小车上的挡光片通过光电门的时间。
(1)在该实验中，下列说法正确的是 。
A．需要测量钩码的质量
B．A、B 之间的距离尽可能小些
C．调节滑轮的高度，使细线保持水平
D．钩码的质量不需要远小于小车的质量
(2)若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L（L
d），挡光片的挡光时间为t，拉力传感器的示
数为F，则小车通过光电门时的速度大小v= ，加速度大小a= ，小车的质量M=
。
20．（2025·陕西宝鸡·一模）小华同学设计图甲装置来探究合力一定时，加速度与质量的关系。木板一端
放在桌面的左端，另一端用高度可调且带有旋钮的支架固定。轻绳一端连接小车，小车最左端固定一个遮
光条，另一端跨过滑轮连接一个质量为
的物块A，调整定滑轮使滑轮左侧轻绳与斜木板平行，测得两光
电门间的距离为L，遮光条的宽度为d。
（1）反复调整木板的倾角，向下轻推小车，直到遮光条通过两个光电门的遮光时间相等。
（2）取下物块A，让小车从木板顶端滑下，记录遮光条分别通过光电门1、2 的遮光时间
，则小车的
加速度大小
为 （用题中所给的已知物理量符号表示）。
（3）在小车上添加钩码以改变小车的总质量，重新挂上步骤（1）中的物块A，重复（1）（2）操作，求
出小车放上不同砝码时对应的加速度大小a。
（4）若小车及车上钩码的总质量用M 表示，以小车的加速度大小a 为纵轴，若在坐标纸上作出图乙所示
的图像，其图线为一条直线，则图像中横轴为
A．M B．
C．
D．
（5）图乙中直线的斜率表示 。
A．小车受到的重力大小
B．小车受到的重力沿斜木板向下的分力大小
C．小车受到的摩擦阻力大小
D．物块A 受到的重力大小
21．（2025·陕西商洛·一模）某同学用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数。该同学将弹簧竖直悬挂，
先不挂钩码，记下弹簧下端指针指示的标尺刻度，然后在弹簧的下端悬挂钩码保持静止，并改变钩码个数，
读出弹簧下端指针每次对应的标尺刻度，其中某次弹簧指针指示的标尺刻度如图乙所示。该同学根据测得
的数据作出不同个数的钩码所受的总重力与对应弹簧伸长量之间的关系图像如图丙所示。
(1)图乙中的指针指示的刻度为 cm。
(2)该弹簧的劲度系数为
（结果保留三位有效数字）。
(3)本实验中，由于未考虑弹簧的自重，弹簧劲度系数的测量值 （填“大于”“小于”或“等
于”）真实值。
22．（2025·陕西临潼·一模）小明为了测定某款篮球鞋与桌面之间的动摩擦因数，设计了以下两种实验方
案。
(1)用如图甲所示的装置进行实验，释放重物，当重物落地后，篮球鞋继续运动一段距离停在桌面上。实验
中用打点计时器记录了篮球鞋的匀减速运动过程，如图乙所示，为所打出纸带中截取的一段，1、2、3、
4、5 是他选取的计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为
（
取
）根据纸带可求出加速度
大小
，篮球鞋与桌面的动摩擦因数为 。（结果保留2 位小数）
(2)小明又采用了如图丙所示的另一套装置进行实验，使篮球鞋
位于水平桌面的
点时，重物
刚好接触
地面，将篮球鞋
拉到
点，待
稳定后由静止释放，最终滑到
点。分别测量
、
的长度和。
改变，重复以上的操作，测出多组实验数据。小明同学在图丁中已标出若干组数据对应的坐标点。
实验中测得篮球鞋
与重物
的质量之比
，则根据
关系图线计算出篮球鞋与桌面间的动摩擦因数
为 （结果保留2 位有效数字）。
23．（2025·陕西泾阳·模拟预测）同学们用频闪相机对小球做平抛运动的部分轨迹进行了记录研究，如图
所示。已知小方格的实际边长为
，
、A、
、
为小球运动轨迹上连续拍摄的四个点，重力加速度为
，
关于本实验：（结果均用
、
表示）
(1)本实验中频闪相机的拍摄周期为
。
(2)小球的水平速度大小为 。
(3)小球在
点的速度大小为 。
24．（2025·宁夏·一模）某物理实验小组探究加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示，小车内装有数
个砝码，通过跨过滑轮的细绳连接一个装有重物的托盘，实验步骤如下：
①挂上托盘和重物，改变木板的倾角，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
②取下托盘和重物，让小车沿木板下滑，测出小车和车中砝码的总质量M 及加速度a：
③保持托盘和重物的质量不变，在小车中依次减少砝码的个数，重复步骤①和②，记录多组数据，作出
的图像；
④最后总结出加速度与质量的关系。
请回答以下问题：
(1)该实验方案 （选填“需要”或“不需要”）满足托盘和重物的总质量远小于小车及砝码的总质量。
(2)图乙为某次实验中得到的纸带，A、B、C、D、E 为选取的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，
打点计时器的频率为50Hz，则小车的加速度为 m/s2。（结果保留3 位有效数字）
(3)实验中作出小车的
的图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，重力加速度大小为g，则托盘和重
物的总质量m= 。
25．（2025·陕西韩城·一模）图1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，图中打点计时器的电源为50Hz
的交流电源，打点的时间间隔用T 表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在
外力一定的条件下，小车的加速度与小车中砝码质量的关系”，其中小车和车中砝码所受的合力用沙桶和
沙的总重力近似表示。
(1)该同学进行了如下操作，请完成下列实验操作中的填空：
①补偿阻力：把实验器材安装好，在 （填“挂”或“不挂”）沙桶情况下，调整木板右端的
高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列 的点。
②在沙桶中添加沙子，为了满足实验要求，沙桶及沙的总质量应 小车的总质量（选填“远大
于”“远小于”或“近似等于”），然后挂上沙桶，打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸
带，并对纸带编号为1。
③在小车中添加砝码，在不改变沙子质量情况下，重复②操作，将纸带编号为2，在纸带上记录砝码的质
量m。
④再次按住小车，在小车中继续添加砝码，重复步骤③若干次，将纸带编号为3、4、5……，并在纸带上记
录相应的砝码总质量m。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5 个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距x1，x2……，求出与砝码
总质量m 相对应的加速度a。
⑥以砝码的总质量m 为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上作出
关系图线。若加速度与小车和砝码的
总质量成反比，则
与m 应成 关系（填“正比”、“线性”或“非线性”）。
(2)完成下列填空：
①图2 为编号1 的纸带上三个相邻计数点，其间距分别为x1、x2和x3，则a= （要求选用x1、x2、
x3和T 表示并且误差尽量小），计算结果a= m/s2（保留2 位有效数字）。
②图3 为所得实验图线的示意图。若牛顿定律成立，则沙和沙桶的总重力为 N，小车的质量为
kg。（结果均保留2 位有效数字）
26．（2025·陕西蓝田·模拟预测）在“共点力的合成”实验中，橡皮筋的一端固定在O 点，另一端A 上系
有AB 和AC 两条细线，线的B 端和C 端各连接若干小砝码，线AC 跨过一光滑定滑轮；实验中橡皮筋与定
滑轮始终在同一竖直面内，如图a 所示。已知每个小砝码的质量均为
，重力加速度
取9.8m/s2。
（1）以图b 中的两条粗线分别作为图a 中AB 和AC 的方向，利用实验室所给的带刻度的直尺，在图b 中画
出两条细绳对橡皮筋的拉力
并用作图法画出合力
。
（2）从题给数据和画图所得到的结果，可以求得合力
的大小为
。
（3）取下砝码，用弹簧秤勾住细绳将橡皮筋的A 端拉到同一位置，弹簧秤的示数如图
所示。由此读出
弹簧秤的拉力大小为
。
（4）
与
有比较明显的差别的原因可能是 （写出一条即可）。
27．（2025·宁夏陕西·一模）图（a）为研究平抛运动的实验装置，其中装置A、B 固定在铁架台上，装置B
装有接收器并与计算机连接。装有发射器的小球从装置A 某高处沿着轨道向下运动，离开轨道时，装置B
开始实时探测小球运动的位置变化。根据实验记录的数据由数表作图软件拟合出平抛运动曲线方程
，如图（b）所示。
(1)安装并调节装置A 时，必须保证轨道末端 。（填“水平”或“光滑”）
(2)根据拟合曲线方程，可知坐标原点 抛出点。（填“在”或“不在”）
(3)根据拟合曲线方程，可计算出平抛运动的初速度为 m/s。（当地重力加速度g 取
，计算结
保留2 位有效数字）
28．（2025·陕西扶风·一模）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律， 实验时，该
小组的同学完成了如下操作：
a.测量滑块和遮光条的总质量M 以及所挂钩码的质量m；
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
c.调整气垫导轨水平， 将光电门固定在气垫导轨的左端， 并组装实验装置；
d.在细绳的左端挂上钩码， 将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放， 测量释放点到光电门的距
离L；
e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间
；
f.改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d、e、 f，记录多组实验数据L 和
。
(1)操作b 中， 游标卡尺的读数如图乙所示， 则遮光条的宽度d= cm；
(2)通过以上操作可测得滑块经过光电门时的瞬间速度， 此测量值 （填“大于”“小于”或
“等于”）滑块此时速度的真实值； 实验时， 应选用 （选填“较宽”或“较窄”）的遮光
条。
(3)利用记录的多组实验数据， 当满足
时， 则系统的机械能守恒。（用题目中所给
字母表示）
29．（2025·青海·一模）重力加速度在不同的地方数值有些差别，重力加速度的值可以反映一个地方的地
理特征，这在国防、生产生活中有着重要的意义。某同学为了减小实验误差，决定用双线名摆装置测重力
加速度，实验装置如图甲所示，用长度相同的细线AO、BO 悬挂小球，并使小球垂直于ABO 的平面内做
摆角小于5°的摆动。
(1)该同学用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d= 。
(2)正确操作使小球在垂直于ABO 的平面内做简谐运动，当小球经过最低点时用停表计时并计数为1，之后
每次小球经过最低点时计数加1，当计数到60 时停止计时，示数为t。则双线摆的震动周期T=
（用t 表示）
(3)用刻度尺测得细线AO、BO 的长度均为L，细线AO、BO 与竖直方向的夹角均为θ，当地的重力加速度
g= （用L、θ、d 和T 表示）。
30．（2025·青海海南·一模）某兴趣小组设计了“质量一定时，探究加速度与力的关系”实验方案，如图
甲所示。小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，不计滑轮和细线的质量，不计细线与滑轮间的摩擦。
(1)对本实验的操作，下列说法正确的是_______。
A．实验中需要用天平测量砂和砂桶的质量m
B．实验中需要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行
C．实验中需要保证砂和砂桶的总质量m 远小于小车的质量M
D．先悬挂砂桶，再调整长木板的倾角，当小车拖着纸带沿长木板匀速下滑即达到平衡摩擦力的效果
(2)实验过程中，打出的一条纸带如图乙所示。打点计时器使用频率为50Hz 的交流电源，纸带上标注的0、
1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未画出。测出
，
，
，
，
，若根据纸带上的数据，可得打“2”点时小车的速度大小
，则测得“2”“3”两点间的距离
，小车的加速度大小
（最后
一空结果保留两位有效数字）。
31．（2025·宁夏银川·一模）某校学习兴趣小组在“探索小车速度随时间变化的规律”实验中，所用电源
的频率为
，某次实验得出的纸带如图所示。舍去前面比较密集的点，从O 点开始，依次测出连续的
A、B、C 各点与O 点之间的距离为
，
，
，则小车运动的加速度
。（结果保留2 位有效数字）
32．（2025·山西稷山·一模）某实验小组利用如图1 所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤
如下：
（1）用游标卡尺测量小球A、B 的直径d，其示数均如图2 所示，则直径
，用天平测得球
A、B 的质量分别为
、
。
（2）用两条细线分别将球A、B 悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线
上。
（3）将球A 向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为
时由静止释放，与球B 碰撞后，测得球A 向左摆到最
高点时其悬线与竖直方向的夹角为
，球B 向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为
。
（4）若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为 ；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足
。
33．（2025·山西晋中·一模）某实验小组成员用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，铁架台上固定与数
字计时器相连的光电门1、2，物块A（左侧固定挡光片）与物块B 用轻绳连接后，跨放在定滑轮上A（含
挡光片）的质量为
、B 的质量为
，且
，重力加速度为g。
(1)先用游标卡尺测挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片宽度
；
(2)小组成员王同学用该装置做实验时，保持两光电门的位置不变，测出两光电门的高度差h，将A 在光电
门1 下面某位置由静止释放，记录光电计时器上显示的挡光片通过光电门1、2 时的挡光时间
，改变A
由静止释放的位置进行多次实验，测得多组挡光时间，根据测得的数据作
图像，如果得到的图像是
一条倾斜直线，在误差允许的范围内，若图像的斜率等于 ，图像与纵轴的截距等于 ，则机
械能守恒定律得到验证。
(3)小组成员李同学用该装置做实验时，每次保持A 在光电门1 下由静止释放的位置不变，保持光电门1 的
位置不变，多次改变光电门2 的位置，每次实验测出挡光片通过光电门1、2 时的挡光时间
，并测出
每次实验中两光电门间的高度差h，根据测得的数据作
图像，如果图像是一条倾斜直线，在误差允
许的范围内，若图像的斜率等于 ，图像与纵轴的截距等于 ，则机械能守恒定律得到验证。
34．（2025·山西长治·一模）某实验小组在暗室里用图甲的装置验证机械能守恒定律，用到的主要实验器
材有：分液漏斗、接水盒、一根有刻度的米尺、频闪照相机。主要实验步骤如下：
①在分液漏斗内盛满清水，调节阀门，让空中下落的水滴只有一滴；
②用照相机对下落的一个水滴进行频闪拍摄，照片中各时刻水滴对应位置如图乙所示；
③测出每次闪光水滴间距离如图乙，对数据进行分析，得到结论。
已知照相机的频闪频率为30 Hz，g = 9.8 m/s2，回答下列问题：
(1)图乙中9 位置水滴速度的大小为 m/s（结果保留三位有效数字）；
(2)若水滴的质量为10 mg，水滴在位置1 的速度可视为0，图乙中，水滴从位置1 到位置9 减小的重力势能
为 J，增加的动能为 J（结果均保留三位有效数字）；
(3)对水滴从位置l 到位置2、3……9 的过程进行分析，发现从1 到9 重力势能的减少量与动能增加量的差值
比从1 到2、3……8 的都大，其原因可能是从1 到9 的过程中水滴克服空气阻力做的功与到其他位置相比
（选填“最大”“最小”或“相同”）；
(4)规定实验的
。若水滴的机械能守恒，则从位置1 到位置9 的过程
中，实验的相对误差为 %（结果保留一位有效数字）。
35．（2025·陕西眉县·一模）图甲是探究向心力与角速度大小关系的装置。电动机的竖直转轴上，固定有
光滑水平直杆，直杆上距转轴中心40cm 处固定有直径1.00cm 的竖直遮光杆。水平直杆上套有质量为
0.20kg 的物块，物块与固定在转轴上的力传感器通过细线连接。当物块随水平直杆匀速转动时，细线拉力
F 的大小可由力传感器测得，遮光杆经过光电门的时间可由光电计时器测得。
(1)若遮光杆经过光电门时的遮光时间为0.10s，则直杆转动的角速度为 rad/s。
(2)保持物块的质量和细线的长度不变，改变转轴的角速度，测得F 与对应角速度
的数据如下表，在图乙
中描点并作出图像 。
0
0.5
1.0
1.5
2.0
F/N
0
0.13
0.50
1.12
2.00
(3)
图像可得出的结论是：在质量和半径不变时，物块所受向心力与角速度大小关系是______（填选
项前字母）。
A．
B．
C．
D．
36．（2025·山西太原·一模）某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
请回答下列问题：
(1)该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是______；
A．控制变量法
B．放大法
C．理想实验法
(2)该小组同学经过讨论后认为需要平衡摩擦力，于是某同学将小车放在水平静止的长木板上，将木板不带
滑轮的一端缓慢垫高，直到小车拖着纸带由静止开始沿木板向下滑动为止，这名同学的操作 （填
“正确”或“错误”）；
(3)某次实验获得的纸带如图乙所示，相邻计数点间均有4 个点未画出，打点计时器电源频率为
，则
小车的加速度大小为
（结果保留三位有效数字）；
(4)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到
了图丙中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平
行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为
、
、
，若此虚线对应的小车和砝码总质量为
，
悬挂槽码的质量为
，则
（用
、
表示）；
(5)该实验小组经过讨论后，改进了（4）中的实验方案，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，把槽码分
别逐个叠放在小车上，重复（4）中的实验。由此得到的
图像是一条 （填“直线”或“曲
线”）。
37．（2025·陕西合阳·一模）为探究平抛运动的特点，某小组同学设计了如下图所示的实验：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直紧靠斜槽轨道末端槽口，保持板面与轨道末端的水平段
垂直
B．使小球从斜槽上由静止滚下，小球撞击挡板留下点迹
C．将木板保持竖直沿水平方向向右平移一段距离
，固定木板
D．先后使小球从斜槽上由高到低不同的6 个位置由静止滚下，小球水平飞出后分别撞击木板留下点迹
E.以点迹
为坐标原点，竖直向下建立坐标轴，各点迹的坐标值从上到下依次分别为
、
、
、
、
、
。请回答下列问题：
(1)关于该实验，下列说法正确的是_____；
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．小球初速度越大，对应的
值越大
C．小球在斜槽上由静止释放的位置越高，平抛运动的时间越短
(2)用游标卡尺测量小球直径，如图所示，则小球直径为
；
(3)已知当地的重力加速度为
，利用
轴上的6 组数据，结合
值、
值可分别算得小球6 次平抛运动的
水平初速度。
对应的水平初速度可表示为 （用
、
、
、
表示）；
(4)请分析：若轨道支架足够高，挡板足够长，小球撞击挡板的速度最小时，对应的
值为 （用
、
表示）。
38．（2025·山西万荣·一模）在“研究小球做平抛运动”的实验中：
某同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，小方格的边长
，看小球在平抛运动
中的几个位置如图中的a、b、c、d 所示，则照相机每隔 s 曝光一次，小球平抛初速度为
m/s，到达b 点时的瞬时速度大小为
m/s（
）。
39．（2025·山西文水·一模）同学们设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出物块A、B 的质量
和
（A 的质量含挡光片），用游标卡尺测出挡光片的宽度
；
②将重物A、B 用轻绳按图示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出
到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B 使其由静止开始下落；
A．A 的上表面 B．A 的下表面 C．挡光片中心
(2)如果系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为 （用质量
、
、重力加速度g、经
过光电门的时间
、挡光片的宽度d 和距离h 表示）；
(3)若实验选用合适的物块，使A、B 的质量均为m，挡光片中心经过光电门的速度用v 表示，上升距离用h
表示，仍释放物块B 使其由静止开始下落，多次选取不同的距离h，测出挡光片中心经过光电门的速度v，
建立
图像，若系统的机械能守恒，则图像为一条倾斜的直线，图线的斜率为 （已知重力加速
度为g）。
40．（2025·陕西咸阳·一模）某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，钩码的质量为m，滑块和遮
光条的总质量为M，重力加速度为g。
(1)先用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d = mm。
(2)调节气垫导轨水平：不悬挂钩码，开通气源，将滑块轻放在气垫导轨上，若发现滑块由静止向左运动，
则需要调节底座螺钉，将气垫导轨右端适当调 （填“高”或“低”），直到滑块放在气垫导轨上
任一位置均能处于 。
(3)用细线连接滑块和测力计，动滑轮下悬挂钩码，调节定滑轮的高度，使连接滑块的细线 ，测出
滑块开始的位置离光电门的距离L，将滑块由静止释放，记录滑块通过光电门时遮光条的遮光时间t，如果
表达式 成立，则机械能守恒定律得到验证。若实验时测力计的示数为F，也可以用本次实验验证
动能定理，若表达式 成立，则动能定理得到验证。
41．（2025·陕西临渭区·一模）小明用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫
块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz 的交流电源、直尺、质量均为
的7 个槽码。
(1)完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着7 个槽码。改变轨道的倾
角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii．保持轨道倾角不变，取下1 个槽码（即细线下端悬挂6 个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸
带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤Ⅱ；
iv．以取下槽码的总个数
的倒数
为纵坐标，
为横坐标，作出
图像。
(2)已知重力加速度大小
，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是 ；（填正确选项前的字母）
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D．若细线下端悬挂着2 个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为5mg
②若某次实验获得如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间均有4 个点未画出，则加速度大小a=
；
③写出
随
变化的关系式 （用M、m、g、a、n 表示）；
④测得
关系图线的斜率为0.20（所有物理量单位均为国际制单位），则小车质量M= kg。
46．（2025·陕西武功·一模）(1)用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g 的钩码若干、刻度尺等，安装如图
甲所示的装置，探究弹簧弹力F 的大小与伸长量x 之间的定量关系。
①未挂钩码时，弹簧原长放大图如图甲所示，可读得原长
。
②图乙是A、B 两弹簧的
图像，由图可知劲度系数较大的是 弹簧，B 弹簧的劲度系数为
N/m。
(2)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图丙所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与
细绳的结点，OB 和OC 为细绳。图丁是在白纸上根据实验结果画的图。
关于本实验，下列说法中正确的是_______。（多选，填正确选项前的字母）
A．在测量同一组数据
和合力F 的过程中，橡皮条结点O 的位置不能变化
B．本实验采用的科学方法是控制变量法
C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度
D．为减小测量误差，
方向间夹角应为
E．如果没有操作失误，图丁中的F 与
两力中，方向一定沿AO 方向的是F
热学实验
1．（2025·陕西韩城·一模）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，实验步骤如下：
A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的
形状描画在玻璃板；
B．用公式
求出薄膜厚度，即油酸分子的大小；
C．用量筒量出N 滴油酸酒精溶液的体积V，用浅盘装入约2cm 深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉。
（已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c）
D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数x（不足半个的舍去，多于半个的算一
个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S。
（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是 （写步骤前的序号）。
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列，本实验
体现的物理思想方法为 。
A．控制变量法 B．理想化模型法 C．极限思想法 D．等效替代法
2．（2025·山西洪洞·一模）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）关于该实验下列说法正确的是 。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）A 组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p 和体积V 的数据并作出
图线，发现图
线不通过坐标原点，如图丙所示；图中纵截距代表的物理含义是 ；实验中出现的误差属于
（选填“系统误差”或“偶然误差”）。
（3）若A 组同学利用所得实验数据作出的
图线，应该是 。
A．
B．
C．
D．
（4）B 组同学测得多组压强p 和体积V 的数据后，在
坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射
器漏气，则作出的图线应为图中 （选填“①”或“②”）。
3．（2025·山西朔州·一模）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的
规律。
(1)关于该实验，下列说法不正确的是_____。
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p-V 的图像可以直观反映出p 与V 的关系
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V 图像
如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（选填“<”“=”或“>”）。
(3)另一小组根据实验数据作出的V-图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可
能是 。
4．（2025·宁夏吴忠·一模）某实验小组用如图甲所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细
管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强，从注射
器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面
积；
(2)关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．为避免漏气，可在柱塞上涂抹适量润滑油
B．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器
C．为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞
(3)测得注射器内封闭气体的几组压强P 和体积V 的值后，以P 为纵轴、
为横轴，作出图像如图乙所示。
图像向下弯曲的可能原因有（ ）
A．实验过程中有进气现象
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度降低
D．实验过程中气体温度升高
5．（2025·山西运城·一模）在“油膜法估测分子大小”的实验中，实验步骤如下：
A．往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
B．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；
C．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液在适当高度滴1 滴在水面上，待油膜形状稳定；
D．将1mL 的油酸溶于酒精中制成1×104mL 的油酸酒精油液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每
滴入100 滴，量筒内的溶液增加1mL；
E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，其轮廓形状如图所示，玻璃板每格
边长为0.5cm。
（1）上述步骤中，正确的顺序是 。（填写步骤前面的字母）
（2）本实验体现的物理思想方法为 。
A．控制变量法 B．极限思想法 C．理想化模型法 D．等效替代法
（3）油酸膜的面积
cm2。
（4）按以上实验数据估测出油酸分子的直径
m。（结果保留两位有效数字）
（5）实验后，某小组发现所测得的分子直径d 明显偏小，原因可能是 。
A．水面上痱子粉撒得太厚，油膜没有充分展开
B．求每滴溶液体积时，1mL 溶液的滴数计多了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格
6．（2025·陕西白水·一模）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，先用1mL 的纯油酸配制成1000mL 的
油酸酒精溶液，再用滴管取1mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共50 滴。现在让其中一滴落到盛水的浅
盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为
，则：
（1）估算油酸分子的直径大小是 m。用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还
需要知道油酸的 （填正确选项前的字母）。
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积
（2）某同学将制成的油酸酒精溶液敞口放置一段较长的时间，然后去做实验，则他测得的油酸分子直径
与真实直径相比 （选填“偏大”“不”或“偏小”）。
7．（2025·陕西安康·一模）某同学用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下：
①将1mL 纯油酸配制成2000mL 的油酸酒精溶液；
②用小注射器抽取油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到量筒中的溶液体积为
1mL 时共计滴入了61 滴；
③向浅盘中倒入约2cm 深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；
⑤待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的
形状，如图所示。
每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
（保留两位有效数字）；已知图中每个小方格的边
长为1cm，由图可知油膜的面积为
（保留三位有效数字），油酸分子的直径为 m（保留
两位有效数字）。
光学实验
1．（2025·山西·一模）某同学将圆心为O、半径为R 的半圆柱体玻璃砖固定在坐标纸上，利用包含红光和
蓝光复色光的激光笔测量其折射率，激光笔射出的光线始终射向O，激光笔绕着以O 为圆心的圆旋转一周，
如图是其中三种情况截图。
(1)图甲中发现折射光只有一条红色光，反射光似乎显示蓝色，下列说法正确的是（ ）
A．反射光中只有蓝光
B．反射光中红蓝光都有
C．玻璃砖对红光的折射率大
D．玻璃砖对蓝光的折射率大
(2)图乙中红光的折射光恰好消失，则红光的临界角约为 （保留1 位小数）。
(3)利用图丙求红光的折射率约为 （保留三位有效数字）。
(4)因没有量角器，某同学在玻璃砖下方也画了一个与玻璃砖相同的半圆，取入射光和折射光与圆周的交点
在直径界面上的投影到圆心的距离a 和b，则折射率等于 。
2．（2025·宁夏石嘴山·一模）（1）细丝和单缝有相似的衍射图样。在相同条件下，小明用激光束分别垂
直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图1 中a 和b 所示。已知细丝Ⅰ的直
径为0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图2 所示，细丝Ⅱ的直径为 mm。图1 中
的 （填“a”或“b”）是细丝Ⅱ的衍射图样。
（2）如图所示是小明同学改为参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对
应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中 。
A．缝距d 一定大
B．光的强度较小
C．光源离双缝的距离较大
D．双缝离光传感器的距离L 可能较小
3．（2025·陕西渭南·一模）某实验小组做“测量玻璃的折射率”探究实验。
(1)按如图甲所示进行实验，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a'
B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就
可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针
P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2
C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差
(2)为计算玻璃的折射率，按（1）问正确操作进行后，拿走玻璃砖，一个同学测出入射角θ1和折射角θ2的
大小，则玻璃的折射率n= ；
另一个同学没有测量角度，他以O1为圆心，作一个半径已知的圆，半径用R 表示，如图乙所示，O1O2与
圆的交点为M，过M 作上边界a 的垂线MM'，延长P1P2，交MM'于Q 点，量得O1Q 的长度，O1Q 的长度
用l 表示，则玻璃的折射率n= 。
4．（2025·陕西佳县·一模）某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个用刻度尺测横截
面为半圆形玻璃砖折射率的实验，他进行的主要步骤是：水平放置的光屏MN 与玻璃砖直径AB 垂直并相
切于A 点，一束单色光S 从空气中射向半圆玻璃砖的圆心О，结果在屏幕MN 上出现两个光斑C、D，如
图所示，测得OC 和OD 的长度分别为a、b。
(1)根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式：n= 。
(2)实验中，不断增大入射角， 观察到全反射现象（填“能”或“不能”）。
(3)为减小实验测量误差，实验中应适当 单色光在О 点的入射角（填“增大”或“减小”）。
5．（2025·陕西渭南经开区·一模）（1）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放
置的光学元件依次为①光源、②滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。如果将灯泡换成激光光源，
该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是 （填数字代号）。
（2）如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1 条亮纹的中心，记下此时手轮上
螺旋测微器的读数
。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4 条亮纹的中心，此时手轮上螺
旋测微器的读数
如图丙所示，则读数
；如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之
间的距离是900mm，
，则待测光的波长是 m（取三位有效数字）。
6．（2025·陕西乾县·一模）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：
(1)如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d 各元件的名称依次是
___________。（填正确选项前的标号）
A．单缝、滤光片、双缝、光屏
B．单缝、双缝、滤光片、光屏
C．滤光片、单缝、双缝、光屏
D．滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)在实验中观察到的干涉条纹如图甲所示，转动手轮，分划板上的刻度线处于
、
位置时螺旋测微器对
应的示数如图乙、丙所示，则
mm。已知双缝间距离为d，双缝到光屏的距离为L，实验
测得光的波长
。（用
、
、d、L 表示）。
(3)如果把红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两条亮条纹中心的距离 。（选填“增大”或“减
小”）
7．（2025·陕西凤县·一模）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（图1），使用红光作为光源进行实验。
（1）实验时，一同学通过测量头的目镜观察红光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，
如图2 所示。若要使两者对齐，该同学应 。
A．仅左右转动透镜 B．仅旋转滤光片 C．仅旋转测量头 D．仅拨动拨杆
（2）转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准A 和第B 亮纹的中心，对准A 亮条纹时，读数为x1＝
2.190mm（允许误差）、对准B 条纹时读数x2＝7.868mm。已知双缝与屏的距离L＝700mm，双缝间距d
为
，求得所测红光波长为 m。（保留三位有效数字）
8．（2025·宁夏·一模）利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，用某种单
色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B 位置时游标卡尺读数如图所示，则：
（1）分划板在图中A、B 位置时游标卡尺读数分别为
，
，相邻两条纹间距
。
（2）波长的表达式
（用
、L、d 表示）。
9．（2025·宁夏吴忠·一模）“测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖，
和
分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针
和
，用“＋”表示大头
针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针
和
。
（1）在插
和
时，应使 （选填选项前的字母）
A．
只挡住
的像 B．
只挡住
C．
同时挡住
、
的像 D．
挡住
及
、
的像
（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，如图记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，
其中实验操作正确的是
A．
B．
C．
D．
10．（2025·宁夏银川·一模）某同学做测玻璃的折射率实验时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，
以C 点为圆心，以10．00cm 长为半径画圆，分别交线段OA 于A 点，交OO’连线延长线于C 点，过A 点作
法线NN/的垂线CD 交NN/于D，如图所示，用刻度尺量的OB=8．00cm， CD=4．00cm，由此可得出玻璃
的折射率为
11．（2025·青海西宁·一模）在利用双缝干涉测定光波波长的实验时，将测量头的分划板中心刻度线与某
亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1 条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分
划板中心刻度线与第6 条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示，已知双缝间距为2.0×10-4
m，双缝到屏的距离为0.700 m。
（1）甲图所示读数为 mm，乙图所示读数为 mm；
（2）相邻亮纹的间距Δx 为 mm；
（3）计算波长的公式λ= ，求得的波长值是 m。
12．（2025·山西朔州·一模）利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做
一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直
线MN 对齐，在垂线AB 上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以
确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形
玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。
（1）某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB 上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半
圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因
是 措施是 。
（2）为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插 枚大头针。
