实验精练03 波、光、热实验
公式、知识点回顾（时间：5分钟）
一、单摆实验注意点
1．公式法：每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式g＝中求出g值，最后求出g的平均值．
设计如下所示实验表格
实验次数 摆长l/m 周期T/s 重力加速度g/(m·s－2) 重力加速度g的平均值/(m·s－2)
1 g＝
2
3
2．图像法：由T＝2π得T2＝l，以T2为纵坐标，以l为横坐标作出T2－l图像．其斜率k＝，由图像的斜率即可求出重力加速度g.
3．选择细而不易伸长的线，长度一般不应短于1 m；摆球应选用密度较大、直径较小的金属球．
4．摆动时摆线偏离竖直方向的角度应很小．
5．摆球摆动时，要使之保持在同一竖直平面内，不要形成圆锥摆．
6．计算单摆的全振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，要测n次全振动的时间
二、双缝干涉测量光的波长
1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示．
2．接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．
3．调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．
4．安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹．
5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．
6．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，两条纹间距为a＝|a2－a1|，则相邻两条亮条纹间的距离Δx＝＝.
7．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.
三、探究气体等温变化的规律
（1）实验过程：
1．如图所示组装实验器材．
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭．
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取．
（2）数据分析
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示．观察p－V图像的特点看能否得出p、V的定量关系．
2．作p－图像
以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强p跟成正比，即压强与体积成反比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系．
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比．
（3）注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行．
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油．
4．读数时视线要与柱塞底面平行．
5．作p－图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉．
四、折射率的测定
装置图：
1.原理：n=
2.操作步骤
(I)在桌面上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边a和a'。
(2)在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,AB的延长线与直线α的交点就是O,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，此时再插入第三个大头针C,使它把A、B都挡住，再插第四个大头针D,使它把前三个大头针都挡住。
(3)取下玻璃砖，把AB、CD用直线连接起来，分别交直线a、a'于O、O',再连接OO',用量角器得出入射角和折射角，如图甲所示，代入公式计算出玻璃的折射率。
3也可以作单位圆，如图乙所示，测量EF和GH的长度，用公式n=得出玻璃的折射率。
难度：★★★ 建议时间：20分钟
1．（2025 浙江模拟）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。
（1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m，两次所用双缝间距分别为0.30mm和0.45mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为 nm（结果保留三位有效数字）。
（2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是 。
A.条纹间距变大
B.条纹间距不变
C.条纹间距变小
D.条纹消失
2．（2025 杭州一模）（1）根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V～12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。
①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I﹣U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于 端（选填“a”或“b”）。
②某次测量时电压表量程为0～15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为 V，此时小灯泡电阻R＝ Ω（计算结果保留2位有效数字）。
③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为 W（计算结果保留2位有效数字）。
（2）图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。
①双缝安装在图甲中 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是 。
A.将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关
B.将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关
C.将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关
D.将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V
③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是 nm（保留3位有效数字）。
3．（2025 宁波校级模拟）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，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的是 。
A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线L1和L2
B.大头针之间的距离远一些，可以减小误差
C.实验时入射角θ1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，测出两次实验光在下边界的出射点与上边界的入射点之间的水平距离分别为x1、x2，若测得x1＜x2，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃 n介质（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。
4．（2024 东阳市三模）用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
（1）如果玻璃砖上下表面平行，则可以选择上表面的两个对应角度（入射角和折射角）来求折射率，也可以选择下表面的两个对应角度来求折射率，这两种是等效的。如果所选择的玻璃砖上下表面不平行，正确操作后得到图乙所示的光路图，此时应选择 对应的两个角度来求折射率。
A．上表面
B．下表面
C．上表面或者下表面都没问题
D．上表面或者下表面都会有系统误差
（2）如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选择，则 。
A．选择宽度较大的玻璃砖来做实验可以减少误差
B．选择宽度较小的玻璃砖来做实验可以减少误差
C．玻璃砖的宽度对误差没有影响
5．（2024 金华模拟）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。
（1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为 。
A．a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B．a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C．a是双缝、b是单缝、c是滤光片
（2）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为 mm。
（3）已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2＞x1），则所测单色光的波长λ＝ （用题中物理量符号表示）。
（4）为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有 。
A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
6．（2024 温州一模）（1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中，下列说法正确的是 。
A．若去掉铁芯，实验结果不会受到影响
B．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
C．交变电流产生的磁场对铁芯有力的作用，可能使铁芯振动发出“嗡嗡”声
（2）某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先进行的操作是 。
A．断开导线A
B．断开开关
C．取下电池
（3）下列说法正确的是 。
A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物
C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先滴入油酸酒精溶液，再撒入痱子粉
D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，可增加目镜中观察到的亮条纹个数
7．（2024 浙江二模）如图是小明同学在做“测定玻璃的折射率”的实验中所留下的图纸。如图（a）所示，该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，a和a′分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针P3，使其挡住P2、P1的像；接着插上大头针P4，使其挡住P3和P2、P1的像，用“。”表示大头针的位置，这样P1、P2确定了射入玻璃砖的光线，P3、P4确定了射出玻璃砖的光线。
（1）根据以上信息，请你在图（a）中画出光路图。
（2）小明同学根据a界面测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是 （保留两位有效数字）。
（3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
8．（2024 浙江模拟）某同学用如图1所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
（2）分别在环境温度为T1、T2（T1＜T2）时完成上述探究活动。图2各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是 。
（3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是 。
（4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图3中的 。（选填“A”、“B”或“C”）
（5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值 。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）
9．（2024 温州三模）（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，如图1中的a、b、c三个位置对应的器材为 ；
A.a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B.a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C.a是双缝、b是单缝、c是滤光片
（2）正确操作的情况下可以从测量头内看到的图像是 ；（从图二中进行选择）
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有 （多选）。
A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
10．（2023 浙江二模）（1）图1是某同学研究自由落体运动时打下的一条纸带，（每两点间还有1个点没有画出来），以打点A为坐标原点，各打点与A点之间的距离在纸带上标出。打点计时器的电源频率为50Hz。
试根据图中纸带，简述二种计算重力加速度的方法（利用图1中的各数据点的坐标位置xA、xB、xC…等表示或直接用数据表述），并用其中的一种方法求出重力加速度（保留二位有效数字）。
方法一： ；
方法二： ；
a＝ m/s2。
（2）小明用插针法测量等边棱镜的最小偏向角γ，从而得到棱镜的折射率。所谓偏向角，是指入射光线经过棱镜两次折射后的出射光线方向与首次入射光线方向之间的夹角，这一角度会随入射角变化而变化。当棱镜中的光线与三棱镜底边平行时，这时的偏向角最小，即为最小偏向角。小明用六枚大头针测定三棱镜最小偏向角的插针位置如图2所示。试根据插针位置画出光路图，标出最小偏向角，并根据得到的最小偏向角，给出计算其折射率的公式。
实验精练03 波、光、热实验
公式、知识点回顾（时间：5分钟）
一、单摆实验注意点
1．公式法：每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式g＝中求出g值，最后求出g的平均值．
设计如下所示实验表格
实验次数 摆长l/m 周期T/s 重力加速度g/(m·s－2) 重力加速度g的平均值/(m·s－2)
1 g＝
2
3
2．图像法：由T＝2π得T2＝l，以T2为纵坐标，以l为横坐标作出T2－l图像．其斜率k＝，由图像的斜率即可求出重力加速度g.
3．选择细而不易伸长的线，长度一般不应短于1 m；摆球应选用密度较大、直径较小的金属球．
4．摆动时摆线偏离竖直方向的角度应很小．
5．摆球摆动时，要使之保持在同一竖直平面内，不要形成圆锥摆．
6．计算单摆的全振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，要测n次全振动的时间
二、双缝干涉测量光的波长
1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示．
2．接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．
3．调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．
4．安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹．
5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．
6．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，两条纹间距为a＝|a2－a1|，则相邻两条亮条纹间的距离Δx＝＝.
7．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.
三、探究气体等温变化的规律
（1）实验过程：
1．如图所示组装实验器材．
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭．
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取．
（2）数据分析
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示．观察p－V图像的特点看能否得出p、V的定量关系．
2．作p－图像
以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强p跟成正比，即压强与体积成反比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系．
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比．
（3）注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行．
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油．
4．读数时视线要与柱塞底面平行．
5．作p－图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉．
四、折射率的测定
装置图：
1.原理：n=
2.操作步骤
(I)在桌面上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边a和a'。
(2)在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,AB的延长线与直线α的交点就是O,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，此时再插入第三个大头针C,使它把A、B都挡住，再插第四个大头针D,使它把前三个大头针都挡住。
(3)取下玻璃砖，把AB、CD用直线连接起来，分别交直线a、a'于O、O',再连接OO',用量角器得出入射角和折射角，如图甲所示，代入公式计算出玻璃的折射率。
3也可以作单位圆，如图乙所示，测量EF和GH的长度，用公式n=得出玻璃的折射率。
难度：★★★ 建议时间：20分钟
1．（2025 浙江模拟）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。
（1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m，两次所用双缝间距分别为0.30mm和0.45mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为 nm（结果保留三位有效数字）。
（2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是 。
A.条纹间距变大
B.条纹间距不变
C.条纹间距变小
D.条纹消失
【解答】解：（1）由图可知相邻亮条纹间距小于图丁相邻亮条纹间距，根据Δxλ可知，图丙采用的双缝间距较大，故图丙是采用间距为0.45mm
根据图丁测量数据可得相邻亮条纹间距Δxmm＝5.4mm，d＝0.30mm
根据Δxλ
代入数据解得λ＝675nm
（2）用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，L减小，根据Δxλ可知，条纹间距变小，故C正确，ABD错误；
故选：C。
故答案为：（1）0.45；675；（2）C
2．（2025 杭州一模）（1）根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V～12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。
①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I﹣U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于 端（选填“a”或“b”）。
②某次测量时电压表量程为0～15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为 V，此时小灯泡电阻R＝ Ω（计算结果保留2位有效数字）。
③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为 W（计算结果保留2位有效数字）。
（2）图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。
①双缝安装在图甲中 位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是 。
A.将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关
B.将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关
C.将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关
D.将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V
③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是 nm（保留3位有效数字）。
【解答】解：（1）①小灯泡的电压和电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：
为了保护负载，闭合开关前滑动变阻器应置于a端；
②电压表量程为0～15V，每小格表示0.5V，读数时精确到0.1V，故读数为6.0V；
小灯泡的I﹣U图像如图所示：
由图可知，电压为U＝6.0V时，电流为I＝0.75A；
根据欧姆定律，待测电阻
③由图可知，当电压为U1＝8V时，电流为I1＝0.87A
根据功率公式P＝U1I1＝8×0.87W≈7.0W
（2）①A处为透镜，B处为单缝，因此双缝应安装在C位置；
②小灯泡可以使用直流电压也可以使用交流电压，但为了使小灯泡正常工作且不损坏小灯泡，打开电源开关之前，旋钮应处于电压很低的位置，打开电源开关后，再把电压缓慢调至正常工作电压，故ABC错误，D正确。
故选：D。
③螺旋测微器的精确度为0.01mm，图丙的读数x1＝2mm+33.2×0.01mm＝2.332mm
图丁的读数x2＝15mm+37.5×0.01mm＝15.375mm
相邻两条亮纹间的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式
得。
故答案为：（1）①见解析；a；②6.0；8.0；③7.0；（2）①C；②D；③652。
3．（2025 宁波校级模拟）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，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的是 。
A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线L1和L2
B.大头针之间的距离远一些，可以减小误差
C.实验时入射角θ1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，测出两次实验光在下边界的出射点与上边界的入射点之间的水平距离分别为x1、x2，若测得x1＜x2，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃 n介质（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。
【解答】解：（1）A、画直线L1和L2不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边，否则会影响玻璃砖的折射率，故A错误；
B、大头针之间的距离远一些，可以减小误差，故B正确；
C、实验时入射角θ1应尽量大一些，以减小实验误差，故C错误；
故选：B。
（2）通过图乙可以看出绿光的折射角比红光的折射角要小，说明绿光的折射率大于红光的折射率，而红光频率小于绿光频率，所以可得出频率越大折射率越大。
（3）测得x1＜x2，对比图丙和图丁可发现，丁的折射角大于丙的折射角，所以丁的折射率小于丙的折射率，说明介质的折射率小于玻璃的折射率。
故答案为：（1）B；（2）大；（3）＞
4．（2024 东阳市三模）用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
（1）如果玻璃砖上下表面平行，则可以选择上表面的两个对应角度（入射角和折射角）来求折射率，也可以选择下表面的两个对应角度来求折射率，这两种是等效的。如果所选择的玻璃砖上下表面不平行，正确操作后得到图乙所示的光路图，此时应选择 对应的两个角度来求折射率。
A．上表面
B．下表面
C．上表面或者下表面都没问题
D．上表面或者下表面都会有系统误差
（2）如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选择，则 。
A．选择宽度较大的玻璃砖来做实验可以减少误差
B．选择宽度较小的玻璃砖来做实验可以减少误差
C．玻璃砖的宽度对误差没有影响
【解答】解：（1）只要入射角和折射角测量准确，根据折射定律就可以求出玻璃的折射率；因此无论玻璃砖上、下表明是否平行，光在上下表面都发生折射，用上表面或者下表面对应的两个角度来求折射率都没问题，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2）若选择宽度较大的玻璃砖来做实验，可以增大光线在玻璃砖内的光线的长度，更精确地测定折射角，从而减少误差，故A正确，BC错误。
故选：A。
故答案为：（1）C；（2）A。
5．（2024 金华模拟）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。
（1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为 。
A．a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B．a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C．a是双缝、b是单缝、c是滤光片
（2）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为 mm。
（3）已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2＞x1），则所测单色光的波长λ＝ （用题中物理量符号表示）。
（4）为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有 。
A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
【解答】解：（1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为a是双缝、b是单缝、c是滤光片。故C正确，BA 错误。故选：C；
（2）手轮的读数为15.5mm+0.01mm×7.5＝15.575mm
（3）条纹间距
根据相邻明条纹间距公式有
可得
（4）A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量是测量至少30次全振动的周期然后取平均值，用的是累积放大测量取平均值，故A正确；
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用的是等效思想，故B错误；
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用多次测量求平均值的方法，故C错误；
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量采用的放大测量取平均值的方法，故D正确。
故选：AD。
6．（2024 温州一模）（1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中，下列说法正确的是 。
A．若去掉铁芯，实验结果不会受到影响
B．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
C．交变电流产生的磁场对铁芯有力的作用，可能使铁芯振动发出“嗡嗡”声
（2）某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先进行的操作是 。
A．断开导线A
B．断开开关
C．取下电池
（3）下列说法正确的是 。
A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物
C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先滴入油酸酒精溶液，再撒入痱子粉
D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，可增加目镜中观察到的亮条纹个数
【解答】解：（1）A．在理想变压器中铁芯的作用是减小磁场的损失，若去掉铁芯，实验结果会受到影响，故A错误；
B．为保证实验安全，原线圈应接低压交流电源，故B错误；
C．交变电流产生的磁场，使变压器铁芯硅钢片产生涡电流，导致变压器振动而发出声音，正常情况下这种声音是清晰而有规律的，但若螺丝没有拧紧，变压器就会发出明显的“嗡嗡”低鸣声，故C正确。
故选：C。
（2）当通过线圈的电流急剧减小时，会产生较大自感电动势，阻碍电流的减小，因此在实验结束时，应先把并联在线圈上的电压表从电路中断开，否则断开开关瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A，故A正确，BC错误。
故选：A。
（3）A．图甲“验证动量守恒定律”实验中，只要保证小球每次从同一位置静止释放即可，斜槽轨道没有必要必须光滑，但其末端必须水平，故A错误；
B．图乙“验证机械能守恒定律”实验中，应先接通打点计时器的电源，再释放重物，故B正确；
C．图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先撒入痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，故C错误；
D．图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把滤光片由红色换成绿色，入射光的波长变短；
根据双缝干涉条纹间距公式可知，相邻条纹间距减小，可增加目镜中观察到的亮条纹个数，故D正确。
故选：BD。
故答案为：（1）C；（2）A；（3）BD。
7．（2024 浙江二模）如图是小明同学在做“测定玻璃的折射率”的实验中所留下的图纸。如图（a）所示，该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，a和a′分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针P3，使其挡住P2、P1的像；接着插上大头针P4，使其挡住P3和P2、P1的像，用“。”表示大头针的位置，这样P1、P2确定了射入玻璃砖的光线，P3、P4确定了射出玻璃砖的光线。
（1）根据以上信息，请你在图（a）中画出光路图。
（2）小明同学根据a界面测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是 （保留两位有效数字）。
（3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）根据题意，画出的光路图如图所示：
（2）根据折射定律
变形得
sinθ2﹣sinθ1图像斜率
结合sinθ2﹣sinθ1函数斜率的含义，图像的斜率
代入数据解得n＝1.6
（3）根据题意，所作光路图如图所示：
由图可知，入射角i不变，导致折射角r偏小，根据折射定律则可知，所测得的折射率将偏大。
故答案为：（1）见解析；（2）1.6；（3）偏大。
8．（2024 浙江模拟）某同学用如图1所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
（2）分别在环境温度为T1、T2（T1＜T2）时完成上述探究活动。图2各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是 。
（3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是 。
（4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图3中的 。（选填“A”、“B”或“C”）
（5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值 。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【解答】解：（1）A、保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故A正确；
B、实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故B正确；
C、实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故C错误；
D、在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。
故选：AB。
（2）AB、对于一定质量的理想气体，当温度一定pV为定值，且温度越高，pV越大，故A错误、B正确；
CD、对于一定质量的理想气体，当温度一定p与成正比，斜率即PV的乘积，故斜率越大温度越高，故C错误、D正确。
故选：BD。
（3）由克拉伯龙方程有：pV＝nRT，当温度不变时，即pV变小，n变小，气体漏气造成的。
（4）设大米的体积为V0，由理想气体方程得：k
或者变形后有：V，故BC错误，A正确。
故选：A。
（5）因为软管的存在，故V0偏大，由密度公式有：，所以密度偏小。
故答案为：（1）AB；（2）BD；（4）漏气；（5）A 偏小。
9．（2024 温州三模）（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，如图1中的a、b、c三个位置对应的器材为 ；
A.a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B.a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C.a是双缝、b是单缝、c是滤光片
（2）正确操作的情况下可以从测量头内看到的图像是 ；（从图二中进行选择）
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有 （多选）。
A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
【解答】解：（1）双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝，故图中的a、b、c三个位置对应的器材为双缝、滤光片、单缝，故AB错误，C正确。
故选：C。
（2）单缝和双缝都是竖直放置的，当单缝与双缝互相平行时，可以观察到明暗相间的竖直条纹，且分划板正对某干涉条纹的正中央，故A正确，BC错误。
故选：A。
（3）A.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量，采用的放大测量取平均值的方法，故A正确；
B.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，采用等效替代的方法，故B错误；
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，故C错误；
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用的放大测量取平均值的方法，故D正确。
故选：AD。
故答案为：（1）C；（2）A；（3）AD。
10．（2023 浙江二模）（1）图1是某同学研究自由落体运动时打下的一条纸带，（每两点间还有1个点没有画出来），以打点A为坐标原点，各打点与A点之间的距离在纸带上标出。打点计时器的电源频率为50Hz。
试根据图中纸带，简述二种计算重力加速度的方法（利用图1中的各数据点的坐标位置xA、xB、xC…等表示或直接用数据表述），并用其中的一种方法求出重力加速度（保留二位有效数字）。
方法一： ；
方法二： ；
a＝ m/s2。
（2）小明用插针法测量等边棱镜的最小偏向角γ，从而得到棱镜的折射率。所谓偏向角，是指入射光线经过棱镜两次折射后的出射光线方向与首次入射光线方向之间的夹角，这一角度会随入射角变化而变化。当棱镜中的光线与三棱镜底边平行时，这时的偏向角最小，即为最小偏向角。小明用六枚大头针测定三棱镜最小偏向角的插针位置如图2所示。试根据插针位置画出光路图，标出最小偏向角，并根据得到的最小偏向角，给出计算其折射率的公式。
【解答】解：（1）方法一：利用逐差法可求解加速度，则有
方法二：由匀变速直线运动位移—时间公式得：x＝v0tat2
整理得：at+v0
作t图像，则图像的斜率为ka
a＝2k
Ts＝0.02s
9.7m/s2
（2）光路图如图：
由几何关系得：n
