2025年高考物理二輪總復(fù)習(xí)學(xué)案第1部分專題7第18講（Word版附解析）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

A組·基礎(chǔ)練
1.(2024·福建卷)一束光以入射角i(i>0)射入透鏡，遇反射膜反射，垂直射到反射膜則原路返回成為激光。已知透鏡對(duì)藍(lán)光折射率大于綠光，則透鏡中藍(lán)光折射角________(大于，等于，小于)綠光，若此時(shí)激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，則________(順時(shí)針，逆時(shí)針)改變?nèi)肷浣恰?br>【答案】小于順時(shí)針
【解析】根據(jù)折射定律可得n＝eq \f(sin i,sin r)，由于透鏡對(duì)藍(lán)光折射率大于綠光，則透鏡中藍(lán)光折射角小于綠光折射角；若此時(shí)激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，根據(jù)n＝eq \f(sin i,sin r)，由于綠光的折射率較小，為了保證折射角不變，則入射角i應(yīng)減小，即順時(shí)針改變?nèi)肷浣恰?br>2.(2024·山西晉中模擬)圖甲所示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中：
(1)觀察條紋時(shí)看不清，為觀察到清晰條紋，可以進(jìn)行的操作是________。
A．取走凸透鏡
B．拆除目鏡
C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行
(2)某同學(xué)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量光的波長(zhǎng)：
a．實(shí)驗(yàn)中選用的雙縫間距為d，雙縫到像屏的距離為L(zhǎng)，在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示，分劃板刻線在圖中A、B位置時(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為λ＝________；
b．分劃板刻線在某條明條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖所示，則其讀數(shù)為________mm。
【答案】 (1)C (2)a.eq \f(?x2－x1?d,6L)B．31.10
【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)中要觀察到清晰的干涉條紋，應(yīng)使單縫和雙縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上。故選C。
(2)a.相鄰明亮條紋的間距為Δx＝eq \f(x2－x1,6)＝eq \f(L,d)λ，
得λ＝eq \f(?x2－x1?d,6L)；
b．其讀數(shù)為31 mm＋2×0.05 mm＝31.10 mm。
B組·綜合練
3. (2024·湖北卷)某同學(xué)利用激光測(cè)量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：
①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線AA′和BB′，交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼AA′，并使其圓心位于O點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖(a)所示。
②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。
③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。
④分別過M、P作BB′的垂線MM′、PP′，M′、P′是垂足，并用米尺分別測(cè)量MM′、PP′的長(zhǎng)度x和y。
⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出y－x圖像，如圖(b)所示。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________(單選，填標(biāo)號(hào))。
A．入射角越小，誤差越小
B．激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差
C．選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯
(2)根據(jù)y－x圖像，可得玻璃磚的折射率為________(保留三位有效數(shù)字)。
(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 (1)B (2)1.57 (3)不變
【解析】 (1)入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測(cè)量的誤差會(huì)變大，故A錯(cuò)誤；激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差，故B正確；相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣，故C錯(cuò)誤。故選B。
(2)設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為sin i＝eq \f(y,R)
折射角的正弦值為sin r＝eq \f(x,R)，
折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(y,x)
可知y－x圖像斜率大小等于折射率，即n＝eq \f(44,28)≈1.57。
(3)根據(jù)(2)中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果不變。
4.(2024·山西晉中三模)油酸可以在水面擴(kuò)展成單分子油膜。實(shí)驗(yàn)小組利用這一原理測(cè)定油酸的分子直徑(將油酸分子視為球狀模型)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟：
①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2；
②用注射器吸取油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為V0；
③往方口淺盤里倒入適當(dāng)深度的水；
④往水面上均勻撒上薄薄的一層爽身粉，然后用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的輪廓；
⑤將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板，放在畫有邊長(zhǎng)為a的正方形小方格的坐標(biāo)紙上；
⑥數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的總數(shù)為N。
(2)實(shí)驗(yàn)誤差分析：
油膜未充分散開時(shí)描下輪廓，則所測(cè)分子直徑________(填“偏大”或“偏小”)；測(cè)量油酸溶液體積時(shí)，量筒讀數(shù)造成的誤差屬于________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。
(3)原理：由上述實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)得的數(shù)據(jù)(V1、V2、n、V0、a、N)可得油酸分子直徑的表達(dá)式為d＝________。
(4)估算：實(shí)驗(yàn)室的方形淺盤規(guī)格為40 cm×40 cm，用注射器滴出的一滴油酸酒精溶液的體積約為0.02 mL，油酸分子的直徑按6×10－10 m估算，為使實(shí)驗(yàn)盡可能精確，配制的油酸酒精溶液濃度eq \f(V1,V2)應(yīng)選________(填選項(xiàng)序號(hào))。
A．eq \f(1,200) B．eq \f(1,500)
【答案】 (2)偏大偶然誤差 (3)eq \f(V1V0,NnV2a2) (4)B
【解析】 (2)油膜未充分散開時(shí)描下輪廓，導(dǎo)致面積的測(cè)量值偏小，所以直徑測(cè)量值偏大。讀數(shù)誤差為偶然誤差。
(3)根據(jù)d＝eq \f(V,S)，
又V＝eq \f(V0,n)×eq \f(V1,V2)，S＝Na2，
可得d＝eq \f(V1V0,NnV2a2)。
(4)由題給數(shù)據(jù)計(jì)算輪廓面積，若選B，則S＝eq \f(0.02×10－6×\f(1,500),6×10－10)＝667 cm2
若選A，則S＝1 667 cm2，
因方形淺盤的面積為1 600 cm2，所以選B。
5.(2024·廣西來賓模擬)在“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下操作：
(1)如圖甲，先將方格紙平鋪在木板上并用圖釘固定，長(zhǎng)方體玻璃磚平放在紙上，然后在方格紙中畫出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面MM′和NN′。在相應(yīng)位置插上P1、P2兩枚大頭針。然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。某學(xué)生在插第三枚大頭針P4時(shí)，在視線中看到P1、P2兩枚大頭針“斷”成了a、b、c、d四截，如圖乙所示。正確的做法是讓P3同時(shí)擋住________。
A．a(chǎn)、b B．c、d
C．a(chǎn)、c D．b、d
(2)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理在圖甲中補(bǔ)全光路圖，并標(biāo)注出界面MM′的入射角i和折射角r，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解得玻璃磚的折射率n＝________(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(3)如圖所示，在實(shí)驗(yàn)過程中畫出界面MM′后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面NN′到圖中虛線位置，而在作光路圖時(shí)界面MM′仍為開始所畫的，則所測(cè)得的折射率將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 (1)B (2)見解析圖 1.50 (3)偏大
【解析】 (1)在本實(shí)驗(yàn)中P3應(yīng)擋住P1、P2透過玻璃磚的像而不是P1、P2，圖中a、b為P1、P2，c、d為P1、P2透過玻璃磚的像，即應(yīng)讓P3同時(shí)擋住c、d。故選B。
(2)光路圖如圖所示，由折射定律得，玻璃磚的折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(\f(3,\r(32＋22)),\f(2,\r(22＋32)))＝1.50。
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，畫出界面a后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面NN′畫到圖中虛線位置，而在作光路圖時(shí)界面MM′仍為開始所畫的，實(shí)際光線如圖中的O′Q所示，而作圖光線如圖中OQ所示，導(dǎo)致折射角偏小，所測(cè)得的折射率偏大。
6.(2024·重慶九龍坡模擬)用氣體壓強(qiáng)傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。
(1)下列說法或操作正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A．在注射器柱塞上涂抹潤(rùn)滑油的目的是防止封閉氣體泄露
B．推拉活塞時(shí)為了穩(wěn)定，應(yīng)用手握緊注射器筒的空氣柱部分，并迅速推拉活塞改變氣體體積
C．實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持周圍環(huán)境溫度不變
D．多測(cè)幾組p、V數(shù)據(jù)，記錄并作出p－V圖像，若圖像為曲線即可說明p、V成反比關(guān)系
(2)在操作規(guī)范，不漏氣的前提下，某同學(xué)測(cè)得多組壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)并作出V－eq \f(1,p)圖線，如果膠管中含有一定質(zhì)量的氣體，作出的圖像可能是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
(3)在同一溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)對(duì)兩部分氣體重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確，得到的p－eq \f(1,V)圖像如圖乙所示。兩次操作中氣體的溫度分別為TA和TB，則TA和TB的大小關(guān)系為TA______(填“>”“
【解析】 (1)本實(shí)驗(yàn)必須保證氣體質(zhì)量一定，在注射器柱塞上涂抹潤(rùn)滑油可以防止封閉氣體泄露，故A正確；實(shí)驗(yàn)必須保證氣體溫度一定，用手握住注射器或迅速推拉活塞會(huì)使氣體溫度升高，故B錯(cuò)誤，C正確；p－V圖像為雙曲線的一支才能說明p、V成反比，故D錯(cuò)誤。故選AC。
(2)若橡膠管中含有一定質(zhì)量的氣體，由p(V＋V0)＝C，
得V＝Ceq \f(1,p)－V0
即V－eq \f(1,p)圖像為一次函數(shù)，縱軸截距為負(fù)數(shù)。故選C。
(3)取任一等容過程，由圖可知pA>pB；eq \f(pV,T)＝C，
可知TA>TB。
7.(2024·湖北黃岡二模)近年來，對(duì)折射率為負(fù)值(n

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