高考物理二輪復(fù)習(xí)專題限時(shí)檢測14含答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．(2024·安徽卷)某實(shí)驗(yàn)小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實(shí)驗(yàn)。
(1)為測量玻璃的折射率，按圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下表述正確的一項(xiàng)是________。
甲
A. 用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a′
B. 在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個(gè)大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點(diǎn)O1。在眼睛這一側(cè)，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點(diǎn)O2
C. 實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角θ1應(yīng)盡量小一些，以減小實(shí)驗(yàn)誤差
(2)為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點(diǎn)入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出光路圖，并標(biāo)記紅光和綠光，如圖乙所示。此實(shí)驗(yàn)初步表明：對于同一種介質(zhì)，折射率與光的頻率有關(guān)。頻率大，折射率________(選填“大”或“小”)。
乙丙丁
(3)為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系，用同一束激光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì)，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為α2、α3(α2＜α3)，則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為n玻璃________(選填“> ”或“< ”)n介質(zhì)。此實(shí)驗(yàn)初步表明：對于一定頻率的光，折射率與介質(zhì)材料有關(guān)。
解析：(1)選項(xiàng)B的操作只能確定入射光線、出射光線，不能確定入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，在選項(xiàng)B操作前進(jìn)行選項(xiàng)A操作可確定入射點(diǎn)和出射點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不能太小，也不能太大，故選A。
(2)紅、綠兩束光入射角相同，紅光折射角較大，由折射定律可知紅光的折射率較小，由于紅光的頻率小于綠光，所以頻率大，折射率大。
(3)保持相同的入射角α1，入射到玻璃的折射角為α2，由折射定律有n玻璃＝eq \f(sin α1,sin α2)，入射到某介質(zhì)的折射角為α3，由折射定律有n介質(zhì)＝eq \f(sin α1,sin α3)，又α2n介質(zhì)。
答案：(1)A (2)大 (3)>
2．(2024·湖北卷)某同學(xué)利用激光測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，如圖甲所示。
甲
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，并用刻度尺分別測量MM′、PP′的長度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，如圖乙所示。
乙
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。
A. 入射角越小，誤差越小
B. 激光的平行度好，比用插針法測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________(結(jié)果保留3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，則折射率的測量結(jié)果 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
解析：(1)入射角和折射角的測量會造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測量的相對誤差，A錯(cuò)誤；通過插針法來確定入射光線和出射光線時(shí)會造成誤差，而激光的平行度好，更有利于減小誤差，B正確；選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是為了利用圓的半徑表示入射角和折射角的正弦值，而不是因?yàn)镺處的折射現(xiàn)象最明顯，C錯(cuò)誤。
(2)玻璃的折射率n＝eq \f(sin∠POP′,sin∠MOM′)，又sin∠POP′＝eq \f(y,R)，sin∠MOM′＝eq \f(x,R)，所以n＝eq \f(y,x)，即y-x圖像的斜率表示玻璃的折射率，則n＝k＝eq \f(45,28.5)≈1.58。
(3)由(2)可知，折射率的表達(dá)式n＝eq \f(y,x)與半圓弧輪廓線半徑的大小無關(guān)，所以折射率的測量結(jié)果不變。
答案：(1)B (2)1.58 (3)不變
3．(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，如圖所示。將藍(lán)、綠兩條光束以相同入射角射入透鏡，已知透鏡對藍(lán)光折射率大于綠光，則透鏡中藍(lán)光折射角________(選填“大于”“等于”或“小于”)綠光；若此時(shí)激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，則________(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)改變?nèi)肷浣恰?br>解析：由題知，透鏡對藍(lán)光折射率大于綠光，由n＝eq \f(sin i,sin r)可知，藍(lán)、綠兩條光束以相同入射角射入透鏡，藍(lán)光折射角小于綠光折射角；若要讓綠光的折射光線垂直于反射膜，即需透鏡內(nèi)綠光的折射角減小為此時(shí)藍(lán)光的折射角，則需要減小綠光的入射角，因此應(yīng)順時(shí)針改變?nèi)肷浣恰?br>答案：小于順時(shí)針
4．物理小組的同學(xué)們利用圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將注射器下端開口處套上橡膠套，和柱塞一起封閉一段空氣柱；
②測出空氣柱的橫截面積，通過刻度尺讀取空氣柱的長度，可得空氣的體積V；
③從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取空氣柱的壓強(qiáng)p；
④把柱塞迅速地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強(qiáng)，獲取空氣柱的體積V和壓強(qiáng)p的幾組數(shù)據(jù)；
⑤將各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制曲線，得出溫度不變時(shí)氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。
完成下列填空：
(1)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的步驟是 (選填步驟前的數(shù)字序號)，應(yīng)該糾正為________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)糾正了實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤后，重新規(guī)范完成實(shí)驗(yàn)。用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制曲線如圖乙所示，根據(jù)繪制的p-V圖像 (選填“能”或“不能”)直觀判斷空氣柱的壓強(qiáng)與體積成反比，理由是__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
甲
乙
解析：(1)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的步驟是④，為避免氣體溫度變化，應(yīng)該糾正為把柱塞緩慢地向下壓或向上拉。
(2)根據(jù)繪制的p-V圖線，不能直觀判斷空氣柱的壓強(qiáng)與體積成反比，理由是p-V圖線是曲線，只能猜想p與V成反比，若要證實(shí)p與V成反比，需要轉(zhuǎn)化為直線進(jìn)一步檢驗(yàn)。
答案：(1)④ 把柱塞緩慢地向下壓或向上拉
(2)不能見解析
5．在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每V1體積的溶液中有V2體積的純油酸，用注射器和量筒測得V0體積中有n滴上述溶液，把1滴該溶液滴入盛水且撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個(gè)小正方形格的邊長為a。
(1)油酸薄膜的面積S＝。
(2)油酸分子的直徑是 (用V1、V2、V0、n、S表示)。
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是由于。
A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開
B. 計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
C. 用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴
D. 油膜中含有大量未溶解的酒精
解析：(1)輪廓所包圍的方格為117個(gè)，一個(gè)方格的面積為a2，故油酸薄膜的面積為S＝117a2。
(2)每滴溶液中含有純油酸的體積為V＝eq \f(V0,n)·eq \f(V2,V1)，則油酸分子的直徑為d＝eq \f(V,S)＝eq \f(V0V2,nSV1)。
(3)如果水面上痱子粉撒得較多，油酸沒有充分展開，會導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)的油酸面積比充分展開的油酸面積小，由d＝eq \f(V,S)可知，計(jì)算結(jié)果將偏大，故A正確；如果計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，會導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)的油膜面積偏小，由d＝eq \f(V,S)可知，計(jì)算結(jié)果將偏大，故B正確；若用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴，則每一滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積的測量值偏小，由d＝eq \f(V,S)可知，計(jì)算結(jié)果將偏小，故C錯(cuò)誤；如果油膜中含有大量未溶解的酒精，會導(dǎo)致油膜的實(shí)際面積比統(tǒng)計(jì)面積小，計(jì)算時(shí)采用統(tǒng)計(jì)的油膜面積S偏大，由d＝eq \f(V,S)可知，油酸分子直徑d的計(jì)算值與真實(shí)值相比偏小，故D錯(cuò)誤。
答案：(1)117a2(116a2～118a2均可) (2)eq \f(V0V2,nSV1) (3)AB
6．某同學(xué)用注射器和壓強(qiáng)傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體，其壓強(qiáng)可由左側(cè)的壓強(qiáng)傳感器測得。
甲
(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油，其主要目的是。
(2)該同學(xué)進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)過程中，計(jì)算機(jī)屏幕顯示如圖乙所示，其縱坐標(biāo)表示封閉氣體的體積，則橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體的。
乙
A. 熱力學(xué)溫度T
B. 攝氏溫度t
C. 壓強(qiáng)p
D. 壓強(qiáng)的倒數(shù)eq \f(1,p)
(3)若該實(shí)驗(yàn)的誤差僅由注射器與傳感器之間細(xì)管中的氣體體積V0導(dǎo)致的，由圖乙可得V0大小為________mL(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
解析：(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油，其主要目的是防止漏氣，使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化。
(2)理想氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循玻意耳定律，有pV＝C，得V＝Ceq \f(1,p)，則V-eq \f(1,p)圖像是一條直線，故選D。
(3)題圖乙所示的V-eq \f(1,p)圖線不過原點(diǎn)，就是由于計(jì)算體積時(shí)沒考慮注射器與傳感器之間細(xì)管中的氣體體積，故縱截距大小即為V0，由圖像可知V0＝1 mL。
答案：(1)防止漏氣 (2)D (3)1

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